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高速切片如何大幅降低光伏發電成本

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 18:51:13 來源:貝加萊

10餘年前,采用砂漿的切片技術在單根晶棒上可以切出1000片左右,今天,采用金剛線的切片技術可以使得這個數字發展到高達4000-5000片,並且,一根晶棒的切割時間也從過去的十幾個小時縮短到90fenzhong,zheyiqiedouyiweizhe,jinzaiqiepianzheyihuanjie,guangfuzujiandechengbenjiuhuodeledafududexiajiang。raner,zhezhongxiaolvdedafutishengtongshiyeyiweizhekongzhixitonggenggaojingduyuxiangyingnengliyaoqiu。

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圖1-多線切割基本原理圖

通過放卷張力控製、經過多個輥(雙或三主輥)的排線、棒料的進給、收卷,並且通過金剛線的往複實現切割,以提高金剛線的利用率。整個金剛線切片係統要達到非常高精度、穩定的張力控製,機器才能確保切割的穩定,高效,達到高品質的生產,並較之以往的漿料切片更高的產出。

為了降低成本,大尺寸、bopianshiweilaidefazhanfangxiang,duiyujingangxiandeqiegeeryan,gengxidejingangxiancainengqiechugengduodepian,bingjiangdibiaomiancucaodu,jinergenghaodechengpianzhiliang,erduiyuxiansudueryan,zeyiweizhegengdachannengdailaidechengbenxiajiang,danzhedouduikongzhixitongbaokuohengzhanglikongzhi、高精度排線、高精度進給等提出了更高的要求。

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圖2-貝加萊光伏切片係統解決方案硬件架構

圖2是貝加萊為多線切割係統提供的解決方案,ACOPOSmulti提供了共直流母線驅動技術,通過POWERLINK實時以太網提供百微秒級的高精度同步。

切片係統的功能性設計

在晶棒拉製後,經過切方,進入多線切割,這是至關重要的一環,每個晶棒都價值不菲,如果不能高品質的生產出產品,那就會成為“成本”的構成,隨著金剛線變得更細,這也使得對於切片的過程控製更為“精細”的要求,切片過程必須能夠控製非常精準,且同步精度高,才能確保晶片裁切過程的高品質,整體的方差最小。

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圖3-多線切割係統的功能需求

張力控製技術

卷徑與張力是貝加萊控製係統的基本工藝控製模塊,借助於在印刷、塑料、包裝眾多領域數十年的積累,對於各種張力場景的張力控製貝加萊均可應對自如,自動排線、平台控製、掉電停車功能是多線切割行業所特殊的需求,貝加萊為此專門進行了大量的測試驗證,成熟的技術確保了拿來即用。

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圖4-基本的張力控製模型

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圖5-貝加萊張力控製的特點

對(dui)於(yu)貝(bei)加(jia)萊(lai)的(de)張(zhang)力(li)控(kong)製(zhi)來(lai)說(shuo),可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)扭(niu)矩(ju)前(qian)饋(kui),這(zhe)確(que)保(bao)了(le)在(zai)加(jia)減(jian)速(su)階(jie)段(duan)也(ye)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)穩(wen)定(ding)的(de)張(zhang)力(li)控(kong)製(zhi),不(bu)僅(jin)對(dui)於(yu)光(guang)伏(fu)金(jin)剛(gang)線(xian),對(dui)於(yu)其(qi)它(ta)材(cai)料(liao)的(de)張(zhang)力(li)控(kong)製(zhi)同(tong)樣(yang)如(ru)此(ci),因(yin)為(wei),這(zhe)可(ke)以(yi)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)開(kai)機(ji)浪(lang)費(fei),通(tong)常(chang)在(zai)生(sheng)產(chan)中(zhong)被(bei)認(ren)為(wei)是(shi)必(bi)然(ran)的(de)。另(ling)外(wai)張(zhang)力(li)的(de)自(zi)適(shi)應(ying)、多組張力的解耦等,都是貝加萊張力控製領先的技術特性。

