Güneş Hücresi ile Güneş Paneli: Makine Adlarının Söylemedikleri

Hızlı yanıt: Kısa cevap: bir güneş hücresi ile bir güneş paneli, iki farklı fabrikada, iki farklı sektör tarafından üretilir. Hücre üretimi bir silikon gofretle başlar ve yaklaşık 0,5 V ile 0,6 V üreten bir cihaz imal etmek için difüzyon fırınları, PECVD ve serigrafi baskı makineleri kullanır; ticari hücrelerin yaklaşık %95'i kristalin silikondur. Panel ya da modül üretimi ise bitmiş hücrelerle başlar ve 60 ila 144 hücreyi 400 W ile 700 W arasında derecelendirilmiş sızdırmaz bir modülde birleştirmek için tabber stringer, dizgi istasyonu, laminatör, çerçeveleme makinesi ve test cihazı kullanır. Hücre fabrikaları 800 °C üzeri fırınlara ve temiz oda koşullarına ihtiyaç duyar; bir modül hattı ise sıradan bir endüstriyel holde yaklaşık 150 °C laminasyon sıcaklıklarında çalışır. Ooitech, 5 MW ile 1,2 GW arasında modül hatları kurar ve hücre üretim ekipmanı yapmaz. İsimlendirme karmaşası, modül montajı sırasında hücreleri işleyen makinelerin güneş hücresi adları taşıdığı kendi kataloğumuzda bile gerçektir.

Jerry, Ooitech'te Ürün Pazarlama

Bu sorunun bir versiyonunu neredeyse her hafta alıyorum: bir alıcı güneş hücresi üretip üretmediğimizi soruyor, oysa aslında kurmak istedikleri bir modül hattı. Bazen, süreçlerinin başında neyin girdiğini kimse sormadan önce bir süre hücre fabrikası tekliflerini karşılaştırmış oluyorlar.

Bu sürekli oluyor ve bu alıcının hatası değil. Kendi makinelerimizin adları Güneş Hücresi Lazer Kesme Makinesi ve Güneş Hücresi Tabber Stringer gibi. Hücreleri işliyorlar ve bir panel fabrikasında bulunuyorlar.

İki fabrika, iki farklı iş

Bir güneş hücresi tek bir fotovoltaik cihazdır — yaklaşık 16 ila 23 cm çapında, yaklaşık 0,5 ila 0,6 volt üretir. Bir güneş paneli, voltajı yükseltmek için seri, ardından akımı yükseltmek için paralel bağlanmış bunlardan çok sayıda içerir.

İlişkinin tamamı bundan ibaret. İki ürün iki farklı sektör tarafından üretilir.

Biz Ooitech olarak panel üretim hatları nı 5 MW ile 1,2 GW arasında tedarik ediyoruz. Difüzyon fırınları, PECVD sistemleri veya serigrafi baskı makineleri yapmıyoruz. Bir hücre fabrikası kuruyorsanız, soracağınız yanlış kişiyim.

Hücre üretiminin bittiği yer

Hücre üretimi polisilikondan başlar ve bir kutu test edilmiş hücreyle biter. Kabaca beş adım.

Polisilikon eritilir ve ya çok kristalli külçelere dökülür ya da Czochralski yöntemiyle tek kristalli bir külçe haline getirilir. Külçeler gofretlere dilimlenir, temizlenir ve daha fazla ışık tutmaları için dokulandırılır.

Modül montajından önce, bara çubuklu yarım kesilmiş tek kristalli güneş hücresi

Ardından katkılama. Bir p-n eklemi oluşturmak için bor ve fosfor difüze edilir ve kısa devreleri önlemek için gofret kenarı çevresinde oluşan iletken yol kaldırılır. Sırada genellikle plazma destekli kimyasal buhar biriktirme ile biriktirilen silikon nitrür olmak üzere bir yansıma önleyici kaplama vardır. Son olarak, metal kontaklar gümüş veya bakır pasta ile serigrafi baskıyla basılır ve pişirilir.

Bu bittiğinde bir hücreniz olur. Test edilir, akıma göre sınıflandırılır, paketlenir ve satılır. Bir sektörün sonu burasıdır.

Ticari PV hücrelerinin yaklaşık %95'i kristalin silikondur ve geri kalanı çoğunlukla kadmiyum tellür ince filmdir. Hücre üretimi sermaye yoğundur ve bir avuç büyük oyuncunun egemenliğindedir. Al-BSF'den PERC'e ve PERC'ten TOPCon'a her nesil değişimi, aynı yoğunlaşmış üretici grubu tarafından yönlendirildi. PERC tek başına eski Al-BSF yapısına göre yaklaşık %12 daha fazla enerji çıkışı ekledi.

