01
背景介绍
HJT电池即异质结电池，是一种采用特殊结构的太阳能电池，其特点是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，形成P-N异质结。
HJT电池结构：
HJT光伏电池片生产工艺流程主要包括：、
分选、预清洗、制绒清洗、PECVD镀膜、PVD镀膜、吸杂、丝网印刷、固化和测试分选 等。
吸杂工艺
通过管式扩P源或链式涂覆P源的方式，使硅片表面具有一层P源，随后对硅片进行高温处理，处理温度在700~800°C，通过高温扩散后，在硅片表面形成一层PSG和P重掺杂层，在高温和杂质浓度梯度影响下，硅片内的金属杂质向表面扩展，通过后续的清洗工序，可把这层杂质去掉从而达到提升硅片品质的目的。
吸杂工艺优点
原材料降本
可降低HJT电池硅原料采购要求，实现硅成本降低。
高效率
可提升HJT电池效率，吸杂可减少硅片中少数载流子复合中心，提高电池的开路电压，电池光电转换效率提升0.15％以上。
经济性
可提升HJT电池的经济性，通过提效可实现单瓦硅成本下降，电池组件环节除设备投资外非硅成本均下降，预计导入吸杂工艺可降低HJT组件成本约0.6分钱/W。
02
设备介绍
HJT吸杂设备：
HJT吸杂设备对有杂质的硅片进行吸杂工艺后，降低其硅片表面的杂质含量，然后将处理好的硅片流入到下一道工序。
HJT吸杂设备包含13个步骤：
进花篮轨道
由AGV将满花篮（装载需要进行吸杂工艺的硅片）运输至轨道对接处，AGV与吸杂设备对接后，满花篮流入花篮轨道上层。
机械手抓取Ⅰ
机械手从上层花篮轨道抓取满花篮放置到移栽单元上，同时进行花篮RFID读取，上传信息至MES系统。
移栽Ⅰ
移栽单元运输花篮至吸盘吸取位置点，由顶齿顶升和顶齿横移的动作将硅片顶出供吸盘吸取。
吸盘吸取Ⅰ
两个吸盘将花篮里面未工艺的硅片吸取后放置在左右侧的石英舟里面，石英舟装载硅片后进行位置移动。
抓取Ⅰ
XZ抓手将石英舟从舟托盘上抓取至对接主机轨道上。
进主机
对接主机轨道传输石英舟至主机台。
主机吸杂
主机对石英舟内的硅片进行吸杂处理。
出主机
对接主机轨道接收主机发出的石英舟，同时读取舟号，暂存台用于存放过多的石英舟。
抓取Ⅱ
XZ抓手将对接主机轨道或暂存台上的石英舟抓到到舟托盘上。
吸盘吸取Ⅱ
吸盘将已工艺的硅片从石英舟内吸出放到花篮内，顶齿顶升接收吸盘放下的硅片。
移栽Ⅱ
花篮装满硅片后，移栽单元将满花篮运输到机械手抓取位置点。
机械手抓取Ⅱ
机械手抓取满花篮至下层花篮轨道。
出花篮轨道
花篮轨道将已工艺的满花篮运输至轨道对接处，由AVG接收花篮，准备进行下一道工序。
03
工艺难点
难点
A
整体方案需要用到多种设备，各设备支持的通讯协议不同，连线复杂。
解决方案：
采用禾川HCQ5P系列控制器，支持EtherCAT、Ethernet/IP、OPC UA、Modbus TCP、Modbus RTU等多种协议，接口丰富，可与现场设备灵活搭配。通过EtherCAT总线协议与伺服设备连接，减少布线，通讯更稳定更高效。
难点
B
根据实际生产需求，HJT吸杂方案需要根据主机台发出的信号切换为单装模式、单卸模式或装卸模式。
解决方案：
禾川HJT吸杂方案设置了三种模式：
单装模式：主机台发送空石英舟，移栽单元和XZ抓手动作，将未工艺的硅片装载到石英舟上；
单卸模式：主机台发送满石英舟，移栽单元和XZ抓手动作，将吸杂后的硅片放到花篮内；
装卸模式：装载未工艺硅片和卸载已工艺硅片动作交错进行。
三种模式根据生产信号自动切换，客户也可在HMI上进行手动切换。模式切换成功后，部分请求信号自动消除，设备在不停机的情况下准确地切换到新模式。
04
禾川方案
拓扑图
性能指标：
方案优势：
可靠稳定
采用禾川全套控制方案，HCQ5P控制器+Q系列模块+X5FB系列伺服+X2系列伺服电机。通讯稳定高效，精度高，误差小HCQ5P设备接口丰富，支持多种协议，可通过各接口连接第三方设备。
高效率
禾川HJT吸杂方案分为AB两侧，节省了石英舟调度时，产生的等待时间，大大提高单装、单卸以及装卸模式的效率。
节省成本
HCQ5P与AGV进行通讯连接，使花篮的流入流出实现自动化，节约了人力。
