فرآیند و تجهیزات تولید سلول خورشیدی PV توضیح داده شده است

امروزه تولیدکنندگان خورشیدی با فشار شدید مواجه هستند. شما باید با حفظ کنترل کیفیت دقیق، توان تولید را به سرعت افزایش دهید. متعادل کردن این تقاضاهای رقیب از حاشیه سود ناچیز در بازار جهانی بسیار تهاجمی محافظت می کند.

کارایی سلول به شدت به مراحل اولیه شیمیایی و دوپینگ بستگی دارد. با این حال، طول عمر کلی ماژول و نرخ بازده فیزیکی کاملاً به مونتاژ فیزیکی نهایی بستگی دارد. فرآیندهای کپسولاسیون نامرغوب به طور معمول سلول های کاملاً خوب را خراب می کنند. هنگامی که رطوبت وارد یک پانل ضعیف می شود، تخریب به سرعت تسریع می یابد.

این راهنما انتقال پیچیده از یک سلول خالی تمام شده به یک ماژول خورشیدی بسیار بادوام را تشریح می کند. ما به جزئیات تجهیزات سرمایه ضروری مورد نیاز برای خطوط تولید مدرن می پردازیم. شما نحوه ارزیابی فناوری‌های کپسوله‌سازی را به‌طور خاص برای جلوگیری از گلوگاه‌های پرهزینه تولید کشف خواهید کرد. با درک این فرآیندهای مکانیکی، اپراتورها می توانند ظرفیت کارخانه را بهینه کنند و نرخ شکست مزرعه را به میزان قابل توجهی کاهش دهند.

خوراکی های کلیدی

• دوام ماژول و انطباق با IEC به شدت به کپسولاسیون دقیق بستگی دارد. ورقه ورقه نامرغوب مستقیماً باعث لایه لایه شدن و PID (تخریب القایی بالقوه) می شود.

• لمیناتور ماژول PV با کیفیت بالا گلوگاه توان عملیاتی در هر خط تولید است - زمان چرخه ظرفیت کلی کارخانه را تعیین می کند.

• تصمیمات تدارکاتی باید CapEx اولیه را با یکنواختی حرارتی، سازگاری اتوماسیون و زمان تعمیر و نگهداری متعادل کند.

• مقیاس بندی از تولید آزمایشی به سطح گیگاوات به تجهیزاتی با داده های زمان کار قابل تأیید و زیرساخت پشتیبانی محلی نیاز دارد.

فرآیند مونتاژ ماژول PV End-to-End

ساخت سلول شامل برش ویفر، دوپینگ شیمیایی و چاپ صفحه ظریف است. این مراحل اثر فتوولتائیک را ایجاد می کنند. پس از تکمیل، ویفرهای سیلیکونی ظریف در برابر آسیب فیزیکی و عوامل محیطی بسیار آسیب پذیر باقی می مانند. خط مونتاژ به عنوان یک سپر محافظ عمل می کند. این شکاف بین اجزای شیمیایی شکننده و دارایی های ناهموار تولید برق را پر می کند.

تبدیل یک سلول خالی به یک پانل قابل استقرار به دنباله ای دقیق از مراحل خودکار نیاز دارد. یک جزء نامناسب، کل طول عمر محصول را به خطر می اندازد.

1. رشته و گذرگاه: ماشین‌های خودکار سلول‌های جداگانه را با استفاده از نوارهای مسی تخصصی یا چسب‌های رسانای الکتریکی (ECA) به هم متصل می‌کنند. آنها این اتصالات را لحیم می کنند تا مدارهای سری و موازی پیوسته را تشکیل دهند. مدیریت تنش حرارتی در اینجا از ایجاد ترک های میکروسکوپی در سیلیکون جلوگیری می کند.

2. چیدمان و چیدمان: بازوهای رباتیک مواد خام را در یک ساندویچ دقیق مرتب می کنند. آنها شیشه های جلویی را در پایین قرار می دهند. در مرحله بعد، آنها یک لایه از EVA یا POE encapsulant اضافه می کنند. ماتریس سلولی به هم پیوسته به شرح زیر است. آنها یک لایه دیگر از محصور کننده اضافه می کنند و همه آن را در زیر یک لایه پشتی پلیمری محافظ می پوشانند.

3. لمینیت: این فرآیند حیاتی حرارتی و خلاء به طور دائمی کپسولانت را درمان می کند. پلیمر را ذوب می کند و آن را به هر شکاف میکروسکوپی وارد می کند. این ماژول را در برابر نفوذ رطوبت آب بندی می کند و استحکام مکانیکی ضروری را ایجاد می کند.

