โซลาร์เซลล์กับแผงโซลาร์: ชื่อเครื่องจักรไม่ได้บอกอะไร
สารบัญ
คำตอบสั้น: คำตอบสั้น ๆ: เซลล์สุริยะและแผงโซลาร์เซลล์ผลิตโดยสองอุตสาหกรรมที่แตกต่างกันในโรงงานที่แตกต่างกันสองแห่ง การผลิตเซลล์เริ่มจากเวเฟอร์ซิลิคอนและใช้เตาแพร่กระจาย PECVD และเครื่องพิมพ์สกรีนเพื่อผลิตอุปกรณ์ที่มีแรงดันประมาณ 0.5 V ถึง 0.6 V และประมาณ 95% ของเซลล์เชิงพาณิชย์เป็นซิลิคอนผลึก การผลิตแผงหรือโมดูลเริ่มจากเซลล์ที่เสร็จสมบูรณ์และใช้เครื่องเชื่อมต่อสตริง สถานีวางชั้น เครื่องลามิเนต เครื่องใส่กรอบ และเครื่องทดสอบเพื่อประกอบ 60 ถึง 144 เซลล์เป็นโมดูลปิดผนึกที่พิกัด 400 W ถึง 700 W โรงงานผลิตเซลล์ต้องการเตาที่อุณหภูมิสูงกว่า 800 °C และสภาวะห้องสะอาด ส่วนสายการผลิตโมดูลทำงานที่อุณหภูมิลามิเนตประมาณ 150 °C ในโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป Ooitech สร้างสายการผลิตโมดูลตั้งแต่ 5 MW ถึง 1.2 GW และไม่ได้ผลิตอุปกรณ์สำหรับการผลิตเซลล์ ความสับสนในการตั้งชื่อเป็นเรื่องจริงแม้ในแคตตาล็อกของเราเอง ซึ่งเครื่องจักรที่จัดการเซลล์ระหว่างการประกอบโมดูลมีชื่อว่าเซลล์สุริยะ
โดย Jerry ฝ่ายการตลาดผลิตภัณฑ์ที่ Ooitech
ผมได้รับคำถามลักษณะนี้เกือบทุกสัปดาห์: ผู้ซื้อถามว่าเราผลิตเซลล์สุริยะหรือไม่ แต่สิ่งที่พวกเขาต้องการสร้างจริง ๆ คือสายการผลิตโมดูล บางครั้งพวกเขาเปรียบเทียบใบเสนอราคาการผลิตเซลล์มาระยะหนึ่งก่อนที่ใครจะถามว่าอะไรคือสิ่งที่ป้อนเข้าสู่กระบวนการของพวกเขา
เรื่องนี้เกิดขึ้นตลอดเวลา และไม่ใช่ความผิดของผู้ซื้อ เครื่องจักรของเราเองมีชื่อเช่น Solar Cell Laser Cutting Machine และ Solar Cell Tabber Stringer พวกมันจัดการเซลล์ และอยู่ในโรงงานผลิตแผง
สองโรงงาน สองธุรกิจที่แตกต่างกัน
เซลล์สุริยะคืออุปกรณ์โฟโตวอลตาอิกเดี่ยว — มีขนาดประมาณ 16 ถึง 23 ซม. ให้แรงดันประมาณ 0.5 ถึง 0.6 โวลต์ แผงโซลาร์เซลล์ประกอบด้วยเซลล์จำนวนมากที่ต่อแบบอนุกรมเพื่อเพิ่มแรงดัน จากนั้นต่อแบบขนานเพื่อเพิ่มกระแส
นั่นคือความสัมพันธ์ทั้งหมด ผลิตภัณฑ์ทั้งสองผลิตโดยสองอุตสาหกรรม
| การผลิตเซลล์ | การผลิตแผง (โมดูล) | |
|---|---|---|
| อินพุต | เวเฟอร์ซิลิคอน | เซลล์ที่เสร็จสมบูรณ์และคัดเกรดแล้ว |
| ผลผลิต | หนึ่งเซลล์ที่ ~0.6 V | หนึ่งโมดูลปิดผนึก 400–700 W |
