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सोलर सेल बनाम सोलर पैनल: मशीन के नाम क्या नहीं बताते
विषय-सूची
त्वरित उत्तर: संक्षिप्त उत्तर: एक सौर सेल और एक सौर पैनल दो अलग-अलग उद्योगों द्वारा दो अलग-अलग कारखानों में बनाए जाते हैं। सेल निर्माण सिलिकॉन वेफर से शुरू होता है और लगभग 0.5 V से 0.6 V का उपकरण बनाने के लिए डिफ्यूजन भट्टियों, PECVD और स्क्रीन प्रिंटर का उपयोग करता है, और लगभग 95% व्यावसायिक सेल क्रिस्टलीय सिलिकॉन होते हैं। पैनल, या मॉड्यूल, निर्माण तैयार सेल से शुरू होता है और उनमें से 60 से 144 को 400 W से 700 W रेटेड सीलबंद मॉड्यूल में असेंबल करने के लिए टैबर स्ट्रिंगर, लेअप स्टेशन, लैमिनेटर, फ्रेमिंग मशीन और टेस्टर का उपयोग करता है। सेल संयंत्रों को 800 °C से ऊपर की भट्टियों और क्लीनरूम स्थितियों की आवश्यकता होती है; एक मॉड्यूल लाइन एक साधारण औद्योगिक हॉल में लगभग 150 °C के लैमिनेशन तापमान पर चलती है। Ooitech 5 MW से 1.2 GW तक मॉड्यूल लाइनें बनाता है और सेल निर्माण उपकरण नहीं बनाता है। नामकरण की उलझन हमारी अपनी सूची में भी वास्तविक है, जहाँ मॉड्यूल असेंबली के दौरान सेल को संभालने वाली मशीनों पर सौर सेल नाम होते हैं।
Ooitech में उत्पाद विपणन में जेरी द्वारा
मुझे लगभग हर हफ्ते इस सवाल का एक रूप मिलता है: एक खरीदार पूछता है कि क्या हम सौर सेल बनाते हैं, और वे वास्तव में जो बनाना चाहते हैं वह एक मॉड्यूल लाइन है। कभी-कभी वे कुछ समय तक सेल फैब उद्धरणों की तुलना कर चुके होते हैं, इससे पहले कि कोई पूछे कि उनकी प्रक्रिया की शुरुआत में क्या डाला जाता है।
यह लगातार होता है, और यह खरीदार की गलती नहीं है। हमारी अपनी मशीनों को सौर सेल लेजर कटिंग मशीन और सौर सेल टैबर स्ट्रिंगर जैसे नामों से बुलाया जाता है। वे सेल को संभालती हैं, और वे एक पैनल कारखाने में रहती हैं।
दो संयंत्र, दो अलग-अलग व्यवसाय
एक सौर सेल एक एकल फोटोवोल्टिक उपकरण है — लगभग 16 से 23 सेमी चौड़ा, जो लगभग 0.5 से 0.6 वोल्ट उत्पन्न करता है। एक सौर पैनल में उनमें से कई वोल्टेज बढ़ाने के लिए श्रृंखला में जुड़े होते हैं, फिर करंट बढ़ाने के लिए समानांतर में।
यही पूरा संबंध है। दोनों उत्पाद दो उद्योगों द्वारा बनाए जाते हैं।
| सेल निर्माण | पैनल (मॉड्यूल) निर्माण | |
|---|---|---|
| इनपुट | सिलिकॉन वेफर | तैयार, ग्रेड किए गए सेल |
| आउटपुट | ~0.6 V पर एक सेल | एक सीलबंद मॉड्यूल, 400–700 W |
| विशिष्ट उपकरण | डिफ्यूजन भट्टियां, PECVD, स्क्रीन प्रिंटर, फायरिंग भट्टियां | टैबर स्ट्रिंगर (सेल को स्ट्रिंग में सोल्डर करता है), लैमिनेटर, फ्रेमिंग मशीन, EL और IV टेस्टर |
