Solar Panel Laminator — Ipinaliwanag ang Lamination Process
Talaan ng Nilalaman
Mabilis na sagot: Ang lamination ay ang hakbang na nagpapalit ng isang maluwag na salansan ng salamin, encapsulant, magkakaugnay na mga cell at backsheet tungo sa isang selyadong, matibay na yunit. Ang laminator ay nagbubunot ng vacuum upang alisin ang nakulong na hangin, pagkatapos ay naglalapat ng presyon habang ang mga platen ay nagpapainit sa salansan hanggang sa mag-crosslink ang EVA. Ang window ng proseso ay makitid: ang crosslinking ay nagpapatuloy sa paligid ng 140 °C hanggang 150 °C, habang ang salansan ay dumadaan sa isang rehiyon malapit sa 120 °C kung saan ang encapsulant ay likido pa rin at madaling mabuo ang bula, at ang paglamig ay dapat kontrolin sa mga hakbang na humigit-kumulang 20 °C upang maiwasan ang thermal stress sa mga cell. Ang pagkakapareho ng temperatura sa buong platen ay ang spesipikasyon na nagtatakda ng kalidad, dahil ang isang malamig na sulok ay nag-iiwan ng hindi pa cured na encapsulant at ang isang hot spot ay nagpapababa ng kalidad nito. Ang parehong mga pagkabigo ay magkapareho ang hitsura sa huling inspeksyon at kumikilos nang ibang-iba pagkatapos ng limang taon sa labas.
PV Module Manufacturing · ni Jerry, Ooitech
Proseso ng Produksyon ng Solar Panel: Lamination
Ngayon ay titingnan natin ang isa sa mga pangunahing proseso sa paggawa ng solar module: lamination.
Sa isang linya ng produksyon ng photovoltaic module, ang lamination ay hindi lamang isang hakbang ng pag-init. Ito ay isa sa mga pinakamahalagang proseso na nagtatakda ng huling pagganap, pagiging maaasahan, hitsura, at buhay ng serbisyo ng tapos na solar panel. Sa pamamagitan ng kontroladong temperatura, vacuum, at presyon, ang mga solar cell, salamin, EVA o POE encapsulant, backsheet at iba pang mga materyales ay pinagsama tungo sa isang solidong integradong module.
Ang isang mahusay na proseso ng lamination ay tumutulong mapabuti ang pangmatagalang power output at pinoprotektahan ang module mula sa moisture, mechanical stress, thermal cycling, at mga kondisyon ng panahon sa labas. Kung ang lamination ay hindi maayos na kontrolado, maaaring lumitaw ang mga problema tulad ng mga bula, mahinang adhesion, mga bitak sa cell, mga depekto sa gilid, o mababang crosslinking ng encapsulant.
Prinsipyo ng Paggana ng isang Solar Module Laminator
Ang isang tipikal na solar panel laminator ay pangunahing binubuo ng mga sumusunod na bahagi:
| Pangunahing Bahagi | Function |
|---|---|
| Bottom Plate / Heating Plate | Isang patag na heating surface. Karaniwan itong pinapainit ng high-temperature oil o electric heating rods upang maabot ang kinakailangang temperatura ng proseso. |
| Upper Cover | Nilagyan ng silicone membrane, sealing ring, at mga kaugnay na bahagi. Bumababa ito upang isara ang chamber at naglalapat ng presyon sa pamamagitan ng membrane. |
| Upper Chamber | Ang espasyo sa pagitan ng upper cover at ng silicone membrane. |
| Lower Chamber | Ang espasyo sa pagitan ng heating plate at ng upper cover pagkatapos isara. |
| Vacuum Pump | Ginagamit upang i-evacuate ang upper o lower chamber at alisin ang hangin mula sa module stack. |
| Air Pump / Inflation System | Ginagamit upang i-inflate ang upper o lower chamber at maglapat ng presyon habang nagla-lamination. |
Pagkatapos maunawaan ang mga pangunahing bahaging ito, maaari nating tingnan kung paano gumagana ang laminator nang hakbang-hakbang.
Hakbang 1: Pagsasara ng Cover
Pagkatapos pumasok ang module sa laminator, ang upper cover ay bumababa sa ilalim ng puwersa ng mga hydraulic cylinder. Kapag naabot nito ang tamang posisyon, ang sealing ring sa upper cover ay mahigpit na dumadampi sa bottom plate, na lumilikha ng selyadong espasyo. Ang selyadong espasyong ito ay ang lower chamber.
