Proseso ng Produksyon ng Solar Panel: Lamination
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 pinakamahalagang proseso na nagpapasya sa huling pagganap, pagiging maaasahan, hitsura, at habang-buhay ng natapos na solar panel. Sa pamamagitan ng kontroladong temperatura, vacuum, at presyon, ang mga solar cell, salamin, EVA o POE encapsulant, backsheet at iba pang materyales ay pinagsasama-sama sa isang solidong integrated module.
Ang isang mahusay na proseso ng lamination ay tumutulong na mapabuti ang pangmatagalang output ng kuryente at pinoprotektahan ang module mula sa kahalumigmigan, mekanikal na 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 pagdikit, 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 ibabaw ng pag-init. Ito ay karaniwang pinainit 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. Ito ay bumababa upang isara ang silid 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 sa panahon ng lamination. |
Matapos maunawaan ang mga pangunahing bahaging ito, maaari nating tingnan kung paano gumagana ang laminator nang hakbang-hakbang.
Hakbang 1: Pagsasara ng Takip
Pagpasok ng module sa laminator, ang upper cover ay gumagalaw pababa sa ilalim ng puwersa ng hydraulic cylinders. Kapag naabot nito ang tamang posisyon, ang sealing ring sa upper cover ay mahigpit na nakadikit sa bottom plate, na lumilikha ng sealed space. Ang sealed space na ito ay ang lower chamber.
Ang drawing ay maaaring mukhang simple, ngunit ito ay tumutulong upang maipaliwanag nang malinaw ang pangunahing istraktura.
Hakbang 2: Pag-vacuum sa Lower Chamber
Ang vacuum pump ay nagsisimulang i-evacuate ang chamber. Sa maraming production settings, ang proseso ng vacuuming ay tumatagal ng humigit-kumulang 6 minuto, bagaman ang eksaktong oras ay depende sa uri ng module, encapsulant material, disenyo ng laminator, at process recipe.
Sa panahon ng vacuuming, ang bottom plate ay pinainit na. Kapag pumasok ang module sa laminator, ito ay patuloy na pinainit hanggang sa malapit na ito sa set temperature ng heating plate. Sa heating stage na ito, ang encapsulant film ay nagsisimulang matunaw, nagbabago mula solid state patungong flowing state.
Ang vacuum environment ay nagpapahintulot sa hangin at volatile gases sa loob ng natunaw na encapsulant at module stack na makatakas. Ito ay napakahalaga. Kung ang trapped 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 vacuuming, ang upper chamber ay ini-inflate. Ang silicone membrane ay isang flexible material, kaya ito ay lumalawak at nagde-deform sa ilalim ng air pressure. Pagkatapos, ito ay mahigpit na pumipindot sa ibabaw ng module at naglalapat ng uniform pressure.
Ang pressure na ito ay tumutulong upang pilitin ang natitirang mga bula palabas ng module. Kasabay nito, ang kombinasyon ng init at presyon ay nagpapasimula sa flowing encapsulant na mag-cure at mag-crosslink. Ang encapsulant ay unti-unting nagbabago mula sa liquid-like state patungo sa isang stable solid bonding layer.
Ang schematic na ito ay nagpapakita na pagkatapos ng inflation, ang silicone membrane ay mahigpit na nakadikit sa module. Ito rin ay tumutulong upang maiwasan ang labis na paglabas ng natunaw na encapsulant sa ilalim ng presyon.
Hakbang 4: Pressure Holding at Curing
Kapag ang itaas na silid ay umabot sa kinakailangang presyon, pinapanatili ng laminator ang presyong ito sa loob ng isang tiyak na panahon. Sa panahon ng pagpapanatili na ito, patuloy na nag-crosslink ang encapsulant hanggang sa makamit ang kinakailangang antas ng crosslinking.
Matapos makumpleto ang proseso, ang ibabang silid ay pinalobo upang bitawan ang vacuum state. Kasabay nito, ang itaas na silid ay binabawasan ang presyon. Pagkatapos, ang itaas na takip ay humihiwalay mula sa ilalim na plato, 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 nakadikit sa silicone membrane o heating plate. Isang layer ng non-stick cloth ang inilalagay sa pagitan nila. Ang pangunahing tungkulin nito ay pigilan ang natunaw na EVA o iba pang encapsulant na dumikit sa heating plate o silicone membrane.
