सोलर सेल से तैयार मॉड्यूल तक: सोलर पैनल उत्पादन लाइन कैसे काम करती है
विषय सूची
सोलर मॉड्यूल फैक्ट्री को समझने का एक उपयोगी तरीका है कि मशीनों के नामों को अनदेखा करें और देखें कि उत्पाद के साथ क्या होता है।
शुरुआत में, नाजुक अलग-अलग कोशिकाएँ और सामग्री के रोल या शीट होते हैं। बीच में, एक ढीले ढेर के अंदर एक विद्युत रूप से जुड़ा सर्किट होता है। अंत में, एक सीरियल नंबर, मापी गई शक्ति, निरीक्षण रिकॉर्ड और एक निर्णय के साथ एक सीलबंद उत्पाद होता है: रिलीज़, रीवर्क या रिजेक्ट।
यह परिवर्तन तीन व्यापक रूपांतरणों में होता है।
| रूपांतरण | क्या प्रवेश करता है | चरण से क्या बाहर निकलना चाहिए | मुख्य प्रक्रिया परिवार |
|---|---|---|---|
| कोशिकाएँ एक सर्किट बन जाती हैं | क्रमबद्ध या तैयार सोलर सेल | इच्छित मॉड्यूल सर्किट के रूप में व्यवस्थित जुड़े स्ट्रिंग्स | सेल तैयारी, स्ट्रिंगिंग, लेअप, बसिंग, इन-प्रोसेस निरीक्षण |
| ढेर एक लैमिनेट बन जाता है | ग्लास, एनकैप्सुलेंट, जुड़ी कोशिकाएँ और पिछली सामग्री | एक बंधित और संरक्षित लैमिनेट | सामग्री तैयारी, स्टैकिंग, निरीक्षण, लेमिनेशन |
| लैमिनेट एक रिलीज़ मॉड्यूल बन जाता है | लैमिनेटेड पैनल | यांत्रिक रूप से तैयार, विद्युत रूप से जुड़ा, परीक्षित, पहचाना गया उत्पाद | ट्रिमिंग, फ्रेमिंग, जंक्शन-बॉक्स कार्य, क्योरिंग, EL, IV और सुरक्षा परीक्षण, लेबलिंग |
यह प्रक्रिया दृष्टिकोण मशीन कैटलॉग से अलग उद्देश्य पूरा करता है। जिन पाठकों को विस्तृत उपकरण-दर-उपकरण संदर्भ की आवश्यकता है, वे Ooitech के लेख का उपयोग कर सकते हैं सोलर पैनल बनाने के लिए किन मशीनों का उपयोग किया जाता है. यहाँ, सवाल यह है कि ये संचालन एक-दूसरे पर कैसे निर्भर करते हैं।
कोशिकाएँ एक नियंत्रित विद्युत सर्किट बन जाती हैं
अधिकांश मॉड्यूल असेंबली संयंत्र खरीदे गए फोटोवोल्टिक कोशिकाओं से शुरू होते हैं। पहले उत्पादन निर्णय पहले से ही उत्पाद डिज़ाइन में अंतर्निहित होते हैं: पूर्ण कोशिका या कटी हुई कोशिका, पारंपरिक फ्रंट कॉन्टैक्ट या बैक कॉन्टैक्ट, रिबन की संख्या और स्थिति, स्ट्रिंग की लंबाई, गैप, लीड-आउट स्थान, और अंतिम सर्किट व्यवस्था।
यदि डिज़ाइन विभाजित कोशिकाओं का उपयोग करता है, तो एक लेज़र प्रक्रिया आवश्यक टुकड़े तैयार करती है। स्ट्रिंगिंग प्रक्रिया फिर कोशिकाओं में प्रवाहकीय रिबन को सोल्डर करती है और उन्हें श्रृंखला में जोड़ती है। पूर्ण स्ट्रिंग्स लेअप की ओर बढ़ती हैं, जहाँ उन्हें तैयार ग्लास और एनकैप्सुलेंट पर रखा जाता है। बसिंग मॉड्यूल के विद्युत डिज़ाइन के अनुसार स्ट्रिंग्स को जोड़ती है।