| प्रक्रिया तापमान | 800 °C से ऊपर, साथ ही वैक्यूम डिपोजिशन | लगभग 150 °C पर लैमिनेशन; सोल्डरिंग एक छोटा, कम-थर्मल-बजट चरण है |
| इसे कौन चलाता है | बहुत कम संख्या में बहुत बड़े निर्माता | 5 MW से 1 GW संयंत्र, जिनमें क्षेत्रीय नए प्रवेशकर्ता भी शामिल हैं |
हम Ooitech में पैनल उत्पादन लाइनें 5 MW से 1.2 GW तक आपूर्ति करते हैं। हम डिफ्यूजन भट्टियां, PECVD सिस्टम या स्क्रीन प्रिंटर नहीं बनाते हैं। यदि आप एक सेल फैब बना रहे हैं, तो मैं पूछने के लिए गलत व्यक्ति हूं।
जहां सेल निर्माण समाप्त होता है
सेल निर्माण पॉलीसिलिकॉन से शुरू होता है और परीक्षण किए गए सेल के एक बॉक्स के साथ समाप्त होता है। मोटे तौर पर पांच चरण।
पॉलीसिलिकॉन को पिघलाया जाता है और या तो मल्टीक्रिस्टलाइन इंगट में ढाला जाता है या Czochralski प्रक्रिया द्वारा मोनोक्रिस्टलाइन इंगट में खींचा जाता है। इंगट को वेफर में काटा जाता है, साफ किया जाता है और टेक्सचर किया जाता है ताकि वे अधिक प्रकाश फंसा सकें।
मॉड्यूल असेंबली से पहले बसबार के साथ हाफ-कट मोनोक्रिस्टलाइन सौर सेल
फिर डोपिंग। बोरॉन और फॉस्फोरस को p-n जंक्शन बनाने के लिए विसरित किया जाता है, और वेफर किनारे के चारों ओर बनने वाला प्रवाहकीय पथ शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए हटा दिया जाता है। इसके बाद एक एंटी-रेफ्लेक्टिव कोटिंग लगाई जाती है, आमतौर पर प्लाज्मा-एन्हांस्ड केमिकल वेपर डिपोजिशन द्वारा जमा सिलिकॉन नाइट्राइड। अंत में, धातु संपर्कों को सिल्वर या कॉपर पेस्ट में स्क्रीन-प्रिंट किया जाता है और फायर किया जाता है।
जब वह समाप्त होता है तो आपके पास एक सेल होता है। इसका परीक्षण किया जाता है, करंट के अनुसार बिन किया जाता है, पैक किया जाता है और बेचा जाता है। यह एक उद्योग का अंत है।
लगभग 95% व्यावसायिक PV सेल क्रिस्टलीय सिलिकॉन हैं, और शेष ज्यादातर कैडमियम टेलुराइड थिन फिल्म है। सेल निर्माण पूंजी-भारी है और कुछ बड़े खिलाड़ियों का दबदबा है। हर पीढ़ी परिवर्तन, Al-BSF से PERC तक और PERC से TOPCon तक, निर्माताओं के उसी केंद्रित समूह द्वारा संचालित था। अकेले PERC ने पुराने Al-BSF ढांचे की तुलना में लगभग 12% अधिक ऊर्जा उत्पादन जोड़ा।
जहां पैनल निर्माण शुरू होता है
कन्वेयर पर मॉड्यूल असेंबली लाइन में ग्रेड किए गए सौर सेल
मॉड्यूल असेंबली सेल के बॉक्स को उठाती है और उसे एक उत्पाद में बदल देती है। छह स्टेशन, क्रम में।
