基于5G技术的太阳能电池智能制造发展趋势探析 被引量：1

1

作者 周子琼 谢振勇 沈元崇 《通讯世界》 2024年第1期106-108,共3页

在工业化和信息化深度融合、5G技术不断更新迭代的背景下,太阳能电池智能制造也迎来了历史性发展机遇。在太阳能电池智能制造中,基于大连接、低时延的5G网络,将车间内的智能装备进行互联,进行瞬间的数据收集及交互,实现5G与智能制造的... 在工业化和信息化深度融合、5G技术不断更新迭代的背景下,太阳能电池智能制造也迎来了历史性发展机遇。在太阳能电池智能制造中,基于大连接、低时延的5G网络,将车间内的智能装备进行互联,进行瞬间的数据收集及交互,实现5G与智能制造的深度融合。通过开展基于5G技术的太阳能电池智能制造发展趋势探析,对5G技术在太阳能电池行业的自动化设备通信与控制、增强现实(augmented reality,AR)远程指导、Wafer级电池片追溯等应用进行了探析。以物理气相沉积(physical vapor deposition,PVD)自动化上料设备和下料设备为例,通过对太阳能电池片Wafer级追溯方案的初步设计和探究,为设备制造提供参考。同时,结合生产中采集到的重要工艺参数、检验结果,为后续的大数据分析、设备预警和工艺自优化等提供数据支撑。 展开更多

关键词 太阳能电池 智能制造 5G 智能化

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n型“SE+TOPCon”太阳电池硼扩散氧化推结过程中的湿氧化工艺研究

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作者 陈骏 李兵 +3 位作者 赵增超 申凯琳 刘湘祁 邓新新 《太阳能》 2024年第12期72-78,共7页

为了探究湿氧化工艺在叠加选择性发射极(SE)技术的n型隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池(下文简称为“n型‘SE+TOPCon’太阳电池”)制备工艺中的作用,在制备此类太阳电池的硼扩散工艺氧化推结过程中增加了湿氧化工艺,通过实验对比干... 为了探究湿氧化工艺在叠加选择性发射极(SE)技术的n型隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池(下文简称为“n型‘SE+TOPCon’太阳电池”)制备工艺中的作用,在制备此类太阳电池的硼扩散工艺氧化推结过程中增加了湿氧化工艺,通过实验对比干氧化工艺和湿氧化工艺,研究了湿氧化工艺对硼硅玻璃(BSG)层厚度,重掺杂区和轻掺杂区的方阻、硼掺杂浓度和结深,以及轻掺杂区钝化效果和重掺杂区接触效果的影响。研究结果表明:1)湿氧化工艺在1020℃工艺温度下生长的BSG层厚度可达到干氧化工艺在1050℃工艺温度下的水平,但湿氧化工艺的工艺温度降低了30℃,从而可显著降低能耗和延长石英制品的使用寿命。2)与干氧化工艺相比,湿氧化工艺得到的轻掺杂区的硼掺杂浓度略高、掺杂量较低、隐开路电压略高;重掺杂区的硼掺杂浓度略高且结深增加,进而改善了硅片的接触电阻率。3)采用湿氧化工艺制备的n型“SE+TOPCon”太阳电池的填充因子比采用干氧化工艺制备的提升了0.23%,其光电转换效率达到25.61%。 展开更多

关键词 TOPCon太阳电池 选择性发射极 湿氧化工艺 氧化推结 轻掺杂区 重掺杂区 方阻 光电转换效率

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太阳能用晶体硅铸锭制备技术 被引量：2

3

作者 周大良 明亮 +3 位作者 黄美玲 邱昊 段金刚 陈国红 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期41-46,共6页

