Mga Pangunahing Kaalaman sa PV: Solar Cell Tabber Stringer Machine

Sa proseso ng paggawa ng photovoltaic module, ang solar cell tabber stringer machine ay isa sa mga pangunahing kagamitan para sa pagbuo ng mga de-koryenteng koneksyon sa pagitan ng mga solar cell. Ang pangunahing tungkulin nito ay ang maghinang ng mga indibidwal na solar cell gamit ang interconnection ribbons at ikonekta ang mga ito nang sunud-sunod upang makabuo ng cell string na may disenyong boltahe na output.

Ang isang matatag na proseso ng stringing ay direktang nakakaapekto sa kapangyarihan ng module, kalidad ng hitsura, pagganap ng EL, at pangmatagalang pagiging maaasahan. Para sa mga modernong pabrika ng PV module, lalo na ang mga gumagawa ng MBB, half-cell, PERC, TOPCon, HJT, o iba pang advanced na module, ang katumpakan at pagkakapare-pareho ng tabber stringer ay napakahalaga.

Pag-uuri ng mga Solar Cell Tabber Stringer Machine

Ayon sa antas ng automation at proseso ng paghihinang, ang mga tabber stringer machine ay karaniwang nahahati sa tatlong uri.

Manual Tabber Stringer

Ang isang manual tabber stringer ay nangangailangan ng mga operator na ilagay ang mga solar cell at ribbons sa pamamagitan ng kamay. Ang proseso ng paghihinang ay ginagawa rin nang manu-mano o gamit ang napakasimpleng pantulong na kasangkapan.

Mga pangunahing katangian:

• Mas mababang gastos sa kagamitan

• Angkop para sa maliit na produksyon, pilot lines, laboratory testing, o layunin ng pagsasanay

• Mababang kahusayan sa produksyon

• Mas mababang katumpakan ng pagpoposisyon

• Mas mataas na panganib ng pagkasira ng cell at hindi pagkakapare-pareho ng paghihinang

Ang manu-manong pag-string ay bihirang ginagamit sa malalaking pabrika ng PV module ngayon, ngunit makikita pa rin ito sa mga kapaligiran ng R&D o napakaliit na setup ng produksyon.

Semi-Automatic Tabber Stringer

Ang isang semi-automatic tabber stringer ay nag-automate ng bahagi ng pagpapakain ng cell o proseso ng paghihinang ng ribbon, habang ang ilang hakbang ay nangangailangan pa rin ng manu-manong tulong, tulad ng paghawak ng string, interconnection, o pag-load at pag-unload.

Mga pangunahing katangian:

• Katamtamang kahusayan sa produksyon

• Angkop para sa maliit at katamtamang laki ng mga linya ng produksyon

• Mas mababang pamumuhunan kumpara sa ganap na awtomatikong kagamitan

• Mas mataas na pag-asa sa kasanayan ng operator

• Mas maraming pagkakaiba-iba sa kalidad ng paghihinang kaysa sa ganap na awtomatikong makina

Ang semi-automatic na kagamitan ay maaaring maging isang transitional solution para sa mga manufacturer na nag-a-upgrade mula sa manu-manong produksyon patungo sa automated na paggawa ng PV module.

Ganap na Awtomatikong Tabber Stringer

Ang isang ganap na awtomatikong tabber stringer ay kumukumpleto sa buong proseso nang awtomatiko, kabilang ang pag-load ng cell, pagpoposisyon ng cell, pagpapakain ng ribbon, paghihinang, paglipat ng string, at koneksyon sa susunod na proseso ng produksyon.

