معرفی محصول

به عنوان یک قطعه کلیدی از تجهیزات در خط محصورسازی ماژول PV، لمینیتور مسئولیت سنگین ذوب و اتصال مواد لایه‌گذاری شده به یک واحد واحد را بر عهده دارد. تحت شرایط دمایی، خلاء و فشار تنظیم شده، سلول‌های آماده شده، باسبارها و فیلم‌های محصورکننده را با حرارت پرس و اتصال می‌دهد. اهداف اصلی این فرآیند عبارتند از:

• حذف هوا: با کمک محیط خلاء، تمام هوای محبوس بین لایه‌ها به طور کامل حذف می‌شود تا از ایجاد حباب‌های داخلی و لایه‌لایه شدن جلوگیری شود.

• اتصال ذوبی: حرارت باعث ذوب و جریان یافتن فیلم EVA (یا POE و غیره) می‌شود و خروج هوا را آسان‌تر می‌کند.

• اعمال فشار: در حالی که فیلم مذاب است، فشار یکنواخت برای پر کردن کامل شکاف‌های بین سلول‌ها، روبان‌ها، شیشه و پشتیبان اعمال می‌شود.

• اتصال عرضی و پخت: نگه داشتن زمان کافی در دمای بالا باعث می‌شود EVA واکنش اتصال عرضی خود را کامل کند و یک لایه جامد، شفاف و پایدار با استحکام باند بالا تشکیل دهد.

• تشکیل یکپارچه: در نهایت، شیشه، سلول‌ها، فیلم و پشتیبان به طور محکم به یک ماژول PV مهر و موم شده، مقاوم و بادوام متصل می‌شوند.

پارامترهای فنی

موقعیت حیاتی لمینیتور در خط تولید

پیش از بررسی اعداد، درک اهمیت این ایستگاه مفید است. کیفیت لمینیت مستقیماً با قابلیت اطمینان بلندمدت ماژول (مقاومت PID، تحمل رطوبت-گرما، توانایی UV و بار مکانیکی) و عمر مفید بیش از 25 سال مرتبط است. چرخه لمینیت نیز نسبتاً طولانی است (معمولاً 8-15 دقیقه در هر چرخه)، بنابراین کارایی و پایداری تجهیزات تأثیر تعیین‌کننده‌ای بر ظرفیت کل خط دارد. سرمایه‌گذاری اولیه، مصرف انرژی در حال اجرا و نگهداری دوره‌ای همگی بخش مهمی از هزینه تولید ماژول را تشکیل می‌دهند.

مزایای فنی

سیستم‌های اصلی تجهیزات و اصل کار

یک لمینیتور معمولاً چندین سیستم اصلی را که با هم کار می‌کنند یکپارچه می‌کند:

• سیستم گرمایش: یک میدان حرارتی قابل کنترل دقیق برای ذوب EVA و دستیابی به اتصال عرضی فراهم می‌کند. گزینه‌های رایج شامل گرمایش روغنی (گردش روغن حرارتی، دمای یکنواخت و پایدار، دقت کنترل بالا، سیستم کمی پیچیده‌تر) و گرمایش الکتریکی (گرمایش سریع، ساختار ساده، یکنواختی نیاز به بهینه‌سازی) است. دقت کنترل باید بسیار بالا باشد (معمولاً ±1-2°C)، و یکنواختی دما تأثیر عمده‌ای بر کیفیت لمینیت دارد.

• سیستم خلاء: خلاء را در طول لمینیت ایجاد و حفظ می‌کند و هوای بین لایه‌ها و گازهای تولید شده توسط EVA مذاب را خارج می‌کند. معمولاً شامل یک مجموعه پمپ خلاء (مانند پمپ روتس با پمپ‌های پره دوار یا خشک)، لوله‌کشی خلاء، شیرآلات و یک گیج خلاء است. سطح خلاء نهایی (اغلب 40-100 Pa)، سرعت پمپاژ و پایداری نگهداری فشار همگی حیاتی هستند.

• سیستم فشار: فشار یکنواخت و قابل کنترلی را به پشته تحت خلاء اعمال می‌کند تا جریان و پر شدن EVA مذاب را تسهیل کند. نوع کیسه هوا / دیافراگم به طور گسترده استفاده می‌شود: هوای فشرده (یا نیتروژن) به یک کیسه لاستیکی یا دیافراگم سیلیکونی تزریق می‌شود و فشار را از طریق رسانه‌های انعطاف‌پذیر مانند صفحه سیلیکونی منتقل می‌کند که یکنواختی خوب و سازگاری با ضخامت‌های مختلف را فراهم می‌کند. پارامترهای کلیدی عبارتند از مقدار فشار، سرعت اعمال فشار، زمان نگهداری و یکنواختی فشار.

