Ang Proseso ng Paggawa at Teknolohiya ng Photovoltaic Modules

Panimula sa Photovoltaic Modules

Ang photovoltaic industry chain ay nahahati sa apat na yugto: polysilicon, wafer, solar cell, at module. Ang PV module ay nasa downstream na dulo ng chain, na nakaposisyon sa pagitan ng solar cell at ng kumpletong PV system.

Ang isang solong solar cell ay gumagawa lamang ng limitadong dami ng kuryente. Ang mga cell ay dapat na konektado nang serye at i-encapsulate sa isang module bago ito magamit bilang isang mapagkukunan ng kuryente. Ang PV module ay samakatuwid ang pinakamaliit na hindi mahahati na solar device na may kakayahang magbigay ng direktang kasalukuyang output nang mag-isa. Bilang pinakamaliit na epektibong yunit ng pagbuo ng kuryente, binubuo ito ng siyam na pangunahing bahagi: solar cells, interconnect ribbons, bus bars, tempered glass, EVA, backsheet, aluminum alloy frame, sealant, at junction box.

Sa apat na yugto ng PV chain, ang segment ng module ang pinakaunang umunlad at naging mature sa China.

Ang produksyon ng module ay pangunahing may kinalaman sa dalawang mahalagang hakbang: cell interconnection at lamination. Ang cell interconnection ay tumutukoy sa electrical performance ng module. Ang karaniwang bilang ng cell para sa isang PV module ay 60 o 72 cells, na konektado ng 10 o 12 copper ribbons na nagsisilbing bus bars, na may anim na grupo na magkakaugnay upang bumuo ng isang module.

Ang isang PV module ay inaasahang tatagal ng hindi bababa sa 25 taon, kaya dapat itong makatiis sa environmental stress at magbigay ng antas ng mechanical strength. Pagkatapos ng cell interconnection, ang mga materyales ay karaniwang inaayos mula sa ibaba hanggang sa itaas bilang tempered glass, EVA, cells, at backsheet, pagkatapos ay selyadong magkasama sa pamamagitan ng lamination. Ang backsheet at tempered glass ay nag-encapsulate ng mga cell at EVA sa loob, habang ang aluminum frame at sealant ay nagpoprotekta at nagsasara ng mga gilid.

Ang pangkalahatang daloy ng paggawa ng modyul ay maaaring hatiin sa: paghihinang, paglalatag, paglalamina, EL testing, pag-frame, pag-install ng junction box, paglilinis, IV testing, huling inspeksyon, at pag-iimpake. Sa mga ito, ang paghihinang at paglalamina ang may pinakamataas na teknikal na nilalaman at halaga.

Kagamitang Ginagamit sa Produksyon ng Modyul

Ang kagamitan ng modyul ay direktang tumutugma sa bawat yugto ng daloy ng produksyon. Ang mga pangunahing makina ay kinabibilangan ng laser cutting machine, tabber stringer, automatic layup equipment, laminator, at automatic production lines.

Tingnan ang mga indibidwal na yugto: ang yugto ng paghihinang ay nangangailangan ng laser cutting machine, bus bar welding machine, at cell tabber stringer; ang yugto ng paglalatag ay gumagamit ng template-placing machine; ang yugto ng paglalamina ay nangangailangan ng laminator; ang yugto ng EL testing ay nangangailangan ng EL tester; ang yugto ng pag-frame ay nangangailangan ng automatic frame-placing at framing machine; ang yugto ng junction box ay nangangailangan ng junction box soldering machine; ang yugto ng paglilinis ay nangangailangan ng module turnover unit; ang yugto ng IV testing ay gumagamit ng IV curve tester; ang huling inspeksyon ay nangangailangan ng turnover inspection unit; at ang pag-iimpake ay nangangailangan ng packaging line.

Higit pa sa mga indibidwal na makina, ang mga supplier ng kagamitan ay maaari ring magbigay ng ganap na automated module assembly lines na sumasaklaw sa bawat yugto, na nagbibigay-daan sa turnkey projects.