Mga pangunahing katangian:

• Mataas na katumpakan ng pagpoposisyon, karaniwang nasa ±0.1 mm depende sa configuration ng makina

• Mataas na kapasidad ng produksyon, kadalasang umaabot sa humigit-kumulang 6,800 hanggang 8,000 cell bawat oras para sa mainstream na high-speed machine

• Matatag na kalidad ng paghihinang

• Angkop para sa tuloy-tuloy na linya ng produksyon

• Mas mahusay na compatibility sa mga modernong teknolohiya ng PV module tulad ng MBB, half-cell, at high-efficiency cell formats

Para sa mainstream na mga manufacturer ng photovoltaic module, ang ganap na awtomatikong tabber stringer ay naging pamantayang pagpipilian dahil sinusuportahan nito ang mas mataas na kapasidad, mas mahusay na kontrol sa proseso, at mas mababang pag-asa sa paggawa.

Prinsipyo ng Paggawa at Pangunahing Proseso

Ang prinsipyo ng paggawa ng isang tabber stringer ay batay sa tumpak na pagpoposisyon ng cell, matatag na pagpapakain ng ribbon, kontroladong temperatura ng paghihinang, at tuloy-tuloy na pagbuo ng string. Bagama't ang iba't ibang tatak ng makina ay maaaring gumamit ng iba't ibang mekanikal na layout, ang pangunahing proseso ay magkatulad.

Pag-load at Paglipat ng Cell

Ang mga solar cell ay unang hinihiwalay mula sa cell cassette. Sa maraming makina, ginagamit ang air knife upang dahan-dahang paghiwalayin ang mga cell at bawasan ang pagkakadikit sa pagitan ng manipis na mga wafer. Pagkatapos, ang mga suction nozzle, belt, o robotic handling system ay kumukuha ng mga cell at ipinapadala ang mga ito sa soldering station nang sunud-sunod.

Ang hakbang na ito ay dapat na maayos at may mababang stress, dahil ang mga modernong solar cell ay nagiging mas manipis, at maaaring lumitaw ang mga microcrack kung hindi kontrolado nang maayos ang puwersa ng paghawak.

Vision Positioning System

Ang vision positioning system ay karaniwang gumagamit ng industrial CCD o CMOS camera upang makuha ang Mark points o reference features sa solar cell. Pagkatapos ng image processing, kinakalkula ng system ang posisyon at angle deviation ng cell.

Ang motion control system ay gumagabay sa mechanical arm o positioning platform upang ayusin ang cell sa tamang posisyon bago ang soldering. Ito ay mahalaga upang maiwasan ang ribbon offset, poor alignment, at hidden soldering defects.

Ribbon Soldering Process

Ang ribbon soldering process ay karaniwang may kasamang preheating at soldering.

Preheating:

Ang soldering fixture o soldering area ay pinainit sa pamamagitan ng heating zone, tulad ng hot plate o heating lamp box. Sa maraming proseso, ang temperatura ay itinataas sa itaas ng 110°C bago ang pangunahing soldering stage. Ang preheating ay tumutulong upang mabawasan ang thermal shock at mapabuti ang solder wetting.

Soldering:

Inilalagay ng makina ang flux-treated ribbon sa busbar o grid line ng solar cell. Sa ilalim ng kontroladong presyon at heating temperature, ang solder layer sa ribbon ay natutunaw at bumubuo ng matibay na koneksyon sa silver electrode ng solar cell.

Ang magandang soldering ay dapat makamit ang malakas na adhesion, mababang series resistance, maayos na ribbon alignment, at minimal na thermal o mechanical stress sa cell.

Cell String Formation

Pagkatapos ng soldering, ang mga cell ay ikinokonekta nang paisa-isa upang bumuo ng cell string na may preset na haba, tulad ng 10 cells per string, 12 cells per string, o iba pang configuration depende sa module design.

Ang natapos na cell string ay ililipat sa susunod na proseso, tulad ng layup, bussing, inspection, o lamination preparation.

Mga Pangunahing Teknolohiya sa Tabber Stringer Machines

High-Precision Positioning

Ang high-precision positioning ay nakadepende sa parehong vision system at motion control algorithm. Kinukuha ng CCD o CMOS cameras ang posisyon ng cell, habang ang mga control algorithm tulad ng PID control ay tumutulong sa makina na itama ang paggalaw nang mabilis at tumpak.

