Asas PV: Mesin Tabber Stringer Sel Suria

Dalam proses pembuatan modul fotovoltaik, mesin tabber stringer sel solar adalah salah satu peralatan teras untuk membina sambungan elektrik antara sel solar. Fungsi utamanya adalah untuk memateri sel solar individu dengan reben sambungan dan menyambungkannya secara bersiri untuk membentuk rentetan sel dengan output voltan yang direka.

Proses stringing yang stabil secara langsung mempengaruhi kuasa modul, kualiti penampilan, prestasi EL, dan kebolehpercayaan jangka panjang. Untuk kilang modul PV moden, terutamanya yang menghasilkan modul MBB, separuh sel, PERC, TOPCon, HJT, atau modul maju lain, ketepatan dan konsistensi tabber stringer adalah sangat penting.

Klasifikasi Mesin Tabber Stringer Sel Solar

Mengikut tahap automasi dan proses pematerian, mesin tabber stringer secara amnya boleh dibahagikan kepada tiga jenis.

Tabber Stringer Manual

Tabber stringer manual memerlukan pengendali meletakkan sel solar dan reben dengan tangan. Proses pematerian juga dilakukan secara manual atau dengan alat bantu yang sangat mudah.

Ciri-ciri utama:

• Kos pelaburan peralatan yang lebih rendah

• Sesuai untuk pengeluaran kelompok kecil, barisan perintis, ujian makmal, atau tujuan latihan

• Kecekapan pengeluaran rendah

• Ketepatan kedudukan yang lebih rendah

• Risiko lebih tinggi terhadap kerosakan sel dan ketidakseragaman pematerian

Penyusunan tali manual jarang digunakan di kilang modul PV berskala besar hari ini, tetapi ia masih boleh dilihat dalam persekitaran R&D atau persediaan pengeluaran yang sangat kecil.

Penyambung Tali Semi-Automatik

Penyambung tali semi-automatik mengautomasikan sebahagian daripada proses pemakanan sel atau pematerian reben, manakala beberapa langkah masih memerlukan bantuan manual, seperti pengendalian tali, sambungan antara, atau pemuatan dan pemunggahan.

Ciri-ciri utama:

• Kecekapan pengeluaran sederhana

• Sesuai untuk barisan pengeluaran kecil dan sederhana

• Pelaburan yang lebih rendah berbanding dengan peralatan automatik penuh

• Kebergantungan yang lebih tinggi pada kemahiran pengendali

• Lebih banyak variasi dalam kualiti pematerian berbanding mesin automatik penuh

Peralatan semi-automatik boleh menjadi penyelesaian peralihan bagi pengeluar yang menaik taraf daripada pengeluaran manual kepada pembuatan modul PV automatik.

Penyambung Tali Automatik Penuh

Penyambung tali automatik penuh melengkapkan keseluruhan proses secara automatik, termasuk pemuatan sel, kedudukan sel, pemakanan reben, pematerian, pemindahan tali, dan sambungan dengan proses pengeluaran seterusnya.

Ciri-ciri utama:

• Ketepatan kedudukan tinggi, biasanya sekitar ±0.1 mm bergantung pada konfigurasi mesin

• Kapasiti pengeluaran tinggi, sering mencapai kira-kira 6,800 hingga 8,000 sel sejam untuk mesin berkelajuan tinggi arus perdana

• Kualiti pematerian yang stabil

• Sesuai untuk barisan pengeluaran berterusan

• Keserasian yang lebih baik dengan teknologi modul PV moden seperti MBB, separuh sel, dan format sel berkecekapan tinggi

Bagi pengeluar modul fotovoltaik arus perdana, penyambung tali automatik penuh telah menjadi pilihan standard kerana ia menyokong kapasiti yang lebih tinggi, kawalan proses yang lebih baik, dan kebergantungan buruh yang lebih rendah.

Prinsip Kerja dan Proses Teras

Prinsip kerja penyambung tali adalah berdasarkan kedudukan sel yang tepat, pemakanan reben yang stabil, suhu pematerian terkawal, dan pembentukan tali yang berterusan. Walaupun jenama mesin yang berbeza mungkin menggunakan susun atur mekanikal yang berbeza, proses asas adalah serupa.

Pemuatan dan Pemindahan Sel

Sel suria mula-mula diasingkan daripada kaset sel. Dalam banyak mesin, pisau udara digunakan untuk mengasingkan sel secara lembut dan mengurangkan lekatan antara wafer nipis. Kemudian, muncung sedutan, tali pinggang, atau sistem pengendalian robotik mengambil sel dan menghantarnya ke stesen pematerian secara berurutan.

Langkah ini mestilah lancar dan bertekanan rendah, kerana sel suria moden semakin nipis, dan retakan mikro mungkin berlaku jika daya pengendalian tidak dikawal dengan baik.

Sistem Kedudukan Penglihatan

Sistem kedudukan penglihatan biasanya menggunakan kamera CCD atau CMOS industri untuk menangkap titik Mark atau ciri rujukan pada sel suria. Selepas pemprosesan imej, sistem mengira kedudukan sel dan sisihan sudut.

Sistem kawalan gerakan kemudiannya membimbing lengan mekanikal atau platform kedudukan untuk melaraskan sel ke kedudukan yang betul sebelum pematerian. Ini penting untuk mengelakkan offset reben, penjajaran yang lemah, dan kecacatan pematerian tersembunyi.

Proses Pematerian Reben

Proses pematerian reben biasanya merangkumi pemanasan awal dan pematerian.

Pemanasan awal:

Alat pematerian atau kawasan pematerian dipanaskan awal melalui zon pemanasan, seperti plat panas atau kotak lampu pemanasan. Dalam banyak proses, suhu dinaikkan melebihi 110°C sebelum peringkat pematerian utama. Pemanasan awal membantu mengurangkan kejutan terma dan meningkatkan pembasahan pateri.

