颠覆光伏产业的新技术(光伏设备技术发展趋势)

第一弹：单晶硅生产中冷却水流量和温度的可靠检测

光伏产业链包括硅料、铸锭(拉棒)、切片、电池、电池组件、应用系统等六个环节，主要分为上游、中游和下游：上游是硅料和晶圆环节，中游是电池和组件环节，下游是发电系统。在上游行业，由于单晶电池转换效率高，市场上的硅片主要是单晶硅片。在这个产业链中，应用了很多ifm产品，包括流量、压力、光电传感器、RFID、IO-Link、AS-i等产品。下面介绍如何可靠地检测单晶硅生产中冷却水的流量和温度，如图1所示。

图1光伏制造产业链

光伏制造产业链

1.可靠的流量检测，确保生产设备的冷却需求。

Ifm流量传感器主要用于硅片和电池的生产，如单晶炉、切片机、扩散炉等设备。这些设备需要稳定的冷却水系统来满足设备的冷却要求。

比如生产单晶硅的单晶炉设备，内部结构复杂，对单晶硅的生产环境要求极高，比如炉温。如果冷却水供应不及时，可能会使炉子变形，导致硅晶产品不合格，设备损坏。因此，有必要对冷却水的干管和支管进行可靠、实时的流量监测。

ifsv涡街流量传感器受到光伏行业用户的青睐。当流量低于或高于设定的开关点时，LED能清晰显示开关指示状态，便于现场工作人员观察。它具有彩色显示屏，可以直观地显示检测到的数据，显示方向可以旋转，便于现场调整和安装，如图2所示。

图2SV涡流传感器

这种流量传感器还可以同时检测流量和介质温度，监测流量最高可达100 L/min，流体温度最高可达90。功能多，性价比高。通过IO-Link，工程师可以在软件中远程配置该系列传感器的参数，无损传输数字信号。同时，数据也可以被计算机收集，这将为工业4提供一个桥梁。0.

当ifm SV涡街流量传感器连接到IIoT平台上的moneo时，可以在平台上配置传感器的数据，例如切换点、PNP或NPN输出模式的设置。在控制面板上，还可以看到流量传感器的流量、温度和开关状态，使生产过程透明化。

新IIoT平台的Moneo演示(图3)

　2. ifm SV涡街流量传感器的产品特性

集流量和温度检测于一体，性价比高；

可旋转彩色显示屏，便于现场调整和安装；

适用于有或无导电性的水(去离子)；

led能清晰显示开关指示状态；

通过IO-Link，可以进行远程参数配置和数字信号的无损传输。

图3新IIoT平台的moneo演示

　第二弹：太阳能电池片生产中的追踪与追溯

随着经济的快速增长，对能源的需求不断增加，新能源的开发和利用日益突出。光伏作为一种安全清洁的绿色能源，引起了人们的密切关注和重视。由于光伏行业整体生产流程复杂，需要采用可靠、智能的RFID解决方案来实现高效运行。在这里，我们将为您揭示太阳能电池生产的跟踪和追溯方案。

太阳能电池的生产工艺包括：硅片检验、表面制绒和酸洗、扩散打结、硅玻璃脱磷、蚀刻和酸洗、减反射膜、丝网印刷和快速烧结等。

1. 分体式RFID产品

其中，ifm的分体式RFID产品主要用于蚀刻和酸洗工艺。它们安装在蚀刻和酸洗设备的装载和卸载站。标签封装在特氟隆制成的花篮里，花篮里面叠放着需要蚀刻和酸洗的硅片。花篮装卸时，需要读写花篮内标签的加工工艺和现场加工数据，实现实时跟踪和追溯，便于可视化

由于蚀刻酸洗设备内部有酸洗槽，容易与金属制品发生化学反应。我们建议用户使用全塑料外壳的RFID产品，比如下图的ifm LF/HF DTE系列RFID估计单元。全塑壳RFID产品更耐腐蚀，防护等级高，满足恶劣工业环境的要求，如图4所示。

图4 DTE系列低频/高频RFID估算单元

在生产过程中，扩散结制作工艺具有高度的自动化和精密设备。这种情况下，可以使用ifm M18接口的全金属产品，如HF RFID读写头ANT420。读写头尺寸小，方便客户安装在空间有限的设备中。此外，全金属读写头材料抗干扰能力更强，即使周边覆盖金属，也能很好地抗干扰，保证读写标签数据的可靠性。

当需要筛选太阳能单晶硅和多晶硅电池时，需要使用分选机。它是一种利用空气悬浮原理将混合粉状物料分离成轻、重两部分的分选设备。

在分拣过程中，if m提供HF方形RFID读写头，如ANT513或ANT600。它们可用于将生产数据或质量参数存储到ID标签中，非常适合长距离读写应用，如图5所示。

图ANF513系列高频RFID读写头

2. IO-Link RFID读写头的应用优势

随着时代的变迁，IO-Link已经逐渐融入工厂自动化，大大简化了制造流程。消除了控制柜内的杂乱，采用即插即用设计，可以保证信号无损传输。IO- Link RFID读写头的应用优势包括：

适用于不同应用的多种设备版本；

性价比高，无需额外控制器；

通过IO-Link进行灵活的参数设置、诊断和数据处理；

非常适合小数据量的快速识别。

借助IODD，可以通过简单的可视化在IO-Link主站上轻松读取天线参数。

最后，分离式RFID和IO-Link RFID将使用相同的RFID标签。由于光伏行业的数据量越来越大，ifm提供了大容量小体积的RFID标签E80370来满足用户的需求，可以存储现场各个环节的参数，简单灵活，如图6所示。

图6小体积大容量RFID标签

第三弹：太阳能电池片的组装

在太阳能电池制造的最后一步，3354，太阳能电池的组装过程中，输送线是汽车生产线中最重要的设备。通过输送线将整个太阳能电池板的不同组装工序串联起来，大大提高了太阳能电池板的组装效率，从而可以大量生产太阳能电池板，满足各行各业对绿色电能的需求。在这些传输线路中，广泛采用了ifm公司的AS-i总线技术：传输线路上的数百个I/O信号通过ifm公司的AS-i总线系统方便快捷地连接在一起，传输到控制柜。

　1. AS-i总线高效采集输送线分散信号

AS-i总线最大的优点是布线简单。既是电源线又是信号线的总线，可以将传输线上分散的I/O信号有机地串联起来。同时，该技术还具有故障诊断功能，可以实现故障的准确定位。

Ifm提供全系列的AS- i产品，包括AS- i网关、AS- i电源、不同类型和规格的AS-i现场模块、线缆和报警指示灯，可以满足不同现场信号采集的需求，帮助用户告别现场杂乱的线缆，简化复杂。每个AS-i模块都是一个分布式I/O从站，可以分布在AS-i网络的任何地方，就近采集信号，中间不增加任何硬件。

值得一提的是，ifm所有的AS-i主站都有彩色显示屏，可以直接通过按键进行可视化操作。通过显示屏，可以一目了然地看到AS-i网络中所有信号的状态信息。这样，网关可以直接监控整个站点中AS-i网络的信号状态。这样可以高效地进行设备的日常维护，准确定位故障。

Ifm为现场应用提供不同种类的产品。例如，带有int的气动单元模块

对于现场输电线路，ifm也有小型的柜内模块，在光伏行业很受欢迎。比如ifm的控制柜模块AC2267，不仅节省空间，而且可以通过笼式弹簧夹简单快捷的接线，现场信号可以通过AS-i网络采集并发送到控制系统。