BC Hücre Uyumluluğu: Altı Üretici, Tek Tabber Stringer

Hızlı yanıt: Ooitech, LONGi, AIKO (ABC), JinkoSolar, Huanghe Hydropower, GCL ve TCL tarafından üretilen arka kontak hücrelerini aynı tabber stringer üzerinde, tek bir makine ve tek bir reçete kütüphanesi kullanarak kaynayan bir uyumluluk programını tamamladı. TOPCon ve HJT hücreleri aynı platformda çalıştırıldı. Program hizalama, ıslatma, bağlantı mukavemeti, elektrolüminesans ve stringleme sonrası eğrilik konularını kapsadı. Bu, kendi test çalışmamız ve hücre üreticilerinin denizaşırı proje ekiplerinin geri bildirimleridir; bir sertifikasyon değildir.

Başlamadan önce "uyumlu"nun ne anlama gelmesi gerekiyordu

Bir hücre tipini iyi çalıştıran bir tabber yapmak zor değildir. Şu anda seri üretimde olan her hücre tipini, aynı şasi üzerinde, ürünler arasında mekanik değişiklik yapmadan çalıştıran bir tabber ise farklı bir problemdir. Hedef buydu: bir gösterim kaynağı değil, müşterinin kalifiye edip çalıştırabileceği her hücre ailesi için bir üretim reçetesi.

Uyumluyu dört koşul olarak tanımladık. Makine, ribbonu hücrenin kendisinin tanımladığı pad veya parmak penceresi içine yerleştirmelidir. Bağlantı, tüm temas alanı boyunca ıslatmalı ve bir intermetalik katman oluşturmalıdır. Hücre, termal döngüyü çatlamadan atlatmalı ve string laminasyon yapılabilecek kadar düz çıkmalıdır. Kaynak yapan ama eğrilen ya da kaynak yapan ama dizgi sırasında çatlayan bir hücre, mikroskop altında bağlantı doğru görünse bile tanımı karşılamaz.

Makineden geçen hücre tipleri

Program, hacimli olarak sevk edilen arka kontak ürünlerini ve ana akım ön kontak ailelerini kapsadı; böylece aralarında geçiş yapan bir hat ikinci bir platforma ihtiyaç duymaz. Arka kontak hücreler altı üreticiden geldi; ön kontak hücreler aynı program çalışmalarından geldi.

Hücre boyutları 166 mm'den 210 mm'ye kadar, her üreticinin sevk ettiği yarım hücre formatları dahil, busbar sayıları üçten yirmiye kadar, busbarsız düzenler dahil olacak şekilde değişti. Ribbon yerleştirmede arka kontak hücrelerde yuvarlak tel yerine düz ribbon kullanıldı, çünkü arka pad tanımlı genişliğe sahip düz bir yüzeydir ve yuvarlak tel ona yalnızca bir çizgi boyunca temas eder.

Arka kontak hücreler neden yerlerini aldıkları hücrelerden daha zor kaynaklanır

Ön kontak bir hücrede ribbon geniş busbar padlerine iner ve bağlantı görünür. Arka kontak bir hücrede her iki polarite de arkada, birbirine geçmiş şekilde yer alır ve parmak başına lehimlenebilir alan, bir busbarın sağladığının çok küçük bir kısmıdır. Bundan üç sonuç çıkar ve üçü de metalurjik değil mekaniktir.

Ön kontak bağlantıyı görünür busbarlarda bırakır; arka kontak onu arkadaki dar padlere taşır, burada bir şerit karşı polaritenin yanında yer alır.

Hizalama penceresi daralır

Busbar hücresinde yanlış yerleştirilmiş bir ribbon hâlâ metalle örtüşür. Arka kontak hücresinde aynı kayma, şeridi karşı polaritedeki iki parmağın arasına yerleştirebilir; bu zayıf bir bağlantı değil, bir kısa devredir. Bu nedenle yerleştirme toleransı onlarca mikron cinsinden belirtilmeli ve tam bir vardiya boyunca korunmalıdır; bu yüzden platform yalnızca mekanik dayanaklar yerine CCD hizalaması kullanır .

Hücre daha incedir ve daha az toleranslıdır

Seri üretimdeki arka kontak hücreler 130 ila 170 mikron aralığındadır ve arka yüzey tüm ara bağlantı desenini taşır. Ön kontak bir makinenin göze alabileceği her kilogram bastırma kuvveti burada çatlak riskidir. Basınç, teması garanti etmeye yetecek kadar olmalı ve fazlası olmamalıdır; bu da yükü plaka düzlüğüne ve şeridin nasıl gerildiğine yükler.

