提高太阳能电池组件生产效率的三个窍门

2019-08-06      34 次浏览

光伏 (PV) 产业未来五年有望呈指数级增长,市场专家预计到 2014 年全球市场规模将达到两倍以上。


虽然这个增长率令人难忘,总的来看对光伏产业是个好消息,但电池组件制造商面临唯一的挑战——如何在满足需求增长的同时保持赢利。为保持竞争力和利用产业发展机遇,电池组件制造商必须采取措施提高综合生产效率,降低单位成本,生产线自动化、降低材料损耗和减少设备停工时间,是电池组件制造商提高产能及其盈亏底线的三种方法。


自动控制速度


在太阳能被视为可行的能源之前,产能 10 万千瓦的电池组件制造厂就算大的。如今,由于电池组件制造商努力满足全球太阳能产品不断增长的市场需求,工厂不断扩大,因此将出现年生产能力 30 万千瓦及以上的制造厂。这样的高产能产生了提高生产效率的需求,因此自动化工艺成为标准。


自动化有助于制造商提高综合生产能力的一个关键方面是生产速度。自动化通过生产工艺每一步产量的最大化,可提高产能,同时避免了为满足持续增长的需求工厂不断扩建的追加投资需求。


自动化生产线通过避免人为错误,提高了精度等级,确保始终如一的优质最终产品。自动化还减少了人力需求,进一步降低生产成本。


自动化如何为光伏电池组件生产线带来好处,贴封框胶带是一个很好的例子。封框胶带用于将太阳能电池组件固定在金属框上,确保满足国际电工委员会 (IEC) 标准的机械负荷要求。在确保可靠粘合及电池组件在边框内居中方面,贴封框胶带起到重要作用。虽然较小的企业装框工艺可能使用手工粘贴工具,较大的制造商需要高级的解决方案,可在高速生产的情况下提供高精度。半自动贴胶带设备或全自动贴胶带机和装框工作站提高了生产速度,有助于制造商扩大产能和产量最大化,同时还降低人力成本。


对于寻求新技术提高生产效率的制造商,现在有新一代发泡密封胶,在装框工艺中热涂这种热固性材料可瞬间粘合,密封胶接触电池组件玻璃、背板和边框后立即达到高粘合强度,确保稳定的质量。与硅胶等传统可泵送密封胶相比,这种新型混合发泡边框密封胶固化时间大大缩短,免去了清洁时间。


为进一步简化装框工艺,新一代单边框系统使用提供配合自动系统使用的高级解决方案。获得专利的单边框概念特点是使用单根连续边框型材,预切角槽,可使用机械手折合缠绕太阳能电池组件。与传统方法相比,该工艺可非常快速地完成装框,每个电池组件不到 30 秒。


充分利用宝贵的资源


材料、部件或人工等资源浪费,会提高每个太阳能电池组件的单位成本,从而明显影响电池组件制造商的盈亏底线。应认真评估生产作业中的每个工艺,减少浪费。


例如,太阳能电池组件装框工艺为制造商提供巨大的机遇,减少生产投入。使用传统的密封方法,电池组件插入边框后多余的硅胶溢到电池组件表面,造成浪费,使用发泡密封胶可轻松避免这项费用。这项新技术可实现最佳腔体填充,没有任何溢流,使制造商可节省不必要的材料费用以及清洁工时。


减少浪费的另一种方法是,免除电池组件装框所需四个角键其中的三个。使用单边框系统可实现这个目标,减少所需的材料资源和每个电池组件的单位成本。


利用现有设备 制造商提高效率的方法很多,不用进行增加固定资产的昂贵投资或更改生产线。方法之一是尽量延长光伏电池组件制造工艺所用耗材的使用寿命,选择使用寿命长的产品,意味着设备停工时间可控制在最低限度,这样,由于降低新耗材的采购频率从而降低了成本。


真空层压工艺是最好的例子。硅胶膜配方的发展促进了薄膜的研制,这种薄膜在高温情况下非常耐乙烯-醋酸乙烯共聚物 (EVA) 的放气,为电池组件制造商节省大量费用。在固定的一段时间内所需的硅胶膜更少,从而减少对采购物流的影响并降低库存需求。此外,更换薄膜所需的时间四到八小时不等,成为层压工艺的瓶颈。通过提高每张膜的循环次数,可大大减少层压机停工时间。避免需要其它层压机上线的不必要成本,有助于提高现有设备的产能和产量,达到最佳效率。


为了在持续发展的市场中保持竞争力,光伏电池组件制造商必须注重提高生产效率,降低生产总成本。光伏电池组件制造工艺的微小调整,如采用自动化技术、选择高级材料和尽量延长耗材的使用寿命等,是制造商提高效率的方法,而无需额外设备的投资。


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