自動排線

由於金剛線經過主和從輥必須要排線,而輥子是加工輥、主/從cong輥gun的de排pai列lie使shi得de在zai整zheng個ge排pai線xian過guo程cheng中zhong,特te別bie是shi在zai加jia減jian速su過guo程cheng和he排pai線xian換huan向xiang過guo程cheng中zhong,其qi張zhang力li處chu於yu一yi種zhong變bian化hua的de狀zhuang態tai,因yin此ci,需xu要yao高gao精jing度du電dian子zi凸tu輪lun曲qu線xian輪lun廓kuo,高gao階jie曲qu線xian來lai實shi現xian更geng高gao的de精jing度du控kong製zhi,這zhe對dui於yu機ji器qi來lai說shuo,隻zhi有you如ru此ci,才cai能neng確que保bao排pai線xian精jing度du高gao,切qie片pian的de單dan片pian均jun方fang差cha最zui小xiao。

主輥控製

qiegeshizhugun,zairaoxianheqiegeguochengshi,keyizaixianshixiandianliuhuanheweizhihuanmoshiqiehuan,dianliutongbukeyibaozhenglianggezhugunchulitongbu,youxiaodebaozhengqiegequneidejingangxianzhangliwending,tongshiyenenghenhaodebaozhengqiegexiangongzuixiao,qiegelizuida,yihuodegenggaodeqiepianzhiliang。

審計追蹤

mappAudit是貝加萊係統中的mapp功gong能neng組zu件jian,它ta為wei係xi統tong提ti供gong了le審shen計ji追zhui蹤zong能neng力li,從cong生sheng產chan的de可ke追zhui溯su性xing角jiao度du,生sheng產chan需xu要yao了le解jie誰shui在zai什shen麼me時shi間jian做zuo了le什shen麼me,並bing對dui其qi進jin行xing記ji錄lu,以yi不bu可ke篡cuan改gai的de形xing式shi保bao存cun數shu據ju,這zhe樣yang就jiu確que保bao質zhi量liang、工藝的可追溯性,以為生產工藝人員的質量調整與優化帶來數據依據。

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圖6-審計追蹤原理

對dui於yu光guang伏fu晶jing片pian製zhi造zao商shang而er言yan,審shen計ji追zhui蹤zong是shi提ti升sheng其qi工gong藝yi質zhi量liang管guan控kong水shui平ping的de關guan鍵jian,係xi統tong具ju有you該gai項xiang功gong能neng,將jiang會hui使shi得de這zhe一yi實shi現xian變bian得de簡jian單dan,來lai自zi於yu在zai製zhi藥yao領ling域yu的demappAudit功能,貝加萊同樣將其可用於光伏晶片生產的追溯。

圖片7

圖7-通過mapp模塊組合實現審計追蹤與數據應用

在審計追蹤的管理中,機器的各種參數以mappData模塊進行收集應用,並通過mappUser的用戶管理,以及mappAudit的審計追蹤模塊對其進行記錄,通過mappCom來實現軟件之間的連接。

掉電停車功能

對(dui)於(yu)光(guang)伏(fu)切(qie)片(pian)而(er)言(yan),突(tu)然(ran)掉(diao)電(dian)情(qing)況(kuang)下(xia)的(de)同(tong)步(bu)停(ting)車(che)是(shi)非(fei)常(chang)必(bi)要(yao)的(de),否(fou)則(ze),對(dui)於(yu)生(sheng)產(chan)的(de)浪(lang)費(fei)是(shi)巨(ju)大(da)的(de),除(chu)了(le)金(jin)剛(gang)線(xian)晶(jing)棒(bang)材(cai)料(liao)的(de)損(sun)失(shi),再(zai)恢(hui)複(fu)機(ji)器(qi)所(suo)需(xu)的(de)成(cheng)本(ben)也(ye)是(shi)高(gao)昂(ang)的(de),因(yin)此(ci),掉(diao)電(dian)停(ting)車(che)功(gong)能(neng)對(dui)於(yu)光(guang)伏(fu)切(qie)片(pian)是(shi)必(bi)選(xuan)項(xiang)。