Eğrilik bağlantı sırasında değil, sonrasında ortaya çıkar

Lehim, hücrenin kendi genleşme aralığının çok üzerinde bir sıcaklıkta katılaşır ve bakır, soğuma sırasında silikondan yaklaşık altı kat daha hızlı büzülür. Bu uyumsuzluk ribbonun basınç altında akmasıile absorbe edilir; bu amaçlanan mekanizmadır — ancak arka kontak bir hücrede ribbon, laminasyon için düz kalması gereken bir yüzey boyunca uzanır. Gözle görülür şekilde eğilmiş bir string, oluşmayı bekleyen bir laminasyon hatasıdır ve en son ortaya çıkan arıza modudur.

Bağlantının oluştuğu sıcaklık, tüm bunlar üzerindeki en büyük tek kaldıraçtır. Daha düşük katılaşma sıcaklığı, hücreye kilitlenen daha az gerilme demektir. Aynı zamanda intermetalik katmanın oluşması için daha az marj demektir; bu nedenle pencere "mümkün olduğunca soğuk" değil, "bağlantının izin verdiği kadar soğuk"tur.

Üç kimya, üç sıcaklık penceresi, tek platform

Tek bir makinenin pazarı kapsayabilmesinin nedeni, hücre aileleri arasındaki farkların neredeyse tamamen termal ve mekanik olması ve her ikisinin de programlanabilir olmasıdır. Ürünler arasında değişen şey profil, bekleme süresi, bastırma basıncı, ribbon spesifikasyonu ve hizalama modelidir — donanım değil.

Hücre ailesi tavanı, lehim alaşımı ise tabanı belirler. Kullanılabilir pencere, ikisi arasındaki boşluktur.

Bu platformda iki hücre ailesi arasında reçete değişimi bir kütüphane değişikliğidir: profil, basınçlar ve hizalama modeli birlikte yüklenir ve hat serbest bırakılmadan önce ilk string denetlenir. "Makine bunu yapabilir" ile "hücre tedariki değiştiğinde bunu salı öğleden sonra çalıştırabilirsiniz" arasındaki pratik fark budur.

Program nasıl yürütüldü

Her hücre tipi aynı altı kontrolden aynı sırayla geçti, böylece sonuçlar tartışılmak yerine üreticiler arasında karşılaştırılabildi.

Her hücre kaynağında aynı altı kontrol, aynı sırayla, böylece sonuçlar tartışılmak yerine karşılaştırılabildi.

• Gelen EL. Her parti kaynaktan önce görüntülendi ve önceden çatlağı olan her hücre ayıklandı, böylece kırılma sayıları tedarikçi kusurlarıyla şişirilemedi.
• Yerleştirme. Şerit konumu, her çalışmanın ilk, orta ve son stringinde hücre kenarına değil ped kenarına göre ölçüldü.
• Islatma ve bağlantı geometrisi. İntermetalik tabakanın sürekli ve çalışma kalınlığı aralığında olduğunu, kalın ve kırılgan ya da ince ve eksik olmadığını doğrulamak için kesitler parlatıldı.
• Soyma mukavemeti. Şerit, bir çekme çerçevesinde sabit açı ve hızda soyuldu; kuvvetin yanı sıra kopma konumu da kaydedildi, çünkü hücrede kopan bir bağlantı, arayüzde kopan bir bağlantıdan farklı bir sorundur.
• Kaynak sonrası EL. Süreç tarafından oluşturulan çatlaklar, parmak kesintileri ve şöntler, gelen denetimle aynı ayarlarda görüntülendi.
• Çarpılma ve termal çevrim. Soğutma sonrası string düzlüğü ölçüldü, ardından düzenekler yeniden görüntülenmeden ve yeniden soyulmadan önce termal çevrimden geçti.

Sıra önemlidir. Soyma mukavemetiyle başlayıp orada duran bir program, üç ay sonra çatlayan bağlantıları geçirir ve bir çekme testinde hiç ortaya çıkmadan laminasyon verimini mahveden çarpılmayı kaçırır.

Sonuçların gösterdikleri

Altı arka kontak kaynağının tümü, aralarında hiçbir donanım değişikliği yapılmadan aynı platformda kaynaklandı. Önemli olan varyasyon markadan markaya değil, partiden partiye idi: macun kalınlığı, parmak genişliği ve hücre kalınlığı çalışma profilini hücre üreticisinden daha fazla etkiledi; bu nedenle reçete kütüphanesi tedarikçi adına göre değil hücre spesifikasyonuna göre indekslenir.

