सौर मॉड्यूल निर्माण प्रक्रिया और प्रौद्योगिकी

त्वरित उत्तर: फोटोवोल्टिक उद्योग श्रृंखला में चार चरण हैं: पॉलीसिलिकॉन, वेफर, सौर सेल और मॉड्यूल। मॉड्यूल तैयार सेल और स्थापित PV सिस्टम के बीच, डाउनस्ट्रीम में स्थित है। मॉड्यूल निर्माण नाजुक अलग-अलग सेलों को लेकर उन्हें एक सीलबंद, फ्रेमयुक्त, मौसम-रोधी इकाई में बदल देता है: सेलों को स्ट्रिंग्स में सोल्डर किया जाता है, स्ट्रिंग्स को फ्रंट ग्लास और रियर बैकशीट के बीच EVA एनकैप्सुलेंट के साथ बिछाया जाता है, स्टैक को वैक्यूम और ऊष्मा के अंतर्गत लैमिनेट किया जाता है, फिर फ्रेम, जंक्शन-बॉक्स और IV टेस्टर पर फ्लैश किया जाता है। हाफ-सेल कटिंग और मल्टी-बसबार लेआउट ने प्रत्येक चरण को बदल दिया, जिससे पावर बढ़ी और प्रतिरोधक हानि कम हुई। चूंकि एक सेल लगभग 0.6 V पर केवल कुछ वाट बनाता है, असेंबली चरण ही उपयोगी 400 W से 700 W मॉड्यूल उत्पन्न करता है। मॉड्यूल वह स्थान भी है जहां सभी अपस्ट्रीम गुणवत्ता समस्याएं यील्ड लॉस के रूप में दिखाई देती हैं।

PV मॉड्यूल निर्माण · Jerry, Ooitech द्वारा

फोटोवोल्टिक मॉड्यूल का परिचय

फोटोवोल्टिक उद्योग श्रृंखला चार चरणों में विभाजित है: पॉलीसिलिकॉन, वेफर, सौर सेल, और मॉड्यूल। PV मॉड्यूल श्रृंखला के निचले छोर पर स्थित है, जो सौर सेल और पूर्ण PV प्रणाली के बीच स्थित है।

एक एकल सौर सेल केवल सीमित मात्रा में बिजली उत्पन्न करता है। सेल को श्रेणी में जोड़ा जाना चाहिए और उपयोगी ऊर्जा स्रोत के रूप में काम करने से पहले उन्हें एक मॉड्यूल में समाहित किया जाना चाहिए। इसलिए पीवी मॉड्यूल सबसे छोटा अविभाज्य सौर उपकरण है जो अपने आप प्रत्यक्ष धारा आउटपुट प्रदान करने में सक्षम है। सबसे छोटी प्रभावी बिजली-उत्पादक इकाई के रूप में, इसमें नौ मुख्य घटक होते हैं: सौर सेल, इंटरकनेक्ट रिबन, बस बार, टेम्पर्ड ग्लास, EVA, बैकशीट, एल्यूमिनियम मिश्र धातु फ्रेम, सीलेंट, और जंक्शन बॉक्स.

PV श्रृंखला के चार चरणों में से, मॉड्यूल खंड चीन में सबसे पहले विकसित और परिपक्व हुआ था।

मॉड्यूल उत्पादन में मुख्य रूप से दो प्रमुख चरण शामिल हैं: सेल इंटरकनेक्शन और लेमिनेशन। सेल इंटरकनेक्शन मॉड्यूल के विद्युत प्रदर्शन को निर्धारित करता है। PV मॉड्यूल के लिए मानक सेल गिनती 60 या 72 सेल है, जो 10 या 12 तांबे के रिबन द्वारा बस बार के रूप में जुड़े होते हैं, जिसमें छह समूह आपस में जुड़कर एक मॉड्यूल बनाते हैं।

एक PV मॉड्यूल से कम से कम 25 वर्षों तक चलने की उम्मीद की जाती है, इसलिए इसे पर्यावरणीय तनाव का सामना करना चाहिए और कुछ हद तक यांत्रिक शक्ति प्रदान करनी चाहिए। सेल इंटरकनेक्शन के बाद, सामग्री आमतौर पर नीचे से ऊपर तक टेम्पर्ड ग्लास, EVA, सेल, और बैकशीट के रूप में व्यवस्थित की जाती है, फिर लेमिनेशन के माध्यम से सील कर दी जाती है। बैकशीट और टेम्पर्ड ग्लास सेल और EVA को अंदर एनकैप्सुलेट करते हैं, जबकि एल्यूमीनियम फ्रेम और सीलेंट किनारों की रक्षा और सील करते हैं।

समग्र मॉड्यूल निर्माण कार्यप्रवाह को इसमें विभाजित किया जा सकता है: सोल्डरिंग, लेअप, लेमिनेशन, EL परीक्षण, फ्रेमिंग, जंक्शन बॉक्स स्थापना, सफाई, IV परीक्षण, अंतिम निरीक्षण, और पैकेजिंग। इनमें से, सोल्डरिंग और लेमिनेशन में सबसे अधिक तकनीकी सामग्री और मूल्य होता है।

मॉड्यूल उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले उपकरण

मॉड्यूल उपकरण सीधे उत्पादन कार्यप्रवाह के प्रत्येक चरण से मेल खाता है। मुख्य मशीनों में शामिल हैं लेजर कटिंग मशीनें, टैबर स्ट्रिंगरs, स्वचालित लेयअप उपकरण, लैमिनेटर, और स्वचालित उत्पादन लाइनें।

व्यक्तिगत चरणों को देखते हुए: सोल्डरिंग चरण के लिए लेजर कटिंग मशीन, बस बार वेल्डिंग मशीन, और सेल टैबर स्ट्रिंगर की आवश्यकता होती है; लेयअप चरण में टेम्पलेट-प्लेसिंग मशीन का उपयोग होता है; लैमिनेशन चरण के लिए लैमिनेटर की आवश्यकता होती है; EL परीक्षण चरण के लिए EL टेस्टर की आवश्यकता होती है; फ्रेमिंग चरण के लिए स्वचालित फ्रेम-प्लेसिंग और ग्लास, एनकैप्सुलेंट, सौर सेल और बैकशीट—या रियर ग्लास—को एक टिकाऊ संरचना में सील करता है।s की आवश्यकता होती है; जंक्शन बॉक्स चरण के लिए जंक्शन बॉक्स सोल्डरिंग मशीन की आवश्यकता होती है; सफाई चरण के लिए मॉड्यूल टर्नओवर यूनिट की आवश्यकता होती है; IV परीक्षण चरण में एक आईवी कर्व परीक्षक; अंतिम निरीक्षण के लिए टर्नओवर निरीक्षण इकाई की आवश्यकता होती है; और पैकेजिंग के लिए पैकेजिंग लाइन की आवश्यकता होती है।

व्यक्तिगत मशीनों के अलावा, उपकरण आपूर्तिकर्ता पूरी तरह से स्वचालित मॉड्यूल असेंबली लाइनें भी प्रदान कर सकते हैं जो हर चरण को कवर करती हैं, जिससे टर्नकी परियोजनाएं संभव होती हैं।

सौर सेल मॉड्यूल की गुणवत्ता और लागत पूरे सिस्टम की गुणवत्ता और लागत को सीधे प्रभावित करती है। तो मॉड्यूल उत्पादन कार्यप्रवाह वास्तव में कैसा दिखता है?

मॉड्यूल संरचना

हाफ-सेल मॉड्यूल संरचना

हाफ-सेल मॉड्यूल में, सेल आधे में काटे जाते हैं ताकि प्रत्येक सेल का ऑपरेटिंग करंट आधा हो जाए। यह रिबन पर विद्युत हानि को काफी कम करता है और मॉड्यूल के सेल-टू-मॉड्यूल (सीटीएम) अनुपात में सुधार करता है।

हाफ-सेल मॉड्यूल में सेलों के बीच अंतराल बड़े होते हैं, जिससे कांच से वापस सेलों पर परावर्तित प्रकाश थोड़ा बढ़ जाता है। सेल करंट जितना अधिक होगा, हाफ-सेल तकनीक से लाभ उतना ही अधिक होगा।

मॉड्यूल उत्पादन कार्यप्रवाह

मॉड्यूल उत्पादन प्रक्रिया आम तौर पर सात चरणों से गुजरती है: स्ट्रिंगिंग, ले-अप, लेमिनेशन, फ्रेमिंग, जंक्शन बॉक्स स्थापना, क्योरिंग और परीक्षण, अंतिम पैकेजिंग और बाजार में वितरण से पहले। फुल-सेल मॉड्यूल के विपरीत, हाफ-सेल मॉड्यूल मॉड्यूल चरण में सेल कटिंग लागू करते हैं, लेजर कटिंग मशीन के साथ एक कटिंग चरण जोड़ते हैं, जिसके बाद स्ट्रिंगिंग और ले-अप प्रक्रियाओं को समायोजित किया जाता है। सेल पक्ष पर, हाफ-सेल तकनीक के लिए सेल लेआउट को समायोजित करने की आवश्यकता होती है।

स्ट्रिंगिंग

रिबन का उपयोग करके (मैन्युअल या स्वचालित रूप से), प्रत्येक सेल के आगे और पीछे को एक साथ सोल्डर किया जाता है ताकि एक श्रृंखला-जुड़ा सेल स्ट्रिंग बन सके।

मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण: कोल्ड सोल्डरिंग, ओवर-सोल्डरिंग, सेल क्रैकिंग और सोल्डर पुल ताकत।

हाफ-सेल मॉड्यूल के लिए मुख्यधारा लेआउट दो-खंड डिज़ाइन अपनाता है (जैसा दिखाया गया है)। ऊपरी और निचले हिस्से समानांतर में जुड़े होते हैं और बाईपास डायोड का उपयोग करते हैं। लीड-आउट बिंदु पूर्ण-सेल मॉड्यूल के शीर्ष से बदलकर मध्य में आ जाता है, जिससे यह ऊर्ध्वाधर स्थापना के लिए उपयुक्त हो जाता है।

लेअप

सेल स्ट्रिंग्स के जुड़ने और निरीक्षण पास करने के बाद, सेल स्ट्रिंग्स, ग्लास, कटा हुआ EVA और बैकशीट को लेमिनेशन की तैयारी के लिए एक विशिष्ट क्रम में बिछाया जाता है। लेअप के दौरान, सेल स्ट्रिंग्स और ग्लास जैसी सामग्रियों की सापेक्ष स्थिति स्थिर रखी जाती है, और सेलों के बीच की दूरी को समायोजित किया जाता है ताकि लेमिनेशन के लिए एक अच्छी नींव प्रदान की जा सके। नीचे से ऊपर तक लेअप क्रम है: ग्लास, EVA, सेल, EVA, ग्लास फाइबर और बैकशीट।

लैमिनेशन

बिछाई गई सेल असेंबली को लेमिनेटर में रखा जाता है। वैक्यूम द्वारा मॉड्यूल के अंदर की हवा निकाली जाती है, फिर EVA को पिघलाने के लिए गर्मी लगाई जाती है, जिससे सेल, ग्लास और बैकशीट आपस में जुड़ जाते हैं। अंत में, मॉड्यूल को ठंडा करके हटा दिया जाता है। लेमिनेशन मॉड्यूल उत्पादन में महत्वपूर्ण चरण है, लेमिनेशन तापमान और समय EVA के गुणों द्वारा निर्धारित होते हैं। साधारण EVA का उपयोग करते समय, लेमिनेशन चक्र समय लगभग 10 से 15 मिनट होता है, जिसमें इलाज तापमान 135 से 145 डिग्री सेल्सियस होता है।

मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण: बुलबुले, खरोंच, डेंट, उभार और सेल क्रैकिंग।

यह ध्यान देने योग्य है कि लेमिनेशन से पहले, मॉड्यूल के प्रदर्शन और सुरक्षा को सुनिश्चित करने के लिए सख्त उपस्थिति निरीक्षण और EL परीक्षण आवश्यक हैं।

उपस्थिति निरीक्षण

ईएल निरीक्षण

फ्रेमिंग

फ्रेम मॉड्यूल के टेम्पर्ड ग्लास और लेमिनेटेड मॉड्यूल के किनारों और कोनों की रक्षा करता है, जिससे बाद में स्थापना आसान हो जाती है।

मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण: डेंट, घर्षण, खरोंच, लापता माउंटिंग छेद, पीठ पर सीलेंट का अतिप्रवाह, बुलबुले और सीलेंट की कमी।

जंक्शन बॉक्स स्थापना

जंक्शन बॉक्स PV मॉड्यूल को जोड़ता और सुरक्षित करता है, साथ ही मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न करंट को उपयोगकर्ता के लिए बाहर संचालित करता है।

मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण: बुलबुले और सीलेंट अतिप्रवाह।

क्योरिंग

पहले फ्रेमिंग और जंक्शन बॉक्स स्थापना चरणों के दौरान इंजेक्ट किया गया सीलेंट ठीक किया जाता है ताकि सील को मजबूत किया जा सके और बाद में मॉड्यूल को कठोर बाहरी वातावरण से बचाया जा सके।

मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण: इलाज समय, तापमान और आर्द्रता।

परीक्षण

विद्युत प्रदर्शन मापदंडों को मापकर मॉड्यूल की ग्रेड निर्धारित की जाती है। तीन मुख्य परीक्षण शामिल हैं: इन्सुलेशन वोल्टेज सहन परीक्षण, जो उच्च वोल्टेज के तहत फ्रेम और आंतरिक जीवित भागों (सेल, रिबन आदि) के बीच सुरक्षा की जांच करता है; ग्राउंड निरंतरता परीक्षण, जो फ्रेम और जमीन के बीच प्रतिरोध को मापता है ताकि पुष्टि हो सके कि फ्रेम की ग्राउंडिंग सही है या नहीं; और IV परीक्षण, जो विद्युत प्रदर्शन मापदंडों को मापकर मॉड्यूल की ग्रेड निर्धारित करता है।

एकल PV मॉड्यूल की उत्पादन प्रक्रिया

• एक औद्योगिक रोबोट किताब के आकार के एकल PV सेल को उत्पादन लाइन पर रखता है।

• व्यवस्थित PV सेल को जोड़ा और सोल्डर किया जाता है, जिसमें 12 सेल की एक पंक्ति सोल्डर और कट की जाती है। मशीनीकरण से पहले, इस काम के लिए लगभग चार या पांच लोगों को एक साथ काम करना पड़ता था।

• सोल्डर किए गए PV सेल गुणवत्ता निरीक्षण से गुजरते हैं। जिनमें गुणवत्ता संबंधी कोई समस्या नहीं होती, उन्हें सीधे अगले चरण में व्यवस्था और संगठन के लिए भेज दिया जाता है।

• PV सेल को प्रति समूह 12 सेल की छह पंक्तियों में व्यवस्थित किया जाता है।

• हीटिंग, ग्लूइंग और फिल्म अनुप्रयोग किया जाता है।

• पहली परत कांच है, दूसरी EVA है, बीच में PV सेल हैं, चौथी फिर से EVA है, और पांचवीं बैकशीट है, जिसका उपयोग जलरोधक और संक्षारण प्रतिरोध के लिए किया जाता है।

• एक मोनोक्रिस्टलाइन PV मॉड्यूल समूह में पांच परतें होती हैं। लेमिनेशन इन पांच परतों को एक में मिला देता है।

• लेमिनेशन और चार घंटे की ठंडी क्योरिंग के बाद, मैनुअल धूल हटाने का काम किया जाता है और किनारों और कोनों का निरीक्षण किया जाता है।

• तैयार PV मॉड्यूल एक सिम्युलेटेड सूर्य के प्रकाश कार्यात्मक परीक्षण से गुजरता है।

• अंतिम निरीक्षण और पैकेजिंग की जाती है।

Ooitech का दृष्टिकोण

Ooitech का मानना है: फोटोवोल्टिक मॉड्यूल निर्माण सटीक सेल स्ट्रिंगिंग और विश्वसनीय लेमिनेशन पर निर्भर करता है, जिसमें हाफ-सेल तकनीक और सख्त EL परीक्षण उच्च दक्षता और दीर्घकालिक विश्वसनीयता की कुंजी हैं।