इन संचालनों को अक्सर अलग-अलग मशीन श्रेणियों के रूप में बेचा जाता है, लेकिन कारखाना उन्हें एक सतत समस्या के रूप में अनुभव करता है: कोशिकाओं को तोड़े बिना, संवेदनशील संरचनाओं को अधिक गर्म किए बिना, ज्यामिति को स्थानांतरित किए बिना, या कमजोर विद्युत जोड़ बनाए बिना सर्किट का निर्माण करना।
हैंडऑफ मायने रखते हैं। एक स्ट्रिंग अपनी दृश्य जांच पास कर सकती है और फिर भी उठाने, मोड़ने या रखने के दौरान क्षतिग्रस्त हो सकती है। एक सही ढंग से सोल्डर की गई स्ट्रिंग खराब संरेखित मॉड्यूल बन सकती है यदि लेअप संदर्भ गलत है। एक बस रिबन विद्युत रूप से जुड़ा हो सकता है लेकिन बाद की जंक्शन-बॉक्स प्रक्रिया के लिए खराब स्थिति में हो सकता है।
इस कारण से, सेल हैंडलिंग, विज़न करेक्शन, स्ट्रिंग ट्रांसपोर्ट, लेअप सटीकता और बसिंग नियंत्रण को एक साथ इंजीनियर किया जाना चाहिए। प्रत्येक स्टेशन को उसके अपने ब्रोशर विनिर्देश के विरुद्ध खरीदने से वे इंटरफ़ेस छूट जाते हैं जहाँ कई उत्पादन हानियाँ दिखाई देती हैं।
महंगी सीमा लेमिनेशन से पहले होती है
लेमिनेशन से पहले, मॉड्यूल को अभी भी खोला जा सकता है। एक क्षतिग्रस्त स्ट्रिंग को बदला जा सकता है। एक गलत रखा गया रिबन ठीक किया जा सकता है। धूल हटाई जा सकती है। एनकैप्सुलेंट या पिछली सामग्री को पुनः स्थापित किया जा सकता है।
लेमिनेशन के बाद, वही सुधार मॉड्यूल को त्यागे बिना कठिन, अलाभकारी या असंभव हो जाते हैं। यह प्री-लेमिनेशन निरीक्षण को गुणवत्ता विभाग की दिनचर्या से अधिक बनाता है। यह उत्पादन प्रवाह में एक आर्थिक सीमा है।
एक समझदार गेट दो प्रकार के साक्ष्य की जाँच करता है।
दृश्य निरीक्षण में सामग्री स्थान, संदूषण, स्ट्रिंग अंतराल, लीड-आउट स्थिति, झुर्रियाँ, विदेशी वस्तुएं और स्पष्ट क्षति शामिल है। EL निरीक्षण कनेक्टेड सेल सर्किट की विद्युत स्थिति को कवर करता है, जिसमें वे दोष शामिल हैं जो सामान्य प्रकाश में दिखाई नहीं दे सकते हैं।
उद्देश्य कोई और निरीक्षण रिपोर्ट बनाना नहीं है। इसका उद्देश्य टालने योग्य दोषों को एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया में प्रवेश करने से रोकना है। जब कोई लाइन इस गेट पर बार-बार एक ही समस्या पाती है, तो सही प्रतिक्रिया ऊपरी प्रक्रिया सुधार है—न कि केवल अधिक निरीक्षक जोड़ना।
एक ढीला स्टैक एक संरक्षित लैमिनेट बन जाता है
मॉड्यूल स्टैक में सामान्यतः सामने का ग्लास, एनकैप्सुलेंट, जुड़ा हुआ सेल सर्किट, एनकैप्सुलेंट की दूसरी परत, और या तो पॉलिमर बैकशीट या पीछे का ग्लास शामिल होता है। सामग्री काटने और बिछाने की प्रणालियाँ उन परतों को उत्पाद आयामों के अनुसार तैयार करती हैं। हैंडलिंग उपकरण उनके किनारों और संदर्भ बिंदुओं को नियंत्रण में रखता है जबकि स्टैक लेमिनेशन की ओर बढ़ता है।