यह एक लेजर से शुरू होता है जो हाफ-कट और शिंगल्ड फॉर्मेट के लिए सेल को आकार में काटता है। बहुत गर्म सेट किया गया लेजर सेल के किनारे को नुकसान पहुंचाता है, और जो माइक्रो-क्रैक वह छोड़ता है वह इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस तक अदृश्य रहता है — तब तक मॉड्यूल पहले ही सील हो चुका होता है। फिर स्ट्रिंगर हर सेल पर रिबन सोल्डर करता है और उन्हें एक श्रृंखला स्ट्रिंग में जोड़ता है। हमारे AM050FH पर सेल रेंज 161 mm से 230 mm तक चलती है, सेल टूटना 0.2% से कम रहता है और सोल्डरिंग यील्ड 95% से ऊपर है। न तो दोष को डाउनस्ट्रीम ठीक किया जा सकता है। लैमिनेटर में जाने वाला टूटा हुआ सेल स्क्रैप के रूप में निकलता है, रीवर्क के रूप में नहीं।
सोल्डरिंग हेड सौर सेल पर कॉपर रिबन रखता हुआ
मॉड्यूल संयंत्र में स्वचालित सौर सेल टैबर स्ट्रिंगर मशीन
लेअप वह जगह है जहां स्टैक एक साथ आता है: ग्लास पर रखी स्ट्रिंग, ऊपर और नीचे एनकैप्सुलेंट (EVA) और ऊपर बैकशीट। फिर लैमिनेटर वैक्यूम खींचता है, दबाव डालता है और स्टैक को लगभग 150 °C पर तब तक रखता है जब तक EVA एक सीलबंद इकाई में क्रॉसलिंक नहीं हो जाता। वह तापमान विंडो उपकरण ब्रोशर के सुझाव से अधिक संकीर्ण है, और ठंडे कोने वाला प्लेटन बिना क्योर किया हुआ एनकैप्सुलेंट छोड़ता है जो वर्षों बाद डीलैमिनेट हो जाएगा। लैमिनेटर स्वयं वह जगह है जहां उस जोखिम का अधिकांश हिस्सा है। फ्रेमिंग, जंक्शन बॉक्स और अंतिम परीक्षण मॉड्यूल को पूरा करते हैं, और दो टेस्ट गेट लाइन के अंत में नहीं बल्कि इनलाइन होने चाहिए। एक संयंत्र जो केवल तैयार मॉड्यूल का परीक्षण करता है, पहले ही हर स्ट्रिंगिंग दोष को एक ऐसे उत्पाद में लैमिनेट कर चुका है जिसे वह रीवर्क नहीं कर सकता।
सोल्डर किए गए सेल स्ट्रिंग का इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस निरीक्षण
उस सूची में हर मशीन एक मॉड्यूल लाइन पर रहती है, जिनमें सेल के नाम पर रखी गई मशीनें भी शामिल हैं।
सेल पक्ष को हमारे TOPCon सौर सेल निर्माण प्रक्रिया गाइड.
में अलग से लिखा गया है
इसे गलत समझने से आपकी पूंजी योजना परिमाण के एक क्रम से बदल जाती है।
एक सेल फैब को उच्च-तापमान भट्टियों, वैक्यूम डिपोज़िशन और क्लीनरूम-श्रेणी के वातावरण की आवश्यकता होती है। एक मॉड्यूल प्लांट को औद्योगिक हॉल, मध्यम बिजली और एक तकनीकी टीम की आवश्यकता होती है जिसे महीनों में प्रशिक्षित किया जा सके। समान नाममात्र उत्पादन के लिए निवेश लगभग परिमाण के एक क्रम से भिन्न होता है। यह अंतर उस भवन में दिखता है जिसे आप किराए पर लेते हैं, उस बिजली कनेक्शन में जिसके लिए आप आवेदन करते हैं, परमिट में, उन कौशलों में जिन्हें आप नियुक्त करते हैं, और उसमें कि पहला बिक्री-योग्य मॉड्यूल दरवाज़े से निकलने से पहले आप कितना इंतज़ार करते हैं। गलत एक के लिए बजट बनाने वाले खरीदार या तो उससे अधिक पूंजी जुटा लेते हैं जिसे वे तैनात नहीं कर सकते, या कम जुटाते हैं और भवन के आधे रास्ते में रुक जाते हैं जिसमें एक खोल होता है और कोई उपकरण नहीं।