Gördüğümüz arıza modları tanıdık olanlardı ve tanıdık kollara yanıt verdiler. Soğuk bağlantılar yetersiz tepe sıcaklığa veya depolamada oksitlenmiş bir kaplamaya dayanıyordu. Sararma ve şerit gevrekleşmesi, çok fazla ısının çok uzun süre uygulanmasına dayanıyordu. Çatlaklar, baskı kuvvetinin en yüksek ve hücre kalınlığının en düşük olduğu yerlerde yoğunlaştı. Çarpılma, lehimleme profiliyle değil, şerit spesifikasyonuyla çok daha güçlü bir şekilde ilişkiliydi.

Kırılma konusunda platform, A Sınıfı hücrelerde %0,2 veya altı olarak belirtilmiştir ve program çalışmaları hücre aileleri genelinde bu rakamla tutarlıydı. Hücre üreticilerinin denizaşırı operasyonlarından kaynaklı numuneler alan proje ekipleri, bağlantı kalitesini ve string verimini aynı hücrelerdeki benzer ekipmanlardan gördüklerinin üzerinde değerlendirdi. Bu, numunelere ilişkin değerlendirmeleridir, bir sertifika değildir ve biz bunu bir spesifikasyon değil, bir sinyal olarak ele alıyoruz.

Bu iddiaların bittiği yer

Üç sınırı açıkça belirtmek gerekir, çünkü aşırı yorumlanmış bir iddiaya dayanan satın alma kararı kötü bir karardır.

Birincisi, bu Ooitech'in kendi test çalışması artı müşteri deneme geri bildirimidir. Hiçbir üçüncü taraf laboratuvar uyumluluğu sertifikalandırmamıştır ve hiçbir hücre üreticisi makineyi onaylamamıştır. İkincisi, uyumluluk bize verilen hücre spesifikasyonlarında gösterilmiştir; bu, bu ürünlerin her gelecek revizyonuyla aynı şey değildir; yeni bir macun veya yeni bir parmak geometrisi yeni bir kalifikasyondur. Üçüncüsü, hücre tipi kapsamı platformun ve reçetenin bir özelliğidir; herhangi bir hücrenin ilk denemede isim plakası veriminde çalışacağına dair bir vaat değildir. Verim, hücrenin ne kadar denetim ve taşıma gerektirdiğinin bir fonksiyonudur ve arka kontak hücreler daha yavaş uçta yer alır.

Bugün arka kontak seçen bir hat için neyi değiştirir

İki yıl önce arka kontağa yatırım yapan bir modül hattı, özel bir makine ile bir uzlaşma arasında seçim yapmak zorundaydı. Özel bir makine, hattı tek bir hücre kaynağına ve tek bir hücre revizyonuna kilitliyordu. Bir uzlaşma, yeni hücrelerde verim kaybını kabul etmek anlamına geliyordu. Sevk edilen arka kontak ürünleri genelinde kapsam bu ödünleşimi ortadan kaldırır ve üç kararı değiştirir.

Ekipman spesifikasyonunu nasıl yazdığınızı değiştirir: hücreden bağımsız kapsam, kabul kriterlerine girer; bakiye ödemesinden önce kendi malzemenizde gösterilecek hücrelerin adlandırılmış bir listesiyle birlikte. Kapasiteyi nasıl planladığınızı değiştirir, çünkü hücre ailelerini değiştirebilen bir hat, pazar hareket ettiğinde ikinci bir stringer'a ihtiyaç duymaz. Ve reçete devrinde ne talep ettiğinizi değiştirir, çünkü değer, makinenin bir sıcaklığı tutma yeteneğinde değil, kalifiye profiller kütüphanesindedir.

Bu iddiayı öne süren her tedarikçiye sorulacak dört şey

Artık her tabber tedarikçisi arka kontak hücreleri işlediğini söyleyecektir. Aşağıdaki sorular bir programı bir paragraf pazarlamadan ayırır.

• Tam olarak hangi hücreler ve hangi revizyonda? Üretici listesi, parça numaraları ve macun nesilleri listesinden daha zayıftır.
• Ne ölçüldü ve neye göre? Ped kenarına göre yerleştirme, kopma konumu kaydedilmiş soyma, string başına milimetre cinsinden çarpılma, eşleştirilmiş ayarlarda EL.
• Sizin hücrelerinizde tekrarlanabilir mi? Kendi malzemenizde, sizin veya onların sahasında, kabul rakamları önceden kararlaştırılmış bir tanık testi.
• Bir geçiş maliyeti nedir? Anahtar başına zaman, sarf malzemeleri, hurda ve operatör eğitimi; makine başına değil.

