จากเซลล์สู่โมดูล: กระบวนการผลิตโมดูลโซลาร์เซลล์แบบ Back-Contact (BC)
สารบัญ
บทนำ: ทำไมเทคโนโลยี Back Contact กำลังเปลี่ยนโฉมอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์
อุตสาหกรรม PV กำลังอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่านทางเทคโนโลยีครั้งสำคัญ PERC ครองตลาดมาหลายปี TOPCon เติบโตอย่างรวดเร็ว และตอนนี้สถาปัตยกรรมที่สามกำลังได้รับความสนใจอย่างจริงจังจากทั้งผู้ผลิตและนักพัฒนาโครงการ: เทคโนโลยีเซลล์ Back Contact (BC)
เซลล์แบบ front-contact ทั่วไปสูญเสียแสงแดดบางส่วนเนื่องจากเส้นกริดโลหะวางอยู่บนด้านที่มีแสงแดด เซลล์ BC ย้ายหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าทั้งหมดไปที่ด้านหลัง ด้านหน้ายังคงสะอาดหมดจด ซึ่งหมายถึงกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่สูงขึ้น รูปลักษณ์ที่เรียบหรูขึ้น และประสิทธิภาพของโมดูลที่แข่งขันกับกระแสหลักได้อย่างสูสี
นี่คือส่วนที่ทำให้ BC น่าสนใจสำหรับผู้ที่ดำเนินสายการผลิต: การเปลี่ยนจากเซลล์ BC ที่เสร็จสมบูรณ์ไปเป็นโมดูล BC ที่ประกอบเสร็จนั้นไม่เหมือนกับงานที่อุตสาหกรรมทำมานานหลายทศวรรษ ไม่มี busbars ด้านหน้า ไม่มี fingers ด้านหน้า ข้อเท็จจริงเพียงข้อเดียวนี้เปลี่ยนวิธีการเชื่อมต่อเซลล์ วิธีการสร้างสตริง วิธีการออกแบบริบบอน และวิธีการตั้งค่าสูตรการเคลือบของคุณ
บล็อกนี้จะอธิบายกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่เซลล์ BC ไปจนถึงโมดูล BC ทีละขั้นตอน พร้อมอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องและข้อผิดพลาดในกระบวนการที่คุณต้องระวัง
1. ทำความเข้าใจเซลล์ BC: บทนำเบื้องต้น
1.1 เซลล์ Back Contact คืออะไร?
เซลล์ Back Contact (BC) หรือที่บางครั้งเรียกว่า Interdigitated Back Contact (IBC) หรือ all-back-contact จะวางหน้าสัมผัสทั้งตัวปล่อยและฐานไว้ที่ด้านหลังของเวเฟอร์ในรูปแบบ interdigitated ด้านหน้าเป็นซิลิคอนเปลือย ซึ่งช่วยแก้ปัญหาสามอย่างพร้อมกัน:
การสูญเสียจากการบังแสง ซึ่งโดยทั่วไปคือ 3-5% ของพื้นที่เซลล์ในเซลล์ทั่วไป
การสูญเสียความต้านทานที่เกิดจากการออกแบบกริดด้านหน้า
เส้นกริดที่มองเห็นได้ ซึ่งมีความสำคัญมากสำหรับรูปลักษณ์
ตัวแปร BC ชั้นนำในปี 2024-2025:
| เทคโนโลยี | ผู้พัฒนาหลัก | ประสิทธิภาพเซลล์ (ห้องปฏิบัติการ) | ประสิทธิภาพเซลล์ (การผลิตจำนวนมาก) |
|---|---|---|---|
| HPBC (High-Performance BC) | LONGi | ~26.5% | 25.0-25.5% |
| ABC (All Back Contact) | Aiko Solar | ~27.0% | 25.5-26.0% |
| TBC (TOPCon-based BC) | ผู้ผลิตจีนหลายราย | ~27.1% | 25.0-25.8% |
| HBC (HJT-based BC) | CSEM, Maxeon, Risen | ~27.1% | 24.5-25.5% |