लेमिनेटर वैक्यूम, गर्मी, दबाव और समय का एक नियंत्रित संयोजन लागू करता है। हवा हटा दी जाती है, एनकैप्सुलेंट बहता है और ठीक हो जाता है, और पहले से ढीली परतें एक बंधी हुई संरचना बन जाती हैं।
यह चरण केवल तापमान सेटिंग से नहीं, बल्कि एक रेसिपी द्वारा नियंत्रित होता है। एनकैप्सुलेंट रसायन, ग्लास निर्माण, मॉड्यूल आयाम, सामग्री भंडारण, निकासी व्यवहार, हीटिंग एकरूपता और शीतलन स्थितियाँ सभी परिणाम को प्रभावित करती हैं। एक सामग्री सूची के लिए उपयुक्त रेसिपी को दूसरे पर आँख मूंदकर कॉपी नहीं किया जाना चाहिए।
लेमिनेटर की एक सख्त सीमा भी है: यह प्राप्त स्टैक की मरम्मत नहीं कर सकता। यह गलत जगह पर रखी गई स्ट्रिंग को सीधा नहीं कर सकता, संदूषण नहीं हटा सकता, टूटे हुए सेल को बहाल नहीं कर सकता, या गलत पीछे की सामग्री को ठीक नहीं कर सकता। इसलिए अच्छा लेमिनेशन चैम्बर का दरवाजा बंद होने से बहुत पहले शुरू होता है।
इस प्रक्रिया के आसपास फैक्ट्री प्रवाह की सावधानीपूर्वक योजना बनाई जानी चाहिए। अनलेमिनेटेड स्टैक नाजुक होते हैं और जगह घेरते हैं। बैच लोडिंग असमान आगमन और प्रस्थान पैदा कर सकती है। शीतलन और डाउनस्ट्रीम हैंडलिंग क्षेत्र को सीमित कर सकती है, भले ही चैम्बर स्वयं पर्याप्त तेज़ दिखाई दे। उपयोगी क्षमता का आंकड़ा पूरे खंड के माध्यम से निरंतर प्रवाह है, न कि सबसे छोटा प्रदर्शित रेसिपी समय।
फिनिशिंग कार्य जोड़ती है, सजावट नहीं
एक लैमिनेट पहले से ही सौर पैनल जैसा दिख सकता है, लेकिन कई कार्यात्मक कार्य शेष रहते हैं।
फिनिशिंग लैमिनेट की परिधि से शुरू होती है, जहाँ अतिरिक्त सामग्री हटा दी जाती है और किनारों को चुने गए निर्माण के लिए तैयार किया जाता है। एक फ्रेम वाले उत्पाद पर, सीलेंट और एल्युमिनियम प्रोफाइल को पैकिंग, माउंटिंग और फील्ड उपयोग के लिए एक चौकोर, सुरक्षित लोड-ट्रांसफर संरचना में इकट्ठा किया जाता है। फ्रेमलेस और ग्लास-ग्लास डिज़ाइन इस चरण को अलग तरीके से संचालित करते हैं, इसलिए उनकी हैंडलिंग और एज प्रक्रियाओं को उत्पाद ड्राइंग द्वारा परिभाषित किया जाना चाहिए।
जंक्शन बॉक्स बाहरी विद्युत कनेक्शन बनाता है। लीड-आउट रिबन को सही टर्मिनलों तक पहुंचना चाहिए, विद्युत जोड़ स्थिर होना चाहिए, और चिपकने वाला या पॉटिंग सामग्री को असेंबली की रक्षा करनी चाहिए। क्योरिंग का समय उत्पादन समय का हिस्सा है; मॉड्यूल को बहुत जल्दी हिलाने से अन्यथा स्वीकार्य स्थापना में बाधा आ सकती है।
इन चरणों को कभी-कभी लाइन का आसान अंत माना जाता है क्योंकि सौर सर्किट पहले ही बन चुका होता है। यह धारणा जोखिम भरी है। फ्रेम क्षति, खराब सीलिंग, कमजोर टर्मिनल कनेक्शन, या अनियंत्रित चिपकने वाला अनुप्रयोग एक मॉड्यूल को अस्वीकार कर सकता है जो पिछले सभी चरणों में पास हुआ था।
