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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 11:27:40 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、薄bo片pian是shi未wei來lai的de發fa展zhan方fang向xiang,對dui於yu金jin剛gang線xian的de切qie割ge而er言yan,更geng細xi的de金jin剛gang線xian才cai能neng切qie出chu更geng多duo的de片pian,並bing降jiang低di表biao麵mian粗cu糙cao度du,進jin而er更geng好hao的de成cheng片pian質zhi量liang,而er對dui於yu線xian速su度du而er言yan,則ze意yi味wei著zhe更geng大da產chan能neng帶dai來lai的de成cheng本ben下xia降jiang,但dan這zhe都dou對dui控kong製zhi係xi統tong包bao括kuo恒heng張zhang力li控kong製zhi、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

duiyubeijialaidezhanglikongzhilaishuo,keyishixianniujuqiankui,zhequebaolezaijiajiansujieduanyekeyishixianwendingdezhanglikongzhi,bujinduiyuguangfujingangxian,duiyuqitacailiaodezhanglikongzhitongyangruci,yinwei,zhekeyidafujiangdikaijilangfei,tongchangzaishengchanzhongbeirenweishibirande。lingwaizhanglidezishiying、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

切qie割ge室shi主zhu輥gun,在zai繞rao線xian和he切qie割ge過guo程cheng時shi,可ke以yi在zai線xian實shi現xian電dian流liu環huan和he位wei置zhi環huan模mo式shi切qie換huan,電dian流liu同tong步bu可ke以yi保bao證zheng兩liang個ge主zhu輥gun出chu力li同tong步bu,有you效xiao的de保bao證zheng切qie割ge區qu內nei的de金jin剛gang線xian張zhang力li穩wen定ding,同tong時shi也ye能neng很hen好hao的de保bao證zheng切qie割ge線xian弓gong最zui小xiao,切qie割ge力li最zui大da,以yi獲huo得de更geng高gao的de切qie片pian質zhi量liang。

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。

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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、qiebiguanghuadeguipian,yilaiyuduoxianqiegejidewendingyunxing。danzaishijideshengchanzhong,nanmianhuiyoushebeichuxianguzhangdeqingkuang。zaiqiegezhuangtaixia,shebeidetufaguzhangdaozhideturantingji,duiyuangguideguibanghuizaochengbukexiufudesunshang,daozhizhijiebaofei。zheyangdetufatingjidailaidecailiaosunshijitingjijianxiudetingchansunshidengshijudade。duiyujiqigaosuyunxingeryan,qizhugunhexiangundezhouchengchengshoujiaodadekaoyan,bingqieyeshiduijiqiyingxiangzuidadeguanjianbujian,yinci,ruhenenggouzaiguzhangfashengzhiqianjiuduiqijiankangzhuangtaijinxingyujing,shidegongchengshimennenggouzaigongzuojianxiduishebeijinxingjishideganyu、維修,就成為了避免經濟損失、保障生產的關鍵。

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圖9-基於聚類分析的預測性維護

如圖9suoshi,jiyuduonianjileidexingyezhuanjiazhishi,shouxianduiduotaishebeideshujujinxingqiadangdetezhengtiqu,yitilianchushujuzhongyushebeijiankangzhuangkuangzuixiangguandexinxi。zhihou,shiyongrengongzhinengsuanfaduishujujinxingzidongjulei,shidetezhengxiangsideshujujuchengyicu,erbuxiangsideshujujuleichengbutongdecu。keyihenzirandetuiduan,zaiduotaixiangsileixingdeshebeizhong,dabufenshebeishijiankangde,shujutezhengshileiside。suoyi,juleijieguozhongyouzhedaliangyangbendiandecukeyishiweijiankangcu。ernaxieyouliyujiankangcuzhiwaideyangben、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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