| Classic IBC | Maxeon (เดิมคือ SunPower) | ~26.0% | 24.5-25.0% |
ทิศทางชัดเจน: BC กำลังเปลี่ยนจากผลิตภัณฑ์เฉพาะกลุ่มระดับพรีเมียมมาเป็นผู้เล่นกระแสหลัก โดยถูกผลักดันอย่างหนักจากผู้ผลิตจีนที่ขยายกำลังการผลิตในช่วงปี 2024-2025
1.2 ความแตกต่างที่สำคัญ: รูปทรงของหน้าสัมผัส
บนเซลล์ PERC หรือ TOPCon บัสบาร์ด้านหน้า (9-16 เส้นบนเซลล์สมัยใหม่) และฟิงเกอร์จะถูกทำให้บางที่สุดเท่าที่จะทำได้ในขณะที่ยังคงเก็บกระแสไฟฟ้าได้ คุณบัดกรีริบบอนลงบนบัสบาร์เหล่านั้นโดยตรง ง่ายมาก
บนเซลล์ BC ด้านหลังจะมีแถบสลับกันของหน้าสัมผัสชนิด n และ p ในรูปแบบขนานและสลับกัน ความกว้าง ระยะพิทช์ และระยะห่างของแถบเหล่านั้นแตกต่างกันไปในแต่ละผู้ผลิต และเป็นกรรมสิทธิ์ของพวกเขา นอกจากนี้ยังกำหนดอย่างชัดเจนว่าเซลล์สามารถเชื่อมต่อภายในโมดูลได้อย่างไร
2. กระบวนการผลิตโมดูล BC: ทีละขั้นตอน
สายการผลิตโมดูล BC มีอุปกรณ์ร่วมกับสายการผลิตทั่วไปหลายอย่าง เช่น เครื่องเคลือบ เครื่องต่อริบบอน และสถานีประกอบกรอบ แต่ขั้นตอนการเชื่อมต่อและการสร้างสตริงนั้นแตกต่างอย่างแท้จริง นี่คือขั้นตอนทั้งหมด:
ตอนนี้เรามาดูแต่ละขั้นตอนตามลำดับ
ขั้นตอนที่ 1: การตรวจสอบและคัดแยกเซลล์ขาเข้า
เซลล์ BC มาจากโรงงานผลิตเซลล์ในรูปแบบควอแดรนต์ ขนาดเต็ม หรือครึ่งเซลล์ ขึ้นอยู่กับการออกแบบโมดูล ขั้นตอนแรกเหมือนกับสายการผลิตโมดูลทั่วไป:
การตรวจสอบด้วยสายตาสำหรับรอยแตกขนาดเล็ก การบิ่น การปนเปื้อน หรือความแตกต่างของสี
การทดสอบ I-V สำหรับ Voc, Isc, Pmax และ fill factor
การถ่ายภาพ EL เพื่อตรวจจับรอยแตกขนาดเล็ก ฟิงเกอร์ที่ขาด การลัดวงจร หรือพื้นที่ที่เสียหาย
การคัดแยกและจัดกลุ่มเซลล์ตามระดับกำลังไฟฟ้า โดยปกติจะแบ่งเป็นช่วง 1-2.5W และสำหรับเซลล์ BC ยังรวมถึงความสม่ำเสมอของสี เนื่องจากด้านหน้าที่เปลือยทำให้ความแตกต่างของสีเห็นได้ชัดเจนมาก
ความท้าทายเฉพาะของ BC: ไม่มีโลหะด้านหน้า ความสม่ำเสมอของสีคือทุกสิ่ง โดยเฉพาะสำหรับที่อยู่อาศัยและ BIPV ที่รูปลักษณ์ขับเคลื่อนการขาย ผู้ผลิต BC หลายรายใช้ถังสีที่แคบกว่า บางครั้งเรียงลำดับแบบกำหนดเองด้วยเครื่องวัดสีที่อ่านค่า Lab* เมื่อเทียบกับโมดูลทั่วไป
ขั้นตอนที่ 2: การต่อเซลล์ / การเชื่อมต่อระหว่างกัน - หัวใจของการผลิตโมดูล BC
นี่คือจุดที่โมดูล BC แตกต่างจากโมดูลทั่วไปมากที่สุด และเป็นจุดที่อุปกรณ์นวัตกรรมส่วนใหญ่ในปัจจุบันเกิดขึ้น
2.1 ความท้าทายในการเชื่อมต่อระหว่างกัน
บนเซลล์ปกติ คุณจะบัดกรีริบบิ้นแบนพาดผ่านบัสบาร์ด้านหน้าแล้วพับไปด้านหลังของเซลล์ถัดไป รูปทรงเรขาคณิตง่าย
บนเซลล์ BC ทั้งหน้าสัมผัสบวกและลบอยู่ด้านหลังในรูปแบบสลับกัน ดังนั้น:
ริบบิ้นพับจากหน้าไปหลังแบบง่ายใช้ไม่ได้