Ang mga Modernong Laminator ay Karaniwang Gumagamit ng Tatlong Working Chambers
Karamihan sa mga modernong PV module laminator ay dinisenyo na may tatlong working chambers, at bawat silid ay may iba't ibang layunin sa proseso.
| Yugto | Pangunahing Layunin | Karaniwang Tampok ng Proseso |
|---|---|---|
| Unang Yugto | Tunawin ang encapsulant at alisin ang mga bula ng hangin | Mas mababang temperatura, vacuum, at mas maliit na presyon. Karaniwang nasa 120°C depende sa materyal at recipe. |
| Ikalawang Yugto | Crosslinking ng encapsulant at huling bonding | Mas mataas na temperatura at mas mataas na presyon. Karaniwang nasa 140°C depende sa materyal at recipe. |
| Ikatlong Yugto | Pagpapalamig at pagpapatatag ng hugis | Vacuum, napakaliit na presyon, at mababang temperatura ng plato na nasa 20°C upang palamigin ang module. |
Ang dahilan ng paggamit ng tatlong yugto ay pangunahin upang mapabuti ang kahusayan ng produksyon at katatagan ng proseso.
Sa unang yugto, ang pangunahing layunin 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 magsisimulang mag-crosslink nang maaga, ang mga panloob na bula ay maaaring hindi makatakas nang maayos, at mananatili ang mga bula sa loob ng natapos na module.
Sa ikalawang yugto, ang pangunahing target ay ang crosslinking. Mas mataas ang temperatura at mas malaki ang presyon, na tumutulong upang mapabilis ang reaksyon ng paggamot ng encapsulant at mapabuti ang pagganap ng pagbubuklod.
Sa ikatlong yugto, ang pagpapalamig ang pangunahing gawain. Maliit na presyon lamang ang kailangan upang mabawasan ang pagpapapangit o pagbaluktot habang nagpapalamig.
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 makatakas ang mga bula, abnormal na kondisyon ng vacuum, hindi sapat na bilis ng vacuum, o masyadong maikling oras ng vacuum. |
| Mga bula na parang snowflake sa mga gilid o apat na sulok | Maaaring hindi angkop ang taas ng laminating frame, o hindi tugma ang laki ng frame sa module. |
| Hindi kwalipikado ang lakas ng pagbabalat o antas ng crosslinking | Masyadong mababa ang temperatura, masyadong maliit ang presyon, masyadong maikling oras ng paghawak, o isyu sa kalidad ng encapsulant. |
| Mga bitak sa cell pagkatapos ng lamination | Masyadong mataas ang presyon ng lamination, mga dayuhang bagay sa high-temperature cloth, o hindi pantay na ibabaw ng tela. |
| Mga bula sa paligid ng ribbon area | Isyu sa kalidad ng flux, hindi ganap na natuyo ang flux, o mga problemang may kaugnayan sa residue ng paghihinang. |
Para sa matatag na kalidad ng module, ang mga recipe ng lamination ay hindi dapat basta-basta kopyahin mula sa isang produkto patungo sa iba. Ang iba't ibang kapal ng salamin, teknolohiya ng cell, uri ng encapsulant, laki ng module, istraktura ng backsheet, at bilis ng produksyon ay maaaring mangailangan ng pagsasaayos ng recipe.
Pananaw ng Ooitech
Bilang isang supplier ng kagamitan, ganito ang aming pananaw: ang lamination ay madalas kung saan ang maliliit na paglihis sa proseso ay nagiging nakikitang 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 shingled na produkto, ang pantay na presyon, matatag na pagganap ng vacuum, at tamang heating zone ay lalong mahalaga dahil ang istraktura ng cell at disenyo ng interconnection ay maaaring mas sensitibo sa stress. Naniniwala ang Ooitech na ang isang magandang linya ng module ay hindi lamang tungkol sa pagbili ng kagamitan, kundi pati na rin sa pagtutugma ng pagsasanay sa proseso, pag-uugali ng materyal, at pang-araw-araw na pagpapanatili sa isang matatag na sistema ng produksyon.