在过去20年中,光伏市场以惊人的速度增长,光伏发电逐步成为世界能源发电的主要来源之一。2016年全球新增装机量超过75GW,较2015年增长34%,其中,又以晶体硅太阳能电池为主,占整个光伏市场的90%以上,而多晶硅又占据了整个晶体硅太阳能电池... 在过去20年中,光伏市场以惊人的速度增长,光伏发电逐步成为世界能源发电的主要来源之一。2016年全球新增装机量超过75GW,较2015年增长34%,其中,又以晶体硅太阳能电池为主,占整个光伏市场的90%以上,而多晶硅又占据了整个晶体硅太阳能电池的70%以上。相比于直拉单晶硅,定向凝固铸造法生产的晶体硅材料具有更好的性价比,但含有较多的杂质、位错等晶体缺陷。更高品质、更低成本的太阳能电池始终是业界追寻的目标。本文以传统铸造法生长多晶硅技术为基础,介绍了目前几种主流的晶体硅铸造工艺方法,包括全熔工艺制备多晶硅锭,半熔工艺生长高效多晶硅锭,以及铸造法制备大尺寸单晶硅锭。另外,本文还从硅锭外观和性能等方面阐述了铸造法晶体硅的发展方向。文中数据部分为笔者进行的实验论证,部分为其他文献的研究成果,希望能为现阶段太阳能晶体硅的生产和研究工作提供参考。 展开更多

关键词 晶体硅 铸锭 制备技术

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反应离子刻蚀法(RIE)制备的高效黑硅太阳能电池 被引量：3

4

作者 刘文峰 赵增超 +2 位作者 周子游 黄海龙 蔡先武 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期880-885,共6页

为强化硅片表面陷光能力,采用反应离子刻蚀法(RIE)制备具有纳米绒面的单晶和多晶黑硅太阳电池。采用RIE处理后,单晶硅片反射率从14.08%降低到5.78%,多晶硅片反射率从23.42%降低到8.90%,但低的反射率引起了较大的表面载流子复合。本研究... 为强化硅片表面陷光能力,采用反应离子刻蚀法(RIE)制备具有纳米绒面的单晶和多晶黑硅太阳电池。采用RIE处理后,单晶硅片反射率从14.08%降低到5.78%,多晶硅片反射率从23.42%降低到8.90%,但低的反射率引起了较大的表面载流子复合。本研究通过表面结构修饰和热氧化钝化的方式大幅提升了少子寿命,单晶黑硅电池平均转换效率达到20.38%,多晶黑硅电池平均转换效率达到19.25%。由于金刚线切硅片无法沿用传统的酸制绒,采用RIE处理及工艺优化后,电池转换效率达到19.22%,对行业推广低成本的金刚线切硅片有重大意义。 展开更多

关键词 黑硅 太阳电池 反射率 金刚线切多晶硅片

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一种双轨式全自动太阳电池测试分选设备监控系统的设计与实现 被引量：1

5

作者 彭浩 郭立 +1 位作者 吴易龙 龙辉 《太阳能》 2022年第10期79-84,共6页

随着全球光伏发电装机容量的不断增长和光伏发电技术的不断发展,对太阳电池测试分选设备的产能提出了更高要求。设计了一种应用于双轨式全自动太阳电池测试分选设备的监控系统。该监控系统拥有良好的人机交互界面,操作简单方便,可提供... 随着全球光伏发电装机容量的不断增长和光伏发电技术的不断发展,对太阳电池测试分选设备的产能提出了更高要求。设计了一种应用于双轨式全自动太阳电池测试分选设备的监控系统。该监控系统拥有良好的人机交互界面,操作简单方便,可提供全方位的监控功能,方便用户全面、详细地了解设备的工作状态;同时,其能在第一时间发现设备故障,并快速解决问题。 展开更多

关键词 太阳电池 双轨式 太阳电池测试分选设备 监控系统

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单晶硅PERC高效太阳电池量产工艺研究 被引量：5

6

作者 蔡先武 周子游 刘文峰 《太阳能》 2017年第9期19-22,36,共5页

以Al_2O_3/Si_xN_y为钝化层,制备了PERC单晶硅太阳电池,研究Al_2O_3钝化层厚度对钝化效果的影响,分析硅片少子寿命变化、烧结曲线对PERC电池电性能参数的影响。

