Quy trình sản xuất tấm pin mặt trời: Cán màng

Hôm nay chúng ta sẽ xem xét một trong những quy trình chính trong sản xuất mô-đun năng lượng mặt trời: cán màng.

Trong dây chuyền sản xuất mô-đun quang điện, cán màng không chỉ là bước gia nhiệt. Đây là một trong những quy trình quan trọng nhất quyết định hiệu suất cuối cùng, độ tin cậy, hình thức và tuổi thọ của tấm pin mặt trời hoàn thiện. Thông qua nhiệt độ, chân không và áp suất được kiểm soát, các tế bào năng lượng mặt trời, kính, chất đóng gói EVA hoặc POE, tấm nền và các vật liệu khác được liên kết thành một mô-đun tích hợp rắn.

Một quy trình cán màng tốt giúp cải thiện sản lượng điện lâu dài và bảo vệ mô-đun khỏi độ ẩm, ứng suất cơ học, chu kỳ nhiệt và điều kiện thời tiết ngoài trời. Nếu quá trình cán màng không được kiểm soát tốt, các vấn đề như bong bóng, độ bám dính kém, nứt tế bào, lỗi cạnh hoặc liên kết ngang chất đóng gói thấp có thể xuất hiện.

Nguyên lý hoạt động của máy cán màng mô-đun năng lượng mặt trời

Một máy cán màng pin mặt trời điển hình chủ yếu bao gồm các bộ phận sau:

Sau khi hiểu các bộ phận chính này, chúng ta có thể xem máy cán hoạt động từng bước như thế nào.

Bước 1: Đóng nắp

Sau khi module vào máy cán, nắp trên di chuyển xuống dưới nhờ lực của xi lanh thủy lực. Khi đến vị trí chính xác, vòng đệm trên nắp trên tiếp xúc chặt với tấm đáy, tạo thành một không gian kín. Không gian kín này là buồng dưới.

Bản vẽ có thể trông đơn giản, nhưng nó giúp giải thích cấu trúc cơ bản một cách rõ ràng.

Bước 2: Hút chân không buồng dưới

Bơm chân không bắt đầu hút chân không buồng. Trong nhiều môi trường sản xuất, quá trình hút chân không kéo dài khoảng 6 phút, mặc dù thời gian chính xác phụ thuộc vào loại module, vật liệu đóng gói, thiết kế máy cán và công thức quy trình.

Trong quá trình hút chân không, tấm đáy đã được làm nóng. Khi module vào máy cán, nó được làm nóng liên tục cho đến khi đạt đến nhiệt độ cài đặt của tấm gia nhiệt. Trong giai đoạn gia nhiệt này, màng đóng gói bắt đầu tan chảy, chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái chảy.

Môi trường chân không cho phép không khí và khí dễ bay hơi bên trong màng đóng gói đã tan chảy và chồng module thoát ra ngoài. Điều này rất quan trọng. Nếu khí bị giữ lại không được loại bỏ trước khi màng đóng gói bắt đầu đóng rắn, bong bóng có thể tồn tại bên trong module sau khi cán.

Bước 3: Bơm phồng buồng trên và áp lực cán

Sau khi hút chân không, buồng trên được bơm phồng. Màng silicone là vật liệu linh hoạt, do đó nó giãn nở và biến dạng dưới áp suất khí. Sau đó, nó ép chặt vào bề mặt module và tạo áp lực đồng đều.

Áp lực này giúp đẩy các bong bóng còn lại ra khỏi module. Đồng thời, sự kết hợp giữa nhiệt và áp lực làm cho màng đóng gói đang chảy bắt đầu đóng rắn và liên kết chéo. Màng đóng gói dần chuyển từ trạng thái giống chất lỏng thành lớp liên kết rắn ổn định.

Sơ đồ này cho thấy sau khi bơm phồng, màng silicone ôm khít vào module. Nó cũng giúp ngăn màng đóng gói đã tan chảy bị ép ra ngoài quá mức dưới áp lực.

Bước 4: Giữ áp lực và đóng rắn

Khi buồng trên đạt đến áp suất yêu cầu, máy cán màng giữ áp suất này trong một khoảng thời gian nhất định. Trong thời gian giữ này, chất kết dính tiếp tục liên kết chéo cho đến khi đạt được mức độ liên kết chéo yêu cầu.

Sau khi quá trình hoàn tất, buồng dưới được bơm khí để giải phóng trạng thái chân không. Đồng thời, buồng trên được hút chân không để giải phóng áp suất. Sau đó, nắp trên tách khỏi tấm đáy, và mô-đun di chuyển đến buồng làm mát trước khi dỡ tải.

Sơ đồ này từ một trang web cung cấp ý tưởng tổng quan về quy trình.

Lưu ý Quan trọng về Quy trình

Cần Vải Chống Dính

Mô-đun không tiếp xúc trực tiếp với màng silicone hoặc tấm gia nhiệt. Một lớp vải chống dính được đặt giữa chúng. Chức năng chính của nó là ngăn EVA hoặc chất kết dính khác bị nóng chảy dính vào tấm gia nhiệt hoặc màng silicone.

Máy Cán Màng Hiện Đại Thường Sử Dụng Ba Buồng Làm Việc

Hầu hết các máy cán màng mô-đun PV hiện đại được thiết kế với ba buồng làm việc, và mỗi buồng có một mục đích quy trình khác nhau.

Lý do sử dụng ba giai đoạn chủ yếu là để cải thiện hiệu suất sản xuất và độ ổn định của quy trình.

Trong giai đoạn đầu, mục tiêu chính là làm chảy chất kết dính và loại bỏ bọt khí. Nhiệt độ không nên quá cao và áp suất không nên quá lớn. Nếu chất kết dính bắt đầu liên kết chéo quá sớm, bọt khí bên trong có thể không thoát ra được và sẽ tồn tại bên trong mô-đun hoàn thiện.

Ở giai đoạn thứ hai, mục tiêu chính là liên kết chéo. Nhiệt độ cao hơn và áp suất lớn hơn, giúp tăng tốc phản ứng đóng rắn của chất kết dính và cải thiện hiệu suất liên kết.

Ở giai đoạn thứ ba, làm mát là nhiệm vụ chính. Chỉ cần một áp suất nhỏ để giảm biến dạng hoặc cong vênh trong quá trình làm mát.

Các bất thường thường gặp trong quá trình cán

Để có chất lượng module ổn định, không nên sao chép công thức cán một cách mù quáng từ sản phẩm này sang sản phẩm khác. Độ dày kính khác nhau, công nghệ pin, loại chất kết dính, kích thước module, cấu trúc tấm nền và tốc độ sản xuất khác nhau đều có thể yêu cầu điều chỉnh công thức.

Quan điểm của Ooitech

Là nhà cung cấp thiết bị, chúng tôi nhìn nhận vấn đề như sau: cán thường là nơi những sai lệch nhỏ trong quy trình trở thành vấn đề chất lượng có thể nhìn thấy, vì vậy các nhà máy nên coi công thức cán như một thông số sản xuất được kiểm soát, không chỉ là cài đặt máy. Đối với các module hiệu suất cao như MBB, TOPCon, IBC hoặc sản phẩm shingled, áp suất đồng đều, hiệu suất chân không ổn định và vùng gia nhiệt chính xác đặc biệt quan trọng vì cấu trúc pin và thiết kế kết nối có thể nhạy cảm hơn với ứng suất. Ooitech tin rằng một dây chuyền module tốt không chỉ là mua thiết bị, mà còn là kết hợp đào tạo quy trình, hành vi vật liệu và bảo trì hàng ngày thành một hệ thống sản xuất ổn định.