Máquina de montagem e barramento de painéis solares: módulos de 10W a 600W, TOPCon BC PERC HJT

Resposta rápida: A Máquina de Layup e Bussing da Ooitech combina duas etapas que normalmente são equipamentos separados — a colocação de strings de células solares sobre o vidro e a soldadura das bus ribbons — numa única estação. Processa módulos de 10 W a 600 W e funciona com células TOPCon, BC, PERC e HJT. A máquina opera em dois modos: inline, ligada ao seu stringer, ou standalone, alimentada manualmente a partir de tabuleiros. Esse segundo modo é o que a torna prática para linhas mais pequenas, produção piloto e trabalho de I&D, onde um layout inline completo não se justifica.

Fabrico de Módulos PV · por Jerry, Ooitech

Introdução do Produto

A Máquina de Layup e Bussing da Ooitech é uma estação tudo-em-um para layup de strings de células solares e soldadura de bus ribbons. É construída em torno de um sistema de soldadura eletromagnética de alta frequência com controlo automático de temperatura, e recebe strings de células quer de um stringer ligado, quer de tabuleiros carregados pelo operador.

A máquina é composta por um braço de transferência de carregamento, deteção por fibra ótica e posicionamento mecânico, uma unidade de manuseamento de ribbons, o conjunto da cabeça de soldadura de alta frequência, uma secção de transferência de strings de células, um sistema de controlo de temperatura, uma estação de soldadura do fio condutor da caixa de junção e um braço de transferência de descarregamento. Uma porta reservada permite adicionar carregamento automático mais tarde sem substituir a máquina.

Porquê Layup e Bussing numa Só Máquina

Na maioria das linhas, o layup e a soldadura de bus ocorrem em duas estações diferentes com um buffer entre elas. Cada transferência entre estações é uma oportunidade de desalinhar uma string, e cada estação extra custa espaço no pavimento, operadores e outro conjunto de hardware de manuseamento.

Combinar as duas etapas elimina essa transferência. A string é posicionada uma vez, fixada, e as bus ribbons são soldadas no mesmo dispositivo. Na prática, isto traduz-se em três coisas:

• Menos etapas de manuseamento — um pick-and-place em vez de dois, o que reduz o esforço mecânico sobre as células e a probabilidade de micro-fissuras.

• Menor pegada — uma estação em vez de duas, o que é mais importante ao adaptar um edifício existente.

• Alinhamento mais rigoroso — a posição de layup e a posição de soldadura referem-se ao mesmo dispositivo, pelo que o registo ribbon-string não se desvia entre estações.

Dois Modos de Funcionamento: Inline ou Standalone

Esta é a característica que distingue a máquina de uma ferramenta inline fixa.

Modo 1 — Inline, ligada a um stringer

A máquina aceita strings de células diretamente de um stringer a montante através da porta de carregamento automático. O braço de transferência de carregamento apanha duas strings de cada vez, o sistema de posicionamento por visão ou mecânico alinha-as, a unidade de manuseamento de ribbons corta e alimenta a bus ribbon no comprimento definido, e a cabeça de soldadura solda as extremidades ou os pontos intermédios das strings. O braço de descarregamento coloca então o grupo de strings acabado numa estação de vidro pré-posicionada no transportador.

Funcionar inline mantém o débito previsível e elimina completamente a etapa de carregamento manual. É a configuração correta para uma linha que já tem um stringer e um transportador.

Modo 2 — Standalone, carregamento manual por tabuleiros

A mesma máquina pode funcionar de forma totalmente autónoma. O operador carrega strings dos tabuleiros para a estação de magazine; tudo o resto — posicionamento, corte de ribbons, soldadura e transferência para a estação de vidro — é automático.

O funcionamento standalone é o que torna a máquina utilizável em situações em que um layout inline completo não faz sentido:

• Linhas piloto e de I&D que testam novos formatos de células ou novas listas de materiais

• Oficinas de montagem de módulos mais pequenas sem uma espinha dorsal de transportadores

• Linhas em que o stringer e a estação de layup são deliberadamente mantidos separados por razões de agendamento

• Capacidade de reserva: se o stringer inline parar, a máquina continua a produzir a partir dos tabuleiros

Alternar entre os dois modos é uma escolha de configuração, não uma máquina diferente. Isso significa que uma linha pode começar em standalone e passar a inline mais tarde à medida que o volume cresce, sem comprar uma segunda ferramenta.

Compatibilidade com Tecnologias de Células

A máquina está especificada para as quatro tecnologias de células que dominam o fabrico atual de módulos:

• TOPCon — o mainstream atual para módulos de alta eficiência; a máquina lida com as wafers mais finas que estas células utilizam.

• BC (back-contact) — as strings back-contact podem ser atualizadas com uma estação de remoção de papel de isolamento 2+2, uma vez que os layouts BC exigem que o papel separador seja manuseado durante o layup.

• PERC — a tecnologia estabelecida que ainda representa uma grande parte da capacidade instalada.

• HJT — as células heterojunção são sensíveis à temperatura, razão pela qual o sistema de soldadura utiliza aquecimento eletromagnético de alta frequência com controlo de temperatura em circuito fechado em vez de um perfil térmico fixo.

O intervalo de espessura das células é de 0,13–0,25 mm, o que cobre a tendência de wafers finas para a qual a indústria se está a mover.

Intervalo de Tamanho de Módulos: 10 W a 600 W

A máquina cobre módulos de formato pequeno desde cerca de 10 W — do tipo usado em iluminação de jardim, pequenos kits off-grid e produtos de consumo — até 600 W e acima para módulos de escala utilitária. O comprimento das strings vai de 300 mm até 2.500 mm dependendo do modelo, e a largura das strings de 83 mm a 210 mm.

Esse intervalo é importante porque permite que uma só máquina sirva uma linha de produtos que inclui tanto módulos de consumo pequenos como painéis de tamanho normal, em vez de precisar de ferramentas separadas para cada um.

Intervalo de Modelos e Especificações

Cinco modelos cobrem a gama desde módulos de formato pequeno até módulos de formato grande:

Especificações Comuns a Todos os Modelos

Componentes Principais

A máquina utiliza uma combinação de componentes nacionais e importados, selecionados pela facilidade de manutenção e não pela marca:

Consumíveis e Manutenção

Três itens têm um intervalo de substituição definido, o que mantém a manutenção planeada simples:

Veja a Máquina a Funcionar

O clipe abaixo mostra a máquina a dispor strings de células e a soldar as fitas bus numa única passagem.

Escolher Entre os Modelos

A seleção do modelo resume-se ao maior módulo que pretende construir e à necessidade de posicionamento por visão:

• SAW-300A — módulos de formato pequeno e linhas compactas; o ponto de entrada da gama.

• SAW-400A — formatos padrão de 60 e 72 células até 1600 mm de comprimento de string.

• SAW-500A — strings mais longas até 1950 mm, ainda dentro de um comprimento de máquina de 6560 mm.

• SAW-500L — a mesma largura que a 500A mas estendida a strings de 2500 mm; para módulos de formato grande.

• SAW-600A — o formato mais largo (até 2500 × 1250 mm) e o único modelo com posicionamento por visão CCD, que é a melhor escolha quando os formatos de células mudam frequentemente.

Sobre a Ooitech

A Ooitech fornece equipamento turnkey para linhas de produção de painéis solares e soluções de fabrico, desde máquinas individuais até linhas completas de montagem de módulos de 5 MW a 1 GW, com design de equipamento, entrega, instalação, formação de operadores e apoio pós-venda. Para discutir se a máquina de layup e bussing se adequa à sua linha, entre em contato com a equipe da Ooitech.