关键词 PERC 太阳电池 少子寿命转换效率

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PECVD制备太阳电池氮化硅薄膜特性研究 被引量：3

7

作者 周子游 蔡先武 刘文峰 《太阳能》 2017年第8期43-47,共5页

含氢氮化硅薄膜在太阳电池工业生产领域被广泛的用作减反射层和钝化层。使用工业型等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备制备了含氢氮化硅薄膜,使用傅里叶红外光谱(FTIR)测试仪对薄膜成分进行分析,研究反应气体流量、高频电源功率对薄... 含氢氮化硅薄膜在太阳电池工业生产领域被广泛的用作减反射层和钝化层。使用工业型等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备制备了含氢氮化硅薄膜,使用傅里叶红外光谱(FTIR)测试仪对薄膜成分进行分析,研究反应气体流量、高频电源功率对薄膜成分以及薄膜特性影响,并通过硅片的少子寿命研究氮化硅薄膜成分对硅片钝化效果的影响,明确实际工业生产中的工艺调整方向。 展开更多

关键词 PECVD 傅里叶红外 氮化硅薄膜 钝化

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太阳能用晶体硅片切割技术 被引量：2

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作者 蔡先武 明亮 +3 位作者 黄美玲 李小鹏 彭海英 何远湘 《太阳能》 2018年第10期33-39,28,共8页

介绍了太阳能用晶体硅片切割技术的发展历史,简要分析了外圆切割、内圆切割和砂浆钢线切割技术,详细阐述了当前主流的金刚线切割技术,分析其相应设备及工艺技术的现状和发展趋势,并对未来的硅片切割技术进行了展望。

关键词 太阳能 硅片 切割技术 发展

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PERC太阳电池发射极表面优化设计与模拟 被引量：1

9

作者 刘文峰 周子游 +1 位作者 黄海龙 赵增超 《太阳能》 2019年第8期29-35,共7页

通过模型计算,分析了发射极表面对PERC太阳电池转换效率的影响;然后设计了不同条件下的扩散和热氧化工艺实验,得到了最高转换效率达22.30%的PERC太阳电池;并对实验结果进行拟合,优化后的扩散和热氧化工艺降低了发射极表面复合速率,提高... 通过模型计算,分析了发射极表面对PERC太阳电池转换效率的影响;然后设计了不同条件下的扩散和热氧化工艺实验,得到了最高转换效率达22.30%的PERC太阳电池;并对实验结果进行拟合,优化后的扩散和热氧化工艺降低了发射极表面复合速率,提高了电池的转换效率。 展开更多

关键词 PERC 太阳电池 表面复合速率 转换效率 优化设计 发射极

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双面PERC单晶硅太阳电池工艺研究 被引量：1

10

作者 周小荣 谢湘洲 +2 位作者 刘文峰 周子游 蔡先武 《太阳能》 2019年第7期36-39,72,共5页

从背面反射率及铝栅线设计两方面对双面PERC单晶硅太阳电池工艺进行了优化,并分析了各因素对其性能的影响,最终得到最优工艺参数。测试结果显示,最优组的双面PERC太阳电池平均正面效率为21.74%,平均背面效率为16.22%,双面因子大于74%。

关键词 PERC 双面 太阳电池 铝栅线 局域铝背面场(LBSF)

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太阳能电池用原子层沉积超薄氧化硅技术研究 被引量：1

11

作者 张威 许烁烁 +3 位作者 唐电 彭宜昌 刘舟 吴易龙 《电子工业专用设备》 2020年第3期1-4,12,共5页

从高效太阳能电池结构要求出发,分析了超薄氧化层的作用,在自研设备的基础上,采用强氧化性的O2等离子体与硅前驱体进行了PEALD沉积研究。在源瓶温度80℃、沉积温度200℃的工艺条件下,薄膜单循环沉积速率达到0.12 nm。对沉积的氧化硅进... 从高效太阳能电池结构要求出发,分析了超薄氧化层的作用,在自研设备的基础上,采用强氧化性的O2等离子体与硅前驱体进行了PEALD沉积研究。在源瓶温度80℃、沉积温度200℃的工艺条件下,薄膜单循环沉积速率达到0.12 nm。对沉积的氧化硅进行致密性HF腐蚀测试,腐蚀速率为4.8 nm/min。薄膜致密性已接近热氧化法制备的氧化硅薄膜。 展开更多