Panel üretiminin başladığı yer

Bir konveyör üzerinde modül montaj hattına giren derecelendirilmiş güneş hücreleri

Modül montajı hücre kutusunu alır ve onu bir ürüne dönüştürür. Sırayla altı istasyon.

Yarım kesim ve shingled formatlar için hücreleri boyutuna göre kesen bir lazerle başlar. Çok sıcak ayarlanmış bir lazer hücre kenarına zarar verir ve bıraktığı mikro çatlak, elektrolüminesansa kadar görünmez kalır — o noktada modül zaten sızdırmaz hale gelmiştir. Ardından stringer her hücreye şerit lehimler ve onları bir seri string halinde birleştirir. AM050FH'mizde hücre aralığı 161 mm ile 230 mm arasında çalışır, hücre kırılması %0,2'nin altında kalır ve lehimleme verimi %95'in üzerindedir. Her iki kusur da sonraki aşamalarda düzeltilemez. Laminatöre giren çatlak bir hücre, yeniden işleme olarak değil, hurda olarak çıkar.

Güneş hücrelerine bakır şerit yerleştiren lehimleme kafası

Bir modül fabrikasında otomatik güneş hücresi tabber stringer makinesi

Dizgi, yığının bir araya geldiği yerdir: stringler cam üzerine serilir, üstünde ve altında kapsülleyici (EVA) ve en üstte arka tabaka bulunur. Ardından laminatör vakum uygular, basınç uygular ve EVA tek bir sızdırmaz birim halinde çapraz bağlanana kadar yığını yaklaşık 150 °C'de tutar. Bu sıcaklık aralığı, ekipman broşürlerinin ima ettiğinden daha dardır ve soğuk köşeli bir plaka, yıllar sonra delaminasyona yol açacak kürlenmemiş kapsülleyici bırakır. laminatörün kendisi bu riskin çoğunun bulunduğu yerdir. Çerçeveleme, bağlantı kutusu ve son test modülü tamamlar ve iki test kapısı hattın sonunda değil, hat içinde olmalıdır. Yalnızca bitmiş modülleri test eden bir fabrika, her stringleme kusurunu yeniden işleyemeyeceği bir ürüne zaten laminasyonlamıştır.

Lehimlenmiş hücre stringlerinin elektrolüminesans muayenesi

Bu listedeki her makine, hücre adını taşıyanlar dahil, bir modül hattında bulunur.

Hücre tarafı, TOPCon güneş hücresi üretim süreci kılavuzumuzda.

ayrıca ele alınmıştır

Bunu yanlış anlamak, sermaye planınızı bir büyüklük mertebesi değiştirir.

Bir hücre fabrikası yüksek sıcaklık fırınları, vakumlu kaplama ve temiz oda sınıfı bir ortam gerektirir. Bir modül tesisi ise endüstriyel bir hol, orta düzeyde güç ve aylar içinde eğitilebilecek teknik bir ekip gerektirir. Aynı nominal çıktı için yatırım kabaca bir büyüklük mertebesi farklıdır. Bu fark, kiraladığınız binada, başvurduğunuz elektrik bağlantısında, izinlerde, işe aldığınız becerilerde ve ilk satılabilir modülün kapıdan çıkması için ne kadar beklediğinizde kendini gösterir. Yanlış olanı bütçeleyen alıcılar ya dağıtamayacakları sermayeyi fazla toplar ya da eksik toplayıp binanın yarısında, içinde ekipman olmayan bir kabukla takılıp kalır.

İkinci bir tuzak daha var. Tedarikçiler yıllık MW olarak fiyat verir ve yıllık MW kısmen bir watt hesaplamasıdır. Saatte 24 modül işleyen bir makine alın. Modülü 275 W olarak derecelendirin, yılda kabaca 57 MW elde edersiniz. Aynı modülü 550 W olarak derecelendirin, aynı makine birden 114 MW üretir. Haznede, pompalarda veya çevrimde hiçbir şey değişmedi. Teklifleri karşılaştırırken saatte satılabilir modül isteyin ve gerçekte üreteceğiniz ürünü kullanarak MW'ye kendiniz çevirin.

Küresel kurulu PV kapasitesi 2022 sonunda yaklaşık 1.185 GW'a ulaştı, dünya elektriğinin %6'sından fazlasını sağlıyor ve güneş elektriğinin maliyeti 2010'dan bu yana yaklaşık %85 düştü. Böyle bir büyüme, modül montajına çok sayıda yeni girişimciyi çekiyor; bu da ilk kez alıcı olanların neden hücre mi panel mi sorusuyla geldiğini tam olarak açıklıyor.

