宜科RF30系列RFID產(chǎn)品在光伏PERC晶硅電池生產(chǎn)追溯系統中的應用

太陽(yáng)能作為可再生的清潔能源，已成為JU發(fā)展潛力的能源領(lǐng)域之一。而太陽(yáng)能電池技術(shù)作為的太陽(yáng)能儲能利用方式，也經(jīng)歷了飛速的更新?lián)Q代。對于普遍采用的晶硅電池技術(shù)而言，目前便捷的技術(shù)升級方案就是PERC，即發(fā)射極及背面鈍化電池技術(shù)。相較于普通電池，PERC電池增加了背鈍化、激光開(kāi)槽等工序，可使光電轉換效率更高，從而也對生產(chǎn)工藝和制造過(guò)程提出了更高的技術(shù)要求。

湖南某光電科技有限公司為建設PERC電池生產(chǎn)線(xiàn)，對現有自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)引入了MES系統，其中重要的單晶硅片工藝生產(chǎn)數據獲得方式采用了RFID技術(shù)。

PERC電池的主要工藝流程

由于整個(gè)生產(chǎn)工藝流程較為復雜，且涉及酸洗、堿洗等腐蝕性液體浸入工藝，故此，可靠的識別方案必將有效助力MES系統的運行。宜科憑借多年來(lái)在自動(dòng)化領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗，應用RF30系列RFID產(chǎn)品，為整個(gè)PERC電池生產(chǎn)系統提供了完整的RFID解決方案：

1、對所有的承載硅片的料架花籃（托盤(pán)）安裝定制化開(kāi)發(fā)的耐腐蝕載碼體，利用花籃現有的安裝孔定制載碼體外形和尺寸，使載碼體安裝便捷；

2、在主要工藝段的入口位置安裝RFID Q80U超高頻讀寫(xiě)頭，讀取經(jīng)過(guò)該工藝段的單晶硅片序列號，以便MES系統對當前批次的數據進(jìn)行記錄和追蹤；

3、在該工藝段完成后，出口位置的RFID Q80U讀寫(xiě)頭再次讀取托盤(pán)的載碼體序列號，以便MES系統對當前批次的完成情況進(jìn)行統計。

整個(gè)RFID系統采用超高頻技術(shù)的Q80U讀寫(xiě)頭作為標簽數據的讀寫(xiě)終端，讀寫(xiě)數據高速、準確。數據接口采用PROFINET總線(xiàn)協(xié)議，方便集成與現場(chǎng)調試。標準化、模塊化設計大大縮短了整個(gè)MES系統的實(shí)施時(shí)間。

產(chǎn)品選型：

讀寫(xiě)器：

考慮到現場(chǎng)的讀寫(xiě)頭與托盤(pán)的距離基本保持在10-20cm，且受到安裝空間的限制，近距離安裝小尺寸讀寫(xiě)頭是JIA選擇，同時(shí)為了保證動(dòng)態(tài)讀取標簽數據的可靠性，要求讀寫(xiě)頭的電磁場(chǎng)盡可能覆蓋較大的讀寫(xiě)區域。因此，RFID Q80U超高頻讀寫(xiě)頭是其*。

Q80U讀寫(xiě)頭對托盤(pán)數據的讀取操作

Q80U讀寫(xiě)頭采用全新的外觀(guān)設計、優(yōu)化的內部電路結構以及超高頻UHF更穩定的雙饋點(diǎn)天線(xiàn)，大識別距離可達300mm，發(fā)射功率可根據現場(chǎng)需要進(jìn)行調節，滿(mǎn)足了對不同安裝距離的讀寫(xiě)頭穩定讀取標簽數據的要求。

接口模塊：

為確保整個(gè)系統的可靠運行，MES系統采用控制和信息分流的設計理念，負責整個(gè)工藝設備運行和邏輯控制的PLC僅作控制使用，而RFID設備則采用獨立的PLC來(lái)進(jìn)行標簽數據的讀取和寫(xiě)入，與此同時(shí)，該項目中采用PROFINET總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，將各個(gè)讀取站點(diǎn)的RFID設備進(jìn)行組網(wǎng)，并與PLC進(jìn)行組態(tài)通訊，由MES服務(wù)器通過(guò)PLC獲取相關(guān)信息。

每一個(gè)分布式的標準RFID網(wǎng)關(guān)多可連接兩個(gè)Q80U讀寫(xiě)頭，并設置4路I/O信號接口，從而將光電開(kāi)關(guān)等傳感器信號就近接入，以便系統對RFID讀寫(xiě)頭實(shí)現精細化控制。

MES系統網(wǎng)絡(luò )結構

載碼體：

由于整個(gè)MES系統的升級改造需要在不停產(chǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行，因而對數千個(gè)托盤(pán)載碼體的安裝時(shí)間提出了更高的要求。同時(shí)，由于硅片和托盤(pán)均要經(jīng)過(guò)酸堿處理、清洗等必要工藝，因此對標簽的耐腐蝕和防水性能也提出了較高的要求。

在宜科為客戶(hù)量身定制的載碼體解決方案中，根據托盤(pán)預留的安裝空間來(lái)設計標簽的外形尺寸，同時(shí)采用PVDF材質(zhì)外殼封裝，保證在PH值4~9、溫度-40℃~150℃的范圍內可以長(cháng)期穩定地使用。

安裝在單晶硅片托盤(pán)上的耐腐蝕載碼體

用戶(hù)收益：

·宜科RFID產(chǎn)品的應用為客戶(hù)的MES系統實(shí)時(shí)提供托盤(pán)信息統計數據，能夠對整個(gè)工藝流程中的單晶硅片進(jìn)行追蹤把控，實(shí)現了生產(chǎn)車(chē)間工藝流程的智能化、可視化、透明化。

·通過(guò)RFID Q80U超高頻讀寫(xiě)頭對托盤(pán)的識別，優(yōu)化了生產(chǎn)工藝流程，并通過(guò)對數據的智能分析處理，實(shí)現了管理智能化，促進(jìn)了光伏電池制造降本增效。

·該PERC電池智能制造生產(chǎn)線(xiàn)項目的成功實(shí)施降低了一線(xiàn)工人的勞動(dòng)強度，提高了整體光伏電池的產(chǎn)能，為新能源利用和推廣提供了可靠的產(chǎn)品保障。

·此外，Q80U超高頻RFID產(chǎn)品的應用提高了客戶(hù)的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品良品率，為整個(gè)行業(yè)的規范化和標準化提供了樣板