• محفظه و ساختار اصلی: فضای مهر و موم شده را برای حفظ محیط خلاء و فشار تشکیل می‌دهد. ساختار رایج فعلی دوطبقه سه‌محفظه یا دوطبقه دو‌محفظه است. در طراحی سه‌محفظه، یک محفظه در دمای نسبتاً پایین‌تر با زمان خلاء طولانی‌تر کار می‌کند و بر حذف حباب‌ها متمرکز است؛ دومی داغ‌تر با فشار کمی بالاتر کار می‌کند تا اطمینان حاصل شود که فیلم به طور کامل شبکه‌ای می‌شود. ساختار شامل یک قاب فولادی محکم، درب بالایی قابل بلند شدن، محفظه پایینی ثابت، نوارهای آب‌بندی و عایق است که عملکرد آب‌بندی معیار اصلی است.

• سیستم انتقال: ماژول‌های آماده پرس را به داخل محفظه تغذیه کرده و محصولات نهایی را خارج می‌کند. انتقال غلتکی یا زنجیری رایج است و باید به طور روان با تجهیزات بالادست و پایین‌دست مانند لبه‌بندی و پیرایش متصل شود.

• سیستم کنترل: به عنوان مغز تجهیزات عمل می‌کند و کل چرخه لمینیت (دما، خلاء، فشار، زمان) را برای عملکرد خودکار، تنظیم پارامتر، ثبت داده‌ها و تشخیص عیب به طور دقیق کنترل می‌کند. این سیستم بر پایه PLC و صفحه لمسی HMI است و واحدهای پیشرفته ممکن است رابط MES را نیز یکپارچه کنند.

مراحل معمول فرآیند لمینیت (مثال نوع کیسه هوا)

1. بارگذاری: ماژول چیده شده به داخل اولین محفظه باز منتقل می‌شود.

2. بستن درب: درب بالایی پایین می‌آید، با محفظه پایینی بسته می‌شود و نوار آب‌بندی را فشار می‌دهد.

3. خلاء کردن: پمپ خلأ شروع به کار می‌کند و به سرعت هوای محفظه را تا سطح خلأ تنظیم شده خارج می‌کند (زمان خلأ محفظه ۱ معمولاً ۳۰۰-۴۰۰ ثانیه) و بیشتر گاز را از ماژول حذف می‌کند.

4. گرمایش و ذوب: محفظه ۱ حدود ۱۱۰-۱۲۰ درجه سانتی‌گراد را نگه می‌دارد؛ ماژول ورودی به صورت غیرفعال گرم می‌شود و فیلم ذوب می‌شود (همزمان با خلأ).

5. فشاردهی: پس از خلأ، کیسه هوا/دیافراگم باد می‌شود و فشار یکنواخت از طریق یک صفحه سیلیکونی به ماژول مذاب اعمال می‌کند. تحت فشار و خلأ ترکیبی، EVA جریان می‌یابد تا حفره‌ها را پر کند و حباب‌ها خارج شوند.

6. نگهداری فشار و خلأ: در دمای تنظیم شده، خلأ بالا و فشار برای مدتی (معمولاً ۳۰۰-۴۰۰ ثانیه) حفظ می‌شود تا حباب‌ها به طور کامل حذف شوند.

7. رهاسازی خلأ و فشار: هنگامی که زمان تمام می‌شود، هوا به آرامی وارد می‌شود و فشار کیسه آزاد می‌شود تا از تغییر شکل یا تنش داخلی ناشی از تغییر ناگهانی فشار جلوگیری شود.

8. باز شدن درب و انتقال به محفظه ۲: درب بالا می‌رود و ماژول به محفظه ۲ منتقل می‌شود.

9. عملیات محفظه ۲: تنظیم در ۱۴۰-۱۵۰ درجه سانتی‌گراد. از آنجایی که حباب‌ها در محفظه ۱ حذف شده‌اند، زمان خلأ کوتاه است (حدود ۵۰-۱۲۰ ثانیه) اما زمان نگهداری طولانی‌تر است (حدود ۴۰۰-۶۰۰ ثانیه) تا اطمینان حاصل شود که اتصال عرضی کامل انجام می‌شود. پس از رهاسازی خلأ و باز شدن درب، ماژول وارد محفظه خنک‌کننده (محفظه ۳) می‌شود.

10. خنک‌سازی: آب خنک‌کننده در صفحه پایه محفظه ۳، ماژول را تا محدوده ایمن (مثلاً زیر ۵۰ درجه سانتی‌گراد) پایین می‌آورد تا ساختار تثبیت شود. واحدهای بدون محفظه سوم اغلب خنک‌کننده هوا را در فشار اتمسفر اضافه می‌کنند.

11. تخلیه: درب بالا می‌رود و ماژول لمینت شده به فرآیند بعدی مانند پیرایش فرستاده می‌شود.

