Xu hướng và sự phát triển trong quá trình cán của mô-đun PV

Việc chuyển đổi sang kích thước wafer lớn hơn, bao gồm định dạng M10 và G12, về cơ bản đã thay đổi mức độ sai sót trong sản xuất mô-đun. Kính siêu mỏng và các kiến ​​trúc tế bào tiên tiến như TOPCon và HJT hiện nay đòi hỏi độ chính xác xử lý chưa từng có. Trong bối cảnh thay đổi nhanh chóng này, thiết bị cán màng truyền thống đang ngày càng trở thành nút thắt cổ chai chính hạn chế năng suất của nhà máy, giảm năng suất và tiêu hao hiệu quả năng lượng. Nâng cấp lên nền tảng thế hệ tiếp theo không chỉ là đạt được thời gian chu kỳ nhanh hơn. Đây vẫn là một yêu cầu quan trọng để xử lý các chất đóng gói mới như POE trong khi vẫn duy trì tính đồng nhất nhiệt độ nghiêm ngặt. Cơ chế đóng gói hiện đại đảm bảo độ tin cậy lâu dài của mô-đun và tuân thủ IEC liên tục. Trong các phần sau, bạn sẽ khám phá cách các công nghệ năng lượng mặt trời mới nổi bộc lộ các quy trình cán màng lỗi thời. Chúng tôi sẽ đánh giá các khía cạnh cốt lõi để lựa chọn thiết bị hiện đại, cân bằng công suất với các hạn chế về chất lượng và giúp bạn điều hướng các rủi ro thực tế liên quan đến việc nâng cấp dây chuyền sản xuất của mình.

Bài học chính

• Sự thay đổi vật liệu yêu cầu nâng cấp máy: Việc chuyển từ chất đóng gói EVA tiêu chuẩn sang POE/EPE đòi hỏi máy ép màng có khả năng kiểm soát nhiệt chặt chẽ hơn và cấu hình chân không được điều chỉnh để ngăn chặn sự dịch chuyển tế bào và đảm bảo liên kết ngang thích hợp.

• Multi-Stack là tiêu chuẩn: Tối đa hóa diện tích nhà máy đòi hỏi phải chuyển đổi từ cấu hình một cấp sang cấu hình nhiều ngăn, nhiều ngăn.

• Giảm thiểu rủi ro: Rủi ro triển khai lớn nhất liên quan đến nhiệt độ không đồng đều dẫn đến các vết nứt nhỏ trong tế bào mỏng hơn, đòi hỏi phải có các giao thức FAT (Kiểm tra chấp nhận tại nhà máy) nghiêm ngặt.

PV Tech mới nổi làm lộ ra những nút thắt cổ chai trong quá trình cán màng kế thừa

Các nhà sản xuất hiện phải đối mặt với lợi nhuận giảm dần nghiêm trọng khi xử lý các tế bào nhạy cảm với nhiệt độ thế hệ tiếp theo thông qua thiết bị cũ. Các kỹ sư ban đầu thiết kế các hệ thống cũ này cho các mô-đun Al-BSF tiêu chuẩn hoặc PERC truyền thống. Những công nghệ cũ hơn này cho phép dung sai nhiệt rộng hơn và mặt kính dày hơn. Ngày nay, việc triển khai phần cứng lỗi thời để xử lý các định dạng hiện đại sẽ tạo ra mối đe dọa trực tiếp đến lợi nhuận hoạt động của bạn.

Các định dạng lớn hơn và các tấm bán dẫn mỏng hơn khiến chu kỳ sản xuất trở nên cực kỳ dễ vỡ. Các tấm wafer M10 và G12 hiện đại có diện tích bề mặt lớn. Các nhà sản xuất đã đồng thời giảm độ dày tấm wafer xuống còn 130 micron hoặc ít hơn. Những kích thước này làm cho tế bào rất dễ bị ảnh hưởng bởi ứng suất cơ học và các vết nứt vi mô trong giai đoạn ép. Khi một máy cũ tác dụng áp suất không đồng đều, tải trọng cơ học sẽ làm vỡ các tấm bán dẫn mỏng manh này. Ngay cả những vết nứt do ứng suất cực nhỏ cuối cùng cũng sẽ gây ra sự suy giảm năng lượng nghiêm trọng tại hiện trường.