Ang kalidad at gastos ng solar cell modules ay direktang nakakaapekto sa kalidad at gastos ng buong sistema. Kaya ano ba talaga ang hitsura ng daloy ng produksyon ng modyul?

Istraktura ng Module

Half-Cell Module Structure

Sa half-cell modules, ang mga cell ay pinuputol sa kalahati upang ang operating current ng bawat cell ay mahati. Ito ay makabuluhang nagbabawas ng electrical losses sa mga ribbons at nagpapabuti sa cell-to-module (CTM) ratio ng modyul.

Ang mga puwang sa pagitan ng mga cell sa isang half-cell module ay mas malaki, bahagyang nagpapataas ng liwanag na naaaninag mula sa salamin pabalik sa mga cell. Kung mas mataas ang cell current, mas malaki ang benepisyong makukuha mula sa half-cell technology.

Daloy ng Produksyon ng Modyul

Ang proseso ng produksyon ng modyul ay karaniwang dumadaan sa pitong yugto: stringing, layup, lamination, framing, junction box installation, curing, at testing, bago ang huling packaging at paghahatid sa merkado. Hindi tulad ng full-cell modules, ang half-cell modules ay nagpapatupad ng cell cutting sa yugto ng modyul, na nagdaragdag ng hakbang ng pagputol gamit ang laser cutting machine, pagkatapos nito ay inaayos ang mga proseso ng stringing at layup. Sa bahagi ng cell, ang half-cell technology ay nangangailangan ng pag-aayos ng layout ng cell.

Stringing

Gamit ang mga ribbon (mano-mano o awtomatiko), ang harap at likod ng bawat cell ay pinagsasama-sama sa pamamagitan ng paghihinang upang makabuo ng isang serye-konektadong string ng cell.

Mga pangunahing kontrol sa proseso: malamig na paghihinang, sobrang paghihinang, pagbitak ng cell, at lakas ng paghila ng solder.

Ang pangunahing layout para sa half-cell modules ay gumagamit ng dalawang-seksyong disenyo (tulad ng ipinapakita). Ang itaas at ibabang kalahati ay konektado nang parallel at gumagamit ng bypass diodes. Ang punto ng paglabas ay nagbabago mula sa tuktok ng isang full-cell module patungo sa gitna, na ginagawang angkop para sa vertical na pag-install.

Layup

Matapos maikonekta at makapasa sa inspeksyon ang mga cell string, ang mga cell string, salamin, cut EVA, at backsheet ay inilalatag sa isang tiyak na pagkakasunod-sunod bilang paghahanda para sa lamination. Sa paglalatag, ang mga relatibong posisyon ng mga cell string at mga materyales tulad ng salamin ay pinananatiling nakapirmi, at ang espasyo sa pagitan ng mga cell ay inaayos upang magbigay ng magandang pundasyon para sa lamination. Ang pagkakasunod-sunod ng paglalatag mula sa ibaba pataas ay: salamin, EVA, cells, EVA, glass fiber, at backsheet.

Lamination

Ang inilatag na cell assembly ay inilalagay sa laminator. Ang hangin sa loob ng module ay inaalis sa pamamagitan ng vacuum, pagkatapos ay inilalapat ang init upang matunaw ang EVA, na nagbubuklod sa mga cell, salamin, at backsheet. Sa wakas, ang module ay pinalamig at inaalis. Ang lamination ay ang kritikal na hakbang sa produksyon ng module, na ang temperatura at oras ng lamination ay tinutukoy ng mga katangian ng EVA. Kapag gumagamit ng ordinaryong EVA, ang cycle time ng lamination ay mga 10 hanggang 15 minuto, na may curing temperature na 135 hanggang 145 degrees Celsius.

Mga pangunahing kontrol sa proseso: bula, gasgas, dents, pag-umbok, at pagbitak ng cell.

