Жұқа кремний пластиналары мен 25-30 жылдық модуль қызметі: мүмкін бе
Мазмұны
Қысқа жауап: Кремний пластиналары жұқара түсуде, және жұқа пластина 25-30 жылдық модуль қызметін әлі де қамтамасыз ете ала ма деген сұрақ туындайды. Екі жыл бұрын негізгі қалыңдық 150 мкм-ден 160 мкм-ге дейін болды; қазіргі өндіріс одан төменге қарай жылжуда. Себебі айқын — жұқа пластиналар бір құймадан көбірек пластина және ватт үшін кремний құнының төмендеуін білдіреді, ал кремний модульдегі ең үлкен материалдық шығын болып табылады. Тәуекел механикалық: жұқа пластина элементтерді өңдеу, тізбектеу және ламинациялау кезінде жарылуға бейім, ал соңғы сынақта көрінбейтін микро-жарық далада термиялық циклдеу арқылы таралуы мүмкін. 600 ГВт класындағы салалық қуат жұқа форматқа қарай жоспарлануда, бұл сенімділік мәселесі зертханада емес, өндірістік ауқымда шешіліп жатқанын білдіреді.
PV модуль өндірісі · Jerry, Ooitech
Кіріспе
2026 жылы күн пластиналары диетада. Екі жыл бұрын негізгі қалыңдық әлі 150-160 мкм болатын. Қазір 120-130 мкм N-типті пластиналар үшін сериялық өндіріс стандартына айналды, ал кейбір жетекші компаниялар 110 мкм-ді өз өндіріс желілеріне енгізді.
Сонда неге бүкіл индустрия пластиналарды жұқартуға ұмтылуда? Пластиналар жұқара бергенде, ұяшықтар соншалықты нәзік болып, тигенде сынып кетпей ме? Ал төменгі ағындағы модульдер 25 жылдық, тіпті 30 жылдық жобалық қызмет мерзімін бере ала ма? Бұл индустрия мен инвесторларды да алаңдататын нақты сұрақтар.
Неге Бүкіл Индустрия Жұқа Пластиналарды Қуып Жүр
Пластинаны жұқартудың ең тікелей қозғаушы күші - шығындарды азайту және қымбат поликремнийді үнемдеу.
Пластина қалыңдығынан әрбір 10 мкм алып тастау ваттқа шаққанда кремний тұтынуын шамамен 7%-ға төмендетеді. Кесу және ұяшық кезеңдерінде қосылған қосымша кремний емес шығындарды шегергеннен кейін, бір пластинаға жалпы шығын шамамен 0,03-0,04 юаньға төмендейді. 160 мкм-ден 130 мкм-ге өту бір пластинадан бір цзядға жуық үнемдейді. Жыл сайынғы жаһандық 600 ГВт орнату кезінде бұл индустрия бойынша жыл сайын ондаған миллиард юань үнемдеуге жиналады.
Қазіргі уақытта поликремний модуль құнының 9%-14% құрайды. Оның салмағы поликремнийдің өрлеу кезеңіндегіден әлдеқайда төмен, бірақ жұқарту кремний тұтынуды тікелей азайтудың ең тиімді әдісі болып қала береді.
Ақша үнемдеуден басқа, жұқа пластиналар электрлік бонус әкеледі. Пластина неғұрлым жұқа болса, фото-генерацияланған тасымалдаушылардың тасымалдау жолы соғұрлым қысқа болады, сондықтан көлемдік рекомбинация шығыны азаяды және ұяшық тиімділігі сәл артады. Ол мынамен тіпті жақсы үйлеседі: TOPCon және HJT.