4. قاب بندی و مونتاژ جعبه اتصال: پرس های خودکار یک قاب آلومینیومی سفت و سخت را در اطراف محیط شیشه ای متصل می کنند. آنها درزگیرهای لبه سیلیکونی را برای جلوگیری از بخار آب تزریق می کنند. در نهایت، ربات‌ها جعبه اتصال را وصل کرده و آن را جمع می‌کنند، که خروجی الکتریکی را به کابل‌های خارجی هدایت می‌کند.

5. تست و مرتب‌سازی: پانل‌های تمام شده برای تست فلاش وارد شبیه‌ساز خورشید می‌شوند. این خروجی الکتریکی واقعی را در برابر برچسب محصول تأیید می کند. آزمایش الکترولومینسانس (EL) مانند اشعه ایکس عمل می کند و هرگونه ترک پنهان داخلی را قبل از حمل و نقل آشکار می کند.

ماتریس تجهیزات اصلی برای تولید با بازده بالا

تولید مدرن خورشیدی نمی تواند به کار دستی متکی باشد. دست زدن به انسان تغییرات غیرقابل قبولی را ایجاد می کند و باعث ایجاد ریز ترک های نامرئی می شود. تولید با بازده بالا به تجهیزات سرمایه ای به شدت خودکار و کاملاً یکپارچه نیاز دارد. انتخاب ماشین آلات مناسب نرخ بازده نهایی شما را تعیین می کند.

هر ایستگاه در طول خط یک عملکرد کنترل کیفیت خاص را انجام می دهد. سازندگان باید این تجهیزات اصلی را بر اساس سرعت، دقت و قابلیت‌های یکپارچه‌سازی ارزیابی کنند.

بهترین روش ها برای عملیات تجهیزات اصلی

در شروع هر شیفت باید تسترهای EL درون خطی را کالیبره کنید. دوربین های کالیبره نشده ماژول های معیوب را تایید می کنند. همیشه دمای لحیم کاری رشته را به دقت کنترل کنید. گرمای بیش از حد ویفرهای نازک را تاب می دهد، در حالی که گرمای ناکافی باعث اتصالات الکتریکی ضعیف می شود.

نقش حیاتی لمینتگر ماژول PV

فاز کپسوله سازی تعیین می کند که آیا یک پنل خورشیدی بیست و پنج سال بر روی سقف دوام می آورد یا خیر. مکانیک فرآیند در اینجا بر کنترل محیطی دقیق متکی است. یک با کیفیت بالا لمینتگر ماژول PV حرارت و خلاء را به طور همزمان برای ذوب مواد خام اعمال می کند.

فرآیند چند مرحله ای با پمپاژ خلاء آغاز می شود. پمپ های سنگین تمام هوا را از محفظه پردازش تخلیه می کنند. حذف هوا از تجزیه اکسیژن مواد جلوگیری می کند. همچنین رطوبت باقیمانده محبوس شده در محفظه را استخراج می کند. بعد، مرحله گرمایش آغاز می شود. صفحات برای ذوب EVA یا POE دما را بالا می برند. با ذوب شدن پلیمر، اتصال عرضی رخ می دهد. این واکنش شیمیایی ماده را از یک ترموپلاستیک نرم به یک پلاستیک گرماسخت بادوام تبدیل می کند. در نهایت، مرحله خنک کننده، پیوند را محکم می کند و از شوک حرارتی هنگام خروج پانل از دستگاه جلوگیری می کند.

تاثیر توان عملیاتی بر ظرفیت کارخانه

لمینیت به زمان قابل توجهی نیاز دارد. در نتیجه، این تجهیزات به عنوان واحد سرعت سنج مرکزی کل کارخانه عمل می کند. اگر رشته‌های شما سریع‌تر از آنچه که می‌توانید آنها را درمان کنید، پانل‌ها را تولید می‌کنند، گلوگاه‌ها فوراً ایجاد می‌شوند. شما نمی توانید در شیمی پیوند متقابل پلیمری عجله کنید.

برای افزایش ظرفیت بدون گسترش ردپای کارخانه، سازندگان اغلب تنظیمات تجهیزات خود را ارتقا می دهند. انتخاب یک چند طبقه یا چند اتاقک لمیناتور پنل خورشیدی به صورت فیزیکی فازهای گرمایش و سرمایش را تقسیم می کند. این رویکرد مبهم امکان تغذیه مداوم را فراهم می کند. این به طور چشمگیری زمان چرخه موثر در هر دسته را کاهش می دهد و توان کلی روزانه را افزایش می دهد.