एक मॉड्यूल साक्ष्य द्वारा जारी किया जाता है
अंतिम परीक्षण कई अलग-अलग प्रश्नों का उत्तर देता है, और कोई एक परीक्षक उन सभी का उत्तर नहीं देता।
पहला: क्या सर्किट अभी भी बरकरार है? अंतिम EL निरीक्षण क्षति या विद्युत असंततता की तलाश करता है जो लेमिनेशन, ट्रिमिंग, फ्रेमिंग या स्थानांतरण के दौरान दिखाई दे सकती है।
दूसरा: मॉड्यूल किस विद्युत प्रदर्शन प्रदान करता है? एक IV परीक्षक या सन सिम्युलेटर नियंत्रित रोशनी के तहत करंट-वोल्टेज प्रतिक्रिया रिकॉर्ड करता है। परिणाम पावर वर्गीकरण और मॉड्यूल से जुड़े विद्युत डेटा का समर्थन करता है।
तीसरा: क्या उत्पाद विद्युत रूप से सुरक्षित है? इन्सुलेशन, हाई-पॉट, और ग्राउंड-कंटीन्यूटी जांच निर्माण और लागू गुणवत्ता योजना के अनुसार अलगाव और सुरक्षात्मक पथों को संबोधित करती है।
एक चौथा प्रश्न भी है जिसे अनदेखा करना आसान है: क्या कारखाना यह साबित कर सकता है कि कौन सी प्रक्रिया इतिहास इस भौतिक मॉड्यूल से संबंधित है?
एक बारकोड या अन्य सीरियल पहचानकर्ता उत्पाद को सेल या सामग्री बैच, स्ट्रिंगिंग रिकॉर्ड, निरीक्षण छवियां, लेमिनेशन रेसिपी, ऑपरेटर या उपकरण डेटा, IV परिणाम और सुरक्षा-परीक्षण परिणामों से जोड़ सकता है। एक स्वचालित कारखाने में, यह जानकारी एक निर्माण निष्पादन प्रणाली के साथ आदान-प्रदान की जा सकती है। एक छोटे कारखाने में, भले ही डेटा संग्रह सरल हो, वही सिद्धांत अभी भी लागू होता है।
ट्रेसेबिलिटी परीक्षण परिणामों को एक उपयोगी उत्पादन रिकॉर्ड में बदल देती है। यह आवर्ती दोषों की जांच करने, प्रभावित सामग्री को अलग करने, रेसिपी की तुलना करने और अस्वीकृत इकाई को स्वीकृत स्टॉक में वापस मिश्रित होने से रोकने में मदद करती है।
कतारें वास्तविक कारखाना डिज़ाइन प्रकट करती हैं
उत्पादन आउटपुट शायद ही कभी सबसे प्रभावशाली विशिष्टता वाली मशीन द्वारा सीमित होता है। यह सीमित होता है कि साइकिल समय, बैच, स्थानांतरण, निरीक्षण, परिवर्तन, रखरखाव और गुणवत्ता होल्ड एक शिफ्ट में कैसे परस्पर क्रिया करते हैं।
कतारें उपयोगी साक्ष्य हैं क्योंकि वे दिखाती हैं कि लाइन कहाँ समन्वय खो रही है।
| कारखाना क्या देखता है | यह क्या संकेत दे सकता है | क्या जांचना है |
|---|---|---|
| प्लेसमेंट की प्रतीक्षा कर रहे तैयार स्ट्रिंग्स | स्ट्रिंग उत्पादन लेअप या बसिंग की तुलना में तेजी से आ रहा है | स्ट्रिंग डिस्चार्ज पैटर्न, लेअप चक्र, बफर डिज़ाइन, दोष रोक |
| गलियारों में रखे तैयार स्टैक | निरीक्षण या लेमिनेशन प्रवाह आने वाले कार्य को साफ नहीं कर रहा है | सामग्री तैयारी का समय, निरीक्षण जारी करना, बैच लोडिंग, चैंबर उपलब्धता |
| फ्रेमिंग से पहले प्रतीक्षा कर रहे लेमिनेटेड मॉड्यूल | कूलिंग, ट्रिमिंग, ट्रांसफर या फ्रेमिंग छोटा है | कन्वेयर लंबाई, कूलिंग समय, मैनुअल हैंडलिंग, फ्रेम तैयारी |