关键词 太阳能电池 原子层沉积 超薄薄膜 氧化硅

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刻蚀设备在太阳能晶硅电池刻蚀工艺中的应用 被引量：1

12

作者 杨金 郭进 +2 位作者 魏唯 万喜新 李佳 《电子工业专用设备》 2013年第8期26-29,共4页

介绍了激光划线设备在太阳能电池中的应用。与传统等离子体刻蚀设备对比,从设备结构,工艺原理,试验测试等方面做了深入的分析,并从理论角度分析得出激光刻蚀具备效率损失小,能够提高电池片的转换效率的优点,同时用实验验证了激光划片设... 介绍了激光划线设备在太阳能电池中的应用。与传统等离子体刻蚀设备对比,从设备结构,工艺原理,试验测试等方面做了深入的分析,并从理论角度分析得出激光刻蚀具备效率损失小,能够提高电池片的转换效率的优点,同时用实验验证了激光划片设备具有优异的刻蚀效果,对提升电池片效率的贡献。 展开更多

关键词 激光刻蚀 等离子体刻蚀 太阳能 硅片电池

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多晶硅铸锭红外探伤阴影问题浅析 被引量：1

13

作者 段金刚 明亮 +1 位作者 邱昊 陈国红 《电子工业专用设备》 2017年第5期26-28,51,共4页

太阳能光伏产业多晶硅片大多来源于定向凝固多晶铸锭方法。定向凝固多晶硅锭中心区硅棒底部常出现阴影区域,对多晶硅锭的品质及铸锭得料率有一定的影响。经实验研究分析,中心硅锭底部出现阴影的原因是在晶体生长初期,打开隔热笼,边角长... 太阳能光伏产业多晶硅片大多来源于定向凝固多晶铸锭方法。定向凝固多晶硅锭中心区硅棒底部常出现阴影区域,对多晶硅锭的品质及铸锭得料率有一定的影响。经实验研究分析,中心硅锭底部出现阴影的原因是在晶体生长初期,打开隔热笼,边角长晶速度相对比中心长晶速度快,固液界面呈"凹"状,熔体中杂质在硅锭中心底部沉积,造成硅锭红外探伤图上出现阴影。通过多晶铸锭炉热场结构的改进及工艺的优化,使得晶体生长初期边角长晶速度变慢,固液界面的"凹"度变小,甚至使固液界面变平或微"凸",底部杂质向硅锭四周扩散,可消除多晶硅锭中心区硅棒阴影。 展开更多

关键词 定向凝固 阴影 固液界面 铸造多晶硅

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大尺寸PERC晶体硅太阳电池低压扩散工艺的研究

14

作者 龙辉 邹臻峰 +2 位作者 吴志明 张弥涛 田安 《太阳能》 2022年第7期41-46,共6页

210 mm大尺寸硅片已成为光伏行业的发展主流,但相比158 mm、166 mm的硅片,对采用210 mm大尺寸硅片的晶体硅太阳电池扩散工艺的研究尚处于探索阶段。研究了炉尾温度、工艺压力、进气口与石英舟端板距离、快速降温等因素对210 mm大尺寸硅... 210 mm大尺寸硅片已成为光伏行业的发展主流,但相比158 mm、166 mm的硅片,对采用210 mm大尺寸硅片的晶体硅太阳电池扩散工艺的研究尚处于探索阶段。研究了炉尾温度、工艺压力、进气口与石英舟端板距离、快速降温等因素对210 mm大尺寸硅片在低压扩散工艺后的方阻及制备的PERC晶体硅太阳电池良率的影响。研究结果表明:低压扩散工艺中大尺寸硅片方阻对炉尾温度、工艺压力更为敏感;增大进气口与石英舟端板距离能够有效解决炉口硅片方阻过高及过抛的问题;快速降温在提升工艺降温速率及缩短工艺时间的同时,不会影响扩散工艺效果。 展开更多

