Proses Pembuatan dan Teknologi Modul Fotovoltaik

Pengenalan kepada Modul Fotovoltaik

Rantaian industri fotovoltaik terbahagi kepada empat peringkat: polisilikon, wafer, sel solar, dan modul. Modul PV terletak di hujung hilir rantaian, di antara sel solar dan sistem PV lengkap.

Sebiji sel solar hanya menghasilkan jumlah elektrik yang terhad. Sel-sel mesti disambung secara bersiri dan dibungkus menjadi modul sebelum boleh digunakan sebagai sumber kuasa. Oleh itu, modul PV adalah peranti solar terkecil yang tidak boleh dibahagikan yang mampu memberikan output arus terus dengan sendirinya. Sebagai unit penjanaan kuasa berkesan terkecil, ia terdiri daripada sembilan komponen teras: sel solar, reben penyambung, bar bas, kaca terbaja, EVA, lembaran belakang, bingkai aloi aluminium, pengedap, dan kotak simpang.

Antara empat peringkat rantaian PV, segmen modul adalah yang paling awal berkembang dan matang di China.

Pengeluaran modul terutamanya melibatkan dua langkah utama: penyambungan sel dan laminasi. Penyambungan sel menentukan prestasi elektrik modul. Bilangan sel standard untuk modul PV ialah 60 atau 72 sel, disambung oleh 10 atau 12 reben tembaga yang bertindak sebagai bar bas, dengan enam kumpulan disambung untuk membentuk satu modul.

Modul PV dijangka bertahan sekurang-kurangnya 25 tahun, jadi ia mesti menahan tekanan persekitaran dan memberikan tahap kekuatan mekanikal. Selepas penyambungan sel, bahan biasanya disusun dari bawah ke atas sebagai kaca terbaja, EVA, sel, dan lembaran belakang, kemudian dimeterai bersama melalui laminasi. Lembaran belakang dan kaca terbaja membungkus sel dan EVA di dalam, manakala bingkai aluminium dan pengedap melindungi dan menutup tepi.

Keseluruhan aliran kerja pembuatan modul boleh dipecahkan kepada: pematerian, penyusunan, laminasi, ujian EL, pemasangan bingkai, pemasangan kotak simpang, pembersihan, ujian IV, pemeriksaan akhir, dan pembungkusan. Antaranya, pematerian dan laminasi mempunyai kandungan teknikal dan nilai yang paling tinggi.

Peralatan yang Digunakan dalam Pengeluaran Modul

Peralatan modul sepadan secara langsung dengan setiap peringkat aliran kerja pengeluaran. Mesin utama termasuk mesin pemotong laser, mesin penyambung sel, peralatan penyusunan automatik, laminator, dan barisan pengeluaran automatik.

Melihat pada peringkat individu: peringkat pematerian memerlukan mesin pemotong laser, mesin kimpalan bar bas, dan mesin penyambung sel; peringkat penyusunan menggunakan mesin penempatan templat; peringkat laminasi memerlukan mesin laminasi; peringkat ujian EL memerlukan penguji EL; peringkat pemasangan bingkai memerlukan mesin penempatan bingkai automatik dan mesin pemasangan bingkai; peringkat kotak simpang memerlukan mesin pematerian kotak simpang; peringkat pembersihan memerlukan unit pusingan modul; peringkat ujian IV menggunakan penguji lengkung IV; pemeriksaan akhir memerlukan unit pemeriksaan pusingan; dan pembungkusan memerlukan barisan pembungkusan.

Selain mesin individu, pembekal peralatan juga boleh menyediakan barisan pemasangan modul automatik sepenuhnya yang merangkumi setiap peringkat, membolehkan projek turnkey.

Kualiti dan kos modul sel suria secara langsung mempengaruhi kualiti dan kos keseluruhan sistem. Jadi, bagaimana sebenarnya aliran kerja pengeluaran modul?

Struktur Modul

Struktur Modul Separuh Sel

Dalam modul separuh sel, sel dipotong separuh supaya arus operasi setiap sel dikurangkan separuh. Ini mengurangkan kerugian elektrik pada pita penyambung dengan ketara dan meningkatkan nisbah sel-ke-modul (CTM) modul.

Jurang antara sel dalam modul separuh sel lebih besar, sedikit meningkatkan cahaya yang dipantulkan dari kaca kembali ke sel. Semakin tinggi arus sel, semakin besar manfaat yang diperoleh daripada teknologi separuh sel.

Aliran Kerja Pengeluaran Modul

Proses pengeluaran modul secara amnya melalui tujuh peringkat: penyambungan, penyusunan, laminasi, pemasangan bingkai, pemasangan kotak simpang, pengawetan, dan ujian, sebelum pembungkusan akhir dan penghantaran ke pasaran. Tidak seperti modul sel penuh, modul separuh sel melaksanakan pemotongan sel pada peringkat modul, menambah langkah pemotongan dengan mesin pemotong laser, selepas itu proses penyambungan dan penyusunan diselaraskan. Pada bahagian sel, teknologi separuh sel memerlukan penyesuaian susun atur sel.

Penyambungan

Menggunakan reben (sama ada secara manual atau automatik), bahagian hadapan dan belakang setiap sel dipateri bersama untuk membentuk rentetan sel yang disambung secara siri.

