Busbar Welding Machine in Solar Module Manufacturing: Working Principle, Process and Key Benefits

บทนำ

ในการผลิตโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ มีกระบวนการหนึ่งที่มีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการเก็บกระแสไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือในระยะยาวของโมดูล: การเชื่อมบัสบาร์เครื่องเชื่อมบัสบาร์เป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ในขั้นตอนนี้ โดยเชื่อมต่อริบบอนเซลล์แสงอาทิตย์และบัสบาร์ผ่านการเชื่อมที่ควบคุมได้ ช่วยให้การส่งผ่านไฟฟ้าจากสตริงเซลล์ไปยังกล่องรวมสัญญาณมีความเสถียร

ในโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ริบบอนหลายเส้นถูกวางพาดผ่านเซลล์แสงอาทิตย์ ปลายของริบบอนเหล่านี้ยื่นออกไปยังสองด้านของรูปแบบเซลล์และถูกเชื่อมเข้ากับบัสบาร์ บัสบาร์จะรวบรวมกระแสไฟฟ้าที่สร้างโดยเซลล์และส่งต่อไปยังกล่องรวมสัญญาณ หากกระบวนการเชื่อมนี้ไม่เสถียร โมดูลอาจประสบปัญหาความต้านทานอนุกรมสูง จุดร้อน การสูญเสียพลังงาน หรือปัญหาความน่าเชื่อถือในระยะยาว

เครื่องเชื่อมบัสบาร์ทั่วไปสามารถทำงานหลายอย่างได้โดยอัตโนมัติ รวมถึงการป้อนบัสบาร์ การตัด การดัด การจัดตำแหน่ง และการเชื่อม โดยทั่วไปประกอบด้วยโมดูลป้อน หน่วยตัดบัสบาร์ หน่วยเชื่อม โต๊ะเชื่อมถ่ายโอน และโมดูลโครงเครื่อง ในสายการผลิตโมดูล PV สมัยใหม่ อุปกรณ์นี้เป็นส่วนสำคัญในการบรรลุคุณภาพที่สม่ำเสมอและลดการจัดการด้วยมือ

พารามิเตอร์ทางเทคนิค

   ▶  

ตารางต่อไปนี้สรุปประเด็นทางเทคนิคหลักที่มักพิจารณาเมื่อเลือกหรือประเมินเครื่องเชื่อมบัสบาร์สำหรับการผลิตโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์

การกำหนดค่าจริงขึ้นอยู่กับการออกแบบโมดูล, รูปแบบเซลล์, การจัดวางบัสบาร์, ระดับอัตโนมัติและข้อกำหนดกำลังการผลิตของโรงงาน

ข้อได้เปรียบทางเทคนิค

หลักการทำงาน

เทคโนโลยีหลักของเครื่องเชื่อมบัสบาร์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับ การเหนี่ยวนำความร้อนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า หรือ การเชื่อมด้วยความร้อนและแรงกด.

• การเหนี่ยวนำความร้อนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า: สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงทำให้โมเลกุลโลหะในริบบอนหรือบริเวณประสานเกิดความร้อนจากการเคลื่อนที่และการเสียดสีอย่างรวดเร็ว ความร้อนนี้ทำให้ริบบอนและบัสบาร์หลอมรวมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• การเชื่อมด้วยความร้อนและแรงกด: หัวเชื่อมถูกให้ความร้อนและใช้แรงกดกับบริเวณเชื่อม ภายใต้อุณหภูมิและแรงกดที่ควบคุม ริบบอนและบัสบาร์จะถูกยึดติดกันอย่างแน่นหนา

ทั้งสองวิธีถูกออกแบบมาเพื่อสร้างรอยประสานที่แข็งแรงและมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี สำหรับโมดูลแสงอาทิตย์ที่คาดว่าจะทำงานนาน 25 ปีขึ้นไป ความสม่ำเสมอนี้ไม่ใช่รายละเอียดเล็กน้อย แต่เป็นส่วนหนึ่งของรากฐานประสิทธิภาพระยะยาวของโมดูล

คุณสมบัติหลักสี่ประการ

• ประสิทธิภาพสูง: เครื่องจักรสนับสนุนการเชื่อมที่รวดเร็วและต่อเนื่อง ช่วยเพิ่มความเร็วในการผลิต รุ่นขั้นสูงสามารถรวมเข้ากับสายการผลิตอัตโนมัติเต็มรูปแบบเพื่อลดการแทรกแซงของมนุษย์และ缩短วงจรการผลิต

• คุณภาพการเชื่อมที่เสถียร: ด้วยระบบควบคุมที่แม่นยำ เครื่องจักรจะรักษาพารามิเตอร์การเชื่อมให้สม่ำเสมอ รวมถึงอุณหภูมิ ความดัน และเวลา ซึ่งช่วยให้แน่ใจว่าโมดูลทุกชิ้นเป็นไปตามมาตรฐานกระบวนการที่กำหนด

• ความสามารถในการปรับตัวสูง: เครื่องเชื่อมบัสบาร์สามารถปรับเปลี่ยนสำหรับเซลล์ประเภทต่างๆ ขนาดโมดูล และข้อกำหนดของบัสบาร์ ความยืดหยุ่นของพารามิเตอร์ช่วยให้โรงงานสามารถจัดการกับความต้องการการผลิตที่หลากหลาย

• ประสิทธิภาพพลังงานที่ดีขึ้น: เครื่องจักรสมัยใหม่ปรับวิธีการให้ความร้อนและตรรกะการควบคุมให้เหมาะสม ลดการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็นในขณะที่รักษาคุณภาพการเชื่อม

