Maszyna do skrawania ogniw słonecznych:

Krótka odpowiedź: Maszyna do skrawania ogniw słonecznych tnie ogniwa na wymiar za pomocą kontrolowanego skrawania laserowego, a nie mechanicznego rozłupywania. Ma to znaczenie, ponieważ cięcie mechaniczne wprowadza mikropęknięcia wzdłuż krawędzi cięcia, a pęknięcia te przemieszczają się do łańcucha, a ostatecznie do gotowego modułu, gdzie wykrywa je elektroluminescencja. Skrawanie usuwa materiał wzdłuż określonej linii, dzięki czemu ogniwo oddziela się z czystą krawędzią. Maszyny obsługują formaty ogniw o długości roboczej do około 1200 mm, z mocami lasera w klasie od 10 W do 300 W, w zależności od typu ogniwa i prędkości cięcia. Maszyna do skrawania różni się od maszyny do łamania: skrawanie tworzy linię cięcia, łamanie oddziela ogniwo wzdłuż niej za pomocą kontrolowanej siły. Większość linii produkcyjnych łączy obie w jednym przejściu, a wybór między nimi zależy od formatu ogniwa i jakości krawędzi wymaganej przez wydajność dalszego procesu.

Produkcja modułów PV · autor: Jerry, Ooitech

Wprowadzenie

W produkcji modułów słonecznych maszyna do skrawania ogniw słonecznych odgrywa kluczową rolę. Jest nie tylko podstawowym urządzeniem do zwiększania wydajności modułów, ale także kluczowym narzędziem do obniżania kosztów produkcji i optymalizacji procesu wytwarzania.

Jak działa maszyna do skrawania laserowego: Precyzja spotyka wydajność

Podstawowa technologia maszyny do skrawania opiera się na obróbce laserowej. Źródło lasera emituje wiązkę o wysokiej energii (zazwyczaj laser impulsowy nanosekundowy lub pikosekundowy), która jest ogniskowana przez układ optyczny do plamki o średnicy zaledwie kilkudziesięciu mikronów. Gdy laser trafia w powierzchnię ogniwa, napromieniowany obszar osiąga punkt topnienia lub parowania w niezwykle krótkim czasie (na poziomie mikrosekund), co umożliwia precyzyjne cięcie.

Kluczowe dane potwierdzające to:

• Precyzja cięcia: Skrawanie laserowe osiąga precyzję cięcia ±10 mikronów, znacznie lepszą niż ±50 mikronów w tradycyjnym cięciu mechanicznym, zapewniając gładkie krawędzie ogniw i stabilne parametry elektryczne.

• Strefa wpływu ciepła (HAZ): Szerokość HAZ w obróbce laserowej jest zazwyczaj mniejsza niż 20 mikronów, co znacznie zmniejsza uszkodzenia termiczne ogniwa i chroni wydajność konwersji.

• Obróbka bezkontaktowa: Skrawanie laserowe nie wymaga fizycznego kontaktu z ogniwem, co pozwala uniknąć naprężeń mechanicznych, a wydajność cięcia wynosi nawet 99,5% lub więcej.

Dlaczego musimy skrawać ogniwa słoneczne?

1. Poprawa wydajności konwersji fotoelektrycznej

Zmniejszenie strat związanych z enkapsulacją: Według raportu ITRPV, po zastosowaniu technologii półciętych ogniw (cięcie ogniw na dwie połowy) strata mocy modułu spada o około 2% do 3%, a moc wyjściowa wzrasta o 5% do 10%. Na przykładzie typowego modułu 72-ogniwowego, zysk mocy dzięki technologii półciętych ogniw może przekroczyć 10W.

Optymalizacja konstrukcji modułu: W przypadku ogniw przeciętych na pół prąd jest zmniejszony o połowę, rezystancja spada do 1/4, a straty mocy są czterokrotnie mniejsze. Ponadto efekt gorącego punktu w modułach z ogniwami przeciętymi na pół jest znacznie niższy, co wydłuża żywotność modułu o 10% do 15%.

2. Obniżenie kosztów produkcji

Ograniczenie marnotrawstwa materiału: Dzięki technologii laserowego nacinania wykorzystanie materiału ogniwa wzrasta do ponad 98%, podczas gdy tradycyjne cięcie mechaniczne osiąga jedynie około 95%.

Obniżenie kosztów eksploatacji i konserwacji: Moduły nacinane pracują z wyższą wydajnością, co w dłuższej perspektywie zmniejsza koszty eksploatacji i konserwacji o około 5% do 10%.

3. Optymalizacja procesu produkcyjnego

Uproszczenie procesu lutowania: Nacinane ogniwa mają mniejsze rozmiary, co zmniejsza wskaźnik wad lutowania poniżej 0,1% i znacznie poprawia wydajność produkcji modułów.

Zwiększenie wydajności produkcji: Maszyna do laserowego nacinania może ciąć z prędkością do 1200mm/s, a pojedyncze urządzenie produkuje ponad 5000 ogniw dziennie, co znacznie poprawia ogólną wydajność linii.

4. Spełnienie zróżnicowanych wymagań rynkowych

Dostosowanie do różnych zastosowań: ogniwa cięte można elastycznie rozmieszczać, aby sprostać wymaganiom od rozproszonych systemów mieszkaniowych po duże naziemne stacje. Na przykład technologia wielokrotnego cięcia (takiego jak cięcie 1/3, cięcie 1/4) może dodatkowo poprawić wydajność modułu, odpowiednia dla wysokowydajnych ogniw PERC, TOPCon, oraz heterozłączowych (HJT).

Maszyna do nacinania zazwyczaj składa się ze strefy załadunku, strefy nacinania i strefy rozładunku. Niektóre zaawansowane urządzenia dodają również strefę suszenia lub zintegrowaną funkcję lutowania. Na przykładzie opracowanej samodzielnie szybkiej, wodnej, nieniszczącej maszyny do nacinania, takiej jak CTC-80S, jej innowacyjne technologie obejmują:

• Rowkowanie laserowe: Linie rowkowania o długości nie większej niż 2mm są nacinane na obu końcach ogniwa, osiągając 40% głębokości, co zapewnia precyzyjne punkty rozpoczęcia cięcia.

• Ogrzewanie + natrysk wodny: Laser o mocy 300W podgrzewa linię rowkowania, a następnie następuje chłodzenie wodą. Wykorzystując zasadę rozszerzalności cieplnej i kurczliwości, ogniwo rozdziela się wzdłuż linii rowkowania.

• Cięcie nieniszczące: Cały proces jest wolny od naprężeń mechanicznych, zapewniając gładkie krawędzie cięcia bez wpływu na wydajność ogniwa, z wydajnością cięcia sięgającą 99,8%.

Maszyna do skrawania ogniw słonecznych to nie tylko precyzyjny skalpel chirurgiczny produkcji modułów PV — to kluczowa siła napędzająca branżę w kierunku wyższej wydajności i niższych kosztów. Od zwiększania wydajności modułów po obniżanie kosztów produkcji, od optymalizacji przepływu pracy po zaspokajanie różnorodnych potrzeb, rola maszyny do skrawania jest niezastąpiona.

Perspektywa Ooitech

Ooitech uważa: technologia skrawania laserowego czyni precyzyjne i bezkontaktowe cięcie decydującą dźwignią dla wysokowydajnej, niskokosztowej produkcji modułów słonecznych.