การเชื่อมต่อต้องเชื่อมแถบหน้าสัมผัสด้านหลังของเซลล์ที่อยู่ติดกัน
ระยะห่างของแถบ ความกว้าง และการจัดตำแหน่งขึ้นอยู่กับผู้ผลิต
การจัดตำแหน่งผิดพลาดระหว่างการต่อทำให้เกิดความต้านทานอนุกรมหรือการลัดวงจร
วิธีการเชื่อมต่อสองวิธีครอบงำการผลิตจำนวนมากในปัจจุบัน
ตัวเลือก A: การต่อด้วยกาวนำไฟฟ้า (CA)
ได้รับการสนับสนุนจากผู้ผลิตเช่น Aiko Solar สำหรับโมดูล ABC ของพวกเขา วิธีนี้ใช้กาวนำไฟฟ้า (ECA) ซึ่งเป็นอีพอกซีที่เติมเงิน แทนการบัดกรี
กระบวนการ:
เครื่องจ่ายความแม่นยำวางกาวนำไฟฟ้าตามปริมาณที่ควบคุมลงบนแถบหน้าสัมผัสด้านหลัง
ตัวเชื่อมต่อ ซึ่งเป็นริบบิ้นทองแดงเคลือบดีบุกแบนหรือวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (FPC) วางลงบนกาว
ชิ้นงานจะถูกบ่มในเตาอุณหภูมิต่ำ ประมาณ 150-180°C เป็นเวลา 1-3 นาที หรือระหว่างการเคลือบ
ข้อดี:
กระบวนการที่อุณหภูมิต่ำ ทำให้ความเครียดจากความร้อนต่อเซลล์น้อยลง ซึ่งสำคัญเมื่อเวเฟอร์บางลงถึง 130 ไมครอนและต่ำกว่า
ไม่มีการสัมผัสหัวแร้ง ทำให้รอยแตกขนาดเล็กน้อยลง
ความสามารถในการทำระยะพิทช์ละเอียดถึงต่ำกว่ามิลลิเมตร เข้ากับรูปแบบสลับละเอียด
กาวที่บ่มแล้วยังคงยืดหยุ่นเล็กน้อยและดูดซับความเครียดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ดีกว่าบัดกรีแข็ง
ข้อเสีย:
ECA ที่เติมเงินมีราคาแพง
การบ่มเพิ่มเวลาในรอบการผลิต แม้ว่าการบ่มแบบอินไลน์ระหว่างการเคลือบจะช่วยได้
ความน่าเชื่อถือของรอยต่อ ECA ในระยะยาวยังคงต้องพิสูจน์ในระดับการผลิตจริง แม้ว่าข้อมูลจากการทดสอบเร่งรัดเบื้องต้นจะดูดี
ตัวเลือก B: การบัดกรีแบบ Zero-Busbar (0BB) / เทคโนโลยี Smart Wire
เส้นทางที่ธรรมดากว่า ใช้โดยผู้ผลิตอย่าง LONGi สำหรับโมดูลที่ใช้ HPBC มักใช้บัดกรีอุณหภูมิต่ำหรือวิธี SmartWire
กระบวนการ:
ลวดกลมบางพิเศษประมาณ 0.2-0.35 มม. หรือลวดแบน (SmartWire) ถูกจัดวางไว้ล่วงหน้าในโครงยึด
เซลล์ BC วางคว่ำหน้าขึ้น ด้านหลังเปิดออก ลงบนชุดลวด
เทอร์โมด (แท่งร้อน) หรือการให้ความร้อนอินฟราเรดจะรีโฟลว์บัดกรีบนลวดชั่วครู่เพื่อยึดติดกับแถบด้านหลัง
ลวดจะต่อไปยังเซลล์ถัดไป
แนวคิดหลักคือ 0BB หรือ zero busbar แทนที่จะบัดกรีริบบิ้นหนาข้ามบัสบาร์ที่แยกกัน ลวดบางพิเศษหลายสิบเส้นจะสัมผัสกับนิ้วสัมผัสด้านหลังแบบบางโดยตรง จึงไม่จำเป็นต้องใช้บัสบาร์หนา
ข้อดี:
ต่อยอดจากอุปกรณ์บัดกรีที่มีอยู่ ดังนั้นค่าใช้จ่ายด้านทุนต่ำกว่า
รอยต่อบัดกรีเป็นที่เข้าใจดี ดังนั้นความน่าเชื่อถือจึงแข็งแกร่ง
ลวด 0BB สอดคล้องกับรูปแบบอินเทอร์ดิจิเทต
ข้อเสีย:
ต้องการการควบคุมความร้อนที่แม่นยำ ความร้อนมากเกินไปจะทำลายเวเฟอร์บาง
การจัดตำแหน่งลวดกับหน้าสัมผัสต้องแม่นยำและสำคัญ
ความต้านทานอนุกรมสูงกว่า CA เล็กน้อยในบางการตั้งค่า