Karışıklık neden sürüyor

%95 rakamı, hücre üretimini geniş bir sektör gibi gösteriyor; oysa gerçekte dar ve yoğunlaşmış bir sektör. Daha büyük etken ise bize daha yakın. Modül hatları gün boyu hücre satın alır, hücre taşır, hücre keser ve hücre test eder; bu yüzden ekipmanı dokunduğu şeyin adıyla adlandırmak doğaldır. Bu alışkanlık, size ne satıldığını anlamaya çalıştığınız anda işe yaramaz hale gelir.

Teklifleri karşılaştırmadan önce sorulacak dört şey

Herhangi iki teklifi karşılaştırmadan önce bunları sorun.

İstasyon listesini isteyerek başlayın. Bir modül hattı teklifi stringer, layup, laminatör, çerçeveleme ve test cihazını listeler — tam sıralama burada — bir hücre hattı teklifi ise fırınları, kaplamayı ve baskıyı listeler. Bu tek yanıt genellikle konuyu çözer.

Çözmezse, sürecin başında ne girdiğini sorun. Wafer'lar hücre üretimi anlamına gelir; bitmiş hücre kutuları modül montajı anlamına gelir. Binanın nasıl göründüğünü sorun — ağır güç kaynağı olan temiz oda sınıfı bir hol hücre fabrikasına, sıradan bir endüstriyel hol modül hattına işaret eder. Ve çıktının neyle ölçüldüğünü sorun: saatte modül bir modül hattıdır, saatte wafer bir hücre hattıdır.

İlk soruyu net bir şekilde yanıtlayamayan bir tedarikçi zaten yanıtlamıştır.

SSS

Bir güneş paneli sadece çok sayıda güneş hücresi midir? Elektriksel olarak evet — seri bağlı 60 ila 72 hücre veya yarım kesim formatında 144. Fiziksel olarak ise farklı bir tesisten çıkan farklı bir üründür. Hücreler bitmiş ve derecelendirilmiş olarak gelir; modül hattının işi onları birbirine bağlamak, kapsüllemek ve korumaktır.

Bir şirket ikisini birden işletebilir mi? Bazı büyük üreticiler aynı sahada bunu yapar. Bunlar ayrı binalar, ayrı ekipmanlar ve genellikle ayrı ekiplerdir ve çoğu modül üreticisi hücrelerini uzman hücre üreticilerinden satın alır.

Tedarikçim "güneş hücresi makinesi" diye fiyat verdi. Hangi tesis için? Süreci kontrol edin. Şerit lehimliyorsa, yarım kesim düzenler için hücre kesiyorsa veya bitmiş modülleri test ediyorsa, bu modül hattı ekipmanıdır.

Hangisi daha kârlı? Gördüğüm rakamlara göre modül montajı, ancak avantaj sermaye farkının ima ettiğinden daha ince. Bir modül hattı daha az sermaye gerektirir ve aylar içinde üretime geçer, bu yüzden birkaç tesis aynı siparişler için rekabet eder ve marjlar dar kalır. Hücre üretimi çok daha fazla sermaye gerektirir ve bir avuç sahibin egemenliğindedir; bu fiyatları daha istikrarlı tutar ama büyük bir bilanço olmadan girişi neredeyse imkânsız kılar. Her iki durumda da sonucu teknolojiden çok önce kullanım oranı belirler.

Hücre verimliliği modülümün ulaşabileceği değeri sınırlar mı? Evet ve bu tavan hücreler size ulaşmadan önce sabitlenmiştir. Bir modül hattı hücre verimliliğini koruyabilir veya mikro çatlaklar, soğuk lehim bağlantıları ya da tam olarak çapraz bağlanmayan EVA yoluyla kaybedebilir. Hücrenin sahip olmadığı verimliliği ekleyemez. Bir modül hattı, kendi yaratmadığı bir tavanı korur.

Teklifim yılda MW cinsinden. Bu karşılaştırılabilir mi? Yalnızca her iki teklif de aynı modül watt değerini ve aynı çalışma süresi varsayımlarını kullanıyorsa. Önce saatte satılabilir modüle çevirin, sonra kendi ürününüzün watt değerini uygulayın.

Bundan sonra ne yapmalı

Bir dahaki sefere bir talep gönderdiğinizde, en üste bir satır ekleyin: lütfen istasyon başına çevrim süresiyle birlikte tam istasyon listesini ekleyin. Buna sahip olan tedarikçiler iki dakika içinde gönderir. Olmayanlar ise bunun yerine yıllık bir MW rakamı gönderir.