Pematerian:

Mesin meletakkan reben yang dirawat fluks ke atas busbar atau garis grid sel suria. Di bawah tekanan terkawal dan suhu pemanasan, lapisan pateri pada reben cair dan membentuk ikatan yang kukuh dengan elektrod perak sel suria.

Pematerian yang baik harus mencapai lekatan yang kuat, rintangan siri yang rendah, penjajaran reben yang licin, dan tekanan terma atau mekanikal yang minimum pada sel.

Pembentukan Rentetan Sel

Selepas pematerian, sel-sel disambung satu per satu untuk membentuk rentetan sel dengan panjang yang telah ditetapkan, seperti 10 sel setiap rentetan, 12 sel setiap rentetan, atau konfigurasi lain bergantung pada reka bentuk modul.

Rentetan sel yang siap kemudiannya dipindahkan ke proses seterusnya, seperti penyusunan, penyambungan bas, pemeriksaan, atau persediaan laminasi.

Teknologi Utama dalam Mesin Tabber Stringer

Kedudukan Berketepatan Tinggi

Kedudukan berketepatan tinggi bergantung pada kedua-dua sistem penglihatan dan algoritma kawalan gerakan. Kamera CCD atau CMOS menangkap kedudukan sel, manakala algoritma kawalan seperti kawalan PID membantu mesin membetulkan pergerakan dengan cepat dan tepat.

Untuk pengeluaran berkualiti tinggi, ralat penjajaran antara sel dan reben biasanya perlu dikawal dalam lingkungan 0.2 mm. Jika sisihan terlalu besar, masalah biasa yang mungkin timbul termasuk pematerian terpesong, penampilan buruk, peningkatan rintangan siri, atau risiko kebolehpercayaan tersembunyi.

Kawalan Suhu Pematerian

Kawalan suhu adalah salah satu faktor terpenting dalam pematerian rentetan. Suhu pematerian mesti stabil dan biasanya perlu dikawal dalam julat yang sempit, seperti ±5°C, bergantung pada resipi proses.

Kaedah pemanasan biasa termasuk:

• Pemanasan inframerah: Kenaikan suhu pantas, sesuai untuk reben nipis, terutamanya reben dengan ketebalan 0.15 mm atau ke bawah

• Pemanasan plat panas: Keseragaman suhu lebih baik, sesuai untuk pematerian berkebolehpercayaan tinggi dan pengeluaran besar-besaran yang stabil

Jika suhu terlalu rendah, pateri mungkin tidak cair sepenuhnya, menyebabkan sambungan pateri lemah atau pematerian sejuk. Jika suhu terlalu tinggi, ia boleh merosakkan sel, meningkatkan tekanan terma, atau menjejaskan kebolehpercayaan modul jangka panjang.

Pematerian Kerosakan Rendah

Sel suria moden lebih nipis dan lebih rapuh berbanding sel generasi lama. Untuk sel nipis dengan ketebalan di bawah 130 μm, tekanan mekanikal dan tekanan terma mesti dikawal dengan teliti.

Banyak mesin menggunakan sistem pematerian sentuhan lembut, seperti kepala tekan berpegas. Tekanan biasanya dikawal dalam julat kira-kira 5 hingga 15 N, bergantung pada jenis sel, jenis reben, dan kaedah pematerian.

Matlamatnya adalah untuk mencapai sentuhan yang mencukupi untuk pematerian yang boleh dipercayai sambil mengelakkan retak, retak tersembunyi, sumbing tepi, atau lenturan sel yang berlebihan.

Aplikasi Praktikal dalam Pembuatan Modul PV

Tabber stringer digunakan dalam peringkat sambungan elektrik hujung hadapan pengeluaran modul PV. Prestasinya mempengaruhi beberapa proses hiliran dan kualiti modul akhir.

Aplikasi biasa termasuk:

• Pengeluaran modul silikon kristal standard

• Pengeluaran modul separuh sel

• Pengeluaran modul MBB dan SMBB

• Barisan modul sel berkecekapan tinggi PERC, TOPCon, HJT dan lain-lain

• Barisan pengeluaran perintis untuk struktur modul baharu

• Peningkatan automasi kilang daripada pengeluaran separa automatik kepada automatik penuh

Dalam barisan pengeluaran modul PV yang lengkap, mesin tabber stringer mesti berfungsi bersama dengan sistem pemotongan sel, pelapisan, penyambungan, ujian EL, laminasi, pembingkaian, pemasangan kotak simpang, ujian IV, dan pemeriksaan akhir. Ketidakpadanan dalam kapasiti atau kestabilan proses pada peringkat penyambungan boleh menjadi penghalang kepada keseluruhan kilang.

Pandangan Ooitech

Sebagai pembekal peralatan yang bekerja dengan pelbagai susun atur pengeluaran modul PV, Ooitech melihat tabber stringer sebagai lebih daripada mesin pematerian; ia adalah titik kawalan proses utama yang menentukan sama ada barisan modul boleh berjalan dengan hasil yang stabil dan output yang boleh diramal. Untuk kilang yang menaik taraf kepada pengeluaran MBB, TOPCon, atau sel yang lebih nipis, perhatian harus diberikan bukan sahaja kepada kapasiti nominal, tetapi juga kepada kawalan reben, tekanan pengendalian sel, keseragaman suhu, dan keserasian dengan proses pelapisan dan penyambungan hiliran. Penyelesaian penyambungan yang baik harus dipilih bersama dengan reka bentuk barisan modul penuh, jika tidak, penyambung berkelajuan tinggi mungkin masih gagal memberikan kecekapan pengeluaran sebenar.