Maaaring mukhang simple ang guhit, ngunit tumutulong ito na ipaliwanag nang malinaw ang pangunahing istruktura.
Hakbang 2: Pag-vacuum sa Lower Chamber
Kung gaano kabilis ma-evacuate ang chamber na iyon, at kung aling kombinasyon ng pump ang gumagawa ng trabaho, ay saklaw sa mga vacuum pump ng laminator at ang EVA degassing window.
Nagsisimula ang vacuum pump na i-evacuate ang chamber. Sa maraming setting ng produksyon, ang proseso ng pag-vacuum ay tumatagal ng humigit-kumulang 6 na minuto, bagaman ang eksaktong oras ay depende sa uri ng module, materyal ng encapsulant, disenyo ng laminator, at recipe ng proseso.
Habang nagva-vacuum, ang bottom plate ay pinapainit na. Kapag pumasok ang module sa laminator, ito ay patuloy na pinapainit hanggang sa malapit ito sa itinakdang temperatura ng heating plate. Sa yugtong ito ng pag-init, ang encapsulant film ay nagsisimulang matunaw, nagbabago mula sa solidong estado tungo sa dumadaloy na estado.
Ang vacuum environment ay nagpapahintulot sa hangin at volatile gases sa loob ng natunaw na encapsulant at module stack na makatakas. Napakahalaga nito. Kung ang nakulong na gas ay hindi naalis bago magsimulang mag-cure ang encapsulant, maaaring manatili ang mga bula sa loob ng module pagkatapos ng lamination.
Hakbang 3: Upper Chamber Inflation at Lamination Pressure
Pagkatapos ng pag-vacuum, ang upper chamber ay ini-inflate. Ang silicone membrane ay isang flexible na materyal, kaya lumalawak ito at nagbabago ng hugis sa ilalim ng presyon ng hangin. Pagkatapos ay mahigpit itong dumadampi sa ibabaw ng module at naglalapat ng pantay na presyon.
Ang presyong ito ay tumutulong na itulak palabas ang natitirang mga bula mula sa module. Kasabay nito, ang kombinasyon ng init at presyon ay nagpapasimula sa dumadaloy na encapsulant na mag-cure at mag-crosslink. Ang encapsulant ay unti-unting nagbabago mula sa mala-likidong estado tungo sa isang matatag na solidong bonding layer.
Ipinapakita ng schematic na ito na pagkatapos ng inflation, ang silicone membrane ay mahigpit na umaangkop sa module. Tumutulong din ito upang maiwasan ang natunaw na encapsulant na sobrang mapiga palabas sa ilalim ng presyon.
Hakbang 4: Pressure Holding at Curing
Kapag naabot ng upper chamber ang kinakailangang presyon, pinapanatili ng laminator ang presyong ito sa loob ng isang tiyak na panahon. Sa panahon ng holding period na ito, ang encapsulant ay patuloy na nag-crosslink hanggang sa makamit ang kinakailangang antas ng crosslinking.
Pagkatapos makumpleto ang proseso, ang lower chamber ay ini-inflate upang ilabas ang vacuum state. Kasabay nito, ang upper chamber ay ini-evacuate upang ilabas ang presyon. Pagkatapos ay humihiwalay ang upper cover mula sa bottom plate, at ang module ay lumilipat sa cooling chamber bago i-unload.
Ang schematic na ito mula sa isang website ay nagbibigay ng pangkalahatang ideya ng daloy ng proseso.
Mahahalagang Tala sa Proseso
Kinakailangan ang Non-Stick Cloth
Ang module ay hindi direktang dumadampi sa silicone membrane o sa heating plate. Isang layer ng non-stick cloth ang inilalagay sa pagitan ng mga ito. Ang pangunahing tungkulin nito ay pigilan ang natunaw na EVA o iba pang encapsulant na dumikit sa heating plate o silicone membrane.