| อุปกรณ์เอกลักษณ์ | เตาแพร่กระจาย, PECVD, เครื่องพิมพ์สกรีน, เตาเผา | เครื่องเชื่อมต่อสตริง (บัดกรีเซลล์เป็นสตริง), เครื่องลามิเนต, เครื่องใส่กรอบ, เครื่องทดสอบ EL และ IV |
| อุณหภูมิกระบวนการ | สูงกว่า 800 °C บวกกับการเคลือบสุญญากาศ | การลามิเนตประมาณ 150 °C; การบัดกรีเป็นขั้นตอนสั้นที่ใช้งบประมาณความร้อนต่ำ |
| ใครดำเนินการ | ผู้ผลิตขนาดใหญ่จำนวนไม่มาก | โรงงาน 5 MW ถึง 1 GW รวมถึงผู้เข้าใหม่ในระดับภูมิภาค |
เราที่ Ooitech จัดหา สายการผลิตแผง ตั้งแต่ 5 MW ถึง 1.2 GW เราไม่ได้ผลิตเตาแพร่กระจาย ระบบ PECVD หรือเครื่องพิมพ์สกรีน หากคุณกำลังสร้างโรงงานผลิตเซลล์ ผมเป็นคนผิดที่จะถาม
จุดสิ้นสุดของการผลิตเซลล์
การผลิตเซลล์เริ่มจากโพลีซิลิคอนและสิ้นสุดด้วยกล่องเซลล์ที่ผ่านการทดสอบ ห้าขั้นตอนโดยประมาณ
โพลีซิลิคอนถูกหลอมและหล่อเป็นแท่งมัลติคริสตัลไลน์หรือดึงเป็นแท่งโมโนคริสตัลไลน์ด้วยกระบวนการ Czochralski แท่งถูกตัดเป็นเวเฟอร์ ทำความสะอาด และสร้างพื้นผิวให้เก็บแสงได้มากขึ้น
เซลล์สุริยะโมโนคริสตัลไลน์แบบครึ่งตัดที่มีบัสบาร์ ก่อนการประกอบโมดูล
จากนั้นคือการเจือปน โบรอนและฟอสฟอรัสถูกแพร่กระจายเข้าไปเพื่อสร้างรอยต่อ p-n และเส้นทางนำไฟฟ้าที่เกิดขึ้นรอบขอบเวเฟอร์ถูกกำจัดเพื่อป้องกันการลัดวงจร ต่อไปเป็นการเคลือบป้องกันการสะท้อน โดยปกติเป็นซิลิคอนไนไตรด์ที่ déposited ด้วยการสะสมไอเคมีแบบพลาสมาเสริม สุดท้ายหน้าสัมผัสโลหะถูกพิมพ์สกรีนด้วยเพสต์เงินหรือทองแดงและเผา
เมื่อเสร็จสิ้นคุณจะได้เซลล์ มันถูกทดสอบ คัดแยกตามกระแส บรรจุ และขาย นั่นคือจุดสิ้นสุดของอุตสาหกรรมหนึ่ง
ประมาณ 95% ของเซลล์ PV เชิงพาณิชย์เป็นซิลิคอนผลึก และส่วนที่เหลือส่วนใหญ่เป็นฟิล์มบางแคดเมียมเทลลูไรด์ การผลิตเซลล์ใช้เงินลงทุนสูงและถูกครอบงำโดยผู้เล่นรายใหญ่ไม่กี่ราย การเปลี่ยนแปลงทุกเจเนอเรชันจาก Al-BSF เป็น PERC และจาก PERC เป็น TOPCon ถูกขับเคลื่อนโดยกลุ่มผู้ผลิตที่รวมศูนย์เดียวกัน PERC เพียงอย่างเดียวเพิ่มผลผลิตพลังงานประมาณ 12% เมื่อเทียบกับโครงสร้าง Al-BSF แบบเก่า
จุดเริ่มต้นของการผลิตแผง
เซลล์สุริยะที่คัดเกรดแล้วป้อนเข้าสู่สายการประกอบโมดูลบนสายพานลำเลียง
การประกอบโมดูลรับกล่องเซลล์และเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ หกสถานีตามลำดับ