نتایج کیفیت و طول عمر محصول

عملکرد لمینیت مستقیماً با ادعاهای گارانتی مرتبط است. اگر صفحات گرمایشی از توزیع دمایی نابرابر رنج ببرند، محصورکننده به محتوای ژل پایین در نقاط سرد دست می یابد. محتوای کم ژل اجازه ورود رطوبت را در طول زمان می دهد. برعکس، عملکرد ضعیف پمپ خلاء، میکرو حباب‌هایی را در داخل ماتریس ماژول به دام می‌اندازد.

این حباب های به دام افتاده در زیر آفتاب گرم تابستان گسترش می یابند. آنها باعث لایه لایه شدن شدید می شوند و مدارهای داخلی را پاره می کنند. یکنواختی حرارتی دقیق و تخلیه خلاء قوی برای بقای طولانی مدت در میدان غیرقابل مذاکره است.

ابعاد تدارکات: ارزیابی فنی مونتاژ و لمینیت

خرید تجهیزات سرمایه ای مستلزم ایجاد تعادل بین قابلیت های اولیه در مقابل قابلیت اطمینان طولانی مدت است. یک ماشین ممکن است روی کاغذ عالی به نظر برسد اما تحت بارهای سنگین مداوم از کار بیفتد. شما باید ماشین آلات بالقوه را در سه بعد فنی اولیه ارزیابی کنید.

• یکنواختی و کنترل حرارتی: فناوری گرمایش صفحه زیرین را ارزیابی کنید. صفحات گرم شده با روغن، اینرسی حرارتی عظیمی را ایجاد می کنند و دما را در سطح وسیعی از سطوح ثابت نگه می دارند. عناصر گرمایش الکتریکی زمان پاسخ سریع تری را ارائه می دهند اما می توانند نقاط داغ موضعی ایجاد کنند. واریانس دمای قابل قبولی را بیش از 1.5± درجه سانتیگراد در سراسر سطح صفحه درخواست کنید.

• اتوماسیون و یکپارچه سازی خط: ماشین های مستقل سیلوهای داده را ایجاد می کنند. تجهیزات مدرن باید مستقیماً با سیستم اجرایی ساخت کارخانه شما (MES) ارتباط برقرار کنند. باید اعداد دسته، پارامترهای دستور پخت و کدهای خطا را بطور خودکار ثبت کند. علاوه بر این، مطمئن شوید که سخت‌افزار به‌راحتی در قفسه‌های بافر بارگیری و تخلیه خودکار ادغام می‌شود.

• انعطاف پذیری مواد: فناوری خورشیدی به سرعت در حال پیشرفت است. در حالی که EVA استاندارد همچنان محبوب است، سلول‌های دو وجهی نوع N و TOPCon به کپسول‌های جدیدتر POE برای مقاومت در برابر تخریب نیاز دارند. POE به پروفایل های دمایی متفاوت و زمان پخت طولانی تری نیاز دارد. اطمینان حاصل کنید که تجهیزات می توانند چندین دستور العمل پیچیده را ذخیره کنند. همچنین اگر نقشه راه محصول شما شامل پانل های انعطاف پذیر سبک وزن باشد، باید آن ها را پشتیبانی کند.

اشتباهات رایج در تدارکات

بسیاری از خریداران به طور انحصاری بر روی اعداد حداکثر توان تمرکز می کنند. آنها زمان مورد نیاز برای تغییر دستور غذا را نادیده می گیرند. دستگاهی که انعطاف پذیری نرم افزاری ندارد، هر بار که از ماژول های استاندارد به طرح های دو وجهی جابجا می شوید، ساعت ها از کار افتادن شما هزینه خواهد داشت.

واقعیت های پیاده سازی و ریسک های خط تولید

تحویل تجهیزات صنعتی سنگین تنها اولین مانع است. راه اندازی خطوط تولید خطرات عملیاتی قابل توجهی را معرفی می کند. سازندگان اغلب نیازهای سنگین و زیرساخت تاسیسات مورد نیاز برای راه اندازی ماشین آلات با حجم بالا را دست کم می گیرند.

یکپارچه سازی این سیستم ها نیازمند برنامه ریزی دقیق است. در زیر نموداری وجود دارد که ریسک‌های رایج پیاده‌سازی و استراتژی‌های کاهش لازم را شرح می‌دهد.