อุปกรณ์การเรียงเซลล์: รุ่นล่าสุด
ณ ปี 2026-2027 ซัพพลายเออร์ชั้นนำสำหรับการเรียงเซลล์ BC ได้แก่:
| ซัพพลายเออร์อุปกรณ์ | เทคโนโลยี | คุณสมบัติหลัก |
|---|---|---|
| SC Solar (หรือ Jinchen) | CA Stringing + 0BB | การจ่าย CA ความเร็วสูง <0.5 วินาที/เซลล์ |
| Autowell | การบัดกรี 0BB | SmartWire แบบหลายลวดที่เข้ากันได้กับ BC |
| Leadmicro / Lead Intelligence | ไฮบริด 0BB + CA | แพลตฟอร์มยืดหยุ่นสำหรับทั้งสองเทคโนโลยี |
| Teamtechnik (เยอรมนี) | เครื่องเรียงเซลล์แบบหลายลวด | ผ่านการพิสูจน์ในการผลิต Maxeon IBC |
| ooitech | สายการผลิต 0BB BC | สายการผลิตโมดูล BC ของจีน |
การเรียงเซลล์ BC ใช้เวลาช้ากว่าเซลล์ทั่วไปประมาณ 10-15% เนื่องจากการจัดตำแหน่งที่แม่นยำกว่า แต่ซัพพลายเออร์กำลังลดช่องว่างนี้ลงอย่างรวดเร็ว
ขั้นตอนที่ 3: การจัดวางสตริงและการสร้างเมทริกซ์
เมื่อสร้างสตริง BC เสร็จแล้ว โดยปกติจะเป็นเซลล์ 2xN สำหรับการตัดครึ่ง พวกมันจะถูกนำไปวางในเมทริกซ์โมดูล:
Single-glass (glass/backsheet) or dual-glass (glass/glass), the latter increasingly common for BC targeting high reliability and BIPV
สตริงถูกวางบนแผ่นหุ้มด้านหลังในทิศทางอนุกรมที่ถูกต้อง
ระยะห่างของสตริงขึ้นอยู่กับขนาดโมดูล เช่น โมดูล 72 เซลล์ที่ใช้ M10 จะมีขนาดประมาณ 2278 x 1134 มม.
ข้อพิจารณาเฉพาะของ BC: เซลล์ BC ดึงกระแสได้มากกว่าเล็กน้อย เนื่องจากไม่มีเงาด้านหน้า และไม่มีบัสบาร์ด้านหน้าเป็นตัวบ่งชี้ทางสายตา ดังนั้นการจัดวางจึงมักเพิ่มการตรวจสอบด้วยแสงเพื่อยืนยันขั้วของเซลล์ก่อนการเคลือบ เซลล์ BC ที่กลับด้านนั้นสังเกตได้ยากกว่าเซลล์แบบหน้าสัมผัสที่มีบัสบาร์ชัดเจน
ขั้นตอนที่ 4: การเชื่อมต่อบัสและครอสคอนเนคเตอร์
หลังจากจัดวางแล้ว ริบบิ้นบัสหลักจะเชื่อมต่อสตริงแบบอนุกรมเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้า
สำหรับโมดูล BC:
การติดริบบิ้นบัสเป็นไปตามหลักการเดียวกับโมดูลทั่วไป โดยบัดกรีริบบิ้นเข้ากับแผ่นบัสบาร์ที่ขอบเซลล์
เซลล์ BC มักมีแผ่นบัสบาร์ที่ออกแบบมาเฉพาะที่ขอบ ซึ่งกว้างกว่านิ้วที่ประสานกันอย่างละเอียด ดังนั้นการบัดกรีบัสจึงยังคงทำได้ด้วยอุปกรณ์ทั่วไป
การออกแบบ BC บางแบบใช้ขั้วต่อสตริงแบบรวมที่ติดระหว่างการเรียงสตริง ซึ่งสามารถลดขั้นตอนการเชื่อมต่อบัสที่แยกต่างหากได้
เทรนด์ล่าสุด ไฮบริดแบบชิงเกิล + BC: ผู้ผลิตบางรายกำลังทดสอบ BC แบบชิงเกิล โดยตัดเซลล์ BC เป็นแถบและซ้อนทับกัน ทำให้ไม่ต้องใช้ริบบิ้นบัสแยกต่างหาก กาวนำไฟฟ้าที่จุดซ้อนทับแต่ละจุดจะสร้างการเชื่อมต่อแบบอนุกรม ยังคงเป็นกลุ่มเฉพาะในปี 2025 แต่มีแนวโน้มสำหรับการจัดวางที่มีความหนาแน่นสูง
