सोलर पैनल उत्पादन प्रक्रिया: लेमिनेशन
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सोलर पैनल उत्पादन प्रक्रिया: लेमिनेशन
आज हम सोलर मॉड्यूल निर्माण की एक प्रमुख प्रक्रिया पर नज़र डाल रहे हैं: लेमिनेशन.
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल उत्पादन लाइन में, लेमिनेशन केवल एक हीटिंग चरण नहीं है। यह सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक है जो तैयार सोलर पैनल के अंतिम प्रदर्शन, विश्वसनीयता, उपस्थिति और सेवा जीवन का निर्णय करता है। नियंत्रित तापमान, वैक्यूम और दबाव के माध्यम से, सोलर सेल, ग्लास, ईवीए या पीओई एनकैप्सुलेंट, बैकशीट और अन्य सामग्री एक ठोस एकीकृत मॉड्यूल में बंध जाती हैं।
एक अच्छी लेमिनेशन प्रक्रिया दीर्घकालिक बिजली उत्पादन में सुधार करने में मदद करती है और मॉड्यूल को नमी, यांत्रिक तनाव, थर्मल साइकलिंग और बाहरी मौसम की स्थितियों से बचाती है। यदि लेमिनेशन अच्छी तरह से नियंत्रित नहीं है, तो बुलबुले, खराब आसंजन, सेल दरारें, किनारे दोष, या कम एनकैप्सुलेंट क्रॉसलिंकिंग जैसी समस्याएं दिखाई दे सकती हैं।
सोलर मॉड्यूल लेमिनेटर का कार्य सिद्धांत
एक सामान्य सोलर पैनल लेमिनेटर मुख्य रूप से निम्नलिखित भागों से बना होता है:
| मुख्य भाग | कार्य |
|---|---|
| नीचे की प्लेट / हीटिंग प्लेट | एक सपाट हीटिंग सतह। यह आमतौर पर आवश्यक प्रक्रिया तापमान तक पहुंचने के लिए उच्च तापमान तेल या इलेक्ट्रिक हीटिंग रॉड द्वारा गर्म किया जाता है। |
| ऊपरी कवर | सिलिकॉन झिल्ली, सीलिंग रिंग और संबंधित घटकों से सुसज्जित। यह चैम्बर को बंद करने के लिए नीचे जाता है और झिल्ली के माध्यम से दबाव लागू करता है। |
| ऊपरी चैम्बर | ऊपरी कवर और सिलिकॉन झिल्ली के बीच का स्थान। |
| निचला चैम्बर | बंद होने के बाद हीटिंग प्लेट और ऊपरी कवर के बीच का स्थान। |
| वैक्यूम पंप | ऊपरी या निचले चैंबर को खाली करने और मॉड्यूल स्टैक से हवा निकालने के लिए उपयोग किया जाता है। |
| एयर पंप / इन्फ्लेशन सिस्टम | ऊपरी या निचले चैंबर को फुलाने और लेमिनेशन के दौरान दबाव लगाने के लिए उपयोग किया जाता है। |
इन मुख्य भागों को समझने के बाद, हम देख सकते हैं कि लेमिनेटर चरण दर चरण कैसे काम करता है।
चरण 1: ढक्कन बंद करना
मॉड्यूल लेमिनेटर में प्रवेश करने के बाद, ऊपरी ढक्कन हाइड्रोलिक सिलेंडरों के बल के तहत नीचे की ओर चलता है। जब यह सही स्थिति में पहुँचता है, तो ऊपरी ढक्कन पर सीलिंग रिंग निचली प्लेट से कसकर संपर्क करती है, जिससे एक सीलबंद स्थान बनता है। यह सीलबंद स्थान निचला चैंबर है।
ड्राइंग सरल लग सकती है, लेकिन यह मूल संरचना को स्पष्ट रूप से समझाने में मदद करती है।
चरण 2: निचले चैंबर को वैक्यूम करना
वैक्यूम पंप चैंबर को खाली करना शुरू करता है। कई उत्पादन सेटिंग्स में, वैक्यूमिंग प्रक्रिया लगभग 6 मिनट तक चलती है, हालांकि सटीक समय मॉड्यूल प्रकार, एनकैप्सुलेंट सामग्री, लेमिनेटर डिज़ाइन और प्रक्रिया रेसिपी पर निर्भर करता है।
