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La visione industriale ottimizza la produzione di film solari sottili

JENOPTIK-VOTAN

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JENOPTIK-VOTANTM Solas 100/200 è stato concepito per l'incisione di tracciati su moduli solari a film sottile utilizzando il laser e/o gli aghi in tutte le fasi del processo (P1, P2 e P3). Nei macchinari standard, sei telecamere industriali vengono associate al software di visione VisionPro® di Cognex per gestire la calibrazione delle apparecchiature di lavorazione, determinare lo stato di usura e verificare la corretta lavorazione dei moduli solari. Poiché la configurazione, la lavorazione e la successiva ispezione qualitativa richiedono appena 60 secondi a modulo, i produttori hanno la possibilità di guadagnare in termini di resa produttiva in un mercato altamente competitivo come quello dell'energia sostenibile.

Generalmente, la tecnologia a film sottile, basata sui semiconduttori fotoattivi vaporizzati o depositati per sputtering sopra un substrato di vetro, si avvale di una quantità inferiore di energia e materiale, consentendo di ridurre i costi di produzione rispetto alle celle solari in silicio. I minori costi di produzione consentono ai produttori di stabilire prezzi più vantaggiosi, nonostante il calo degli incentivi in Germania.

Le moderne celle solari a film sottile sono costituite da uno strato di metallo, uno strato di semiconduttore e uno strato di ossido trasparente ed elettroconduttore. Innanzitutto, VOTAN Solas 100 si avvale di alcuni laser per incidere tracciati nello strato inferiore, chiamato anche P1. Sui moduli CIS/CIGS, gli strumenti meccanici lavorano i due strati superiori, P2 e P3. Un'unità integrata con aghi a pettine incide accuratamente le strutture sulla superficie a una velocità fino a 1,5 metri al secondo. Ciascun ago viene azionato singolarmente e posizionato all'interno del processo, permettendo al sistema di effettuare veloci regolazioni in base alle diverse dimensioni delle celle e di reagire con precisione alle modifiche. L'allineamento automatico dell'ago consente di ridurre al minimo i tempi di configurazione, garantendo una produttività superiore.

Il sistema di visione registra la posizione attuale degli strumenti in pochi secondi. Contemporaneamente, tre telecamere supplementari misurano il percorso del P1 del pannello solare alimentato automaticamente. Le telecamere offrono tre punti di riferimento ai fini dell'allineamento automatico. A seconda della collocazione e della posizione delle strutture P1, VisionPro fornisce i dati necessari a regolare il sistema di coordinate del macchinario e correggere il percorso dello strumento. L'obiettivo è quello di ridurre al minimo gli spostamenti delle strutture P1 in relazione agli strati P2 e P3 per garantire l'efficienza della cella. In seguito, gli strumenti di elaborazione incidono gli strati P2 e P3 con una precisione di posizionamento pari a 5 µm.

Nella fase di ispezione finale, entrano in gioco altre due telecamere per esaminare accuratamente il modulo solare ed eseguire un'ispezione qualitativa mediante il software di visione VisionPro che rileva micro-incrinature, vetri rotti ed eventuali distacchi di particelle dagli strati.

Grazie a VisionPro, l'integrazione nelle complesse linee di produzione è facile e veloce. Il software ignora le modifiche irrilevanti relative all'aspetto del pannello solare, focalizzandosi sulle caratteristiche importanti ai fini della qualità del prodotto. La completa strumentazione offerta da questo avanzato software di visione non richiede una complessa elaborazione preventiva dell'immagine. In questo modo, è possibile velocizzare lo sviluppo dell'applicazione e ridurre i costi legati al ciclo di vita.

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