太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)領(ling)域(yu)的(de)從(cong)業(ye)者(zhe)一(yi)直(zhi)都(dou)會(hui)認(ren)為(wei)，工(gong)藝(yi)集(ji)成(cheng)與(yu)自(zi)動(dong)化(hua)是(shi)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)的(de)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)，但(dan)是(shi)如(ru)何(he)才(cai)能(neng)最(zui)好(hao)的(de)實(shi)施(shi)工(gong)藝(yi)集(ji)成(cheng)卻(que)存(cun)在(zai)眾(zhong)多(duo)分(fen)歧(qi)。

　　目(mu)前(qian)，工(gong)藝(yi)集(ji)成(cheng)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)還(hai)僅(jin)僅(jin)局(ju)限(xian)在(zai)分(fen)立(li)或(huo)者(zhe)聚(ju)集(ji)機(ji)台(tai)，並(bing)且(qie)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)的(de)通(tong)訊(xun)方(fang)式(shi)也(ye)隨(sui)製(zhi)造(zao)廠(chang)商(shang)的(de)不(bu)同(tong)而(er)各(ge)異(yi)。工(gong)廠(chang)自(zi)動(dong)化(hua)軟(ruan)件(jian)供(gong)應(ying)商(shang)The Peer Group（Kitchener, Ontario）公司的區域銷售經理John Hennessy表示：“shishishang，muqianshiyongdetaiyangnengdianchigongyijichengfangfabichangshangshulianghaiyaoduo。juwosuozhi
，guangfuchanpinzhizaoshangyouhenduofangfalaichuanshushujuyijijiankongzaixianchanpindejindu。zaimouxieqingkuangxia


，huishiyongzhengtishejifangan，erqitayixiezeshiyougulizidonghuashebeipincouercheng。jishiduiyuMES，也沒有達成實際的共識——最近我們正在幫助客戶對一係列備選MES方案進行篩選，讓人吃驚的是，這些備選方案之間幾乎不存在共同點。”

　　量產階段，設備之間數據交換的時間有時會存在長達幾個月的延遲。實際上，VLSI Research Inc. （英國，Bedford）所羅列的頂級PV產品製造商已經達成了一個初步共識：來自單一供貨商的全部包建生產線是一個解決設備之間數據交換問題的備選方案。10家最大的太陽能產品製造商中的8家都開始使用具備一定自動化程度的單晶矽或者薄膜太陽能產品全包建生產線。

　　根據供應商的報道，絕大對數新廠都傾向於購買全部包建的係統，並且其產量通常都在50 MW以上，從生產線建立之初就已經完成生產自動化。而現有的PV產品製造商生產規模通常在25 MW左右，並且通過不斷新增工藝設備來進一步提高產量，這些廠商也在尋求實現核心工藝

，諸如：層壓

、引線以及裝框等，自動化的解決方案，以縮小與新型全自動化工廠之間的成本差距。

　　3S Swiss Solar Systems（瑞士，Lyss）公司的CEO Patrick Hofer-Noser表示：“雖然太陽能電池模塊銷售價格不斷的下降，但是如果能夠保持全天候運轉，可以使非全自動化生產線設備利用率提高到70%，全自動化設備生產線設備利用率提高到接近100%。在這種情況下，設備開銷與產品附加值相比所占的比例並不是很高。”

　　Hofer-Noser創建的3S公司主要關注於集成化太陽能設備的開發，他認為3S公(gong)司(si)資(zi)深(shen)工(gong)程(cheng)師(shi)所(suo)開(kai)發(fa)的(de)層(ceng)壓(ya)機(ji)性(xing)能(neng)要(yao)優(you)於(yu)市(shi)場(chang)上(shang)其(qi)它(ta)供(gong)貨(huo)商(shang)所(suo)提(ti)供(gong)的(de)設(she)備(bei)。隨(sui)後(hou)，他(ta)將(jiang)該(gai)層(ceng)壓(ya)機(ji)集(ji)成(cheng)到(dao)半(ban)自(zi)動(dong)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)模(mo)塊(kuai)生(sheng)產(chan)線(xian)上(shang)，並(bing)將(jiang)其(qi)整(zheng)體(ti)出(chu)售(shou)給(gei)客(ke)戶(hu)。Hofer-Noser表示：“我們先後兩次為自己公司設計的生產線，最終都出售給了客戶。”最後，公司的經營方向轉為集成工藝自動化生產線設計。隨後，我們先後兼並了Somont公司的層壓設備業務和Pasan公司的測試設備業務，以更好的完成整體生產線的集成。