एक दूसरा जाल है। आपूर्तिकर्ता वार्षिक MW बताते हैं, और वार्षिक MW आंशिक रूप से एक वाट क्षमता गणना है। एक मशीन लें जो प्रति घंटे 24 मॉड्यूल संसाधित करती है। मॉड्यूल को 275 W पर रेट करें और आपको सालाना लगभग 57 MW मिलता है। उसी मॉड्यूल को 550 W पर रेट करें और वही मशीन अचानक 114 MW उत्पादन करती है। चैंबर, पंपों या चक्र में कुछ नहीं बदला। जब आप उद्धरणों की तुलना करें, तो प्रति घंटे बिक्री-योग्य मॉड्यूल मांगें और उस उत्पाद का उपयोग करके स्वयं MW में बदलें जिसे आप वास्तव में बनाएंगे।
वैश्विक स्थापित PV क्षमता 2022 के अंत तक लगभग 1,185 GW तक पहुंच गई, जो विश्व की बिजली का 6% से अधिक आपूर्ति करती है, और सौर बिजली की लागत 2010 से लगभग 85% गिर गई है। इस तरह की वृद्धि बहुत से नए प्रवेशकों को मॉड्यूल असेंबली की ओर खींचती है, यही कारण है कि इतने सारे पहली बार खरीदार सेल-बनाम-पैनल प्रश्न पर पहुंचते हैं।
भ्रम क्यों बना रहता है
95% का आंकड़ा सेल निर्माण को एक व्यापक उद्योग जैसा बनाता है जबकि यह वास्तव में एक संकीर्ण, केंद्रित उद्योग है। बड़ा कारक घर के अधिक निकट है। मॉड्यूल लाइनें दिन भर सेल खरीदती हैं, सेल संभालती हैं, सेल काटती हैं और सेल परीक्षण करती हैं, इसलिए उपकरण का नाम उस चीज़ पर रखना जिसे वह छूता है स्वाभाविक है। यह आदत उस क्षण उपयोगी नहीं रह जाती जब आप यह पता लगाने की कोशिश कर रहे हों कि आपको क्या बेचा जा रहा है।
उद्धरणों की तुलना करने से पहले पूछने योग्य चार बातें
किसी भी दो उद्धरणों की तुलना करने से पहले ये पूछें।
स्टेशन सूची मांगकर शुरू करें। एक मॉड्यूल लाइन उद्धरण स्ट्रिंगर, लेयअप, लैमिनेटर, फ्रेमिंग और टेस्टर सूचीबद्ध करता है — पूरा क्रम यहाँ है — जबकि एक सेल लाइन उद्धरण भट्टियों, डिपोज़िशन और प्रिंटिंग को सूचीबद्ध करता है। वह एक उत्तर आमतौर पर इसे तय कर देता है।
यदि यह नहीं करता, तो पूछें कि प्रक्रिया की शुरुआत में क्या डाला जाता है। वेफर्स का मतलब सेल निर्माण है; तैयार सेल के बॉक्स का मतलब मॉड्यूल असेंबली है। पूछें कि भवन कैसा दिखता है — भारी बिजली आपूर्ति वाला क्लीनरूम श्रेणी का हॉल सेल फैब की ओर इशारा करता है, एक साधारण औद्योगिक हॉल मॉड्यूल लाइन की ओर। और पूछें कि आउटपुट किसमें मापा जाता है: प्रति घंटे मॉड्यूल एक मॉड्यूल लाइन है, प्रति घंटे वेफर्स एक सेल लाइन है।
एक आपूर्तिकर्ता जो पहले प्रश्न का स्पष्ट उत्तर नहीं दे सकता, उसने उत्तर दे दिया है।
FAQ