Para sa mataas na kalidad na produksyon, ang alignment error sa pagitan ng cell at ribbon ay karaniwang dapat kontrolin sa loob ng 0.2 mm. Kung masyadong malaki ang deviation, ang mga karaniwang problema ay maaaring kabilang ang offset soldering, hindi magandang itsura, pagtaas ng series resistance, o kahit na mga nakatagong panganib sa reliability.

Kontrol sa Temperatura ng Welding

Ang kontrol sa temperatura ay isa sa pinakamahalagang salik sa string soldering. Ang temperatura ng soldering ay dapat na stable at karaniwang kailangang kontrolin sa loob ng makitid na saklaw, tulad ng ±5°C, depende sa process recipe.

Ang mga karaniwang paraan ng pag-init ay kinabibilangan ng:

• Infrared heating: Mabilis na pagtaas ng temperatura, angkop para sa manipis na ribbons, lalo na ang mga ribbon na may kapal na 0.15 mm o mas mababa

• Hot plate heating: Mas mahusay na pagkakapareho ng temperatura, angkop para sa high-reliability soldering at stable na mass production

Kung masyadong mababa ang temperatura, maaaring hindi ganap na matunaw ang solder, na nagdudulot ng mahinang solder joints o cold soldering. Kung masyadong mataas ang temperatura, maaaring makasira ito sa cell, magpapataas ng thermal stress, o makaapekto sa pangmatagalang reliability ng module.

Low-Damage Soldering

Ang mga modernong solar cell ay mas manipis at mas marupok kaysa sa mga cell ng nakaraang henerasyon. Para sa mga manipis na cell na may kapal na mas mababa sa 130 μm, ang mechanical pressure at thermal stress ay dapat na maingat na kontrolin.

Maraming makina ang gumagamit ng soft-contact soldering systems, tulad ng spring-loaded press heads. Ang pressure ay karaniwang kinokontrol sa saklaw na humigit-kumulang 5 hanggang 15 N, depende sa uri ng cell, uri ng ribbon, at paraan ng soldering.

Ang layunin ay makamit ang sapat na contact para sa maaasahang soldering habang iniiwasan ang mga bitak, nakatagong fractures, edge chipping, o labis na pagbaluktot ng cell.

Mga Praktikal na Aplikasyon sa Paggawa ng PV Module

Ang tabber stringer ay ginagamit sa front-end electrical interconnection stage ng produksyon ng PV module. Ang pagganap nito ay nakakaapekto sa ilang downstream na proseso at sa huling kalidad ng module.

Ang mga karaniwang aplikasyon ay kinabibilangan ng:

• Standard crystalline silicon module production

• Half-cell module production

• MBB at SMBB module production

• PERC, TOPCon, HJT, at iba pang high-efficiency cell module lines

• Pilot production lines para sa mga bagong module structures

• Factory automation upgrades mula semi-automatic tungo sa full automatic production

Sa isang kumpletong PV module production line, ang tabber stringer ay dapat gumana kasabay ng cell cutting, layup, bussing, EL testing, lamination, framing, junction box installation, IV testing, at final inspection systems. Ang hindi pagkakatugma sa kapasidad o process stability sa stringing stage ay madaling maging bottleneck para sa buong pabrika.

Pananaw ng Ooitech

Bilang isang equipment supplier na nakikipagtulungan sa iba't ibang PV module production layouts, nakikita ng Ooitech ang tabber stringer bilang higit pa sa isang soldering machine; ito ay isang key process-control point na tumutukoy kung ang isang module line ay maaaring tumakbo na may stable yield at predictable output. Para sa mga pabrika na nag-a-upgrade sa MBB, TOPCon, o thinner-cell production, dapat bigyang-pansin hindi lamang ang nominal capacity, kundi pati na rin ang ribbon control, cell handling stress, temperature uniformity, at compatibility sa downstream layup at bussing processes. Ang isang mahusay na stringing solution ay dapat piliin kasama ng buong module line design, kung hindi, ang isang high-speed stringer ay maaaring hindi pa rin makapaghatid ng tunay na production efficiency.