　　開動自動化設備和封裝機器人

　 ABB集團（蘇黎世）采用六軸機器設備結合不同類別的鑷子應用於太陽能模塊製造領域。

　　將jiang應ying用yong於yu其qi它ta行xing業ye的de自zi動dong化hua設she備bei移yi植zhi到dao單dan晶jing矽gui太tai陽yang能neng產chan品pin生sheng產chan線xian使shi其qi自zi動dong化hua程cheng度du前qian進jin了le許xu多duo。隨sui著zhe對dui新xin型xing自zi動dong化hua生sheng產chan線xian投tou資zi熱re情qing的de減jian弱ruo，諸zhu如ruABB Group（瑞士，蘇黎世）和KUKA（德國
，Augsburg）這樣的自動化設備供貨商向新興的太陽能產品領域額投入更多的精力。ABB公gong司si的de六liu軸zhou機ji器qi設she備bei僅jin需xu要yao添tian加jia額e外wai的de鑷nie子zi或huo者zhe吸xi盤pan以yi及ji一yi些xie新xin的de控kong製zhi程cheng序xu，便bian可ke以yi對dui矽gui片pian進jin行xing操cao作zuo
，其qi可ke以yi應ying用yong於yu太tai陽yang能neng模mo塊kuai生sheng產chan過guo程cheng中zhong的de標biao準zhun工gong藝yi過guo程cheng
，例li如ru：修邊
、引線
、裝框以及安裝等。

　　作為一家大型自動化係統供應商，ABB並沒有進入太陽能產品製造領域的計劃
，而是選擇將設備賣給Jonas & Spire Solar這樣的太陽能生產線廠商，讓其完成生產線的集成。ABB公司的Keith Fox目前負責美國太陽能產品製造市場內的業務拓展，其表示：“ABB的自動化設備在很多工業領域已經應用了很長一段時間，通過嵌入額外的通訊模塊，便可以完成與其它設備之間的數據交互。”

　　Conergy AG在德國法蘭克福的250 MW太陽能電池模塊製造廠使用ABB公司的六軸自動設備進行預清潔工藝
，每20秒便可以完成220 Wp模塊中的引線

、修邊、裝框以及攪拌等工藝。四台裝備有圖像處理功能的機器設備可以代替30～40個ge操cao作zuo人ren員yuan，來lai從cong事shi諸zhu如ru引yin線xian這zhe樣yang的de勞lao動dong密mi集ji型xing生sheng產chan工gong藝yi，並bing保bao持chi更geng高gao精jing度du的de重zhong複fu性xing。但dan是shi即ji使shi這zhe樣yang大da型xing的de自zi動dong化hua工gong廠chang以yi全quan天tian候hou運yun轉zhuan，某mou些xie工gong藝yi，諸zhu如ru：背麵層壓，修編後的密封等工藝，還需要人工完成。

　　單(dan)晶(jing)矽(gui)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)在(zai)不(bu)同(tong)工(gong)藝(yi)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)的(de)移(yi)動(dong)是(shi)通(tong)過(guo)平(ping)行(xing)取(qu)置(zhi)機(ji)械(xie)設(she)備(bei)完(wan)成(cheng)的(de)
，該(gai)設(she)備(bei)類(lei)似(si)封(feng)裝(zhuang)工(gong)藝(yi)中(zhong)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)快(kuai)速(su)取(qu)置(zhi)的(de)機(ji)械(xie)手(shou)，能(neng)夠(gou)以(yi)每(mei)分(fen)鍾(zhong)150次的頻率進行抓取。2007年在德國Thalheim興建的Q-Cell 240 MWp生產線，安裝了36台ABB公司的FlexPicker用於負責向濕法工藝設備傳遞以及傳出矽片。其他方麵的應用主要包括向測試以及分類設備傳遞矽片。