เริ่มด้วยเลเซอร์ที่ตัดเซลล์ให้ได้ขนาดสำหรับรูปแบบครึ่งตัดและแบบเกล็ด เลเซอร์ที่ตั้งอุณหภูมิสูงเกินไปจะทำลายขอบเซลล์ และรอยร้าวขนาดเล็กที่เกิดขึ้นจะมองไม่เห็นจนกว่าจะตรวจด้วยอิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์ — ซึ่งถึงตอนนั้นโมดูลถูกปิดผนึกแล้ว จากนั้นเครื่องสตริงจะบัดกรีริบบอนลงบนทุกเซลล์และเชื่อมเป็นสตริงอนุกรม บน AM050FH ของเรา ช่วงเซลล์อยู่ที่ 161 มม. ถึง 230 มม. การแตกหักของเซลล์ต่ำกว่า 0.2% และผลผลิตการบัดกรีสูงกว่า 95% ข้อบกพร่องทั้งสองไม่สามารถแก้ไขได้ในขั้นตอนถัดไป เซลล์ที่แตกร้าวซึ่งเข้าสู่เครื่องลามิเนตจะออกมาเป็นเศษ ไม่ใช่ของที่นำกลับมาซ่อม
หัวบัดกรีวางริบบอนทองแดงลงบนเซลล์สุริยะ
เครื่องเชื่อมต่อสตริงเซลล์สุริยะอัตโนมัติในโรงงานโมดูล
การวางชั้นคือจุดที่สแต็กประกอบเข้าด้วยกัน: สตริงวางบนกระจก โดยมีสารห่อหุ้ม (EVA) ด้านบนและด้านล่าง และแผ่นหลังด้านบน จากนั้นเครื่องลามิเนตดึงสุญญากาศ ใช้แรงดัน และคงสแต็กไว้ที่ประมาณ 150 °C จนกว่า EVA จะเชื่อมขวางเป็นหน่วยปิดผนึกเดียว ช่วงอุณหภูมินั้นแคบกว่าที่โบรชัวร์อุปกรณ์บอก และแท่นที่มีมุมเย็นจะทิ้งสารห่อหุ้มที่ยังไม่บ่มซึ่งจะลอกออกในอีกหลายปีต่อมา ตัวเครื่องลามิเนตเอง คือจุดที่ความเสี่ยงส่วนใหญ่อยู่ การใส่กรอบ กล่องรวมสาย และการทดสอบขั้นสุดท้ายทำให้โมดูลเสร็จสมบูรณ์ และประตูทดสอบทั้งสองควรอยู่แบบอินไลน์มากกว่าที่ปลายสายการผลิต โรงงานที่ทดสอบเฉพาะโมดูลสำเร็จรูปได้ลามิเนตข้อบกพร่องจากการสตริงทุกอย่างเข้าเป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่สามารถนำกลับมาซ่อมได้แล้ว
การตรวจสอบอิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์ของสตริงเซลล์ที่บัดกรีแล้ว
ทุกเครื่องในรายการนั้นอยู่บนสายการผลิตโมดูล รวมถึงเครื่องที่มีชื่อตามเซลล์
ด้านเซลล์ถูกเขียนแยกไว้ใน คู่มือกระบวนการผลิตเซลล์สุริยะ TOPCon.
ทำไมความสับสนนี้จึงทำให้เสียเงิน
การเข้าใจผิดในเรื่องนี้จะเปลี่ยนแผนเงินทุนของคุณไปคนละระดับหนึ่ง
โรงงานผลิตเซลล์ต้องใช้เตาเผาอุณหภูมิสูง การเคลือบสุญญากาศ และสภาพแวดล้อมระดับคลีนรูม โรงงานประกอบโมดูลต้องใช้โรงงานอุตสาหกรรม กำลังไฟปานกลาง และทีมช่างเทคนิคที่ฝึกได้ภายในไม่กี่เดือน สำหรับกำลังการผลิตตามที่ระบุเท่ากัน เงินลงทุนต่างกันประมาณหนึ่งระดับ ความต่างนี้ปรากฏในอาคารที่คุณเช่า การเชื่อมต่อไฟฟ้าที่คุณยื่นขอ ใบอนุญาต ทักษะที่คุณจ้าง และระยะเวลาที่คุณต้องรอก่อนโมดูลที่ขายได้ชิ้นแรกจะออกจากประตู ผู้ซื้อที่ตั้งงบผิดจะระดมทุนมากเกินกว่าที่ใช้ได้จริง หรือระดมทุนน้อยเกินไปและต้องหยุดกลางทางโดยมีแต่โครงสร้างอาคารและไม่มีอุปกรณ์