Sự chuyển đổi của ngành sang chất đóng gói POE (Polyolefin Elastomer) càng làm bộc lộ những sai sót của thiết bị cũ. Các nhà sản xuất đã nhanh chóng áp dụng POE để chống lại sự suy thoái tiềm tàng do cảm ứng (PID) trong các tế bào loại N. Kiến trúc TOPCon và HJT yêu cầu rào cản độ ẩm nghiêm ngặt. Mặc dù POE cung cấp khả năng chống PID tuyệt vời nhưng nó đòi hỏi thời gian lưu hóa lâu hơn đáng kể so với EVA truyền thống. POE cũng có cấu hình thoát khí hoàn toàn khác.

Các hệ thống chân không cũ gặp khó khăn trong việc loại bỏ các sản phẩm phụ dày đặc này một cách nhanh chóng. Ma trận gia nhiệt lỗi thời không thể tăng nhiệt độ đủ nhanh để đáp ứng các yêu cầu liên kết ngang POE. Cố gắng chạy POE thông qua một cỗ máy đã có tuổi đời hàng chục năm thường buộc người vận hành phải làm chậm toàn bộ đường dây. Bằng cách nâng cấp lên phiên bản nâng cao Máy ép mô-đun PV , bạn có được khả năng kiểm soát chính xác cần thiết để quản lý các chu trình xử lý POE phức tạp mà không làm ảnh hưởng đến sản lượng của nhà máy.

Kích thước đánh giá cốt lõi cho máy ép mô-đun PV hiện đại

Việc đánh giá thiết bị cán màng mới đòi hỏi sự tập trung chặt chẽ vào động lực nhiệt và cấu trúc buồng. Một chiếc máy có thể trông mạnh mẽ trên giấy tờ, nhưng khả năng thực tế của nó trong việc mang lại chất lượng ổn định phụ thuộc hoàn toàn vào dung sai kỹ thuật chặt chẽ.

Tính đồng nhất nhiệt và điều khiển hệ thống sưởi lai

Tính đồng nhất nhiệt đóng vai trò là cơ sở tuyệt đối cho chất lượng đóng gói. Sản xuất hiện đại yêu cầu phân bổ nhiệt độ nghiêm ngặt từ ±1,5°C đến ±2°C trên các tấm gia nhiệt lớn. Những tấm này thường có chiều dài vượt quá mười mét. Bất kỳ điểm lạnh nào trên trục lăn sẽ dẫn đến việc xử lý kém cục bộ. Các điểm nóng có thể dễ dàng gây ra sự suy giảm nhiệt hoặc gây ra hiện tượng ố vàng ở bao bì.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà sản xuất đang chuyển sang sử dụng ma trận sưởi ấm lai. Các hệ thống này kết hợp dầu truyền nhiệt tuần hoàn với các bộ phận làm nóng bằng điện tích hợp. Dầu cung cấp khối lượng nhiệt lớn để ổn định cơ bản. Các bộ phận điện cung cấp khả năng điều chỉnh vi mô nhanh chóng và cục bộ. Cách tiếp cận kép này đảm bảo truyền nhiệt đồng đều trên từng milimet kính.

Kiến trúc buồng: Đặc điểm của kết quả

Không gian sàn nhà máy có giá cao. Việc chuyển từ thiết kế một buồng sang kiến ​​trúc hai buồng hoặc nhiều buồng thể hiện một bước nhảy vọt về mặt vận hành. Máy ép nhiều ngăn tăng đáng kể sản lượng trên mỗi mét vuông. Chúng xếp các buồng ép độc lập theo chiều dọc. Bạn có thể xử lý đồng thời ba đến sáu lô mô-đun.

Tuy nhiên, kiến ​​trúc này yêu cầu hệ thống tải đồng bộ rất phức tạp. Quá trình tự động hóa phải căn chỉnh hoàn hảo các trình tự vào và ra của mô-đun để tránh làm tắc nghẽn đường khung. Dưới đây là bảng so sánh tiêu chuẩn minh họa sự khác biệt về kiến ​​trúc.

Hiệu quả hệ thống chân không

Bạn phải đánh giá nghiêm ngặt thời gian ngừng bơm và mức chân không cuối cùng. Một cơ sở hạ tầng chân không mạnh mẽ vẫn không thể thương lượng. Không khí bị mắc kẹt tạo ra các bong bóng siêu nhỏ bên trong ngăn xếp mô-đun. Những bong bóng này nở ra dưới ánh sáng mặt trời thực tế, gây ra sự phân tách không thể đảo ngược. Máy bơm trục vít khô hiện đại hút chân không sâu nhanh hơn nhiều so với máy bơm cánh gạt quay truyền thống. Chúng đảm bảo loại bỏ hoàn toàn các sản phẩm phụ POE mà không kéo dài thời gian chu kỳ tổng thể của bạn.

