光伏組件效率每提高1%,度電成本可節省6%,而電池片正是組件的核心。電池片越薄越能降低成本,卻更易產生隱裂、斷柵及漏漿等缺陷,一旦漏檢將在EL終檢環節造成高達15%電池片報廢、年損超千萬;嚴防之下,傳統檢測方案頻繁出現誤報警,人力成本攀升制約生產效能。
近期,凌云光為某光伏頭部客戶構建了“AOI+F.Brain+GMQM”整體解決方案,對電池片生產工藝過程中產生的隱裂、斷柵及漏漿等20余類缺陷精準檢出和剔除,缺陷實時準確分類率≥98%。方案打造的云-邊-端質量管理平臺,實時關聯生產數據和質量分析數據,建立了質量工藝追溯體系,實現從單機臺到跨設備、再到跨數十條產線一致可靠的產品質量管理,推動產品良率提升1%,部分工藝人力節省75%,并大幅縮短了電池片換型迭代時間,已在多家頭部客戶落地。
誤判停機銳減 μm級隱裂"0"漏檢
「視覺+算法」高精度、低成本的質量突圍
數十條產線上,絲網印刷機正高速為硅片“織網”,經多道印刷工序后,縱橫交錯銀柵線如毛細血管般鋪展,導電性能決定發電效率極限。為提高組件效率,客戶創新采用特殊導電漿料制作銀柵。然而,漿料由于反光成像對比度低引發設備誤判率高,“設備一報警,質檢人員就得跑斷腿去查,但實際是良品虛驚一場”。
凌云光項目團隊扎根生產一線對工藝拆解分析,兩周內提出檢測方案,首月AOI設備即上線:方案通過光學成像優化,并結合F.Brain深度學習算法進行缺陷標注、模型訓練與調優,實現對破片、漏漿及主柵缺失等缺陷精確分類分級,誤判率極大降低,關鍵缺陷零漏檢。同時該設備還與產線實時聯動,當批量報廢缺陷發生時能迅速報警停機,生產效能顯著提升,目前該AOI設備已批量部署。
單相機隱裂檢測:低硬件成本
隱裂是光伏電池片最隱蔽的“致命傷”,是光伏電池片優先級最高的視覺檢測工藝之一。一根頭發絲寬(≥20μm)的裂紋可能引發碎片卡堵導致產線停止,碎片沾水還將污染整爐工藝環境造成數千片報廢,單次損失超數萬元。
行業早期一般采用雙相機方案(銦鎵砷+CMOS),硬件成本高,且無法拍攝硅片底部崩邊缺陷。凌云光采用單相機方案,結合定制近紅外LED光源,優化光學及圖像處理算法對正反面隱裂及崩邊缺角等缺陷高速成像,成為行業新的主流方案。
PL檢測系統:早發現早處理,高速無損
凌云光PL檢測系統基于光致發光原理,支持每小時8000片高速無損檢測,隱裂、霧狀發黑、吸盤印、皮帶印等缺陷識別準確率98%,零接觸避免二次隱裂(頭部客戶復購率100%)。項目團隊創新集成GMQM模塊,貫通擴散、刻蝕、LECO、燒結、成品等多工藝段在線過程監控,將終檢問題前置攔截與質量追溯,推動質量管理從“事后堵漏”轉向“主動檢測”。
數十產線隨時換型 從周級縮短至小時級
光伏行業對效率有著極致追求,慢走等于退步,效率決定效益。為快速響應產品技術迭代需求,產線平均每2-3個月就需更換一次網版,每次換型柵線背景均會發生變化,傳統的算法模型檢測效果下降明顯。此外,客戶在缺陷樣本采集導入以及模型部署更新上耗費了大量人力,由于缺乏統一的模型管理,整個迭代穩定過程耗時耗力需要近一周時間。
為此,凌云光引入雙輸入模板比對算法,通過同時輸入“正常”(OK品)和“異常”(缺陷)模板,模型真正學習到缺陷本身的特征實時準確檢出缺陷,而不受背景變化影響,能夠隨時應對任意網版換型。
同時,將AOI設備和AI算法平臺直接連通,從缺陷樣本采集到模型訓練、封裝、部署全程在線打通,從而實現模型在線迭代/部署,無需人工采集/拷貝/傳遞,電池片換型時間大大縮短:常規缺陷迭代穩定僅需12h;突發缺陷或者缺陷漏檢等應急情況下,也僅需2h即可敏捷響應。同時,樣本收集時間減少80%,模型部署效率提升90%,模型管理效率提升95%。整個模型迭代效率大大提升,而且數據不出廠、安全有保障。
未來,凌云光將持續深化“視覺+AI”融合,以AI缺陷分析、質量檢測及質量預警等質量管理方案,驅動光伏行業持續提質降本增效,服務好行業智能制造訴求。