Bir tedarikçi dört sorunun hepsine sayılar ve bir test raporuyla yanıt veriyorsa, iddia muhtemelen gerçektir. Üçüncü soruya yanıt bir broşürse, bu henüz bir uyumluluk programı değildir.

Sıkça sorulan sorular

Bu, makinenin piyasadaki her hücreyi kaynak yaptığı anlamına mı gelir?

Bu, platformun bize tedarik edilen arka kontak, TOPCon, HJT ve PERC hücrelerinde, 166 mm ile 210 mm formatları ve üç ile yirmi busbar arasında, busbar'sız düzenler dahil olmak üzere gösterildiği anlamına gelir. Yeni bir macun, farklı bir parmak geometrisi veya farklı bir metalizasyon yığınına sahip bir hücre, otomatik bir geçiş değil, yeni bir kalifikasyondur.

Ooitech bu hücre üreticilerinin ekipmanı onayladığını mı iddia ediyor?

Hayır. Onların hücreleri test malzemesiydi. Geri bildirim, kaynaklı numuneler alan denizaşırı proje ekiplerinden geldi ve biz bunu geri bildirim olarak raporluyoruz. Hiçbir onay, ortaklık veya sertifika ima edilmemektedir ve marka adları burada yalnızca kaynak yapılan hücreleri tanımlamak için yer almaktadır.

Tek bir makine gerçekten HJT ve arka kontak çalıştırabilir mi?

Evet, çünkü HJT üzerindeki kısıt termaldir ve arka kontak üzerindeki kısıt mekaniktir ve her ikisi de donanım yerine parametrelerle kontrol edilir. HJT daha düşük bir tepe değerde, daha uzun bir bekleme süresi ve daha yumuşak bir rampa ile çalışır; arka kontak ise daha sıkı yerleştirme ve daha düşük baskı kuvveti ile geleneksel reflow'da çalışır.

Arka kontak hücrelerde hangi verim beklenmelidir?

Aynı platform derecesinde ön kontak hücrelerden daha düşük, çünkü hizalama ve denetim hücre başına daha uzun sürer. Platform standart konfigürasyonda saatte 1.000 ila 1.200 hücre ve yüksek hızlı konfigürasyonda 2.400 hücre olarak derecelendirilmiştir; arka kontak hatlarını muhafazakâr uçta planlayın ve kendi hücrelerinizde zamanlı bir çalıştırmayla doğrulayın.

Düz şerit arkada bu kadar önemli mi?

Ön taraftakinden daha önemlidir. Yuvarlak bir tel düz bir pede bir çizgi boyunca temas eder, bu nedenle bağlantı alanı küçüktür ve soyulma mukavemeti metalurjiden önce geometriyle sınırlanır. Düz şerit tanımlı bir temas genişliği ve daha düşük bir profil sağlar, bu da şeridin ince bir hücreye uyguladığı gerilimi azaltır.

Yeni bir hücre nesli geldiğinde ne olur?

Reçete yeniden kalifiye edilir: gelen EL, ped kenarına göre yerleştirme, kesit, arıza konumuyla soyulma, kaynak sonrası EL, eğrilik ve termal döngü. Bu platformda bu, makine yeniden inşası yerine günlerle ölçülen bir kütüphane değişikliği ve bir kalifikasyon çalıştırmasıdır.

Bu sonucun faydalı kısmı verimlilik rakamı değildir. Faydalı olan, bir bileşim kararının bir perovskit hücrenin termal bir ortamda hayatta kalıp kalmayacağını ölçülebilir şekilde belirlediği, kararın bir yön yerine bir optimuma sahip olduğu ve hızlı bir rampa testinin adayları günler içinde ayırabildiğidir. Bu üç ifade, hedef ister bir uydu ister bir çatı olsun, herhangi bir perovskit ürününe aktarılır.

Hücre teknolojisi, modül hatlarının yeniden inşa edilebileceğinden daha hızlı ilerliyor, bu nedenle kazanan ekipman, hücre her değiştiğinde bir karar vermeye zorlamayan ekipmandır. Tek bir platformda altı arka kontak kaynağını kaynaklamak buna doğru bir adımdır ve faydalı kısım markaların listesi değil, arkasındaki reçete kütüphanesi ve test disiplinidir. İddiayı değil, testi isteyin.