ขั้นตอนที่ 5: การประกอบชั้น (แผ่นหุ้ม + กระจก + แผ่นหลัง/กระจก)
การประกอบชั้นดูคล้ายกับโมดูลทั่วไปมาก
สำหรับโมดูล BC แบบกระจก/แผ่นหลัง:
แผ่นหุ้มด้านหลัง EVA หรือ POE หนา 0.45-0.5 มม. วางบนโต๊ะประกอบ
สตริง/เมทริกซ์ BC ถูกวางบนแผ่นนั้น
แผ่นหุ้มด้านหน้าวางทับบนเซลล์
กระจกด้านหน้า กระจกนิรภัยเคลือบ AR เพื่อการส่งผ่านแสงสูงสุด วางอยู่ด้านบน
สำหรับโมดูล BC แบบกระจก/กระจก ซึ่งกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้น:
กระจกด้านหน้า, ฟิล์ม encapsulant ด้านหน้า, แผงเซลล์, ฟิล์ม encapsulant ด้านหลัง, กระจกด้านหลัง (โปร่งใสเพื่อเพิ่มการรับแสงสองด้าน หรือทึบแสง)
ข้อควรทราบเกี่ยวกับ encapsulant เฉพาะสำหรับ BC:
POE (Polyolefin Elastomer) เป็นที่นิยมอย่างมากกว่า EVA สำหรับ BC เนื่องจากมีการส่งผ่านไอน้ำต่ำกว่า ซึ่งช่วยปกป้องหน้าสัมผัสด้านหลังจากการกัดกร่อนของความชื้น ทนทานต่อ PID ได้ดีกว่า ซึ่งสำคัญเมื่อโครงสร้างทางไฟฟ้าทั้งหมดอยู่ด้านหลัง และมีการยึดเกาะที่แข็งแรงกว่ากับพื้นผิวโลหะด้านหลังที่เรียบ
ความสม่ำเสมอของความหนาของ encapsulant มีความสำคัญมากขึ้นที่นี่ เนื่องจากการไหลที่ไม่สม่ำเสมอจะทำให้เกิดความแตกต่างทางแสงที่ด้านหน้าซึ่งเป็นด้านที่แสดงของโมดูล BC encapsulant ที่ไม่สม่ำเสมออาจทำให้เกิดฟองอากาศหรือรอยตำหนิที่มองเห็นได้ชัดเจนบนด้านหน้าที่ไม่มีบัสบาร์
ขั้นตอนที่ 6: การเคลือบ (Lamination)
ชุดประกอบจะเข้าสู่เครื่องเคลือบ ซึ่งอาจเป็นเครื่องจักรที่สำคัญที่สุดในสายการผลิตโมดูล
โปรไฟล์การเคลือบทั่วไปสำหรับโมดูล BC:
| ระยะ | อุณหภูมิ | สุญญากาศ | ความดัน | ระยะเวลา |
|---|---|---|---|---|
| อุ่นก่อน | 135-145°C | สุญญากาศเต็มที่ (<1 mbar) | - | 3-5 นาที |
| เจล (Gelation) | 145-150°C | สุญญากาศเต็มที่ | - | 5-8 นาที |
| การบ่ม / การกด | 145-155°C | ปล่อยสุญญากาศ | 0.8 atm (ไดอะแฟรมซิลิโคน) | 12-18 นาที |
| ระบบทำความเย็น | <80°C | - | รักษาความดัน | 5-10 นาที |
รอบเวลาทั้งหมด: 25-40 นาที ขึ้นอยู่กับ encapsulant และเครื่องเคลือบ
ความท้าทายในการเคลือบเฉพาะสำหรับ BC:
การกักเก็บอากาศที่หน้าสัมผัสด้านหลัง รูปแบบของนิ้วที่สลับกัน (interdigitated finger pattern) สร้างลักษณะพื้นผิวระดับจุลภาคที่ดักอากาศระหว่างการเคลือบ ผู้ผลิตชั้นนำใช้ฟิล์ม encapsulant ที่มีพื้นผิวหรือร่องขนาดเล็ก ซึ่งบางครั้งเรียกว่า venting encapsulant เพื่อให้อากาศระบายออกได้ง่ายขึ้นในช่วงสุญญากาศ
การบ่มกาวนำไฟฟ้า หากใช้ CA ในการทำ stringing การเคลือบจะทำหน้าที่สองอย่างคือห่อหุ้มโมดูลและบ่มกาวไปพร้อมกัน โปรไฟล์ต้องทำให้กาวบ่มเต็มที่ ประมาณ 150°C นานกว่า 10 นาที โดยไม่ทำให้สารห่อหุ้มเสียหาย
การจัดการการโค้งงอของเซลล์ เซลล์ BC โดยเฉพาะเซลล์บางที่ 140 ไมครอนหรือน้อยกว่า อาจโค้งงอเล็กน้อยจากความเค้นไม่สมมาตรของโลหะด้านหลัง การเคลือบต้องรองรับการโค้งงอนั้นโดยไม่เปลี่ยนระยะห่างระหว่างเซลล์ ดังนั้นความหนืดของสารห่อหุ้มระหว่างเจลจึงถูกปรับอย่างระมัดระวัง
อุปกรณ์เคลือบสำหรับโมดูล BC แบรนด์หลักเดียวกันให้บริการทั้งสายการผลิตทั่วไปและ BC แต่เครื่องเคลือบที่ปรับแต่งสำหรับ BC มีระบบสุญญากาศที่เพิ่มขึ้น (สองขั้นตอนถึง <0.5 mbar) ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิที่แม่นยำยิ่งขึ้น (ประมาณ ±1.5°C ทั่วโต๊ะ) และโปรไฟล์แรงดันไดอะแฟรมที่ตั้งโปรแกรมได้ ตั้งแต่แรงดันอ่อนไปจนถึงแรงดันเต็ม
ขั้นตอนที่ 7: การตัดแต่ง การทำความสะอาดขอบ และการใส่กรอบ
หลังการเคลือบ โมดูลจะได้รับ:
การตัดแต่งขอบ เอาสารห่อหุ้มที่ไหลเกินขอบกระจกออก
การเจียร/ลบมุมขอบเพื่อความปลอดภัยและลดจุดความเค้น
การติดกรอบด้วยซิลิโคนยาแนวหรือการย้ำเชิงกล
การใส่กรอบเฉพาะ BC โมดูล BC มักเป็นผลิตภัณฑ์ระดับพรีเมียมสำหรับหลังคาที่อยู่อาศัย BIPV และเชิงพาณิชย์ระดับสูง ดังนั้นรูปลักษณ์ของกรอบจึงมีความสำคัญมากกว่า กรอบสีดำ อโนไดซ์หรือทาสี เป็นมาตรฐานเพื่อคงรูปลักษณ์สีดำทั้งหมด โมดูล BC บางรุ่นไม่มีกรอบ ใช้เฉพาะน้ำยาซีลขอบ โดยเฉพาะสำหรับ BIPV โปรไฟล์กรอบอาจบางกว่าหรือใช้ข้อต่อมุมที่สะอาดกว่าเพื่อให้เข้ากับรูปลักษณ์เซลล์ที่เรียบหรู
ขั้นตอนที่ 8: การติดตั้งกล่อง Junction Box
กล่อง Junction Box ติดตั้งที่ด้านหลังและเชื่อมต่อกับริบบิ้นบัส
สำหรับโมดูล BC นิยมใช้กล่อง J-box ขนาดเล็กและเตี้ย เพื่อรูปลักษณ์และการติดตั้ง BIPV ผู้ผลิตบางรายใช้การออกแบบ J-box แบบรวมที่มีไดโอดบายพาสฝังอยู่ในโมดูลแทนที่จะอยู่ในกล่องภายนอก การบัดกรีหรือย้ำสาย J-box เข้ากับหางริบบิ้นบัสเหมือนกับโมดูลทั่วไป แต่สายควรเดินเลี่ยงจากพื้นผิวด้านหลังที่มีความหนาแน่นของหน้าสัมผัสสูงเพื่อป้องกันการลัดวงจร
ขั้นตอนที่ 9: การบ่มและการทำความเย็น
หลังจากใส่กรอบและ J-box:
การบ่มซิลิโคน: 15-30 นาทีที่อุณหภูมิห้อง หรือเร็วกว่าในอุโมงค์ลมร้อนที่ 60-80°C นาน 5-10 นาที
การปรับสภาพความร้อน: ผู้ผลิตบางรายนำโมดูลที่ประกอบแล้วผ่านอุโมงค์ทำความเย็นแบบควบคุมเพื่อให้สารห่อหุ้มเซ็ตตัวและลดความเครียดที่เหลืออยู่ก่อนการทดสอบทางไฟฟ้า
ขั้นตอนที่ 10: การทดสอบแฟลชและการถ่ายภาพด้วยแสงไฟฟ้า (EL)
ด่านตรวจสอบคุณภาพสุดท้ายก่อนบรรจุภัณฑ์
การทดสอบแฟลช (กราฟ I-V) เครื่องจำลองแสงอาทิตย์ โดยทั่วไปเป็นคลาส AAA+ ตามมาตรฐาน IEC 60904-9 จะยิงพัลส์แสงที่ปรับเทียบแล้ว (AM1.5G, 1000 W/m2, 25°C) และอ่านกราฟ I-V เต็มรูปแบบ: Pmax, Voc, Isc, FF และประสิทธิภาพต่อพื้นที่โมดูล
โมดูล BC มักทำได้:
ประสิทธิภาพโมดูล 22.5-24.0% สำหรับรูปแบบเซลล์ 182mm หรือ 210mm กระแสหลัก
กำลังไฟฟ้า 580-620W สำหรับโมดูลแบบครึ่งเซลล์ 72 เซลล์มาตรฐานที่ใช้เซลล์ M10
การถ่ายภาพด้วยแสงไฟฟ้า (EL) กระแสไฟฟ้าถูกป้อนภายใต้ไบอัสไปข้างหน้า และกล้องอินฟราเรดจะบันทึกแสงเรือง จุดมืดบ่งชี้รอยแตกขนาดเล็ก นิ้วหรือแถบสัมผัสที่ขาด การลัดวงจร หรือเซลล์ที่เสีย
หมายเหตุพิเศษสำหรับ EL ของ BC EL สำหรับโมดูล BC ถ่ายจากด้านหลัง ซึ่งเป็นที่อยู่ของหน้าสัมผัสและเส้นทางกระแส ภาพจะแตกต่างจาก EL ของเซลล์ด้านหน้า รูปแบบลายนิ้วแบบสลับกันจะเห็นชัดเจน และข้อบกพร่องมีลักษณะแตกต่าง ผู้ปฏิบัติงานและระบบ EL ที่ใช้ AI จำเป็นต้องมีคลังข้อบกพร่องเฉพาะสำหรับ BC
ขั้นตอนที่ 11: การตรวจสอบด้วยสายตา การติดฉลาก และบรรจุภัณฑ์
ขั้นตอนสุดท้าย:
ตรวจสอบด้วยสายตาเพื่อหาข้อบกพร่องด้านความสวยงาม รอยขีดข่วนกระจกหน้า ข้อบกพร่องของกรอบ สารกันซึมล้น
ติดฉลากพร้อมข้อมูลทางไฟฟ้า ใบรับรอง (IEC 61215, IEC 61730, MCS, UL และอื่นๆ) หมายเลขซีเรียล วันที่ผลิต
บรรจุภัณฑ์ โดยปกติ 30-36 โมดูลต่อพาเลท พร้อมตัวป้องกันมุม รัดและห่อ
เนื่องจากโมดูล BC อยู่ในกลุ่มพรีเมียม ระดับคุณภาพจึงสูงขึ้น: ผู้ผลิตบางรายตรวจสอบ EL 100% แทนการสุ่มตัวอย่าง มาตรฐานความสวยงามเข้มงวดขึ้น (ไม่มีข้อบกพร่องที่มองเห็นได้ภายในพื้นที่ทำงาน) และบรรจุภัณฑ์อาจเพิ่มวัสดุที่มีตราสินค้าหรือคู่มือการติดตั้งสำหรับกลุ่มลูกค้าที่อยู่อาศัย
3. ข้อพิจารณาด้านคุณภาพและความน่าเชื่อถือที่สำคัญสำหรับโมดูล BC
| ความท้าทาย | สาเหตุหลัก | การบรรเทา |
|---|---|---|
| การกัดกร่อนของหน้าสัมผัสด้านหลัง | ความชื้นโจมตีหน้าสัมผัสที่เป็นโลหะ | สารห่อหุ้ม POE, การออกแบบซีลขอบ, โครงสร้างกระจก-กระจก |
| การเสื่อมสภาพของกาวนำไฟฟ้า | ความล้าจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของรอยต่อ CA | สูตร CA ที่ปรับปรุงแล้ว, การออกแบบรอยต่อลดความเครียด |
| รอยแตกขนาดเล็กในเซลล์ (เวเฟอร์บาง) | ความเครียดเชิงกลในกระบวนการต่อสาย/วาง | การจัดการที่ลดความเครียด, CA แทนบัดกรี, สารห่อหุ้มที่บางกว่า |
| PID (การเสื่อมสภาพจากศักย์ไฟฟ้า) | ความเครียดจากแรงดันสูงที่รอยต่อด้านหลัง | สารห่อหุ้ม POE, การออกแบบเซลล์ป้องกัน PID, กล่องรวมสัญญาณที่ต่อกราวด์ |
| ความสม่ำเสมอของสี | ความแตกต่างของเวเฟอร์ที่มองเห็นได้บนด้านหน้าเปลือย | การคัดแยกสีขาเข้าที่เข้มงวด, ความสม่ำเสมอของกระบวนการ |
4. สถานะของการผลิตโมดูล BC ในปี 2026-2027
ตลาดโมดูล BC กำลังขยายตัวอย่างรวดเร็ว:
LONGi ทุ่มเทเต็มที่กับ BC (HPBC 2.0) ในฐานะเทคโนโลยีหลักรุ่นถัดไป โดยมีเป้าหมายกำลังการผลิตที่ประกาศไว้เกิน 50 GW ภายในสิ้นปี 2025