关键词 大尺寸硅片 低压扩散 PERC 晶体硅太阳电池 炉尾温度 工艺压力

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应用于高空飞行器的薄硅“SE+PERC”太阳电池的研发

15

作者 李明 赵志然 姬常晓 《太阳能》 2022年第3期48-54,共7页

综述了采用薄硅片的太阳电池在航天领域的发展历程,结合临近空间的环境特点,针对飞行器对太阳电池光电转换效率、功率质量比和环境适应性的特殊要求,阐述了采用薄单晶硅片的“SE+PERC”太阳电池(下文简称为“薄硅‘SE+PERC’太阳电池”... 综述了采用薄硅片的太阳电池在航天领域的发展历程,结合临近空间的环境特点,针对飞行器对太阳电池光电转换效率、功率质量比和环境适应性的特殊要求,阐述了采用薄单晶硅片的“SE+PERC”太阳电池(下文简称为“薄硅‘SE+PERC’太阳电池”)的基本结构和制备工艺控制要点。首先采用金刚线切割方式制备厚度为100μm的单晶硅片;然后在PERC太阳电池生产线的基础上,通过对制备工艺进行控制,制备出薄硅“SE+PERC”太阳电池;最后通过I-V测试仪测试该太阳电池的电性能。结果显示:批量生产的薄硅“SE+PERC”太阳电池的平均光电转换效率可达到21.1%。 展开更多

关键词 薄硅片 “SE+PERC”太阳电池 高空飞行器

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太阳电池智能制造人才实训平台的搭建研究

16

作者 周子琼 张宇 刘杰 《太阳能》 2021年第8期26-30,共5页

综合应用自动化技术、信息技术、通信技术和仿真技术等设计了太阳电池智能制造人才实训平台,并对该实训平台进行搭建。太阳电池智能制造人才实训平台通过在线教育平台构建了知识资源池,实现了实训人员的在线教育、人才分析和素质评估;... 综合应用自动化技术、信息技术、通信技术和仿真技术等设计了太阳电池智能制造人才实训平台,并对该实训平台进行搭建。太阳电池智能制造人才实训平台通过在线教育平台构建了知识资源池,实现了实训人员的在线教育、人才分析和素质评估;通过实训平台对实训人员进行智能设备、自动化系统、数字化系统等相关的实训,提高实训人员的经验知识、综合技能和实践能力;最后通过智能制造车间真实案例的现场模拟实习,深化了解车间的真实运作模式,培养实训人员解决实际问题的能力。太阳电池智能制造人才实训平台的搭建可为智能制造背景下人才的教学和培养提供应用基础。 展开更多

关键词 智能制造 人才实训 实训平台 在线教育 太阳电池

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管式PECVD制备原位掺杂多晶硅的性能研究

17

作者 黄嘉斌 赵增超 +3 位作者 李明 陈俊 邓新新 周小荣 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期334-340,共7页

报道了管式等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的各项沉积参数对硅太阳电池重掺杂多晶硅钝化接触(SiO_(x)/Poly-Si(n^(+)))的影响。TOPCon太阳电池的掺杂多晶硅是通过对沉积的非晶硅高温晶化来实现的,通过改变PECVD的沉积温度、Ar和PH_(3... 报道了管式等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的各项沉积参数对硅太阳电池重掺杂多晶硅钝化接触(SiO_(x)/Poly-Si(n^(+)))的影响。TOPCon太阳电池的掺杂多晶硅是通过对沉积的非晶硅高温晶化来实现的,通过改变PECVD的沉积温度、Ar和PH_(3)的流量、沉积功率等沉积参数,可获得不同厚度、结晶度和掺杂浓度的掺杂非晶硅(a-Si(n^(+)))薄膜,然后通过高温退火得到不同的Poly-Si(n^(+))薄膜,从而导致SiO_(x)/Poly-Si(n^(+))钝化接触在钝化质量和载流子选择性等方面的不同特性。最后在沉积温度480℃、Ar流量8 L/min、PH_(3)流量0.8 L/min、沉积功率12000 W、退火温度920℃的条件下获得最佳双面SiO_(x)/Poly-Si(n^(+))/SiN_(x)钝化接触,少子寿命达到6445μs,隐含开路电压(iV_(oc))达到742.7 mV以上,单面饱和电流密度J_(0)低至4.2 fA/cm^(2)。 展开更多