क्या एक सौर पैनल बस कई सौर सेल हैं? विद्युत रूप से, हाँ — श्रृंखला में 60 से 72 सेल, या हाफ-कट प्रारूप में 144। भौतिक रूप से यह एक अलग प्लांट से एक अलग उत्पाद है। सेल तैयार और ग्रेड किए हुए आते हैं; मॉड्यूल लाइन का काम उन्हें परस्पर जोड़ना, एनकैप्सुलेट करना और सुरक्षित करना है।
क्या एक कंपनी दोनों चला सकती है? कुछ बड़े निर्माता एक ही साइट पर ऐसा करते हैं। वे अलग-अलग उपकरणों और आमतौर पर अलग-अलग टीमों वाली अलग इमारतें हैं, और अधिकांश मॉड्यूल निर्माता अपने सेल विशेषज्ञ सेल उत्पादकों से खरीदते हैं।
मेरे आपूर्तिकर्ता ने "सोलर सेल मशीन" का उद्धरण दिया। यह किस प्लांट के लिए है? प्रक्रिया जांचें। यदि यह रिबन सोल्डर करती है, हाफ-कट लेआउट के लिए सेल काटती है, या तैयार मॉड्यूल का परीक्षण करती है, तो यह मॉड्यूल लाइन उपकरण है।
कौन अधिक लाभदायक है? मॉड्यूल असेंबली, जो आंकड़े मैं देखता हूँ उनके अनुसार, लेकिन लाभ पूंजी अंतर से कम दिखता है। एक मॉड्यूल लाइन को कम पूंजी चाहिए और महीनों में उत्पादन तक पहुंच जाती है, इसलिए कई प्लांट एक ही ऑर्डर के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं और मार्जिन तंग रहते हैं। सेल निर्माण को बहुत अधिक पूंजी चाहिए और इस पर मुट्ठी भर मालिकों का वर्चस्व है, जो कीमतों को अधिक स्थिर रखता है लेकिन बड़े बैलेंस शीट के बिना प्रवेश लगभग असंभव बना देता है। किसी भी तरह, उपयोगिता तकनीक से बहुत पहले परिणाम तय करती है।
क्या सेल दक्षता सीमित करती है कि मेरा मॉड्यूल क्या हासिल कर सकता है? हाँ, और वह सीमा सेल के आप तक पहुंचने से पहले ही तय हो जाती है। एक मॉड्यूल लाइन सेल दक्षता को बनाए रख सकती है या खो सकती है, माइक्रो-क्रैक, कोल्ड सोल्डर जोड़ों या EVA के माध्यम से जो पूरी तरह क्रॉसलिंक नहीं हुआ। यह उस दक्षता को नहीं जोड़ सकती जो सेल में नहीं थी। एक मॉड्यूल लाइन उस सीमा की रक्षा करती है जिसे उसने बनाया नहीं।
मेरा उद्धरण प्रति वर्ष MW में है। क्या यह तुलनीय है? केवल तभी जब दोनों उद्धरण समान मॉड्यूल वाट क्षमता और समान अपटाइम मान्यताओं का उपयोग करते हों। पहले प्रति घंटे बिक्री-योग्य मॉड्यूल में बदलें, फिर अपने स्वयं के उत्पाद की वाट क्षमता लागू करें।
आगे क्या करें
अगली बार जब आप पूछताछ भेजें, तो उसके शीर्ष पर एक पंक्ति लिखें: कृपया प्रति स्टेशन चक्र समय के साथ पूरी स्टेशन सूची शामिल करें। जिन आपूर्तिकर्ताओं के पास यह है वे इसे दो मिनट में भेज देंगे। जिनके पास नहीं है वे इसके बजाय एक वार्षिक MW आंकड़ा भेजेंगे।
अतिरिक्त पठन और पृष्ठभूमि डेटा
इस विषय पर सार्वजनिक संदर्भ सामग्री, जो उद्योग के प्रौद्योगिकी रोडमैप और बाज़ार डेटा को बनाए रखने वाले संगठनों द्वारा प्रकाशित की गई है:
