एनोडाइज़िंग मुख्यधारा की सतह उपचार क्यों है

त्वरित उत्तर: एनोडाइज़िंग सौर मॉड्यूल एल्यूमीनियम फ्रेम के लिए मुख्यधारा की सतह उपचार है क्योंकि यह एल्यूमीनियम के ऊपर कोटिंग लगाने के बजाय एल्यूमीनियम से ही एक ऑक्साइड परत विकसित करती है। यह उस घटक के लिए मायने रखता है जिससे उम्मीद की जाती है कि वह बाहर 25 वर्ष तक टिकेगा: पेंट या पाउडर कोट चटक सकता है और खुले किनारे पर जंग शुरू हो सकती है, जबकि एनोडाइज़्ड परत सतह का अभिन्न हिस्सा होती है। मोटाई एनोडाइज़िंग क्लास द्वारा निर्दिष्ट की जाती है, और CPIA 0117 जैसे मानक AA10, AA15 और AA20 क्लास को परिभाषित करते हैं, जिसमें संख्या माइक्रोन में ऑक्साइड मोटाई दर्शाती है। अधिक मोटी एनोडाइज़िंग अधिक जंग सहनशीलता देती है और अधिक खर्च करती है। फ्रेम मिश्र धातु का चयन इसके साथ परस्पर क्रिया करता है — HV300 जैसे निर्धारित टेम्पर वाला 6063 एक्सट्रूज़न एनोडाइज़िंग के दौरान पूर्वानुमेय व्यवहार करता है, जबकि खराब नियंत्रित मिश्र धातु धब्बेदार फिनिश और कमजोर ऑक्साइड परत उत्पन्न कर सकती है।

PV मॉड्यूल निर्माण · Jerry, Ooitech द्वारा

परिचय

पीवी मॉड्यूल में, एल्यूमीनियम फ्रेम मुख्य सीलिंग और संरचनात्मक सामग्री के रूप में कार्य करता है। इसकी लागत हिस्सेदारी सोलर सेल के ठीक बाद होती है, आमतौर पर 8.5% से 13% के बीच, जो इसे मुख्य भागों में से एक बनाती है जो मॉड्यूल को 25 साल या उससे अधिक समय तक बाहर विश्वसनीय रूप से चालू रखती है।

एल्यूमीनियम फ्रेम की सतह का उपचार करने के कई तरीके हैं, जिनमें एनोडाइजिंग, इलेक्ट्रोफोरेटिक पेंटिंग और पाउडर कोटिंग (PVDF) शामिल हैं। लेकिन एनोडाइजिंग (विशेष रूप से सिल्वर-व्हाइट और ब्लैक) पूर्ण मुख्यधारा की पसंद बन गया है. यह संयोग से नहीं है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एनोडाइजिंग व्यवस्थित और व्यापक रूप से उन कठोर प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है जो पीवी मॉड्यूल अपने फ्रेम पर रखता है। मुख्य कारणों को निम्नलिखित बिंदुओं में समूहीकृत किया जा सकता है।

कठोर वातावरण के लिए बेहतर संक्षारण अवरोध बनाना

पीवी मॉड्यूल को दुनिया भर की सभी प्रकार की जलवायु में लंबे समय तक सेवा देनी होती है, शुष्क रेगिस्तान और आर्द्र वर्षावन से लेकर अत्यधिक संक्षारक तटीय, अपतटीय और औद्योगिक क्षेत्रों तक। ये विभिन्न स्थितियाँ फ्रेम पर कठोर मौसम आवश्यकताएँ डालती हैं। एल्यूमीनियम फ्रेम को यूवी विकिरण, दिन-रात तापमान में उतार-चढ़ाव, एसिड-क्षार-नमक स्प्रे और रेत घर्षण का सामना करना पड़ता है। एल्यूमीनियम हवा में एक प्राकृतिक ऑक्साइड परत बनाता है, लेकिन यह पतली (लगभग 0.1μm), असमान और छिद्रपूर्ण होती है। ऐसे वातावरण में वह प्राकृतिक परत कागज की शीट जितनी सुरक्षात्मक होती है।

एनोडाइजिंग एक इलेक्ट्रोकेमिकल विधि का उपयोग करके एल्यूमीनियम मिश्र धातु की सतह पर एक घनी, कठोर और मजबूती से बंधी एल्यूमीनियम ऑक्साइड (Al₂O₃) सिरेमिक फिल्म को इन-सीटू विकसित करता है। यह कृत्रिम रूप से बढ़ाई गई परत फ्रेम के संक्षारण प्रतिरोध की नींव है।

पीवी एल्यूमीनियम फ्रेम के लिए एनोडिक फिल्म मोटाई मानक 10 से 25μm के बीच है। यह सीमा कई कारकों को ध्यान में रखकर निर्धारित की गई है: पर्याप्त फिल्म मोटाई प्रभावी रूप से एल्यूमीनियम सब्सट्रेट को बाहरी वातावरण से अलग करती है, नमी, नमक स्प्रे और एसिड बारिश को फ्रेम को संक्षारित करने से रोकती है, जो कठोर बाहरी मौसम में मॉड्यूल के सेवा जीवन को बढ़ाती है।

यदि फिल्म बहुत पतली है (जैसे, 10μm से कम), तो फ्रेम की सुरक्षा कम पड़ सकती है, जिससे ऑक्साइड फिल्म का स्थानीय विघटन हो सकता है और गड्ढे या दरारें पैदा हो सकती हैं जो समग्र संरचनात्मक मजबूती को प्रभावित करती हैं। दूसरी ओर, यदि फिल्म बहुत मोटी है (25μm से अधिक), तो सुरक्षा बेहतर होती है लेकिन उत्पादन लागत बढ़ जाती है, और अत्यधिक मोटी परत अधिक भंगुर होती है, जिससे स्थापना या परिवहन के दौरान प्रभाव से टूटने की संभावना बढ़ जाती है, जो वास्तव में विश्वसनीयता को कम करती है।

मानक T/CPIA 0117-2025 के तहत, एनोडिक फिल्मों को विभिन्न संक्षारक वातावरणों से मेल खाने के लिए मोटाई (जैसे AA10, AA15, AA20) के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। उदाहरण के लिए, औद्योगिक पार्कों और रासायनिक संयंत्रों जैसे अधिक संक्षारक स्थानों के लिए AA15 ग्रेड की सिफारिश की जाती है, जबकि AA20 तटीय क्षेत्रों और खानों जैसे अत्यधिक उच्च संक्षारण वातावरण के लिए आरक्षित है।

इन्सुलेशन बनाए रखते हुए सही चालकता और ग्राउंडिंग सुरक्षा प्रदान करना

यह एक प्रतीत होने वाला विरोधाभासी लेकिन महत्वपूर्ण गुण है। एल्यूमीनियम एक अच्छा कंडक्टर है, जो फ्रेम को मॉड्यूल के ग्राउंडिंग पथ का हिस्सा बनने देता है, बिजली के करंट या स्थैतिक को चैनल करके सिस्टम सुरक्षा के लिए बिजली संरक्षण और ग्राउंडिंग निरंतरता प्रदान करता है।

फिर भी एनोडिक फिल्म स्वयं एक उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेटर है। यह इन्सुलेटिंग परत पहले फ्रेम बॉडी की रक्षा करती है, इसे नम परिस्थितियों में इलेक्ट्रोलाइटिक संक्षारण का एनोड बनने से रोकती है। दूसरा, यह फ्रेम को माउंटिंग ब्रैकेट और अन्य धातु भागों (विशेष रूप से विभिन्न क्षमता वाली धातुएं, जैसे स्टील बोल्ट) से अलग करता है, जिससे असमान धातु संपर्क के कारण होने वाले गैल्वेनिक संक्षारण में काफी कमी आती है। अपतटीय पीवी में विफलता के मामले बताते हैं कि एल्यूमीनियम मिश्र धातु फ्रेम और स्टील बोल्ट नमक-स्प्रे वातावरण में गंभीर विद्युत रासायनिक संक्षारण से पीड़ित होते हैं, और एक मोटी एनोडिक फिल्म (इन्सुलेशन-लेपित बोल्ट के साथ संयुक्त) इस समस्या को हल करने वाली प्रमुख प्रक्रियाओं में से एक है।

नोट: पीवी मॉड्यूल को ग्राउंड करना वास्तव में महत्वपूर्ण है। एक ग्राहक शिकायत को संभालने वाले व्यक्ति के रूप में जहां बिजली गिरने से जंक्शन-बॉक्स डायोड उड़ गया, जब मैं साइट पर पहुंचा तो मैंने पाया कि इंस्टॉलर ने मॉड्यूल पर कोई ग्राउंडिंग उपाय नहीं किया था (फ्रेम ग्राउंडिंग छेद, पियर्सिंग वॉशर, या पियर्सिंग स्क्रू का उपयोग नहीं किया)।

संरचनात्मक अखंडता की रक्षा के लिए यांत्रिक प्रदर्शन और पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाना

फ्रेम को हवा के दबाव, बर्फ के भार, और यांत्रिक प्रभाव जैसे भारों को सहन करने की आवश्यकता होती है जो मॉड्यूल परिवहन, स्थापना और संचालन के दौरान झेलता है।

उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोध: एनोडिक फिल्म की कठोरता बहुत अधिक होती है (आमतौर पर HV300 से ऊपर), जो एल्यूमीनियम सब्सट्रेट से कहीं अधिक होती है। यह फ्रेम की सतह की खरोंच और घिसाव प्रतिरोध को बढ़ाता है, स्थापना और रखरखाव के दौरान खुद को बेहतर ढंग से सुरक्षित रखता है और सतह क्षति के कारण होने वाले संक्षारण शुरुआती बिंदुओं और उपस्थिति की हानि को कम करता है।

मजबूत आसंजन: एनोडिक फिल्म रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से सीधे एल्यूमीनियम आधार से बढ़ती है और सब्सट्रेट के साथ एक हो जाती है, जिसमें स्प्रे की गई कोटिंग्स में देखा जाने वाला छीलने या परत हटने का कोई जोखिम नहीं होता है। यह बहुत मजबूत आसंजन स्थायी सुरक्षा सुनिश्चित करता है, और लंबे समय तक थर्मल विस्तार और संकुचन के बाद भी फिल्म नहीं गिरेगी।

लंबे जीवन डिजाइन का समर्थन: एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री स्वयं 30 से 50 साल तक चल सकती है। एनोडाइजिंग पूरे पीवी मॉड्यूल जीवन चक्र (आमतौर पर 25 साल या अधिक) में संरचनात्मक अखंडता और ताकत स्थिरता की और सुरक्षा करता है। तुलनात्मक रूप से, अन्य सामग्रियों से बने फ्रेम, जैसे स्टील फ्रेम, ग्राउंडिंग छेद और अन्य स्थानों पर आसानी से जंग लग जाते हैं, जिससे 25 साल का जीवन सुनिश्चित करना मुश्किल हो जाता है, जबकि मिश्रित सामग्री फ्रेम की दीर्घकालिक विश्वसनीयता अभी भी सत्यापित की जा रही है।

एक परिपक्व प्रक्रिया और पूर्ण मानक प्रणाली जो गुणवत्ता और आपूर्ति सुनिश्चित करती है

एनोडाइजिंग एल्यूमीनियम प्रसंस्करण उद्योग में एक अत्यंत परिपक्व और मानक सतह उपचार है, जिसमें पूर्ण आपूर्ति श्रृंखला, उच्च प्रसंस्करण दक्षता और अपेक्षाकृत नियंत्रणीय लागत होती है। कई ब्रोकरेज रिपोर्टों में कहा गया है कि एल्यूमीनियम फ्रेम निर्माण प्रक्रिया (गलाना और ढलाई - एक्सट्रूज़न - ऑक्सीकरण - गहन प्रसंस्करण) बहुत परिपक्व है, जो पीवी क्षेत्र में इसकी 95% से अधिक पैठ का आधार है।

एल्यूमीनियम फ्रेम परिपक्व मानकीकरण और नियंत्रणीय गुणवत्ता प्रदान करते हैं। राष्ट्रीय मानकों (जैसे GB/T 5237.2) से लेकर पीवी एसोसिएशन समूह मानकों (T/CPIA 0117) तक, एनोडिक फिल्म की मोटाई, कठोरता, सीलिंग गुणवत्ता और नमक-स्प्रे प्रतिरोध के लिए स्पष्ट और परीक्षण योग्य संकेतक हैं। यह गुणवत्ता नियंत्रण को एक ठोस आधार देता है और उत्पाद स्थिरता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।

फ्रेमिंग चरण में, फ्रेम को कांच और सीलेंट के साथ बॉन्ड और सील करना आवश्यक है। एनोडाइज़्ड सतह में एक निश्चित सूक्ष्म-छिद्रित संरचना होती है जो सीलेंट के साथ अच्छा आसंजन बनाती है, जिससे विश्वसनीय मॉड्यूल सीलिंग सुनिश्चित होती है। बैकशीट सीलेंट के साथ। एनोडाइज़्ड सतह में एक निश्चित सूक्ष्म-छिद्रित संरचना होती है जो सीलेंट के साथ अच्छा आसंजन बनाती है, जिससे विश्वसनीय मॉड्यूल सीलिंग सुनिश्चित होती है।

अंत में, पीवी एल्यूमीनियम फ्रेम के लिए एनोडाइजिंग का चयन एक "इष्टतम समाधान" है जो दीर्घकालिक उद्योग अभ्यास के माध्यम से सत्यापित है।

Ooitech का दृष्टिकोण

Ooitech का मानना है: एनोडाइज़िंग PV एल्यूमीनियम फ्रेम के लिए मुख्यधारा की सतह उपचार बन गई है क्योंकि यह मॉड्यूल के 25 वर्षों से अधिक के सेवा जीवन में संक्षारण प्रतिरोध, ग्राउंडिंग सुरक्षा, यांत्रिक शक्ति और मानकीकृत गुणवत्ता नियंत्रण को एक साथ संतुष्ट करती है।