关键词 硅基太阳电池 钝化 多晶硅 掺杂 等离子增强化学气相沉积

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硼扩散设备温度控制系统的研究与实现

18

作者 彭浩 黄心沿 +1 位作者 吴志明 邹臻峰 《太阳能》 2024年第4期87-93,共7页

近年来,随着光伏行业持续快速的发展,n型TOPCon太阳电池技术路线得到市场认可,产能不断扩张。硼扩散设备作为TOPCon太阳电池核心工艺设备之一受到市场极大的关注,其温度控制系统在工艺生产过程起着决定性的作用。对比硼扩散设备实际应... 近年来,随着光伏行业持续快速的发展,n型TOPCon太阳电池技术路线得到市场认可,产能不断扩张。硼扩散设备作为TOPCon太阳电池核心工艺设备之一受到市场极大的关注,其温度控制系统在工艺生产过程起着决定性的作用。对比硼扩散设备实际应用过程中传统炉体使用水平插片方式和顺气流垂直插片方式后得到的硅片片间的方阻均匀性,发现水平插片方式存在舟内中层硅片方阻偏高,方阻均匀性不满足技术性指标要求的问题。对此设计了新型分区炉体,提出3种温度控制系统方案,并通过工艺验证得出满足技术性指标要求的方案。研究结果表明:分区炉体搭配水平插片方式时,采用温度控制系统方案3可以满足技术性指标的要求。 展开更多

关键词 TOPCon太阳电池 硼扩散设备 温度控制系统 插片方式 分区炉体

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PECVD上下料控制系统的设计

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作者 吕新春 钟广超 +3 位作者 余雪昆 熊镇西 毛浩杰 吴光宇 《集成电路应用》 2024年第6期63-65,共3页

阐述自动上下料装置作为PECVD设备的组成部分,是实现生产自动化作业的重要一环。介绍PECVD设备上下料原理及主要构成,设计基于PLC、EtherCat总线及各类传感器构成的自动上下料控制系统。生产实践表明,系统可满足PECVD设备上下料过程的... 阐述自动上下料装置作为PECVD设备的组成部分,是实现生产自动化作业的重要一环。介绍PECVD设备上下料原理及主要构成,设计基于PLC、EtherCat总线及各类传感器构成的自动上下料控制系统。生产实践表明,系统可满足PECVD设备上下料过程的准确性、稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 PECVD 自动上下料 PLC ETHERCAT

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柔性无轨AGV在光伏工程中的应用

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作者 盛旭 黄心沿 +3 位作者 朱辉 吕新春 彭能 熊琨 《集成电路应用》 2024年第2期8-10,共3页

阐述AGV具有适应性好、柔性程度高、可靠性好、可实现生产和搬运功能的集成化和自动化的优点,广泛应用于数字化制造系统中。探讨以AGV小车在光伏工程中的传统技术为基础,扩展AGV小车的功能,结合激光SLAM和系统信息化技术,设计一款柔性无... 阐述AGV具有适应性好、柔性程度高、可靠性好、可实现生产和搬运功能的集成化和自动化的优点,广泛应用于数字化制造系统中。探讨以AGV小车在光伏工程中的传统技术为基础,扩展AGV小车的功能,结合激光SLAM和系统信息化技术,设计一款柔性无轨AGV和配套系统。经过测试和项目实际验证,柔性无轨AGV和配套系统可在光伏工程中得到应用。 展开更多

关键词 AGV 光伏技术 激光SLAM

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