Бірақ әртүрлі ұяшық бағыттары жұқартуға өте әртүрлі төзеді. HJT - бұл жоғары температуралық допинг қадамы жоқ төмен температуралы процесс, сондықтан ол табиғи түрде жұқа пластиналарға жарамды және 100-110 мкм-ге дейін түсе алады. TOPCon жоғары температуралы поликремний тұндыру қадамынан өтуі керек, ал тым жұқа пластиналар оңай майысып, өнімділікке зиян келтіреді. Сондықтан TOPCon сериялық өндірісі негізінен 125-135 мкм диапазонында консервативті болып қалады.
Жұқартқаннан кейін сапаны қалай бақылауға болады және модульдер кепілдігін қалай орындайды
Монокристалды кремний табиғатынан морт сынғыш жартылай өткізгіш материал. Қалыңдық азайған сайын, пластинаның иілу мен кернеуге төтеп беру қабілеті айтарлықтай төмендейді. Жұқа пластиналы ұяшықтар тиіскенде сынбайды, бірақ микро-жарықтардың пайда болу ықтималдығы айқын артады. Тәуекел бүкіл тізбекке таралады: кесу, ұяшық өндірісі, модульді қаптау, логистика, орнату алаңындағы монтаж және ұзақ мерзімді электр станциясының жұмысы.
Пластинаны кесу және ұяшық өндіру кезінде жұқа пластиналар механикалық қысу мен термиялық соққыға оңай ұшырайды. Текстуралау, диффузия, басып шығару және дәнекерлеу көзге көрінбейтін микро-жарықтар қалдыруы мүмкін. Әсіресе TOPCon желілерінде пластинаның майысуы тікелей тасымалдау кезінде сынуға және туралау қателеріне әкеліп, бүкіл желінің өнімділігін төмендетеді.
Модульді қаптау кезеңінде ламинациядағы қысым мен температура ауытқулары пластина ішіндегі кернеуді одан әрі күшейтіп, табиғи микро-жарықтарды тудырады. Ал ақаулардың бәрі зауыт қақпасында көрінбейді. Кейінгі жөнелту кезіндегі шайқалу, құрылыс кезіндегі алаңдағы соққылар, содан кейін станция жұмыс істеген кездегі күнделікті тәуліктік температура циклдері термиялық кеңею мен жиырылу арқылы кернеуді қолдануды жалғастырады. Ұсақ микро-жарықтар баяу таралады. Екі-үш жыл жұмыс істегеннен кейін кейбір микро-жарықтар көрінетін жасырын жарықтарға айналады, ұяшықтың ішкі ток жолын бұзады, қуаттың қалыптан тыс төмендеуіне әкеледі, ал төтенше жағдайларда ыстық нүкте тәуекелін тудырады.
Жұқа пластиналардың өзі модульдің қызмет ету мерзімін тікелей қысқартпайды. 25-30 жылдық өмірлік циклге нақты қауіп төндіретін — ешбір тексеру анықтамаған микро-жарық ақауы. Егер бүкіл процесс жасырын жарықтарды өте төмен деңгейде ұстай алса, жұқа пластиналы модульдер ұзақ мерзімді мақсаттарға жете алады. Бірақ жеткізу тізбегіндегі процесті жақсарту жұқарту қарқынымен ілесе алмаса, өндіріс кезеңінде көмілген ақаулар пайда болады және станция жұмысының ортаңғы-соңғы жылдарында істен шығады. Жұқарту — бұл тұтастай пластина-ұяшық-модуль өндіріс тізбегіне қойылатын жоғары талап.
Пластинаны кесу: Ұсақ вольфрам сымы табиғи зақымды кеседі
Өнеркәсіп жоғары созылу беріктігі бар вольфрамды алмаз сымын кеңінен қабылдап, дәстүрлі көміртекті болат алмаз сымын алмастырды. Стандартты жұқа пластина желілері 24μm және одан төмен сым диаметрлерін пайдаланады. 110-120μm ультра жұқа пластиналар үшін одан да жіңішке 20-22μm ультра жіңішке вольфрам сымы қолданылады. Сым неғұрлым жіңішке болса, кесу ені соғұрлым тар, пластина бетіндегі зақымдалған қабат соғұрлым жұқа, ал беттік микро-жарықтар соғұрлым аз болады. Бұл пластинаның зауыттан алып шығатын табиғи микро-жарықтарын түп-тамырынан кеседі.
