सोलर पैनल लैमिनेटर — लैमिनेशन प्रक्रिया समझाई गई
विषय-सूची
त्वरित उत्तर: लेमिनेशन वह चरण है जो ग्लास, एनकैप्सुलेंट, इंटरकनेक्टेड सेल्स और बैकशीट के ढीले ढेर को एक सीलबंद, कठोर इकाई में बदल देता है। लैमिनेटर फंसी हुई हवा को निकालने के लिए वैक्यूम खींचता है, फिर दबाव लगाता है जबकि प्लेटन ढेर को तब तक गर्म करते हैं जब तक EVA क्रॉसलिंक न हो जाए। प्रक्रिया विंडो संकीर्ण है: क्रॉसलिंकिंग लगभग 140 °C से 150 °C के आसपास होती है, जबकि ढेर 120 °C के पास एक क्षेत्र से गुजरता है जहाँ एनकैप्सुलेंट अभी भी तरल होता है और बुलबुले बनने की संभावना होती है, और सेल्स पर थर्मल तनाव से बचने के लिए कूल-डाउन को लगभग 20 °C चरणों में नियंत्रित किया जाना चाहिए। प्लेटन में तापमान की एकरूपता वह विशिष्टता है जो गुणवत्ता तय करती है, क्योंकि ठंडा कोना अनक्योर्ड एनकैप्सुलेंट छोड़ देता है और हॉट स्पॉट इसे खराब कर देता है। दोनों विफलताएँ अंतिम निरीक्षण में एक जैसी दिखती हैं और पाँच साल बाहर रहने के बाद बहुत अलग व्यवहार करती हैं।
PV मॉड्यूल निर्माण · Jerry, Ooitech द्वारा
सोलर पैनल उत्पादन प्रक्रिया: लेमिनेशन
आज हम सौर मॉड्यूल निर्माण की प्रमुख प्रक्रियाओं में से एक पर नज़र डाल रहे हैं: लेमिनेशन.
एक फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल उत्पादन लाइन में, लैमिनेशन केवल एक ताप चरण नहीं है। यह सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक है जो तैयार सोलर पैनल के अंतिम प्रदर्शन, विश्वसनीयता, रूप और सेवा जीवन को निर्धारित करता है। नियंत्रित तापमान, वैक्यूम और दबाव के माध्यम से, सोलर सेल, ग्लास, EVA या POE एनकैप्सुलेंट, बैकशीट और अन्य सामग्रियों को एक ठोस एकीकृत मॉड्यूल में बांधा जाता है।
एक अच्छी लेमिनेशन प्रक्रिया दीर्घकालिक बिजली उत्पादन को बेहतर बनाने में मदद करती है और मॉड्यूल को नमी, यांत्रिक तनाव, थर्मल साइक्लिंग 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 का कार्य सिद्धांत लैमिनेटर
एक विशिष्ट सौर 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 उच्च तापमान वाले तेल या इलेक्ट्रिक हीटिंग रॉड द्वारा गरम किया जाता है ताकि आवश्यक प्रक्रिया तापमान तक पहुंच सके। |
| ऊपरी कवर | सिलिकॉन झिल्ली, सीलिंग रिंग और संबंधित घटकों से सुसज्जित। यह नीचे आता है कक्ष को बंद करने के लिए और झिल्ली के माध्यम से दबाव लागू करता है। |
| ऊपरी कक्ष | ऊपरी कवर और सिलिकॉन झिल्ली के बीच की जगह। |
| निचला कक्ष | बंद होने के बाद हीटिंग प्लेट और ऊपरी कवर के बीच की जगह। |
| वैक्यूम पंप | ऊपरी या निचले कक्ष को खाली करने और मॉड्यूल स्टैक से हवा निकालने के लिए उपयोग किया जाता है। |
| एयर पंप / इन्फ्लेशन सिस्टम | लेमिनेशन के दौरान ऊपरी या निचले कक्ष को फुलाने और दबाव लागू करने 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 पहुंचता है, तो ऊपरी ढक्कन पर लगी सीलिंग रिंग निचली प्लेट के साथ कसकर संपर्क करती है, जिससे एक सीलबंद स्थान बनता है। यह सीलबंद स्थान निचला कक्ष है।
चित्र सरल लग सकता है, लेकिन यह मूल संरचना को स्पष्ट रूप से समझाने में मदद करता है।
चरण 2: निचले कक्ष को वैक्यूम करना
वह चैंबर कितनी तेज़ी से खाली किया जा सकता है, और कौन सा पंप संयोजन यह काम करता है, यह लैमिनेटर वैक्यूम पंप और EVA डीगैसिंग विंडो में शामिल है.