Ang mga Makabagong Laminator ay Karaniwang Gumagamit ng Tatlong Working Chamber
Karamihan sa mga makabagong PV module laminator ay dinisenyo na may tatlong working chamber, at ang bawat chamber ay may iba't ibang layunin sa proseso.
| Yugto | Pangunahing Layunin | Tipikal na Katangian ng Proseso |
|---|---|---|
| Unang Yugto | Matunaw ang encapsulant at alisin ang mga bula ng hangin | Mas mababang temperatura, vacuum, at mas maliit na presyon. Karaniwang nasa paligid ng 120°C depende sa materyal at recipe. |
| Ikalawang Yugto | Crosslinking ng encapsulant at panghuling bonding | Mas mataas na temperatura at mas mataas na presyon. Karaniwang nasa paligid ng 140°C depende sa materyal at recipe. |
| Ikatlong Yugto | Paglamig at pag-stabilize ng hugis | Vacuum, napakaliit na presyon, at mababang temperatura ng plato na nasa paligid ng 20°C upang palamigin ang module. |
Ang dahilan ng paggamit ng tatlong yugto ay pangunahing upang mapabuti ang kahusayan ng produksyon at katatagan ng proseso.
Sa unang yugto, ang pangunahing target ay tunawin ang encapsulant at alisin ang mga bula ng hangin. Ang temperatura ay hindi dapat masyadong mataas, at ang presyon ay hindi dapat masyadong malaki. Kung ang encapsulant ay nagsisimulang mag-crosslink nang masyadong maaga, ang mga panloob na bula ay maaaring hindi maayos na makalabas, at ang mga bula ay mananatili sa loob ng tapos na module.
Sa ikalawang yugto, ang pangunahing target ay crosslinking. Ang temperatura ay mas mataas at ang presyon ay mas malaki, na tumutulong mapabilis ang reaksyon ng pag-cure ng encapsulant at mapabuti ang pagganap ng bonding.
Sa ikatlong yugto, ang paglamig ang pangunahing gawain. Isang maliit na presyon lamang ang kailangan upang mabawasan ang deformation o pagyuko habang naglalamig.
Mga Karaniwang Abnormalidad sa Proseso ng Lamination
| Depekto | Mga Posibleng Sanhi |
|---|---|
| Mga bula sa ibabaw ng solar cell | Masyadong mataas ang temperatura sa unang yugto, nag-crosslink ang encapsulant bago makalabas ang mga bula, abnormal na kondisyon ng vacuum, hindi sapat na bilis ng vacuum, o masyadong maikli ang oras ng vacuum. |
| Mga bula na parang snowflake sa mga gilid o apat na sulok | Maaaring hindi angkop ang taas ng laminating frame, o maaaring hindi tumutugma nang maayos ang laki ng frame sa module. |
| Hindi kwalipikado ang peel strength o antas ng crosslinking | Masyadong mababa ang temperatura, masyadong maliit ang presyon, masyadong maikli ang holding time, o isyu sa kalidad ng encapsulant. |
| Mga bitak ng cell pagkatapos ng lamination | Masyadong mataas ang presyon ng lamination, may mga banyagang bagay sa high-temperature cloth, o hindi pantay ang ibabaw ng cloth. |
| Mga bula sa paligid ng lugar ng ribbon | Isyu sa kalidad ng flux, hindi ganap na natuyo ang flux, o mga problemang may kaugnayan sa residue ng soldering. |
Para sa matatag na kalidad ng module, ang mga recipe ng lamination ay hindi dapat bulag na kopyahin mula sa isang produkto patungo sa isa pa. Ang iba't ibang kapal ng salamin, teknolohiya ng cell, uri ng encapsulant, laki ng module, istruktura ng backsheet, at bilis ng produksyon ay maaaring lahat mangailangan ng pagsasaayos ng recipe.
Pananaw ng Ooitech
Bilang isang supplier ng kagamitan, ganito namin ito nakikita: ang lamination ay madalas kung saan ang maliliit na paglihis sa proseso ay nagiging nakikitang mga problema sa kalidad, kaya dapat ituring ng mga pabrika ang recipe ng laminator bilang isang kontroladong parameter ng produksyon, hindi lamang isang setting ng makina. Para sa mga high-efficiency module tulad ng MBB, TOPCon, IBC, o mga produktong shingled, ang pantay na presyon, matatag na pagganap ng vacuum, at tamang heating zones ay lalong mahalaga dahil ang istruktura ng cell at disenyo ng interconnection ay maaaring mas sensitibo sa stress. Naniniwala ang Ooitech na ang isang mahusay na linya ng module ay hindi lamang tungkol sa pagbili ng kagamitan, kundi tungkol din sa pagtutugma ng pagsasanay sa proseso, pag-uugali ng materyal, at pang-araw-araw na pagpapanatili sa isang matatag na sistema ng produksyon.
