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機器視覺實現最佳的薄膜太陽能電池生產

JENOPTIK-VOTAN solar production inspection station

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JENOPTIK-VOTANTM Solas 100/200 設計為在所有製程步驟(P1、P2 和 P3)中,使用雷射及/或針,在薄膜太陽能模組上進行圖案銘刻。在標準機器中,採用六個工業攝影機結合康耐視的 VisionPro® 視覺軟體來維持處理工具的校準、判斷磨耗狀態,並檢查太陽能模組的處理是否正確。由於每個模組的設置、處理和後續品質檢測作業只需要 60 秒,因此製造商可以在高度競爭的永續能源市場上,展現優異的產出率優勢。

仰賴玻璃基板上形成氣相沉積或濺鍍光活性半導體的薄膜技術,通常使用很少的能源和材料,相較於矽太陽能電池,製造成本較低。較低的生產成本讓製造商更能做出自在的定價決策,即使德國縮減了獎勵。

現代的薄膜太陽能電池是由一個金屬層、一個半導體層以及一個透明、導電的氧化層所組成。在第一道步驟中,VOTAN Solas 100 使用數道雷射,將圖案刻劃在底層,也稱為 P1。在 CIS/CIGS 模組上,機械工具會處理這一層的上方兩層,即 P2 和 P3。一個整合針梳的設備會以每秒高達 1.5 公尺的速度,將結構精準地刻畫到表面上。在這道過程中,每一根針會個別啟動並定位,讓系統快速調整至不同的電池尺寸,然後對變化的尺寸精準地作出反應。自動對齊針可使設置時間縮至最短,以提高產出率。

視覺系統會以秒記錄工具的真正位置。同時,其他三台攝影機會測定自動送入的太陽能面板的 P1 軌道。攝影機會提供三個參考點,以進行自動對齊,根據 P1 結構的方位和放置方式,VisionPro 會提供資料以調整機器的座標系統,並更正工具路徑。此程序的目的在於將相對於 P2 和 P3 層的 P1 結構位置錯誤降至最小,以達成電池效率。處理工具會接著刻劃 P2 和 P3 層至 5 µm 的位置精準度。

在最後一道的檢測步驟中,會再加上兩台攝影機嚴密地再次檢查太陽能模組,並使用 VisionPro 視覺軟體檢測品質,查看有無微小的裂痕、破損的玻璃和可能的層微粒分離。

這個具備 VisionPro 視覺軟體的機器能快速又輕鬆地整合到複雜的生產線。這個軟體會忽略太陽能面板外觀中的不重要變化,而將注意力放在攸關產品品質的重要特性上。這個世界級的視覺軟體所提供的完整工具不需要任何複雜的影像預先處理,因此能加速應用開發並降低生命週期成本。

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