Mahalagang tandaan na bago ang lamination, kinakailangan ang mahigpit na inspeksyon ng hitsura at EL testing upang matiyak ang pagganap at kaligtasan ng module.

Inspeksyon ng hitsura

Inspeksyon ng EL

Framing

Ang frame ay nagpoprotekta sa mga gilid at sulok ng tempered glass ng module at ng laminated module, na ginagawang mas madali ang pag-install sa ibang pagkakataon.

Mga pangunahing kontrol sa proseso: dents, abrasion, gasgas, nawawalang mounting holes, pag-apaw ng sealant sa likod, bula, at kakulangan ng sealant.

Pag-install ng Junction Box

Ang junction box ay kumokonekta at nagpoprotekta sa PV module habang isinasagawa ang kasalukuyang nabuo ng module palabas para sa gumagamit.

Mga pangunahing kontrol sa proseso: bula at pag-apaw ng sealant.

Curing

Ang sealant na iniksiyon sa mga naunang hakbang ng pag-frame at pag-install ng junction box ay ginagamot upang palakasin ang selyo at protektahan ang modyul mula sa malupit na panlabas na kapaligiran pagkatapos.

Mga pangunahing kontrol sa proseso: oras ng paggamot, temperatura, at halumigmig.

Pagsubok

Ang mga parameter ng pagganap ng kuryente ay sinusukat upang matukoy ang grado ng modyul. Tatlong pangunahing pagsubok ang kasama: pagsubok ng insulation withstand voltage, na sumusuri sa kaligtasan sa pagitan ng frame at panloob na mga bahaging may kuryente (cells, ribbons, atbp.) sa ilalim ng mataas na boltahe; pagsubok ng ground continuity, na sumusukat ng resistensya sa pagitan ng frame at lupa upang kumpirmahin kung maayos ang grounding ng frame; at pagsubok ng IV, na sumusukat ng mga parameter ng pagganap ng kuryente upang matukoy ang grado ng modyul.

Daloy ng Produksyon ng Isang Solong PV Module

• Isang industrial robot ang naglalagay ng mga single PV cell na kasing laki ng libro sa linya ng produksyon.

• Ang mga nakaayos na PV cell ay binubuklod at sinasolder, na may isang hanay ng 12 cell na sinasolder at pinuputol. Bago ang mekanisasyon, ang gawaing ito ay nangangailangan ng humigit-kumulang apat o limang tao na nagtatrabaho nang sabay-sabay.

• Ang mga sinasolder na PV cell ay sumasailalim sa inspeksyon ng kalidad. Ang mga walang isyu sa kalidad ay direktang ipinapadala sa susunod na yugto para sa pag-aayos at pag-oorganisa.

• Ang mga PV cell ay inaayos sa anim na hanay ng tig-12 cell bawat grupo.

• Isinasagawa ang pag-init, pagdikit, at paglalagay ng pelikula.

• Ang unang layer ay salamin, ang pangalawa ay EVA, ang gitna ay ang PV cells, ang ikaapat ay muli EVA, at ang ikalima ay ang backsheet, ginagamit para sa waterproofing at corrosion resistance.

• Ang isang monocrystalline PV module group ay may limang layer. Pinagsasama ng lamination ang limang layer na ito sa isa.

• Pagkatapos ng lamination at apat na oras ng cold curing, ginagawa ang manu-manong pag-alis ng alikabok at iniinspeksyon ang mga gilid at sulok.

• Ang natapos na PV module ay sumasailalim sa simulated sunlight functional test.

• Isinasagawa ang huling inspeksyon at packaging.

Pananaw ng Ooitech

Naniniwala ang Ooitech: ang paggawa ng photovoltaic module ay bumababa sa tumpak na pag-string ng cell at maaasahang lamination, na may half-cell technology at mahigpit na EL testing bilang mga susi sa mas mataas na kahusayan at pangmatagalang pagiging maaasahan.