　　太陽能產業自動化設備的二次開發

圖2. Adept Technology為太陽能產品製造領域開發的取置自動化設備。

　　除(chu)了(le)單(dan)純(chun)使(shi)用(yong)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)代(dai)替(ti)手(shou)動(dong)工(gong)藝(yi)以(yi)外(wai)，太(tai)陽(yang)能(neng)產(chan)業(ye)內(nei)還(hai)對(dui)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)二(er)次(ci)開(kai)發(fa)，使(shi)其(qi)更(geng)有(you)效(xiao)地(di)集(ji)成(cheng)到(dao)工(gong)藝(yi)步(bu)驟(zhou)當(dang)中(zhong)。具(ju)有(you)多(duo)種(zhong)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)產(chan)品(pin)線(xian)的(de)Adept Technology（加州，Pleasanton）公司也將其開發的懸空平行取置自動化設備Quattro定位在太陽能產品製造領域，並且其還專門嵌入了太陽能矽片缺陷監測係統。

　　Adept Technology公(gong)司(si)改(gai)進(jin)了(le)嵌(qian)入(ru)式(shi)圖(tu)像(xiang)處(chu)理(li)模(mo)塊(kuai)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)
，因(yin)此(ci)機(ji)械(xie)手(shou)不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)定(ding)位(wei)矽(gui)片(pian)，以(yi)及(ji)檢(jian)測(ce)矽(gui)片(pian)上(shang)諸(zhu)如(ru)缺(que)角(jiao)之(zhi)類(lei)的(de)較(jiao)大(da)缺(que)陷(xian)，還(hai)能(neng)夠(gou)檢(jian)測(ce)矽(gui)片(pian)上(shang)的(de)微(wei)小(xiao)劃(hua)痕(hen)。Adept公司的市場谘詢師Peter Lundquist表示：“zidongshebeihejianceshebeixuyaonenggoujichengzaiyiqi
，danshengchanshebeiyimanfuheyunzhuanshi
，jianceshebeiyeyaonenggoumanzuchanpinjiancedexuyao。taiyangnengchanpinzidonghuashengchanxiandemubiaoshishixian100%的產品檢測覆蓋率，並且不能因此降低生產線的生產效率。”

　　他表示：盡(jin)管(guan)提(ti)高(gao)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)很(hen)重(zhong)要(yao)，但(dan)是(shi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)優(you)劣(lie)以(yi)及(ji)設(she)備(bei)間(jian)通(tong)訊(xun)的(de)方(fang)式(shi)才(cai)是(shi)關(guan)鍵(jian)。公(gong)司(si)計(ji)劃(hua)通(tong)過(guo)生(sheng)產(chan)線(xian)承(cheng)包(bao)商(shang)來(lai)負(fu)責(ze)出(chu)售(shou)設(she)備(bei)
，並(bing)幫(bang)助(zhu)進(jin)行(xing)新(xin)設(she)備(bei)的(de)評(ping)估(gu)。CEO John在Adept公司最近一次電話會議上對行業分析人員表示：目前，與生產線承包商之間的洽談還未開始，Quattro檢測係統正處於評估階段。公司計劃開始設計機台麵向下一個投資高峰。

　　Lundquist表示：前qian段duan工gong藝yi是shi最zui重zhong要yao的de第di一yi檢jian測ce點dian，這zhe樣yang太tai陽yang能neng產chan品pin廠chang商shang才cai能neng對dui未wei來lai產chan品pin有you一yi定ding的de了le解jie。產chan品pin檢jian測ce並bing不bu僅jin僅jin針zhen對dui微wei裂lie痕hen，任ren何he襯chen底di上shang都dou可ke能neng存cun在zai的de一yi定ding程cheng度du的de缺que陷xian，而er是shi研yan究jiu這zhe些xie缺que陷xian在zai加jia工gong工gong藝yi中zhong的de生sheng長chang過guo程cheng以yi及ji對dui良liang率lv的de影ying響xiang。