کاربرد محصول

پارامترهای کلیدی کنترل فرآیند لمینت

لمینیتور به عنوان ایستگاه مرکزی کپسوله‌سازی در تقریباً تمام خطوط ماژول‌های سیلیکون کریستالی و بسیاری از خطوط فیلم نازک استفاده می‌شود و تنظیم صحیح این پارامترها باعث می‌شود که در تولید واقعی کار کند:

• دما: باید با پنجره ذوب و اتصال عرضی EVA مطابقت داشته باشد. دمای خیلی بالا باعث زردی و لایه‌لایه شدن می‌شود؛ دمای خیلی پایین باعث اتصال عرضی ناکافی و چسبندگی ضعیف می‌شود. معمولاً در ۱۴۰-۱۵۰ درجه سانتی‌گراد تنظیم می‌شود (با توجه به درجه EVA تنظیم می‌شود).

• خلأ: خلأ اولیه و اصلی ناکافی عامل اصلی ایجاد حباب و لایه‌لایه شدن است. مرحله خلأ اصلی اغلب به 40-100 Pa یا کمتر نیاز دارد.

• فشار: فشار بسیار کم باعث پر شدن ناقص و اتصال ضعیف می‌شود؛ فشار زیاد یا سریع می‌تواند باعث ترک‌های ریز یا جابجایی سلول شود.

• زمان: زمان خلأ، زمان نگهداری فشار/خلأ (پخت) و زمان خنک‌کاری همگی نیاز به کنترل دقیق دارند. زمان ناکافی پخت مستقیماً درجه اتصال عرضی را کاهش می‌دهد.

• نرخ خنک‌کاری: خنک‌کاری سریع می‌تواند باعث تمرکز تنش داخلی یا تاب‌بردگی شود.

ملزومات نگهداری تجهیزات

نگهداری منظم کلید حفظ عملکرد و عمر تجهیزات است:

• بررسی‌های روزانه: آزمایش یکنواختی خلأ، فشار و دما، بازرسی نوار آب‌بندی، تمیز کردن و بررسی پارچه با دمای بالا و ورق سیلیکونی (از نظر خراش و پیری)، روغن‌کاری سیستم انتقال و تمیزکاری سطح.

• سرویس دوره‌ای: تعویض منظم روغن پمپ خلأ، تمیز یا تعویض فیلترهای خلأ، بررسی سیستم گرمایش (مدار روغن یا لوله‌های گرمایش)، کالیبراسیون سنسورهای دما/فشار/خلأ، بررسی اتصالات الکتریکی و تمیزکاری کامل محفظه.

• تعویض ورق سیلیکونی: ورق سیلیکونی یک قطعه مصرفی است که معمولاً پس از 6000-8000 بار استفاده یا در صورت خراشیدگی شدید، سخت شدن یا آسیب دیدگی تعویض می‌شود تا یکنواختی فشار و کیفیت سطح ماژول حفظ شود (تعویض هنگام تغییر بین ماژول‌های دو شیشه و تک شیشه نیز توصیه می‌شود تا از فرورفتگی پشتی جلوگیری شود).

لمینیتور بدون شک قلب تولید ماژول فتوولتائیک است؛ عملکرد آن مستقیماً کیفیت کپسوله‌سازی و قابلیت اطمینان بلندمدت را تعیین می‌کند. با تکامل فناوری فتوولتائیک به سمت بازده بالاتر، اندازه‌های بزرگتر، سلول‌های نازک‌تر و ساختارهای دو شیشه، لمینیتور با نیازهای بالاتری در یکنواختی دما، عملکرد خلأ، دقت کنترل فشار و اتوماسیون و هوشمندی مواجه است.

دیدگاه Ooitech

به عنوان یک تامین‌کننده جهانی خط تولید پنل‌های خورشیدی، Ooitech معتقد است که لمینیتور جایی است که قابلیت اطمینان ماژول واقعاً تعیین می‌شود: با رواج ویفرهای نازک و طرح‌های دو شیشه‌ای، حاشیه بین یکنواختی دمای خوب و بد، پایداری خلاء و کنترل فشار به شدت کاهش یافته است، و یک لمینیتور سه محفظه‌ای مناسب دیگر یک تجمل نیست، بلکه یک نیاز اساسی است. از تجربه خطوط ماژول کلید در دست ما، متوجه شده‌ایم که تطبیق دستورالعمل‌های فرآیند مبتنی بر PLC دقیق با نگهداری منظم ورق سیلیکون و آب‌بندها، تأثیر بیشتری بر بازدهی دارد تا صرفاً دنبال کردن سرعت اوج. برای دیدن ویدئوهای واقعی بیشتر از کارخانه‌های ماژول خورشیدی، خوش آمدید که کانال یوتیوب Ooitech را دنبال و مشترک شوید در www.youtube.com/ooitech.