वैक्यूमिंग के दौरान, निचली प्लेट पहले से गर्म होती है। मॉड्यूल लेमिनेटर में प्रवेश करने के बाद, यह लगातार गर्म होता रहता है जब तक कि यह हीटिंग प्लेट के सेट तापमान के करीब नहीं पहुँच जाता। इस हीटिंग चरण में, एनकैप्सुलेंट फिल्म पिघलना शुरू करती है, ठोस अवस्था से तरल अवस्था में बदलती है।
वैक्यूम वातावरण पिघले हुए एनकैप्सुलेंट और मॉड्यूल स्टैक के अंदर हवा और वाष्पशील गैसों को बाहर निकलने की अनुमति देता है। यह बहुत महत्वपूर्ण है। यदि एनकैप्सुलेंट के ठीक होने से पहले फंसी गैस को नहीं हटाया जाता है, तो लेमिनेशन के बाद मॉड्यूल के अंदर बुलबुले रह सकते हैं।
चरण 3: ऊपरी चैंबर में हवा भरना और लेमिनेशन दबाव
वैक्यूमिंग के बाद, ऊपरी चैंबर में हवा भरी जाती है। सिलिकॉन झिल्ली एक लचीली सामग्री है, इसलिए यह हवा के दबाव में फैलती और विकृत होती है। फिर यह मॉड्यूल की सतह पर कसकर दबती है और एक समान दबाव लागू करती है।
यह दबाव मॉड्यूल से शेष बुलबुले बाहर निकालने में मदद करता है। साथ ही, गर्मी और दबाव का संयोजन बहते हुए एनकैप्सुलेंट को ठीक होने और क्रॉसलिंक करने के लिए प्रेरित करता है। एनकैप्सुलेंट धीरे-धीरे तरल जैसी अवस्था से एक स्थिर ठोस बंधन परत में बदलता है।
यह योजनाबद्ध दर्शाता है कि हवा भरने के बाद, सिलिकॉन झिल्ली मॉड्यूल पर कसकर फिट हो जाती है। यह पिघले हुए एनकैप्सुलेंट को दबाव में अत्यधिक बाहर निकलने से रोकने में भी मदद करती है।
चरण 4: दबाव धारण और ठीक करना
जब ऊपरी कक्ष आवश्यक दबाव तक पहुँच जाता है, तो लैमिनेटर इस दबाव को एक निश्चित अवधि तक बनाए रखता है। इस धारण अवधि के दौरान, एनकैप्सुलेंट आवश्यक क्रॉसलिंकिंग डिग्री प्राप्त होने तक क्रॉसलिंकिंग जारी रखता है।
प्रक्रिया पूरी होने के बाद, निचले कक्ष को फुलाकर वैक्यूम स्थिति को समाप्त किया जाता है। साथ ही, ऊपरी कक्ष को खाली कर दबाव मुक्त किया जाता है। फिर ऊपरी कवर निचली प्लेट से अलग हो जाता है, और मॉड्यूल अनलोडिंग से पहले कूलिंग चैंबर में चला जाता है।
एक वेबसाइट से यह योजनाबद्ध आरेख प्रक्रिया प्रवाह का सामान्य विचार देता है।
महत्वपूर्ण प्रक्रिया नोट्स
नॉन-स्टिक कपड़ा आवश्यक है
मॉड्यूल सीधे सिलिकॉन झिल्ली या हीटिंग प्लेट के संपर्क में नहीं आता है। उनके बीच नॉन-स्टिक कपड़े की एक परत रखी जाती है। इसका मुख्य कार्य पिघले हुए EVA या अन्य एनकैप्सुलेंट को हीटिंग प्लेट या सिलिकॉन झिल्ली से चिपकने से रोकना है।
आधुनिक लैमिनेटर आमतौर पर तीन कार्य कक्षों का उपयोग करते हैं
अधिकांश आधुनिक PV मॉड्यूल लैमिनेटर तीन कार्य कक्षों के साथ डिज़ाइन किए जाते हैं, और प्रत्येक कक्ष का एक अलग प्रक्रिया उद्देश्य होता है।
| चरण | मुख्य उद्देश्य | सामान्य प्रक्रिया विशेषता |
|---|---|---|
| पहला चरण | एनकैप्सुलेंट को पिघलाएं और हवा के बुलबुले हटाएं | कम तापमान, वैक्यूम, और छोटा दबाव। सामग्री और रेसिपी के आधार पर आमतौर पर लगभग 120°C। |
| दूसरा चरण | एनकैप्सुलेंट क्रॉसलिंकिंग और अंतिम बॉन्डिंग | उच्च तापमान और उच्च दबाव। सामग्री और रेसिपी के आधार पर आमतौर पर लगभग 140°C। |
| तीसरा चरण | शीतलन और आकार स्थिरीकरण | वैक्यूम, बहुत छोटा दबाव, और मॉड्यूल को ठंडा करने के लिए लगभग 20°C का कम प्लेट तापमान। |