Cân bằng thông lượng và chất lượng trong máy ép tấm năng lượng mặt trời

Người vận hành thường xuyên phải đối mặt với áp lực to lớn để tăng tốc dây chuyền sản xuất. Tuy nhiên, hoạt động nhanh hơn không đảm bảo lợi nhuận hoạt động tốt hơn. Việc đẩy thiết bị vượt quá các thông số tối ưu thường làm hỏng sản phẩm cuối cùng.

Phương trình thời gian chu kỳ

Việc tăng tốc trình tự cán sẽ làm giảm hàm lượng gel một cách liều lĩnh. Hàm lượng gel đo mức độ liên kết ngang bên trong chất bao nang. Nếu bạn cắt ngắn chu kỳ gia nhiệt, POE hoặc EVA sẽ không liên kết đúng cách. Các mô-đun sẽ vượt qua kiểm tra trực quan nhưng nhanh chóng bị hỏng tại hiện trường do hơi ẩm xâm nhập. Hơn nữa, việc tăng tốc đường cong nhiệt sẽ gây ra sốc nhiệt, ngay lập tức làm nứt các tấm wafer HJT nhạy cảm.

Chúng ta có thể lập bản đồ sự cân bằng mong manh này bằng biểu đồ tham số chu trình. Biểu đồ dưới đây minh họa các giai đoạn tối ưu theo yêu cầu của một hệ thống hiện đại. Máy ép bảng năng lượng mặt trời để bảo vệ tính toàn vẹn của sản phẩm.

Hiệu quả năng lượng như một yếu tố thúc đẩy lợi nhuận

Chi phí tiện ích trong quá trình vận hành liên tục với khối lượng lớn sẽ nhanh chóng làm giảm chi phí vốn ban đầu. Cán màng đòi hỏi đầu vào điện và nhiệt lớn. Máy móc hiện đại phải cung cấp hệ thống thu hồi năng lượng tiên tiến. Lớp cách nhiệt dày xung quanh buồng sưởi giúp ngăn ngừa rò rỉ nhiệt. Một số nền tảng tiên tiến thu nhiệt thải từ các trạm làm mát và chuyển hướng nó sang làm nóng trước dầu truyền nhiệt đến. Việc sử dụng năng lượng hiệu quả sẽ bảo vệ lợi nhuận cơ bản của bạn.

Bảo vệ tỷ suất lợi nhuận

Việc bảo vệ tỷ suất lợi nhuận cuối cùng của bạn đòi hỏi phải có biện pháp kiểm soát áp suất cục bộ hóa cao. Các tấm wafer mỏng hơn dễ dàng trượt khỏi vị trí thẳng hàng khi màng rơi xuống. Để chống lại điều này, các hệ thống hiện đại sử dụng thang máy chốt phân đoạn. Các chốt tự động này giữ chồng kính phía trên tấm gia nhiệt một chút trong giai đoạn chân không ban đầu. Khi buồng đạt đến độ chân không sâu, các chốt sẽ hạ thấp ngăn xếp xuống một cách nhẹ nhàng. Được kết hợp với các vật liệu màng tiên tiến, linh hoạt, phương pháp này ngăn chặn tình trạng chèn ép cạnh và loại bỏ hoàn toàn sự dịch chuyển tế bào sang một bên.

Thực tế triển khai: Rủi ro trong việc nâng cấp dây chuyền cán màng

Việc mua sắm thiết bị tiên tiến sẽ giải quyết được nút thắt trong quy trình, nhưng việc lắp đặt vật lý sẽ tạo ra những thách thức kỹ thuật mới. Người quản lý nhà máy phải giải quyết thực tế về cấu trúc và tự động hóa trước khi giao hàng.

Giải quyết các hạn chế về cơ sở

Máy nhiều ngăn nặng hơn đáng kể so với hệ thống một tầng. Trước khi đặt hàng, bạn phải tiến hành kiểm tra cấu trúc kỹ lưỡng.

• Khả năng chịu tải sàn: Đảm bảo nền bê tông của bạn có thể chịu được tải điểm lớn. Một số đơn vị nhiều ngăn vượt quá 40 tấn.