　　Hofer-Noser表示：3S正在試圖重新考量其今年8月推出的集成自動化模塊生產線。將布局與引線中的某一步驟去除，即取消在玻璃和EVA表麵開孔將“三明治”夾(jia)層(ceng)模(mo)塊(kuai)引(yin)出(chu)的(de)常(chang)規(gui)工(gong)藝(yi)，從(cong)而(er)降(jiang)低(di)了(le)由(you)此(ci)造(zao)成(cheng)的(de)破(po)損(sun)情(qing)況(kuang)。相(xiang)反(fan)，在(zai)器(qi)件(jian)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)後(hou)，采(cai)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)獲(huo)取(qu)接(jie)觸(chu)孔(kong)位(wei)置(zhi)，然(ran)後(hou)從(cong)背(bei)麵(mian)開(kai)孔(kong)完(wan)成(cheng)引(yin)線(xian)連(lian)接(jie)。同(tong)樣(yang)的(de)情(qing)況(kuang)也(ye)適(shi)用(yong)於(yu)在(zai)修(xiu)邊(bian)工(gong)藝(yi)，傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)采(cai)用(yong)照(zhao)相(xiang)設(she)備(bei)通(tong)過(guo)分(fen)析(xi)反(fan)射(she)性(xing)能(neng)的(de)不(bu)同(tong)來(lai)檢(jian)測(ce)邊(bian)緣(yuan)信(xin)息(xi)

，而(er)新(xin)的(de)集(ji)成(cheng)工(gong)藝(yi)則(ze)在(zai)器(qi)件(jian)加(jia)工(gong)之(zhi)前(qian)即(ji)在(zai)襯(chen)底(di)邊(bian)緣(yuan)做(zuo)記(ji)號(hao)，工(gong)藝(yi)後(hou)


，僅(jin)需(xu)要(yao)找(zhao)到(dao)事(shi)先(xian)做(zuo)好(hao)的(de)記(ji)號(hao)便(bian)可(ke)以(yi)獲(huo)取(qu)襯(chen)底(di)邊(bian)緣(yuan)的(de)位(wei)置(zhi)

，從(cong)而(er)節(jie)省(sheng)了(le)工(gong)藝(yi)周(zhou)期(qi)。加(jia)工(gong)好(hao)的(de)電(dian)池(chi)模(mo)塊(kuai)隨(sui)後(hou)進(jin)行(xing)光(guang)學(xue)檢(jian)測(ce)，電(dian)性(xing)能(neng)測(ce)試(shi)以(yi)及(ji)全(quan)麵(mian)的(de)電(dian)流(liu)電(dian)壓(ya)曲(qu)線(xian)的(de)測(ce)試(shi)。

　　太(tai)陽(yang)能(neng)產(chan)品(pin)在(zai)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)的(de)傳(chuan)遞(di)是(shi)通(tong)過(guo)一(yi)些(xie)桶(tong)裝(zhuang)機(ji)械(xie)設(she)備(bei)配(pei)以(yi)傳(chuan)送(song)帶(dai)完(wan)成(cheng)的(de)，通(tong)過(guo)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)控(kong)製(zhi)軟(ruan)件(jian)來(lai)完(wan)成(cheng)在(zai)線(xian)檢(jian)測(ce)以(yi)及(ji)產(chan)品(pin)追(zhui)蹤(zong)。Hofer-Noser表示：公gong司si盡jin可ke能neng避bi免mian使shi用yong六liu軸zhou機ji械xie設she備bei，多duo軸zhou同tong時shi意yi味wei著zhe不bu確que定ding性xing的de提ti高gao。今jin年nian二er月yue，公gong司si已yi經jing將jiang首shou款kuan集ji成cheng自zi動dong設she備bei，封feng裝zhuang流liu程cheng中zhong使shi用yong的de層ceng壓ya機ji
，出chu售shou給gei德de國guo的de客ke戶hu。