มีกับดักที่สอง ซัพพลายเออร์เสนอราคาเป็น MW ต่อปี และ MW ต่อปีนั้นส่วนหนึ่งเป็นการคำนวณจากกำลังวัตต์ สมมติเครื่องจักรประมวลผล 24 โมดูลต่อชั่วโมง ถ้ากำหนดโมดูลที่ 275 W คุณจะได้ประมาณ 57 MW ต่อปี ถ้ากำหนดโมดูลเดิมที่ 550 W เครื่องเดิมก็ผลิตได้ 114 MW ทันที ไม่มีอะไรในห้อง เตาปั๊ม หรือรอบการผลิตเปลี่ยนไป เมื่อเปรียบเทียบใบเสนอราคา ให้ขอจำนวนโมดูลที่ขายได้ต่อชั่วโมงและแปลงเป็น MW เองโดยใช้ผลิตภัณฑ์ที่คุณจะผลิตจริง
กำลังการผลิต PV ที่ติดตั้งทั่วโลกสูงถึงประมาณ 1,185 GW ภายในสิ้นปี 2022 คิดเป็นกว่า 6% ของไฟฟ้าโลก และต้นทุนไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ลดลงประมาณ 85% ตั้งแต่ปี 2010 การเติบโตแบบนี้ดึงผู้เล่นหน้าใหม่จำนวนมากเข้าสู่การประกอบโมดูล ซึ่งเป็นเหตุผลที่ผู้ซื้อรายใหม่จำนวนมากมาถึงคำถามเรื่องเซลล์กับแผง
ทำไมความสับสนจึงยังคงอยู่
ตัวเลข 95% ทำให้การผลิตเซลล์ดูเหมือนเป็นอุตสาหกรรมกว้าง เมื่อจริง ๆ แล้วมันแคบและกระจุกตัว ปัจจัยที่ใหญ่กว่าอยู่ใกล้ตัวกว่า สายการผลิตโมดูลซื้อเซลล์ จัดการเซลล์ ตัดเซลล์ และทดสอบเซลล์ตลอดทั้งวัน ดังนั้นการตั้งชื่ออุปกรณ์ตามสิ่งที่มันสัมผัสจึงเป็นเรื่องธรรมชาติ นิสัยนั้นหมดประโยชน์ทันทีที่คุณพยายามหาว่าคุณกำลังถูกขายอะไร
สี่คำถามที่ต้องถามก่อนเปรียบเทียบใบเสนอราคา
ถามสิ่งเหล่านี้ก่อนเปรียบเทียบใบเสนอราคาใด ๆ สองใบ
เริ่มจากการขอรายการสถานี ใบเสนอราคาสายการผลิตโมดูลจะระบุเครื่องเชื่อมต่อแถบ วางชั้น เครื่องลามิเนต การใส่กรอบ และเครื่องทดสอบ — ลำดับทั้งหมดอยู่ที่นี่ — ขณะที่ใบเสนอราคาสายการผลิตเซลล์จะระบุเตาเผา การเคลือบ และการพิมพ์ คำตอบเดียวนั้นมักจะจบเรื่องได้
ถ้ายังไม่จบ ให้ถามว่าอะไรใส่เข้าไปตอนเริ่มกระบวนการ เวเฟอร์หมายถึงการผลิตเซลล์ กล่องเซลล์สำเร็จรูปหมายถึงการประกอบโมดูล ถามว่าอาคารมีลักษณะอย่างไร — ห้องระดับคลีนรูมพร้อมระบบจ่ายไฟหนักบ่งชี้ถึงโรงงานผลิตเซลล์ โรงงานอุตสาหกรรมทั่วไปบ่งชี้ถึงสายการผลิตโมดูล และถามว่าผลผลิตวัดเป็นอะไร: โมดูลต่อชั่วโมงคือสายการผลิตโมดูล เวเฟอร์ต่อชั่วโมงคือสายการผลิตเซลล์
ซัพพลายเออร์ที่ไม่สามารถตอบคำถามแรกได้ชัดเจนก็ได้ตอบไปแล้ว
คำถามที่พบบ่อย