Ұяшық өндірісі: процесті жетілдіру, соққы жарықтарын азайту
Бақылау бірнеше негізгі қадамдарға назар аударады. Ылғалды процестер су ағынын және себет тербелісін баяулатып, соққылар мен үйкелісті азайтады. Тасымалдау вакуумдық сору мен қозғалыс соққысын төмендету үшін икемді механизмдерді қолданады. Жоғары температуралық қадамдар деформация мен жылу кернеуін басу үшін қыздыру және салқындату жылдамдығын баяулатады. Басып шығару ракель қысымын төмендетеді. Күйдіру температура аймағының қисығын оңтайландырып, ыстық-суық соққыны болдырмайды. Әр қадам PL тексеруімен жұптастырылып, микро-жарықтар мен деформацияланған ақаулы пластиналарды ерте анықтап, сыну және жасырын жарық қаупін азайтады.
Модуль өндірісі: дәнекерлеу маңызды, ламинацияны реттеу қажет
Ұяшықтарды тізбектеу кезінде сатылы градиентті қыздыруды қолданыңыз және жылу соққысын қатаң бақылаңыз. Дәнекерлеу нүктесінің кернеуін тарату және жұқа пластиналарға бір нүктелік қысу қысымын азайту үшін жіңішке, жұмсақ таспаны қолданыңыз. Ұяшықтарға қатты қысыммен зақым келтірмеу үшін жабдықтың басу түйреуіш күшін реттеңіз. Жылу циклі кезінде таспа мен пластина деформациясы арасындағы тартылуды азайту үшін төмен қаттылықтағы жұмсақ таспаны таңдаңыз. Дәнекерлеуден кейін дәнекерлеуден туындаған микро-жарықтарды ерте анықтау үшін EL тексеруін қосыңыз, олар ламинацияға өтпеуі үшін.
Ламинация кезінде қысым соққысын жұмсарту үшін вакуумдық сору мен жылдамдықты баяулатуға тырысуға болады, сонымен қатар жылдам қыздыру мен салқындатудан ішкі жылу кернеуін болдырмау үшін температура аймағының қисығын оңтайландыруға болады.
Қорытынды
Пластинаны жұқарту саладағы қалыптасқан үрдіс және оны мүлдем қабылдамаудың қажеті жоқ. Бүкіл тізбек төмен шығын мен жақсы өнімділік үшін жұқартуды қолданғанда, пластина, ұяшық және модуль қадамдары жабдық пен процесті бірге жаңартып, механикалық және жылу кернеуін қатаң бақылап, жасырын жарықтар мен сынудан қорғап, толық ағынды тексеруді күшейтуі керек. Осылайша шығынды азайта отырып, модуль сапасы мен сенімділігінің ұзақ мерзімді деңгейін ұстауға болады.
Ooitech көзқарасы
Жұқарту шын мәнінде кернеуді басқару мәселесі, ол модуль желісінде ең қатты әсер етеді және жабдық таңдауы сол көмілген микро-жарықтардың пайда болуын анықтайды. Біздің жағымызда, сегменттік градиентті дәнекерлеу мен жұмсақ таспамен өңдеуі бар стрингерлер, сондай-ақ ламинацияға дейінгі EL тексеруі, 110-130мкм ұяшықтардың бес жылдан кейін далалық ақауларға айналуын болдырмайтын дәл осы қорғаныс құралдары. Жұқа пластиналардың физикасы белгілі, бірақ өнімділік желінің оларды қаншалықты жұмсақ өңдейтініне байланысты. Нақты MBB модуль желісінің осы қадамдарды қалай орындайтынын көргіңіз келсе, Ooitech YouTube арнасы www.youtube.com/ooitech қарауға тұрарлық.