Aiko Solar has ramped ABC to multi-GW scale, with mass-production cell efficiency above 25.5%
Tongwei, JinkoSolar และ Risen Energy กำลังพัฒนา TBC (TOPCon-BC ไฮบริด) หรือ BC บริสุทธิ์รูปแบบต่างๆ สำหรับการผลิตในปี 2025-2026
Maxeon ยังคงผลิตโมดูล IBC ระดับพรีเมียมที่โรงงานในมาเลเซียและเม็กซิโก
ผู้จัดหาอุปกรณ์ เช่น Autowell, SC Solar และ Leadmicro ได้เปิดตัวระบบต่อสายและวางที่พร้อมสำหรับ BC โดยเฉพาะ
ประสิทธิภาพระดับโมดูลตอนนี้สูงถึง 23.0-24.0% สำหรับโมดูล BC เชิงพาณิชย์ (ซิลิคอนรอยต่อเดี่ยว) โดยมีระดับกำลังไฟฟ้า 600W+ ในฟอร์มแฟกเตอร์มาตรฐาน
ช่องว่างต้นทุนระหว่างโมดูล BC และ TOPCon แคบลงเหลือประมาณ 0.05-0.10 หยวน/วัตต์ หรือต่ำกว่า 0.02 ดอลลาร์สหรัฐ/วัตต์ และนักวิเคราะห์หลายคนคาดว่า BC จะถึงจุดคุ้มทุนกับ TOPCon ภายในปี 2026-2027 เมื่อการใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์เพิ่มขึ้นและปริมาณเงินต่อวัตต์ลดลงอย่างต่อเนื่อง
5. บทสรุป: การผลิตโมดูล BC - มากกว่าแค่การเปลี่ยนเซลล์
การสร้างโมดูล BC ไม่ใช่แค่การใส่เซลล์ BC ลงในสายการผลิตแบบเดิม การเชื่อมต่อ, การเลือกสารห่อหุ้ม, สูตรการเคลือบ, มาตรฐานการตรวจสอบและคุณภาพ ล้วนต้องการคำตอบที่ออกแบบมาโดยเฉพาะซึ่งเคารพเรขาคณิตและคุณค่าของเซลล์แบบ back-contact
ข้อดีคือ อุปกรณ์ วัสดุ และความรู้ด้านกระบวนการกำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว สิ่งที่เมื่อห้าปีก่อนให้บริการเฉพาะตลาดที่อยู่อาศัยระดับพรีเมียม ตอนนี้อยู่บนขอบของการนำไปใช้ในระดับ GW-scale
สำหรับผู้ที่กำลังพิจารณาเส้นทาง BC คำแนะนำนั้นง่ายมาก ทำให้ขั้นตอนการเชื่อมต่อโครงข่ายถูกต้องก่อน ซึ่งเป็นที่ที่ประมาณ 80% ของงานกระบวนการอยู่ การจัดเรียงสายให้ถูกต้อง เลือก encapsulant ที่เหมาะสม และส่วนที่เหลือของสายการผลิตจะเป็นการพัฒนาแบบค่อยเป็นค่อยไปมากกว่าการปฏิวัติ
ยุคของโมดูลแบบ back-contact มาถึงแล้ว
มุมมองของ Ooitech
เรามักจะบอกลูกค้าในสิ่งเดียวกันเมื่อพวกเขาถามเกี่ยวกับสายการผลิต BC: ทั้งเกมอยู่ที่ stringer และ encapsulant ไม่ใช่ส่วนอื่นของสายการผลิต ทำให้การจ่าย CA ทำซ้ำได้และเลือก POE ที่ดี และสายการผลิตโมดูลที่สร้างมาอย่างดีจะจัดการกับเรขาคณิตแบบ rear-contact โดยไม่มีปัญหา สิ่งหนึ่งที่ควรบอกคือ Ooitech จัดหาสายการผลิตโมดูล (assembly) เท่านั้น ไม่ใช่การผลิตเซลล์ ดังนั้นโครงการ BC จะจับคู่อุปกรณ์ layup, lamination และ testing ของเรากับเซลล์ BC ที่คุณจัดหา หากคุณต้องการเห็นกระบวนการนี้ทำงานในโรงงานจริง ช่อง YouTube ของ Ooitech ที่ www.youtube.com/ooitech เป็นสถานที่ที่ดีในการดูภาพการจัดเรียงสายและการเคลือบจริง
