01、背景介紹

　　HJT電池即異質結電池，是一種采用特殊結構的太陽能電池，其特點是在晶體硅上沉積非晶硅薄膜，形成P-N異質結。

　　HJT電池結構：

　　HJT光伏電池片生產工藝流程主要包括：、

　　分選、預清洗、制絨清洗、PECVD鍍膜、PVD鍍膜、吸雜、絲網印刷、固化和測試分選 等。

　　吸雜工藝

　　通過管式擴P源或鏈式涂覆P源的方式，使硅片表面具有一層P源，隨后對硅片進行高溫處理，處理溫度在700~800°C，通過高溫擴散后，在硅片表面形成一層PSG和P重摻雜層，在高溫和雜質濃度梯度影響下，硅片內的金屬雜質向表面擴展，通過后續的清洗工序，可把這層雜質去掉從而達到提升硅片品質的目的。

　　吸雜工藝優點

　　原材料降本

　　可降低HJT電池硅原料采購要求，實現硅成本降低。

　　高效率

　　可提升HJT電池效率，吸雜可減少硅片中少數載流子復合中心，提高電池的開路電壓，電池光電轉換效率提升0.15%以上。

　　經濟性

　　可提升HJT電池的經濟性，通過提效可實現單瓦硅成本下降，電池組件環節除設備投資外非硅成本均下降，預計導入吸雜工藝可降低HJT組件成本約0.6分錢/W。

　　02、設備介紹

　　HJT吸雜設備：

　　HJT吸雜設備對有雜質的硅片進行吸雜工藝后，降低其硅片表面的雜質含量，然后將處理好的硅片流入到下一道工序。

　　HJT吸雜設備包含13個步驟：

　　進花籃軌道

　　由AGV將滿花籃(裝載需要進行吸雜工藝的硅片)運輸至軌道對接處，AGV與吸雜設備對接后，滿花籃流入花籃軌道上層。

　　機械手抓取Ⅰ

　　機械手從上層花籃軌道抓取滿花籃放置到移栽單元上，同時進行花籃RFID讀取，上傳信息至MES系統。

　　移栽Ⅰ

　　移栽單元運輸花籃至吸盤吸取位置點，由頂齒頂升和頂齒橫移的動作將硅片頂出供吸盤吸取。

　　吸盤吸取Ⅰ

　　兩個吸盤將花籃里面未工藝的硅片吸取后放置在左右側的石英舟里面，石英舟裝載硅片后進行位置移動。

　　抓取Ⅰ

　　XZ抓手將石英舟從舟托盤上抓取至對接主機軌道上。

　　進主機

　　對接主機軌道傳輸石英舟至主機臺。

　　主機吸雜

　　主機對石英舟內的硅片進行吸雜處理。

　　出主機

　　對接主機軌道接收主機發出的石英舟，同時讀取舟號，暫存臺用于存放過多的石英舟。

　　抓取Ⅱ

　　XZ抓手將對接主機軌道或暫存臺上的石英舟抓到到舟托盤上。

　　吸盤吸取Ⅱ

　　吸盤將已工藝的硅片從石英舟內吸出放到花籃內，頂齒頂升接收吸盤放下的硅片。

　　移栽Ⅱ

　　花籃裝滿硅片后，移栽單元將滿花籃運輸到機械手抓取位置點。

　　機械手抓取Ⅱ

　　機械手抓取滿花籃至下層花籃軌道。

　　出花籃軌道

　　花籃軌道將已工藝的滿花籃運輸至軌道對接處，由AVG接收花籃，準備進行下一道工序。

　　03、工藝難點

　　難點A

　　整體方案需要用到多種設備，各設備支持的通訊協議不同，連線復雜。

　　解決方案：

　　采用禾川HCQ5P系列控制器，支持EtherCAT、Ethernet/IP、OPC UA、Modbus TCP、Modbus RTU等多種協議，接口豐富，可與現場設備靈活搭配。通過EtherCAT總線協議與伺服設備連接，減少布線，通訊更穩定更高效。

　　難點B

　　根據實際生產需求，HJT吸雜方案需要根據主機臺發出的信號切換為單裝模式、單卸模式或裝卸模式。

　　解決方案：

　　禾川HJT吸雜方案設置了三種模式：

　　單裝模式：主機臺發送空石英舟，移栽單元和XZ抓手動作，將未工藝的硅片裝載到石英舟上;

　　單卸模式：主機臺發送滿石英舟，移栽單元和XZ抓手動作，將吸雜后的硅片放到花籃內;

　　裝卸模式：裝載未工藝硅片和卸載已工藝硅片動作交錯進行。

　　三種模式根據生產信號自動切換，客戶也可在HMI上進行手動切換。模式切換成功后，部分請求信號自動消除，設備在不停機的情況下準確地切換到新模式。

　　04、禾川方案

　　拓撲圖

　　性能指標：

　　1、生硅片吸雜效率：10000pcs/h

　　方案優勢：

　　可靠穩定

　　采用禾川全套控制方案，HCQ5P控制器+Q系列模塊+X5FB系列伺服+X2系列伺服電機。通訊穩定高效，精度高，誤差小HCQ5P設備接口豐富，支持多種協議，可通過各接口連接第三方設備。

　　高效率

　　禾川HJT吸雜方案分為AB兩側，節省了石英舟調度時，產生的等待時間，大大提高單裝、單卸以及裝卸模式的效率。

　　節省成本

　　HCQ5P與AGV進行通訊連接，使花籃的流入流出實現自動化，節約了人力。