แผงโซลาร์เป็นเพียงเซลล์แสงอาทิตย์หลายเซลล์รวมกันหรือไม่? ในทางไฟฟ้า ใช่ — 60 ถึง 72 เซลล์ต่ออนุกรม หรือ 144 เซลล์ในรูปแบบครึ่งตัด ในทางกายภาพมันเป็นผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างจากโรงงานที่แตกต่าง เซลล์มาถึงสำเร็จรูปและคัดเกรดแล้ว หน้าที่ของสายการผลิตโมดูลคือเชื่อมต่อ ห่อหุ้ม และปกป้องเซลล์เหล่านั้น
บริษัทเดียวสามารถดำเนินการทั้งสองอย่างได้หรือไม่? ผู้ผลิตขนาดใหญ่บางรายทำเช่นนั้นในพื้นที่เดียวกัน พวกมันเป็นอาคารแยกกันพร้อมอุปกรณ์แยกกันและมักมีทีมแยกกัน และผู้ผลิตโมดูลส่วนใหญ่ซื้อเซลล์จากผู้ผลิตเซลล์เฉพาะทาง
ซัพพลายเออร์ของฉันเสนอราคา "เครื่องเซลล์แสงอาทิตย์" มันสำหรับโรงงานแบบไหน? ตรวจสอบกระบวนการ ถ้ามันบัดกรีริบบอน ตัดเซลล์สำหรับเลย์เอาต์ครึ่งตัด หรือทดสอบโมดูลสำเร็จรูป มันคืออุปกรณ์สายการผลิตโมดูล
แบบไหนทำกำไรได้มากกว่า? การประกอบโมดูล จากตัวเลขที่ฉันเห็น แต่ข้อได้เปรียบนั้นบางกว่าที่ช่องว่างเงินลงทุนบ่งชี้ สายการผลิตโมดูลใช้เงินลงทุนน้อยกว่าและถึงการผลิตได้ในไม่กี่เดือน ดังนั้นหลายโรงงานจึงแข่งขันกันสำหรับคำสั่งซื้อเดียวกันและอัตรากำไรยังคงตึงตัว การผลิตเซลล์ต้องใช้เงินลงทุนมากกว่ามากและถูกครอบงำโดยเจ้าของไม่กี่ราย ซึ่งทำให้ราคาคงที่กว่าแต่ทำให้การเข้าสู่ตลาดแทบเป็นไปไม่ได้หากไม่มีงบดุลขนาดใหญ่ ไม่ว่าจะทางไหน อัตราการใช้งานเป็นตัวตัดสินผลลัพธ์ก่อนที่เทคโนโลยีจะเข้ามาเกี่ยวข้องเสียอีก
ประสิทธิภาพของเซลล์จำกัดสิ่งที่โมดูลของฉันทำได้หรือไม่? ใช่ และเพดานนั้นถูกกำหนดไว้ก่อนที่เซลล์จะมาถึงคุณด้วยซ้ำ สายการผลิตโมดูลสามารถรักษาประสิทธิภาพของเซลล์หรือทำให้สูญเสียไปได้ ผ่านรอยแตกขนาดเล็ก จุดบัดกรีเย็น หรือ EVA ที่ไม่เชื่อมขวางอย่างสมบูรณ์ มันไม่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพที่เซลล์ไม่มีได้ สายการผลิตโมดูลปกป้องเพดานที่มันไม่ได้สร้างขึ้น
ใบเสนอราคาของฉันเป็น MW ต่อปี เปรียบเทียบได้หรือไม่? เฉพาะเมื่อใบเสนอราคาทั้งสองใช้กำลังวัตต์ของโมดูลเดียวกันและสมมติฐานเวลาทำงานเดียวกัน แปลงเป็นโมดูลที่ขายได้ต่อชั่วโมงก่อน แล้วจึงใช้กำลังวัตต์ของผลิตภัณฑ์คุณเอง
สิ่งที่ต้องทำต่อไป
ครั้งต่อไปที่คุณส่งคำสอบถาม ให้ใส่บรรทัดหนึ่งไว้ด้านบน: กรุณาระบุรายการสถานีทั้งหมดพร้อมเวลารอบต่อสถานี ซัพพลายเออร์ที่มีข้อมูลจะส่งให้ภายในสองนาที ซัพพลายเออร์ที่ไม่มีจะส่งตัวเลข MW ต่อปีมาแทน