वैक्यूम पंप कक्ष 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 निर्धारित तापमान के करीब नहीं पहुंच जाता। इस हीटिंग चरण में, एनकैप्सुलेंट फिल्म पिघलना शुरू कर देती है, ठोस अवस्था से प्रवाहशील अवस्था में बदल जाती 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 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 कक्ष का फुलाना और लेमिनेशन दबाव
वैक्यूमिंग के बाद, ऊपरी कक्ष को फुलाया जाता है। सिलिकॉन झिल्ली एक लचीली सामग्री है, इसलिए यह हवा के दबाव के तहत फैलती और विकृत होती है। यह फिर मॉड्यूल की सतह के खिलाफ कसकर दबाती है और समान दबाव लागू करती है।
यह दबाव शेष बुलबुले को मॉड्यूल से बाहर निकालने में मदद करता है। साथ ही, गर्मी और दबाव का संयोजन प्रवाहशील 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 बदल जाता है।
यह योजनाबद्ध दिखाता है कि फुलाने 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 बनाए रखना और ठीक करना
जब ऊपरी कक्ष आवश्यक दबाव तक पहुंचता है, तो लेमिनेटर इस दबाव को एक निश्चित अवधि के लिए बनाए रखता है। इस धारण अवधि के दौरान, एनकैप्सुलेंट क्रॉसलिंक करना जारी रखता है जब तक कि आवश्यक क्रॉसलिंकिंग डिग्री प्राप्त नहीं हो जाती।
प्रक्रिया पूरी होने के बाद, निचला कक्ष फुलाया जाता है ताकि वैक्यूम स्थिति समाप्त हो सके। साथ ही, ऊपरी कक्ष को खाली किया जाता है ताकि दबाव कम हो सके। फिर ऊपरी कवर निचली प्लेट से अलग हो जाता है, और मॉड्यूल अनलोडिंग से पहले कूलिंग कक्ष में चला जाता है।
किसी 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 | विशिष्ट प्रक्रिया विशेषता |
|---|---|---|
| पहला चरण | एनकैप्सुलेंट पिघलाएं और हवा के बुलबुले हटाएं | कम तापमान, वैक्यूम, और छोटा दबाव। सामग्री और नुस्खे के आधार पर आमतौर पर लगभग 120°C। |
| दूसरा चरण | एनकैप्सुलेंट क्रॉसलिंकिंग और अंतिम बंधन | उच्च तापमान और उच्च दबाव। सामग्री और नुस्खे के आधार पर आमतौर पर लगभग 140°C। |
| तीसरा चरण | ठंडा करना और आकार स्थिरीकरण | वैक्यूम, बहुत छोटा दबाव, और लगभग 20°C का कम प्लेट तापमान मॉड्यूल को ठंडा करने के लिए। |
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 क्रॉसलिंक करना 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 इलाज प्रतिक्रिया को तेज करने और बंधन प्रदर्शन में सुधार करने में मदद करता है।
तीसरे चरण में, ठंडा करना मुख्य कार्य है। ठंडा करने के दौरान विरूपण या झुकने को कम करने के लिए केवल छोटे 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 का 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 ताकत 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 कपड़े की सतह असमान। |
| 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 तरह देखते हैं: लैमिनेशन अक्सर वह जगह होती है जहाँ छोटे प्रक्रिया विचलन दृश्यमान गुणवत्ता समस्याओं में बदल जाते हैं, इसलिए कारखानों को लैमिनेटर रेसिपी को एक नियंत्रित उत्पादन पैरामीटर 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।