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圖8-基於ACOPOSmulti的掉電停車功能

采用ACOPOSmulti共直流母線驅動技術,當係統主軸在製動時產生的電流通過再生線圈回到直流母線,並經過DC/AC轉換,提供給其它軸的同步停車。

數據驅動的預測性維護技術

將矽棒切割成厚薄均勻、切(qie)壁(bi)光(guang)滑(hua)的(de)矽(gui)片(pian),依(yi)賴(lai)於(yu)多(duo)線(xian)切(qie)割(ge)機(ji)的(de)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。但(dan)在(zai)實(shi)際(ji)的(de)生(sheng)產(chan)中(zhong),難(nan)免(mian)會(hui)有(you)設(she)備(bei)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)的(de)情(qing)況(kuang)。在(zai)切(qie)割(ge)狀(zhuang)態(tai)下(xia),設(she)備(bei)的(de)突(tu)發(fa)故(gu)障(zhang)導(dao)致(zhi)的(de)突(tu)然(ran)停(ting)機(ji),對(dui)於(yu)昂(ang)貴(gui)的(de)矽(gui)棒(bang)會(hui)造(zao)成(cheng)不(bu)可(ke)修(xiu)複(fu)的(de)損(sun)傷(shang),導(dao)致(zhi)直(zhi)接(jie)報(bao)廢(fei)。這(zhe)樣(yang)的(de)突(tu)發(fa)停(ting)機(ji)帶(dai)來(lai)的(de)材(cai)料(liao)損(sun)失(shi)及(ji)停(ting)機(ji)檢(jian)修(xiu)的(de)停(ting)產(chan)損(sun)失(shi)等(deng)是(shi)巨(ju)大(da)的(de)。對(dui)於(yu)機(ji)器(qi)高(gao)速(su)運(yun)行(xing)而(er)言(yan),其(qi)主(zhu)輥(gun)和(he)線(xian)輥(gun)的(de)軸(zhou)承(cheng)承(cheng)受(shou)較(jiao)大(da)的(de)考(kao)驗(yan),並(bing)且(qie)也(ye)是(shi)對(dui)機(ji)器(qi)影(ying)響(xiang)最(zui)大(da)的(de)關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian),因(yin)此(ci),如(ru)何(he)能(neng)夠(gou)在(zai)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)之(zhi)前(qian)就(jiu)對(dui)其(qi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)態(tai)進(jin)行(xing)預(yu)警(jing),使(shi)得(de)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)能(neng)夠(gou)在(zai)工(gong)作(zuo)間(jian)隙(xi)對(dui)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)及(ji)時(shi)的(de)幹(gan)預(yu)、維修,就成為了避免經濟損失、保障生產的關鍵。

圖片9

圖9-基於聚類分析的預測性維護

如圖9所suo示shi,基ji於yu多duo年nian積ji累lei的de行xing業ye專zhuan家jia知zhi識shi,首shou先xian對dui多duo台tai設she備bei的de數shu據ju進jin行xing恰qia當dang的de特te征zheng提ti取qu,以yi提ti煉lian出chu數shu據ju中zhong與yu設she備bei健jian康kang狀zhuang況kuang最zui相xiang關guan的de信xin息xi。之zhi後hou,使shi用yong人ren工gong智zhi能neng算suan法fa對dui數shu據ju進jin行xing自zi動dong聚ju類lei,使shi得de特te征zheng相xiang似si的de數shu據ju聚ju成cheng一yi簇cu,而er不bu相xiang似si的de數shu據ju聚ju類lei成cheng不bu同tong的de簇cu。可ke以yi很hen自zi然ran的de推tui斷duan,在zai多duo台tai相xiang似si類lei型xing的de設she備bei中zhong,大da部bu分fen設she備bei是shi健jian康kang的de,數shu據ju特te征zheng是shi類lei似si的de。所suo以yi,聚ju類lei結jie果guo中zhong有you著zhe大da量liang樣yang本ben點dian的de簇cu可ke以yi視shi為wei健jian康kang簇cu。而er那na些xie遊you離li於yu健jian康kang簇cu之zhi外wai的de樣yang本ben、少量點組成的小簇,則指征著設備的異常工作狀態

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