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Cognex In-Sight ID 판독기로 최적화한 태양 전지판 생산

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In-Sight 2000

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결함 없이 제품을 제조할 수 있도록 도와줍니다.

Cognex In-Sight ID 판독기로 최적화한 태양 전지판 생산

태양 전지 제조업체인 독일 Wurth Solar의 현재 생산률은 90%에 달하며 계속 상승하는 중입니다. 독일 쉬베비쉬할 소재 Würth Solar GmbH & Co.는 2006년 이래 CIS 기술을 사용하여 태양 모듈을 생산해오고 있습니다. 유리 기판에 인쇄 회로 기판(PCBs)을 제조하는 일은 까다로운 작업입니다. 이러한 CIS 코팅 선구자는 2000년으로 거슬러 올라가 마르바흐 시험 설치에서 1200 mm x 600 mm 치수의 태양 전지 모듈의 개발을 주도했습니다. 독일에서 생산을 시작한 이래, Würth Solar는 슈트트가르트에 위치한 Cognex 통합 파트너인 AIT Göhner GmbH와 협력하여 In-Sight ID 판독기를 사용하여 생산성과 생산 품질을 향상시키기 위해 필요한 데이터 추적 기술을 구현했습니다.

결함의 원인을 판별하십시오 - 너무 늦기 전에!
Würth Solar의 모듈은 다중 층 형태의 구리/인듐/셀레늄 태양 전지 시리즈로 구성되며, 전체 코팅 두께는 4 micron입니다. 열악한 태양광 환경에서도 높은 출력을 보장합니다. 이러한 전지를 생산하는 과정에서는 각 생산 기계의 기판 플레이트에서 모든 품질 데이터를 수집하는 것이 중요합니다. 그러나 태양 시뮬레이터에서 120 x 60 cm 모듈의 성능을 테스트할 때 개별 품질 결과는 생산 공정이 끝나는 시점에만 도달합니다. 따라서 이 시점에서만 모듈이 실제로 원하는 출력(약 80 watt, 성능 변동으로 인한 근사치)을 생성하는지 여부가 판별됩니다. 다시 말해서, Würth Solar 엔지니어는 복잡한 코팅 공정이 끝나는 시점에서 비로서 결과가 어떤지 확인할 수 있게 됩니다. 품질 데이터를 미리 수집하지 않으면 결함의 원인을 판별하기에 너무 늦습니다.

Datamatrix를 사용하여 혼동 방지 
완벽한 품질 보증을 제공하려면 Datamatrix 코드 식별을 통해 개별 검사 스테인션으로 유리 플레이트가 할당되어야 합니다. 생산 공정의 3단계 혹은 4단계마다 품질 데이터를 기록합니다. DataMatrix 코드는 해댱 날짜까지 수집된 데이터에 할당된 플레이트가 실제로 처리되었는지 테스트하는 데 사용됩니다. 더 이상 존재하지 않는 플레이트에 대한 데이터 세트가 작성되는 이유 중 하나가 유리 파손입니다. DataMatrix 코딩은 이러한 혼동을 방지합니다.

과제 - 열악한 환경에서 코드를 판독할 수 있는 ID 판독기 찾기
코드는 레이저 시스템을 사용하여 새기는 눈금으로 적용됩니다. 문제는 코드들 판독하기에 적합한 비전 시스템을 선택하는 데 있습니다. 실제 어려움은 레이저로 유리에 새긴 DataMatrix 코드의 경우 눈금과 주위 표면 사이의 낮은 대비율에서 비롯됩니다. 댜양한 제품을 테스트한 후에 Cognex ID 판독기인 In-Sight 5400/5100 비전 센서를 사용하기로 결정이 내려졌습니다. Cognex ID 판독기는 까다로운 표면의 복잡한 코드까지도 검출 및 해독하여 공정에서 2m 이상의 거리를 판독할 수 있는 성능을 제공합니다. 19가지 처리 단계가 소위 플레이트의 "탄생"이라고 하는 레이저 작업을 뒤따르는데, 기본 코팅 애플리케이션과 플레이트를 셀 형태로 다듬는 후속 레이저 가공 작업이 포함됩니다. 이 시점에서 품질 검사는 중요한데, 플레이트 세척이 끝난 후 주요 생산 단계가 이어지기 때문입니다. 플레이트에는 600 °C에서 적용된 자체 CIS 코팅이 있습니다. 버퍼 코팅을 적용하기 위한 화학적 처리 후, DataMatrix 코드를 다시 확인합니다. 그런 다음 산화 아연을 적용하여 태양 전지의 광 투과성 전면 접점을 형성하면서 광다이오드을 완성합니다. 계속되는 최종 마무리 단계에서 플레이트에 접점의 가이드 전자장치용으로 추가 천공을 수행합니다..

하루에 600개의 태양 전지판
마지막으로 코팅한 기판 유리를 커버 유리에 영구적으로 결합시킵니다. 결합된 CIS 태양 전지판은 지붕과 주택 외관에 설치된 재래식 태양 수집기부터 발전기, 통합형 제품 및 독립 실행형 솔루션에 이르기까지 다양한 애플리케이션에 사용할 준비가 된 상태입니다.

Cognex ID 판독기를 사용하여 각 워크스테이션에서 출력 극대화
복잡한 생산 공정을 간략히 소개하는 다음 개요가 CIS 태양 전지 모듈의 품질에 영향을 미치는 수많은 요소를 보여줍니다. Cognex ID 판독기를 사용한 생산 데이터의 완벽한 추적이 개별 워크스테이션을 완성하는 기반을 마련했습니다. Würth Solar는 AIT 소프트웨어의 결과는 말할 것도 없고 ID 판독기의 신뢰성과 쉽게 다룰 수 있다는 점에 만족하고 있습니다. 2008년 초, 하루에 600개인 기존 태양 전지 모듈 출력의 거의 두 배에 가까운 1,100개 모듈로 추가된 생산 설비를 사용할 계획입니다.

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