태양광 패널 생산 공정: 라미네이션

오늘은 태양광 모듈 제조의 핵심 공정 중 하나를 살펴보겠습니다: 라미네이션.

광전지 모듈 생산 라인에서 라미네이션은 단순한 가열 단계가 아닙니다. 완성된 태양광 패널의 최종 성능, 신뢰성, 외관 및 수명을 결정하는 가장 중요한 공정 중 하나입니다. 제어된 온도, 진공 및 압력을 통해 태양 전지, 유리, EVA 또는 POE 캡슐화재, 백시트 및 기타 재료가 견고한 통합 모듈로 접합됩니다.

좋은 라미네이션 공정은 장기적인 전력 출력을 개선하고 모듈을 습기, 기계적 응력, 열 순환 및 실외 기후 조건으로부터 보호합니다. 라미네이션이 잘 제어되지 않으면 기포, 접착 불량, 셀 균열, 가장자리 결함 또는 캡슐화재 가교도 부족과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

태양광 모듈 라미네이터의 작동 원리

일반적인 태양광 패널 라미네이터는 주로 다음 부품으로 구성됩니다:

이러한 주요 부품을 이해한 후, 라미네이터가 단계별로 어떻게 작동하는지 살펴볼 수 있습니다.

1단계: 커버 닫기

모듈이 라미네이터에 진입하면, 상부 커버가 유압 실린더의 힘으로 아래로 이동합니다. 올바른 위치에 도달하면 상부 커버의 실링 링이 바닥 플레이트에 밀착되어 밀폐 공간을 만듭니다. 이 밀폐 공간이 하부 챔버입니다.

도면은 단순해 보일 수 있지만 기본 구조를 명확히 설명하는 데 도움이 됩니다.

2단계: 하부 챔버 진공

진공 펌프가 챔버를 배기하기 시작합니다. 많은 생산 현장에서 진공 과정은 약 6분 동안 지속되지만, 정확한 시간은 모듈 유형, 봉지재 재료, 라미네이터 설계 및 공정 레시피에 따라 다릅니다.

진공 중에 바닥 플레이트는 이미 가열되어 있습니다. 모듈이 라미네이터에 진입하면 가열 플레이트의 설정 온도에 도달할 때까지 지속적으로 가열됩니다. 이 가열 단계에서 봉지재 필름이 녹기 시작하여 고체 상태에서 유동 상태로 변화합니다.

진공 환경은 용융된 봉지재와 모듈 스택 내부의 공기 및 휘발성 가스가 빠져나가도록 합니다. 이것은 매우 중요합니다. 봉지재가 경화되기 전에 갇힌 가스가 제거되지 않으면 라미네이션 후 모듈 내부에 기포가 남을 수 있습니다.

3단계: 상부 챔버 가압 및 라미네이션 압력

진공 후 상부 챔버에 공기가 주입됩니다. 실리콘 멤브레인은 유연한 재질이므로 공기 압력에 의해 팽창하고 변형됩니다. 그런 다음 모듈 표면에 밀착되어 균일한 압력을 가합니다.

이 압력은 남아 있는 기포를 모듈 밖으로 밀어내는 데 도움이 됩니다. 동시에 열과 압력의 조합으로 유동하는 봉지재가 경화 및 가교되기 시작합니다. 봉지재는 점차 액체 상태에서 안정적인 고체 접합층으로 변화합니다.

이 개략도는 가압 후 실리콘 멤브레인이 모듈에 밀착되는 것을 보여줍니다. 또한 용융된 봉지재가 압력에 의해 과도하게 짜져 나오는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.

4단계: 압력 유지 및 경화

상부 챔버가 필요한 압력에 도달하면 라미네이터는 일정 시간 동안 이 압력을 유지합니다. 이 유지 시간 동안 봉지재는 필요한 가교도에 도달할 때까지 계속 가교됩니다.

공정이 완료된 후 하부 챔버에 공기를 주입하여 진공 상태를 해제합니다. 동시에 상부 챔버는 진공 상태로 만들어 압력을 해제합니다. 그런 다음 상부 커버가 바닥판에서 분리되고 모듈은 하역 전에 냉각 챔버로 이동합니다.

웹사이트의 이 개략도는 공정 흐름에 대한 일반적인 아이디어를 제공합니다.

중요 공정 참고 사항

이형 시트가 필요합니다

모듈은 실리콘 멤브레인이나 가열판에 직접 접촉하지 않습니다. 그 사이에 이형 시트 한 겹이 놓입니다. 주요 기능은 녹은 EVA 또는 기타 봉지재가 가열판이나 실리콘 멤브레인에 달라붙는 것을 방지하는 것입니다.

최신 라미네이터는 일반적으로 세 개의 작업 챔버를 사용합니다

대부분의 최신 PV 모듈 라미네이터는 세 개의 작업 챔버로 설계되며, 각 챔버는 서로 다른 공정 목적을 가지고 있습니다.

세 단계를 사용하는 이유는 주로 생산 효율성과 공정 안정성을 향상시키기 위해서입니다.

첫 번째 단계에서 주요 목표는 봉지재를 녹이고 기포를 제거하는 것입니다. 온도가 너무 높거나 압력이 너무 커서는 안 됩니다. 봉지재가 너무 일찍 가교되기 시작하면 내부 기포가 제대로 빠져나오지 못하고 완성된 모듈 내부에 기포가 남게 됩니다.

두 번째 단계에서는 가교가 주요 목표입니다. 온도가 더 높고 압력이 더 커서 봉지재 경화 반응을 가속화하고 접합 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

세 번째 단계에서는 냉각이 주요 작업입니다. 냉각 중 변형이나 휨을 줄이기 위해 약간의 압력만 필요합니다.

라미네이션 공정의 일반적인 이상 현상

안정적인 모듈 품질을 위해 라미네이션 레시피를 한 제품에서 다른 제품으로 맹목적으로 복사해서는 안 됩니다. 유리 두께, 셀 기술, 봉지재 유형, 모듈 크기, 백시트 구조 및 생산 속도가 다르면 레시피 조정이 필요할 수 있습니다.

Ooitech의 견해

장비 공급업체로서 우리는 이렇게 봅니다: 라미네이션은 종종 작은 공정 편차가 눈에 띄는 품질 문제로 나타나는 곳이므로, 공장은 라미네이터 레시피를 단순한 기계 설정이 아닌 통제된 생산 파라미터로 취급해야 합니다. MBB, TOPCon, IBC 또는 shingled 제품과 같은 고효율 모듈의 경우, 균일한 압력, 안정적인 진공 성능 및 올바른 가열 영역이 특히 중요합니다. 셀 구조와 상호 연결 설계가 응력에 더 민감할 수 있기 때문입니다. Ooitech는 좋은 모듈 라인이 단순히 장비를 구매하는 것뿐만 아니라 공정 교육, 재료 거동 및 일상 유지보수를 하나의 안정적인 생산 시스템으로 통합하는 것이라고 믿습니다.