• Khoảng trống trần: Xe xếp đứng yêu cầu không gian phía trên rộng rãi. Thông thường, bạn cần khoảng trống ít nhất từ ​​5 đến 6 mét để chứa các cột nâng thủy lực và lối vào bảo trì.

• Định tuyến thông gió: Việc thoát khí POE khối lượng lớn yêu cầu định tuyến khí thải chuyên dụng, công suất cao để duy trì chất lượng không khí an toàn của nhà máy.

Tự động hóa và tích hợp hệ thống

Việc nâng cấp yêu cầu bắt tay phần mềm và phần cứng liền mạch. Máy mới của bạn phải giao tiếp hoàn hảo với các trạm bố trí và dây chuyền đóng khung tự động. Nếu máy ép hoạt động nhanh hơn băng tải đóng khung, bạn chỉ cần dịch nút cổ chai xuống sâu hơn trong dây chuyền. Các nhà tích hợp phải ánh xạ tín hiệu PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) một cách cẩn thận. Hệ thống Thực thi Sản xuất (MES) của bạn phải nhận được nhật ký nhiệt độ và dữ liệu chân không theo thời gian thực cho từng lô mô-đun riêng lẻ. Tích hợp không đúng cách gây ra các điểm dừng vi mô liên tục.

Bộ phận bảo trì và mài mòn

Thời gian hoạt động cao đòi hỏi một khung bảo trì dự đoán. Thừa nhận thực tế vật lý khi vận hành ở các thông số khắc nghiệt.

1. Suy thoái màng: Màng ép linh hoạt chịu được áp lực nhiệt và cơ học liên tục. Chúng căng ra và rách theo thời gian.

2. Suy thoái dầu sưởi: Dầu truyền nhiệt bị hỏng và mất hiệu quả truyền nhiệt. Bạn phải lọc và thay thế nó theo một lịch trình nghiêm ngặt.

3. Sự mài mòn của bơm chân không: Xử lý khí thải ăn mòn từ các chất bao bọc hiện đại làm hỏng phớt bơm. Bạn phải cài đặt các bộ lọc nội tuyến mạnh mẽ để thu giữ các sản phẩm phụ hóa học trước khi chúng đi vào cơ chế bơm.

Logic danh sách rút gọn của nhà cung cấp và các bước tiếp theo

Việc lựa chọn đối tác thiết bị phù hợp đòi hỏi phải xem qua các bảng thông số kỹ thuật cơ bản. Bạn cần một nhà cung cấp có khả năng hỗ trợ các lộ trình công nghệ dài hạn.

Đánh giá hồ sơ theo dõi OEM

Đánh giá các nhà cung cấp dựa trên công nghệ di động tiên tiến mở rộng quy mô cơ sở đã được xác minh của họ. Đừng đánh giá chúng chỉ dựa trên tổng khối lượng lịch sử. Một OEM có thể đã bán được hàng trăm máy cho dây chuyền PERC tiêu chuẩn, nhưng lại gặp khó khăn với độ chính xác nhiệt cần thiết cho tế bào song song Perovskite hoặc kiến ​​trúc HJT siêu mỏng. Yêu cầu nghiên cứu điển hình chứng minh khả năng tích hợp thành công với định dạng M10 và G12. Yêu cầu bằng chứng cụ thể về việc họ xử lý các đống vật liệu nặng POE.

Tiêu chuẩn tuân thủ và kiểm tra

Đảm bảo thiết bị hỗ trợ việc tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của IEC 61215 và IEC 61730. Bạn không thể tự chứng nhận các mô-đun nếu quá trình cán màng của bạn có biến động. Yêu cầu dữ liệu có thể kiểm chứng về tính nhất quán của liên kết chéo trong quá trình Kiểm tra chấp nhận tại nhà máy (FAT). Nhà cung cấp phải chạy hóa đơn nguyên liệu cụ thể của bạn thông qua máy của họ và chứng minh hàm lượng gel thu được đáp ứng ngưỡng chất lượng nội bộ của bạn.

Thỏa thuận cấp độ dịch vụ (SLA)

Thời gian ngừng hoạt động thảm khốc của dây chuyền làm phá hủy lịch trình sản xuất. Ưu tiên các nhà cung cấp đưa ra Thỏa thuận cấp độ dịch vụ chắc chắn. Bạn phải xác minh tính sẵn có của phụ tùng thay thế tại địa phương. Nếu một bộ phận làm nóng quan trọng bị hỏng, việc chờ ba tuần để vận chuyển ra nước ngoài là không thể chấp nhận được. Yêu cầu hỗ trợ kỹ thuật phản ứng nhanh. Các OEM tốt nhất cung cấp khả năng chẩn đoán từ xa, cho phép các kỹ sư của họ quay số vào PLC của máy của bạn để khắc phục lỗi phần mềm ngay lập tức.