تست پذیرش سایت بسیار مهم است. هرگز تجهیزات را صرفاً بر اساس داده های معیار کارخانه امضا نکنید. شما باید شیشه، سلول ها و محفظه خاص خود را از طریق سیستم در طبقه خود اجرا کنید. خروج گاز پلیمری در ارتفاعات مختلف تاسیسات و سطوح رطوبت محیطی متفاوت رفتار می کند. دستور العمل های خود را به صورت محلی تنظیم کنید.

علاوه بر این، دسترسی به تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را در اولویت قرار دهید. پمپ های خلاء به طور مداوم محصولات جانبی پلیمری را در طول مراحل تخلیه می بلعند. روغن آنها نیاز به تعویض مکرر دارد. اگر تکنسین ها باید اجزای اصلی شاسی را فقط برای رسیدن به یک شیر تخلیه معمولی جدا کنند، زمان کارکرد کارخانه به طور کلی کاهش می یابد.

نتیجه گیری

تولید موفق فتوولتائیک به نظم مکانیکی دقیق بستگی دارد. شما باید به شدت ترک های ریز را در طول سیم کشی و layup کاهش دهید. مهمتر از آن، شما باید از کپسوله شدن هرمتیک بی عیب و نقص اطمینان حاصل کنید تا طول عمر بیست و پنج ساله را تضمین کنید. هر گونه مصالحه در مرحله لمینیت فوراً کیفیت محصول را کاهش می دهد و باعث خرابی های فاجعه بار در زمینه می شود.

ما به خریداران توصیه می کنیم با انجام یک ممیزی جامع از توان عملیاتی خطوط موجود خود شروع کنند. قبل از نوشتن یک درخواست برای پیشنهاد (RFP) تنگناهای دقیق قدم زدن خود را شناسایی کنید. همیشه با استفاده از بیل مواد اختصاصی خود، اجرای آزمایشی در مقیاس آزمایشی را درخواست کنید. تأیید یکنواختی حرارتی و راندمان خلاء از قبل، سرمایه‌گذاری شما را تضمین می‌کند و از شهرت برند شما در این زمینه محافظت می‌کند.

سوالات متداول

س: زمان چرخه استاندارد برای لمیناتور ماژول PV چقدر است؟

A: زمان چرخه معمولی بین 12 تا 18 دقیقه در هر دسته است. مدت زمان دقیق به شدت به شیمی کپسول کننده خاص بستگی دارد. مواد استاندارد EVA نسبتاً سریع درمان می شوند. مواد POE جدیدتر به فازهای گرمایش طولانی تری برای رسیدن به اتصال متقابل مناسب نیاز دارند. پیکربندی ماشین چند محفظه می تواند زمان موثر دسته ای را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

س: لمینت چند محفظه چه تفاوتی با تک محفظه دارد؟

A: دستگاه تک محفظه خلاء، گرمایش و سرمایش را به طور کامل در یک فضای فیزیکی اجرا می کند. سیستم های چند محفظه ای این فازهای حرارتی را به مناطق جداگانه و اختصاصی تقسیم می کنند. این طراحی به اپراتورها اجازه می دهد تا چندین دسته ماژول را به طور همزمان پردازش کنند. همپوشانی این مراحل به طور چشمگیری باعث افزایش توان کلی برای خطوط تولید گیگاوات با حجم بالا می شود.

س: استانداردهای انطباق کلیدی که تجهیزات تولید PV باید پشتیبانی کنند چیست؟

A: ماژول های تمام شده باید گواهینامه های بین المللی سختگیرانه را بگذرانند. IEC 61215 صلاحیت طراحی و دوام مکانیکی بلند مدت را کنترل می کند. IEC 61730 صلاحیت های ایمنی دقیقی را دیکته می کند. کیفیت لمینیت به طور مستقیم انطباق را تعیین می کند. کپسوله سازی ضعیف بلافاصله منجر به لایه برداری در طول تست های تنش حرارتی مرطوب و چرخه حرارتی می شود.

س: آیا می توان تجهیزات لمینیت قدیمی را برای کپسول های جدیدتر POE بهسازی کرد؟

A: مقاوم سازی چالش های فنی عمده ای را ارائه می دهد. مواد POE در مقایسه با EVA قدیمی نیاز به پروفایل های کنترل دما و زمان پخت طولانی تری دارند. صفحات گرمایشی قدیمی اغلب فاقد یکنواختی حرارتی دقیق مورد نیاز هستند. علاوه بر این، POE پروفیل‌های مختلف خروج گاز تولید می‌کند که نیاز به پمپ‌های خلاء سنگین‌تر دارد. تعویض کامل تجهیزات اغلب ROI بهتری را به همراه دارد.