　　工藝集成有助於降低成本

　　考慮到工藝集成全包建生產線生產效率的極限
，Centrotherm Photovoltaics（德國，Blaubeuren）公司認為同一家公司完成產業鏈的縱向集成——從多晶矽到最終的電池模塊——將會是太陽能電池產品的成本得到大幅降低。在與行業分析師討論的電話會議上，CTO Peter Fath表示不僅要降低銷售
、運輸以及來料/出(chu)貨(huo)檢(jian)查(zha)的(de)成(cheng)本(ben)，更(geng)好(hao)的(de)工(gong)藝(yi)集(ji)成(cheng)方(fang)案(an)以(yi)及(ji)公(gong)司(si)內(nei)部(bu)的(de)迅(xun)捷(jie)反(fan)應(ying)可(ke)以(yi)優(you)化(hua)產(chan)品(pin)的(de)良(liang)率(lv)，並(bing)且(qie)將(jiang)單(dan)一(yi)工(gong)廠(chang)的(de)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)延(yan)伸(shen)到(dao)整(zheng)條(tiao)產(chan)業(ye)鏈(lian)，從(cong)而(er)改(gai)善(shan)統(tong)籌(chou)管(guan)理(li)。

　　盡管還未完成所有的技術開發，Centrotherm計劃提供大型全包建生產線的解決方案。公司首先提供模塊和多晶矽製造設備給客戶，並且隨時關注其它自動化設備
，例如：化學刻蝕、濕法清洗以及模塊組裝。

　　自從今年初提出該方案後
，陸續已經有五家客戶開始對其進行評估並開始協商
，一些客戶計劃投資2億8千萬美元來興建產量達到60 MW的全縱向集成生產線，另外還有一些客戶對於產業鏈中某幾個步驟表示了興趣。

　　靈活的生產線有助於提高競爭力

　　chuyutigaotaiyangnengdianchidexiaolvyijigaishanmokuailianglvdekaolv，duiyulinghuoxinggaodeshengchanxiandexuqiuyezaibuduanshenggao。xiangduiyushiyongxiangtongpeizhidequanbaojianshengchanxiandechangshangeryan，zhezhonglinghuoxinggaodeshengchanxiankeyitigaozishendejingzhengli。

　　3S公司的Hofer-Noser表示：“客戶對我們提出了許多不同方麵的要求。”一些客戶歡迎SEM-10標準，盡管這些SEMI標準對於電池單元的製造很有幫助，但是其對模塊領域限製過多
，而模塊領域與自動設備和玻璃領域存在更多的相關性。他表示：“womenzhengzaiheyonghutaolunchicunbiaozhunruhezhidingcainenggoushifengzhuangjishudedaozuidaxiandudejianhua。danshiruguomougekehusuoshiyongdefanyingqiangnenggoujiagonggengdachicundechendi，jianghuiyingdeshengchanxiaolvshangdeyoushi
，womendouhenqingchuxiangduiyushebeichengbeneryan，shengchanxiaolvcaishigengweizhongyaodequdongyinsu。yinci

，youshiwomendekehuhuiyaoqiuwomennenggouchulijinbibiaozhunchendida5 cm的襯底。”

　　Peer Group的Hennessy表示：最近幾年
，PV工gong業ye正zheng以yi驚jing人ren的de速su度du發fa展zhan，因yin此ci都dou沒mei有you時shi間jian來lai仔zai細xi考kao慮lv工gong廠chang尺chi度du的de自zi動dong化hua或huo者zhe標biao準zhun。自zi動dong化hua程cheng度du的de高gao低di在zai一yi定ding層ceng麵mian上shang將jiang會hui決jue定ding誰shui才cai是shi生sheng產chan成cheng本ben最zui低di的de製zhi造zao商shang，並bing且qie經jing過guo精jing心xin設she計ji且qie高gao效xiao運yun轉zhuan的de自zi動dong化hua工gong廠chang係xi統tong可ke以yi簡jian單dan的de複fu製zhi到dao隨sui後hou的de工gong廠chang中zhong，並bing迅xun速su開kai始shi盈ying利li。目mu前qian，並bing沒mei有you相xiang關guan的de知zhi識shi產chan權quan來lai保bao護hu設she備bei之zhi間jian通tong訊xun方fang式shi領ling域yu的deIP。因此，工程師們隻要在當前可行的解決方案中選擇一個即可，其會將大部分精力投注到可以為公司帶來競爭優勢的領域。他認為：“所有工廠最終都會進入自動化，但是整個市場中隻有那些最優秀的製造商才能生產出性能最高的電池單元或者實現最佳性價比的產品。”