| परीक्षण की प्रतीक्षा कर रहे पूर्ण मॉड्यूल | परीक्षण चक्र, डेटा स्थानांतरण, लेबलिंग या सॉर्टिंग असेंबली आउटपुट से मेल नहीं खा सकता | परीक्षक कॉन्फ़िगरेशन, परिणाम संचार, बारकोड वर्कफ़्लो, अस्वीकार रूटिंग |
| उत्पाद परिवर्तन के दौरान लंबे रुकावट | प्रारूप लचीलापन कागज पर मौजूद है लेकिन चेंजओवर कार्य खराब परिभाषित है | टूलिंग, रेसिपी, सामग्री स्टेजिंग, पैरामीटर नियंत्रण, ऑपरेटर प्रक्रिया |
एक बफर एक प्रक्रिया को दूसरे में छोटी गड़बड़ी से बचा सकता है, लेकिन यह स्थायी बेमेल का इलाज नहीं है। बहुत कम बफरिंग बार-बार रुकावट का कारण बनती है। बहुत अधिक समस्याओं को छुपाता है, कार्य प्रगति को बढ़ाता है, फर्श की जगह खपत करता है, और दोषों को किसी के ध्यान में आने से पहले आगे यात्रा करने देता है।
उद्देश्य प्रतीक्षा के हर पल को खत्म करना नहीं है। यह जानना है कि प्रतीक्षा क्यों मौजूद है और क्या यह प्रक्रिया की रक्षा करती है या डिज़ाइन त्रुटि को उजागर करती है।
तमाशे से पहले जोखिम को स्वचालित करें
स्वचालन निर्णयों पर अक्सर अर्ध-स्वचालित कारखाने और पूरी तरह से स्वचालित के बीच विकल्प के रूप में चर्चा की जाती है। एक अधिक उपयोगी प्रश्न यह है कि स्वचालन सबसे बड़ा परिचालन जोखिम कहाँ हटाता है।
नाजुक हैंडलिंग एक प्राथमिकता है। कोशिकाओं, स्ट्रिंग्स, ग्लास और बड़े लेमिनेट्स को बार-बार उठाना और स्थिति में रखना टूटने, खरोंच और संरेखण बहाव के अवसर पैदा करता है।
दोहराने योग्य सटीकता एक और है। स्ट्रिंग प्लेसमेंट, बसिंग ज्यामिति, चिपकने वाला वितरण, फ्रेमिंग और परीक्षण स्थिति तब लाभान्वित होती है जब एक ही नियंत्रित गति मॉड्यूल दर मॉड्यूल होनी चाहिए।
हैंडऑफ पर भी ध्यान देने की आवश्यकता है। स्वचालित स्थानांतरण कतारों और मैनुअल टच को कम कर सकता है, लेकिन केवल तब जब कनेक्टेड स्टेशन संगत संदर्भ, साइकिल लॉजिक, सुरक्षा नियंत्रण और दोष पुनर्प्राप्ति का उपयोग करते हैं।
अंत में, ऑटोमेशन डेटा कैप्चर में सुधार कर सकता है। बारकोड रीडिंग, रेसिपी चयन, टेस्ट-रिजल्ट ट्रांसफर और रिजेक्ट रूटिंग अधिक विश्वसनीय हो जाते हैं जब वे बाद में रिकॉर्ड करने के बजाय प्रक्रिया में निर्मित होते हैं।
मैनुअल कार्य का अभी भी स्थान है। यह पायलट उत्पादन, उत्पाद विकास, कम-मात्रा संचालन, या उन चरणों में लचीलापन प्रदान कर सकता है जहां गति से अधिक निर्णय मूल्यवान है। इसका व्यापार यह है कि प्रक्रिया को प्रशिक्षण, निरीक्षण, एर्गोनॉमिक्स और ट्रेसेबिलिटी को उतनी ही सावधानी से परिभाषित करना चाहिए जितना एक स्वचालित स्टेशन सेंसर और इंटरलॉक को परिभाषित करता है।