Phần kết luận

Việc điều hướng các xu hướng hiện đại trong việc đóng gói năng lượng mặt trời đòi hỏi một cách tiếp cận cân bằng. Bạn phải liên tục cân nhắc giữa mong muốn đạt được sản lượng nhanh chóng và sự cần thiết phải có chất lượng sản phẩm tuyệt đối. Việc nâng cấp sàn sản xuất của bạn để xử lý các định dạng M10/G12 và các ô HJT tinh tế không còn là tùy chọn nữa. Nó vẫn là một điều cần thiết tuyệt đối để tồn tại trong bối cảnh sản xuất có tính cạnh tranh cao.

Chúng tôi khuyến khích nhóm mua sắm và kỹ thuật của bạn vạch ra lộ trình mô-đun cụ thể từ 3 đến 5 năm. Vẽ ra các kích thước tế bào dự kiến ​​và thành phần hóa học đóng gói một cách cẩn thận. Sau đó, đo lường trực tiếp các yêu cầu trong tương lai đó dựa trên các thông số kỹ thuật về nhiệt và chân không của thiết bị mới tiềm năng. Việc giữ lập trường chủ động sẽ ngăn chặn tình trạng tắc nghẽn sản xuất tốn kém trong dây chuyền. Chúng tôi mời bạn lên lịch tư vấn kỹ thuật chuyên sâu với nhóm kỹ thuật của chúng tôi để đánh giá nhu cầu cấu hình chính xác của cơ sở của bạn.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi: Việc chuyển sang chất đóng gói POE ảnh hưởng như thế nào đến thời gian chu kỳ của máy ép mô-đun PV?

Trả lời: POE thường yêu cầu nhiệt độ cao hơn và thời gian liên kết chéo dài hơn so với EVA truyền thống. Nó cũng tạo ra các sản phẩm phụ thải ra dày đặc hơn. Việc xử lý POE yêu cầu các máy ép màng tiên tiến có khả năng tối ưu hóa đường cong gia nhiệt và thoát khí nhanh chóng. Điều khiển tối ưu này đảm bảo xử lý triệt để mà không làm chậm đáng kể toàn bộ dây chuyền sản xuất.

Hỏi: Ưu điểm của máy ép tấm năng lượng mặt trời nhiều ngăn là gì?

Trả lời: Thiết kế nhiều ngăn nhân lên tổng công suất của bạn trong cùng một phạm vi nhà máy. Bằng cách xử lý một số lô mô-đun riêng biệt theo chiều dọc và đồng thời, các máy này tối đa hóa hiệu quả không gian. Kiến trúc thẳng đứng này làm tăng đáng kể tổng công suất nhà máy mà không yêu cầu mở rộng tòa nhà tốn kém.

Hỏi: Bao lâu thì màng ép cần được thay thế?

Trả lời: Tuổi thọ của màng phụ thuộc rất nhiều vào tần suất chu kỳ hàng ngày của bạn, nhiệt độ hoạt động ổn định và độ ăn mòn khí thải của chất bao bọc cụ thể. Thông thường, màng chất lượng cao có tuổi thọ từ 3.000 đến 6.000 chu kỳ ép. Các máy cán màng hiện đại sử dụng hệ thống băng cassette có thể thay thế dễ dàng để giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của nhà máy trong quá trình thay thế định kỳ này.

Câu hỏi: Máy ép màng một buồng hiện có có thể được nâng cấp cho các mô-đun HJT hoặc TOPCon không?

Đáp: Mặc dù người vận hành có thể thực hiện những điều chỉnh nhỏ về tham số phần mềm, nhưng các thiết bị buồng đơn cũ hơn thường thiếu độ chính xác cần thiết. Họ gặp khó khăn với tính đồng nhất nhiệt nghiêm ngặt và khả năng ép phân đoạn cần thiết ngày nay. Việc xử lý các tế bào thế hệ tiếp theo siêu mỏng, có độ nhạy cao trong các máy cũ hầu như luôn dẫn đến tổn thất năng suất và các vết nứt vi mô không thể chấp nhận được.