การประยุกต์ใช้ผลิตภัณฑ์

เครื่องเชื่อมบัสบาร์ใช้เป็นหลักในสายการผลิตโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนผลึก เหมาะสำหรับขั้นตอนหลังจากการเรียงและจัดวางเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งต้องเชื่อมต่อแถบนำไฟฟ้ากับบัสบาร์ก่อนการเคลือบและประกอบโมดูลขั้นสุดท้าย

ขั้นตอนการทำงานทั่วไป

1. การเตรียมและตรวจสอบเครื่องจักร

ผู้ปฏิบัติงานตรวจสอบระบบไฟฟ้า ระบบทำความร้อน และระบบควบคุมเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์อยู่ในสภาพการทำงานที่ดี ปรับพารามิเตอร์การเชื่อม เช่น อุณหภูมิ เวลา และความดัน ตามวัสดุและขนาดของบัสบาร์

1. การเตรียมวัสดุ

เลือกวัสดุบัสบาร์ที่ผ่านการรับรอง โดยปกติเป็นแถบทองแดงหรือแถบทองแดงชุบดีบุก พื้นผิวควรสะอาด ปราศจากคราบน้ำมันและออกซิเดชัน เตรียมฟลักซ์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการเปียกและคุณภาพการเชื่อม

1. การวางตำแหน่งและการยึด

วางบัสบาร์และสายเซลล์แสงอาทิตย์บนโต๊ะเชื่อมตามการออกแบบโมดูล ใช้ฟิกซ์เจอร์เพื่อรักษาตำแหน่งให้แม่นยำและมั่นคงระหว่างการเชื่อม

1. การดำเนินการเชื่อม

• การอุ่น: ระบบทำความร้อนอุ่นบัสบาร์และบริเวณแถบเซลล์เพื่อลดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างการเชื่อม

• การทาฟลักซ์: ทาฟลักซ์อย่างสม่ำเสมอเพื่อให้บริเวณเชื่อมสะอาดและปรับปรุงการเปียกของบัดกรี

• การเชื่อม: หัวเชื่อมใช้แรงดันและอุณหภูมิที่เหมาะสม หลอมบัดกรีและเติมช่องว่างเพื่อสร้างรอยต่อที่แข็งแรง

• การทำความเย็น: หลังการเชื่อม จะคงแรงดันไว้ในขณะที่รอยต่อเย็นตัวและตกผลึก ช่วยให้มั่นใจในความแข็งแรงของการเชื่อมขั้นสุดท้าย

คุณภาพของกระบวนการนี้ส่งผลต่อเส้นทางไฟฟ้าของโมดูลทั้งหมด การจัดตำแหน่งที่ไม่ดี การเปียกของบัดกรีไม่เพียงพอ อุณหภูมิที่ไม่เสถียร หรือแรงดันที่มากเกินไปอาจทำให้รอยต่อบัดกรีอ่อนแอ เกิดรอยแตกขนาดเล็ก หรือความต้านทานไฟฟ้าสูงขึ้น

คำแนะนำในการซื้อ

เมื่อเลือกเครื่องเชื่อมบัสบาร์ ผู้ผลิตควรประเมินไม่เพียงแต่ความเร็วในการเชื่อมพื้นฐาน แต่ยังรวมถึงความเข้ากันได้ของเครื่องกับการออกแบบโมดูล รูปแบบเซลล์ ชนิดริบบอน และการอัปเกรดผลิตภัณฑ์ในอนาคต สำหรับโรงงานที่วางแผนระบบอัตโนมัติที่สูงขึ้น อุปกรณ์ควรได้รับการพิจารณาร่วมกับเครื่องเรียงและวางแผงต้นน้ำ รวมถึงกระบวนการทดสอบ EL และการเคลือบปลายน้ำ

โซลูชันการเชื่อมบัสบาร์ที่ดีควรให้การบัดกรีที่เสถียร การวางตำแหน่งที่แม่นยำ การปรับพารามิเตอร์ที่ง่าย และการรวมเข้ากับสายการผลิตที่เชื่อถือได้ สำหรับผู้ผลิตโมดูล PV เครื่องที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงความสม่ำเสมอของโมดูล ลดการทำงานซ้ำ และสนับสนุนความน่าเชื่อถือในการผลิตในระยะยาว

มุมมองของ Ooitech

ในฐานะผู้จัดจำหน่ายอุปกรณ์ เรามองว่า: การเชื่อมบัสบาร์ไม่ใช่แค่การบัดกรีเพียงครั้งเดียว แต่เป็นจุดควบคุมสำคัญระหว่างการเชื่อมต่อเซลล์และความน่าเชื่อถือของโมดูลขั้นสุดท้าย ในการออกแบบสายการผลิตแผงโซลาร์เซลล์จริง Ooitech ให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดว่ากระบวนการบัสบาร์เข้ากับผลผลิตของเครื่องเรียง ความแม่นยำในการวาง และมาตรฐานการตรวจสอบ EL อย่างไร เนื่องจากความไม่เสถียรในการเชื่อมเล็กน้อยอาจกลายเป็นการสูญเสียพลังงานหรือความเสี่ยงด้านความน่าเชื่อถือในภาคสนามในภายหลัง สำหรับผู้ผลิตที่อัปเกรดเป็นรูปแบบโมดูลที่มีปริมาณงานสูงขึ้นหรือขั้นสูงขึ้น ควรเลือกเครื่องเชื่อมบัสบาร์เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิตโมดูลทั้งหมด ไม่ใช่เป็นเครื่องจักรที่แยกเดี่ยว