摘要：  随着全球能源危机的不断加重以及人们节能、环保意识的日益增强，太阳能等绿色能源摂的开发利用成为了各大型能源企业资本追逐的热点。 在过去的数十年里，光伏行业在全球能源市场中已呈现出强劲的增长态势。 与其它可再生能源相比，太阳能发电已越来越受到具有环保意识的政客们的关注，并在能源市场得到了大力推广，比如日本和德国。 太阳能电池是太阳能发电系统中的核心部分，它们将太阳辐射能直接转化为电能。

关键字：  太阳能发电，  太阳能发电系统，  晶体硅

随着全球能源危机的不断加重以及人们节能、环保意识的日益增强，太阳能等绿色能源摂的开发利用成为了各大型能源企业资本追逐的热点。 在过去的数十年里，光伏行业在全球能源市场中已呈现出强劲的增长态势。 与其它可再生能源相比，太阳能发电已越来越受到具有环保意识的政客们的关注，并在能源市场得到了大力推广，比如日本和德国。 太阳能电池是太阳能发电系统中的核心部分，它们将太阳辐射能直接转化为电能。

传统的太阳能电池原材料是高纯度硅(Si)。 按照用途分类，它有两种形式：晶体硅(c-Si)和非晶硅(a-Si)。 因此，在太阳能电池生产过程中，就有晶体技术和薄膜技术之分。 在晶体加工工艺中，太阳能电池的生产可分为多个步骤，其中，硅晶圆 - 即所谓的太阳能晶圆 - 加工为第一步。 然后，将单个的太阳能电池组合起来形成一个太阳能模块，这样可以获得更高的性能。

在非晶体硅基薄膜技术中，硅被直接用在一块大玻璃板或一个金属或塑料薄膜上 - 然后就成为太阳能模块。 非晶硅的内部结构决定了它可以吸收太阳光。 除了薄膜技术中用到的非晶硅之外，碲化镉 (CdTe)、硒化铟铜(CIS)和铜铟镓二硒(CIGS)的使用量也逐渐增加。 为了保护太阳能模块免受机械应力和风化的影响，这些模块通过金属框或者无框薄板嵌入在两个玻璃或塑料板之间。

光伏发电系统可为全球能源的长久稳定供应提供强有力保障，今后几十年，成本的不断降低仍是重中之重。 采用 Beckhoff 基于 PC 的控制系统，可显著减少太阳能硅晶圆、太阳能电池和太阳能模块的生产成本。 作为一个开放、灵活的自动化解决方案，它可用于光伏发电行业的所有领域。 Beckhoff 的产品范围包括各种工控机、EtherCAT I/O 端子模块和现场总线组件、驱动技术以及 TwinCAT 自动化软件，它们可组合形成一个可扩展的模块化控制解决方案，为光伏产品生产过程中的每项任务提供一个最佳的解决方案： 晶圆片切割及检测、锯损伤蚀刻、纹理蚀刻、扩散、玻璃蚀刻、防辐射涂层、金属化、分选、运输及存储系统以及串联装置和层压线。

基于 PC 的控制技术显著提升系统的连续性和灵活性

Beckhoff 实现开放式自动化系统是以基于 PC 控制技术的原理。 Beckhoff 自动化解决方案在软件和硬件接口方面都具有这种开放性，可以帮助设备制造商以极低的成本不断对他们的系统进行改造，以满足不同的需求。

Beckhoff 解决方案应用于光伏行业

Beckhoff 的开放式、可升级 TwinCAT 自动化软件是一种专为 PC 设计的软 PLC 和运动控制解决方案。软件编程符合国际标准 IEC61131-3， 为设备制造商的高投资回报率保驾护航。 采用基于 Windows 操作系统的技术大大增加了扩展选项，让用户受益于计算机产业的快速发展。

达到 I/O 级的最大性能

Beckhoff 为所有通用的输入输出信号和现场总线系统提供全系列现场总线组件。 采用 IP 20 总线端子模块和 IP 67 现场总线端子盒，整个产品系列都可用于处理光伏制造领域相关的所有信号。

XFC 技术 - 充分利用 EtherCAT 的通讯优势

若想在光伏行业中占据技术领先地位，其先决条件就是一直采用功能越来越强大的控制组件。 EtherCAT 是一种基于以太网的高速现场总线，它可为有严苛要求的工艺阶段提供最佳实时性能，而无需在中央处理器内配备特殊硬件。 采用 XFC 极速控制技术后，利用时间戳技术可获得小于 100 ns 的时间分辨率。传感器信号可以在不到 10 微秒的采样时间内被扫描读入系统。 这样可提升重复精度和运动精度。

集成安全

近年来，运行安全和工作安全在机器制造领域的地位越来越重要。 通过 TwinSAFE，Beckhoff 提供了一种集成式系统解决方案，将自动化技术和安全技术完美结合在一起。 TwinSAFE 在现有的控制器结构中集成安全功能。