तीन चरणों का उपयोग करने का कारण मुख्य रूप से उत्पादन दक्षता और प्रक्रिया स्थिरता में सुधार करना है।
पहले चरण में, मुख्य लक्ष्य एनकैप्सुलेंट को पिघलाना और हवा के बुलबुले हटाना है। तापमान बहुत अधिक नहीं होना चाहिए, और दबाव बहुत बड़ा नहीं होना चाहिए। यदि एनकैप्सुलेंट बहुत जल्दी क्रॉसलिंकिंग शुरू कर देता है, तो आंतरिक बुलबुले ठीक से बाहर नहीं निकल पाएंगे, और बुलबुले तैयार मॉड्यूल के अंदर रह जाएंगे।
दूसरे चरण में, मुख्य लक्ष्य क्रॉसलिंकिंग है। तापमान अधिक होता है और दबाव अधिक होता है, जो एनकैप्सुलेंट क्योरिंग प्रतिक्रिया को तेज करने और बॉन्डिंग प्रदर्शन में सुधार करने में मदद करता है।
तीसरे चरण में, शीतलन मुख्य कार्य है। शीतलन के दौरान विरूपण या झुकने को कम करने के लिए केवल थोड़े दबाव की आवश्यकता होती है।
लैमिनेशन प्रक्रिया में सामान्य असामान्यताएं
| दोष | संभावित कारण |
|---|---|
| सौर सेल की सतह पर बुलबुले | पहले चरण का तापमान बहुत अधिक, बुलबुले निकलने से पहले एनकैप्सुलेंट क्रॉसलिंकिंग, असामान्य वैक्यूम स्थिति, अपर्याप्त वैक्यूम गति, या वैक्यूम समय बहुत कम। |
| किनारों या चारों कोनों पर बर्फ के टुकड़े जैसे बुलबुले | लैमिनेटिंग फ्रेम की ऊंचाई अनुपयुक्त हो सकती है, या फ्रेम का आकार मॉड्यूल से ठीक से मेल नहीं खाता। |
| पील स्ट्रेंथ या क्रॉसलिंकिंग डिग्री योग्य नहीं | तापमान बहुत कम, दबाव बहुत कम, होल्डिंग समय बहुत कम, या एनकैप्सुलेंट गुणवत्ता की समस्या। |
| लैमिनेशन के बाद सेल में दरारें | लैमिनेशन दबाव बहुत अधिक, उच्च तापमान वाले कपड़े पर विदेशी वस्तुएं, या असमान कपड़े की सतह। |
| रिबन क्षेत्र के आसपास बुलबुले | फ्लक्स गुणवत्ता की समस्या, फ्लक्स पूरी तरह से सूखा नहीं, या सोल्डरिंग से संबंधित अवशेष समस्याएं। |
स्थिर मॉड्यूल गुणवत्ता के लिए, लैमिनेशन रेसिपी को एक उत्पाद से दूसरे में आँख बंद करके कॉपी नहीं किया जाना चाहिए। अलग-अलग ग्लास मोटाई, सेल तकनीक, एनकैप्सुलेंट प्रकार, मॉड्यूल आकार, बैकशीट संरचना और उत्पादन गति सभी को रेसिपी समायोजन की आवश्यकता हो सकती है।
Ooitech का दृष्टिकोण
एक उपकरण आपूर्तिकर्ता के रूप में, हम इसे इस प्रकार देखते हैं: लैमिनेशन अक्सर वह जगह है जहाँ छोटी प्रक्रिया विचलन दृश्य गुणवत्ता समस्याएँ बन जाती हैं, इसलिए कारखानों को लैमिनेटर रेसिपी को एक नियंत्रित उत्पादन पैरामीटर के रूप में मानना चाहिए, न कि केवल एक मशीन सेटिंग। MBB, TOPCon, IBC या शिंगल्ड उत्पादों जैसे उच्च दक्षता वाले मॉड्यूल के लिए, समान दबाव, स्थिर वैक्यूम प्रदर्शन और सही हीटिंग ज़ोन विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं क्योंकि सेल संरचना और इंटरकनेक्शन डिज़ाइन तनाव के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकते हैं। Ooitech का मानना है कि एक अच्छी मॉड्यूल लाइन केवल उपकरण खरीदने के बारे में नहीं है, बल्कि प्रक्रिया प्रशिक्षण, सामग्री व्यवहार और दैनिक रखरखाव को एक स्थिर उत्पादन प्रणाली में मिलाने के बारे में भी है।