Kawalan proses utama: pateri sejuk, pateri berlebihan, keretakan sel, dan kekuatan tarikan pateri.

Susun atur arus perdana untuk modul separuh sel menggunakan reka bentuk dua bahagian (seperti yang ditunjukkan). Bahagian atas dan bawah disambung secara selari dan menggunakan diod pintasan. Titik keluaran berubah dari bahagian atas modul sel penuh ke tengah, menjadikannya sesuai untuk pemasangan menegak.

Layup

Selepas rentetan sel disambung dan lulus pemeriksaan, rentetan sel, kaca, EVA yang dipotong, dan lembaran belakang disusun dalam urutan tertentu sebagai persediaan untuk laminasi. Semasa penyusunan, kedudukan relatif rentetan sel dan bahan seperti kaca dikekalkan tetap, dan jarak antara sel diselaraskan untuk memberikan asas yang baik untuk laminasi. Urutan penyusunan dari bawah ke atas adalah: kaca, EVA, sel, EVA, gentian kaca, dan lembaran belakang.

Laminasi

Pemasangan sel yang telah disusun diletakkan di dalam mesin laminasi. Udara di dalam modul dikeluarkan dengan vakum, kemudian haba digunakan untuk mencairkan EVA, mengikat sel, kaca, dan lembaran belakang bersama. Akhirnya, modul disejukkan dan dikeluarkan. Laminasi adalah langkah kritikal dalam pengeluaran modul, dengan suhu dan masa laminasi ditentukan oleh sifat EVA. Apabila menggunakan EVA biasa, masa kitaran laminasi adalah kira-kira 10 hingga 15 minit, dengan suhu pengawetan 135 hingga 145 darjah Celsius.

Kawalan proses utama: buih, calar, lekuk, bonjol, dan keretakan sel.

Perlu diingat bahawa sebelum laminasi, pemeriksaan penampilan yang ketat dan ujian EL diperlukan untuk memastikan prestasi dan keselamatan modul.

Pemeriksaan penampilan

Pemeriksaan EL

Pembingkaian

Bingkai melindungi tepi dan sudut kaca terbaja modul dan modul yang telah dilaminasi, menjadikan pemasangan kemudian lebih mudah.

Kawalan proses utama: lekuk, lecet, calar, lubang pemasangan hilang, limpahan pengedap di belakang, buih, dan kekurangan pengedap.

Pemasangan Kotak Simpang

Kotak simpang menyambung dan melindungi modul PV sambil mengalirkan arus yang dihasilkan oleh modul keluar untuk pengguna.

Kawalan proses utama: buih dan limpahan pengedap.

Pengawetan

Pengedap yang disuntik semasa langkah pemasangan bingkai dan kotak simpang sebelumnya diawet untuk mengukuhkan pengedap dan melindungi modul daripada persekitaran luaran yang keras selepas itu.

Kawalan proses utama: masa pengawetan, suhu, dan kelembapan.

Pengujian

Parameter prestasi elektrik diukur untuk menentukan gred modul. Tiga ujian utama disertakan: ujian voltan tahan penebat, yang memeriksa keselamatan antara bingkai dan bahagian hidup dalaman (sel, reben, dll.) di bawah voltan tinggi; ujian kesinambungan tanah, yang mengukur rintangan antara bingkai dan tanah untuk mengesahkan sama ada pembumian bingkai baik; dan ujian IV, yang mengukur parameter prestasi elektrik untuk menentukan gred modul.

Aliran Pengeluaran Modul PV Tunggal

• Robot industri meletakkan sel PV tunggal bersaiz buku ke barisan pengeluaran.

• Sel PV yang disusun diikat dan dipateri, dengan barisan 12 sel dipateri dan dipotong. Sebelum mekanisasi, kerja ini memerlukan kira-kira empat atau lima orang bekerja serentak.

• Sel PV yang dipateri menjalani pemeriksaan kualiti. Yang tiada masalah kualiti dihantar terus ke peringkat seterusnya untuk penyusunan dan pengaturan.

• Sel PV disusun menjadi enam baris dengan 12 sel setiap kumpulan.

• Pemanasan, pelekatan, dan penggunaan filem dijalankan.

• Lapisan pertama adalah kaca, kedua adalah EVA, tengah adalah sel PV, keempat adalah EVA lagi, dan kelima adalah lembaran belakang, digunakan untuk kalis air dan rintangan kakisan.

• Kumpulan modul PV monohabluran mempunyai lima lapisan. Laminasi menggabungkan lima lapisan ini menjadi satu.

• Selepas laminasi dan pengawetan sejuk selama empat jam, pembersihan habuk manual dilakukan dan tepi serta sudut diperiksa.

• Modul PV siap menjalani ujian fungsi cahaya matahari simulasi.

• Pemeriksaan akhir dan pembungkusan dijalankan.

Pandangan Ooitech

Ooitech percaya: pembuatan modul fotovoltaik bermuara pada penyambungan sel yang tepat dan laminasi yang boleh dipercayai, dengan teknologi separuh sel dan ujian EL yang ketat sebagai kunci kepada kecekapan yang lebih tinggi dan kebolehpercayaan jangka panjang.