लेआउट फ्लोर प्लान से नहीं, बल्कि इनपुट से शुरू होता है
एक आपूर्तिकर्ता केवल वार्षिक क्षमता लक्ष्य से एक उपयोगी उत्पादन लाइन डिज़ाइन नहीं कर सकता। वार्षिक उत्पादन कई परिचालन मान्यताओं का सारांश है। लेआउट को स्वयं मान्यताओं की आवश्यकता होती है।
| परियोजना इनपुट | यह लाइन को क्यों बदलता है |
|---|---|
| मॉड्यूल ड्राइंग और बिल ऑफ मैटेरियल्स | सेल तैयारी, स्ट्रिंग पैटर्न, स्टैक निर्माण, उपकरण कार्य सीमा, फ्रेमिंग और जंक्शन-बॉक्स प्रक्रिया निर्धारित करता है |
| प्रति शिफ्ट आवश्यक आउटपुट | व्यावसायिक लक्ष्य को स्टेशन चक्र, बैच मात्रा, समानांतर उपकरण, श्रम और बफर आवश्यकताओं में परिवर्तित करता है |
| उत्पाद मिश्रण और परिवर्तन आवृत्ति | टूलिंग, रेसिपी, सामग्री स्टेजिंग, सफाई, पैरामीटर नियंत्रण और शेड्यूलिंग को प्रभावित करता है |
| गुणवत्ता और प्रमाणन योजना | निरीक्षण स्थान, परीक्षण उपकरण, नमूनाकरण, स्वीकृति तर्क, रीवर्क मार्ग और रिकॉर्ड प्रतिधारण को परिभाषित करता है |
| ट्रेसेबिलिटी आवश्यकता | बारकोड पॉइंट, डेटा इंटरफेस, इमेज स्टोरेज, लेबल प्रिंटिंग और फैक्ट्री-सिस्टम एकीकरण निर्धारित करता है |
| भवन और उपयोगिता जानकारी | उपकरण प्लेसमेंट, गलियारे की चौड़ाई, सामग्री पहुंच, विद्युत भार, संपीड़ित वायु, वेंटिलेशन और रखरखाव स्थान निर्धारित करता है |
| श्रम और रखरखाव मॉडल | मैनुअल कार्य, सहायता प्राप्त स्टेशन, रोबोटिक्स, स्पेयर पार्ट्स और तकनीकी सहायता के बीच की सीमा को बदलता है |
| विस्तार रणनीति | यह निर्धारित करता है कि स्थान, उपयोगिताएँ, कन्वेयर, परीक्षण क्षमता और समानांतर स्टेशन कहाँ आरक्षित किए जाने चाहिए |
ये इनपुट एक सामान्य लेआउट गलती को भी रोकते हैं: पहले एक साफ रेखा खींचना और फिर उत्पाद और सामग्री प्रवाह को उसमें फिट करने के लिए मजबूर करना। बेहतर अनुक्रम है: उत्पाद परिभाषा, प्रक्रिया प्रवाह, गुणवत्ता गेट, चक्र मॉडल, उपकरण कॉन्फ़िगरेशन, और अंत में विस्तृत फ़्लोर प्लान।
स्रोत और संबंधित पठन
आपको जारी करने की आवश्यकता वाले मॉड्यूल से पीछे की ओर डिज़ाइन करें
उत्पादन लाइन को निर्दिष्ट करना आसान हो जाता है जब परियोजना तीन आउटपुट परिभाषित करती है: एक सही सर्किट, एक टिकाऊ लैमिनेट, और परीक्षण और ट्रेसेबिलिटी रिकॉर्ड द्वारा समर्थित एक तैयार मॉड्यूल। मशीन चयन तब प्रक्रिया का अनुसरण करता है, न कि उसके विकल्प के रूप में।
Ooitech दुनिया भर के ग्राहकों के लिए सोलर पैनल उत्पादन प्रणाली कॉन्फ़िगर और आपूर्ति कर सकता है, ऑपरेटर-सहायता प्राप्त कारखानों से लेकर उच्च-स्वचालन लाइनों तक, उपकरण चयन, कारखाना लेआउट, स्थापना, कमीशनिंग, प्रशिक्षण और बिक्री के बाद सहायता के साथ जो इच्छित मॉड्यूल और उत्पादन योजना से मेल खाता हो।
