reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© pengyou93 dreamstime.com Technologie | 17 lutego 2016

Procesy dozowania i pokrywania w przemy艣le fotowoltaicznym

Wraz z wieloma innymi zadaniami, utrzymanie koszt贸w produkcji na niskim poziomie przy zachowaniu odpowiedniej jako艣ci, jest jednym z wa偶niejszych wyzwa艅 w przemy艣le produkcji i monta偶u ogniw solarnych. Maj膮c na uwadze niew膮tpliwe podobie艅stwa z przemys艂em p贸艂przewodnik贸w, mo偶na stwierdzi膰, i偶 przemys艂 fotowoltaiczny znajduje si臋 w prze艂omowym punkcie rozwoju je艣li chodzi o metody produkcyjne.
W miejsce pracy manualnej i ma艂ych partii produkcyjnych wchodz膮 zautomatyzowane procesy produkcji. Aby produkowa膰 po niskich kosztach modu艂y o wysokiej efektywno艣ci, nale偶y redukowa膰 koszty materia艂贸w, optymalizowa膰 procesy produkcyjne oraz jednocze艣nie podnosi膰 ich niezawodno艣膰 i trwa艂o艣膰.

W wielu przypadkach, w przemy艣le fotowoltaicznym mo偶na zaimplementowa膰 wprost rozwi膮zania sprawdzone przy produkcji elektroniki czy p贸艂przewodnik贸w. Eliminuje to konieczno艣膰 opracowywania nowych metod, wraz z ich wysokimi kosztami oraz ryzykiem nierozerwalnie zwi膮zanym z procedurami 鈥榮pecjalnymi鈥. Przyk艂adowo, selektywne pokrywanie ochronne przed d艂u偶szy ju偶 czas z sukcesem jest stosowane w przemy艣le elektronicznym czy motoryzacyjnym w celu ochrony wra偶liwej elektroniki przed przedwczesna awari膮, spowodowan膮 wp艂ywem warunk贸w zewn臋trznych, takich jak wilgotno艣膰, zmiany temperatury, zanieczyszczenia itp.

Podobnie wysokie wymagania w przemy艣le fotowoltaicznym stawia sie przed inwerterami, kt贸re maj膮 wysoki wp艂yw na efektywno艣膰 systemu. Poza efektywno艣ci膮, najwa偶niejszym aspektem ca艂ego systemu jest te偶 jego niezawodno艣膰. Koszt produkcji energii s艂onecznej wci膮偶 jest relatywnie wysoki I w zwi膮zku z tym zwrot z inwestycji to obecnie wiele lat. Systemy precyzyjnego pokrywania mog膮 zredukowa膰 koszty ze wzgl臋du na zwi臋kszon膮 niezawodno艣膰 i jako艣膰, kt贸re wnosz膮 do procesu produkcji fotowoltaiki. Dodatkowo, oferuj膮 one r贸wnie偶 przewag臋 wydajno艣ci i powtarzalno艣ci, jakie mo偶e zapewni膰 zautomatyzowany system, a tak偶e mog膮 by膰 艂atwo dostosowywane do wielko艣ci procesu, od niewielkich partii do produkcji masowej.

Pokrywanie ochronne

W celu poprawy odporno艣ci system贸w wytwarzania energii solarnej, niezb臋dna jest zar贸wno redukcja koszt贸w, jak I poprawa niezawodno艣ci. Kluczow膮 rol臋 w zapewnieniu d艂ugowieczno艣ci I efektywno艣ci odgrywaj膮 inwertery, kt贸re jednak s膮 nara偶one na intensywne oddzia艂ywanie warunk贸w klimatycznych. Poprzez pokrywanie inwertera warstwami ochronnymi, znacznej poprawie ulegaj膮 w艂a艣ciwo艣ci dielektryczne, odporno艣膰 mechaniczna czy odporno艣膰 na przebicia. Pokrywanie ochronne zapewnia dodatkow膮 ochron臋 przeciwko przedwczesnym awariom, spowodowanym takimi czynnikami jak wilgotno艣膰, migracja, ska偶enia czy inne zanieczyszczenia.

Warunki wytwarzania wymagaj膮 aplikacji warstwy o jednorodnej grubo艣ci oraz wytwarzania jej w spos贸b ca艂kowicie powtarzalny, a tak偶e pokrywania selektywnego. Systemy pokrywania Nordson Asymtek dzi臋ki rozwini臋tym systemom regulacji proces贸w posiadaj膮 mo偶liwo艣ci aplikacji pow艂ok ochronnych w spos贸b automatyczny oraz selektywny, w krytycznych obszarach inwertera. Pozwala to zapewni膰 znacznie wy偶sz膮 niezawodno艣膰, pozwalaj膮c na d艂u偶szy okres u偶ytkowania urz膮dzenia, redukuj膮c koszty i przestoje, a w efekcie zwi臋kszaj膮c efektywno艣膰 systemu solarnego.

Ca艂o艣ciowe rozwi膮zania

W szczeg贸lno艣ci przydatne w opisywanych aplikacjach s膮 zawory jet, wykonuj膮ce pokrywanie bezkontaktowe, podobnie jak drukarki atramentowe. Stosuj膮c modulowany rytm pracy, wraz z mo偶liwo艣ciami kontroli, osi膮gni臋to wysok膮 elastyczno艣膰 procesu. Mo偶liwe jest przesuni臋cie zaworu do zdefiniowanej pozycji, zatrzymanie oraz aplikacja p艂ynu na zaplanowanej, ma艂ej przestrzeni i osi膮gni臋cie najwy偶szego stopnia selektywno艣ci. Dzi臋ki kontroli impuls贸w, rozmiar kropli i jej grubo艣膰 mog膮 by膰 dostosowywane do indywidualnych potrzeb.

Jetting umo偶liwia ponadto pokrywanie skomplikowanych geometrycznie kszta艂t贸w, tworzenie linii, czy pokrywanie znacznych powierzchni z wi臋ksz膮 szybko艣ci膮. W tych przypadkach zaw贸r jest sterowany ze sta艂膮 pr臋dko艣ci膮 i pracuje z zaplanowan膮 cz臋stotliwo艣ci膮, wed艂ug sta艂ej, wcze艣niej zaplanowanej trasy, nie wchodz膮c w kontakt z poszczeg贸lnymi punktami na powierzchni PCB. 艢rednica punkt贸w oraz odst臋p pomi臋dzy nimi ustala si臋 za pomoc膮 odpowiedniego oprogramowania, tak aby poszczeg贸lne punkty nie styka艂y si臋 ze sob膮, tworz膮c jednocze艣nie jednolit膮 warstw臋 ochronn膮.

Nale偶y te偶 wspomnie膰 o innych, wcze艣niejszych etapach procesu produkcyjnego ogniw fotowoltaicznych, w kt贸rych niezb臋dne jest dozowanie p艂yn贸w przy zachowaniu najwy偶szej precyzji. Przyk艂adem mo偶e by膰 dozowanie klej贸w przewodz膮cych, tworz膮cych ci膮gi przewodz膮ce. Poprzez selektywne na艂o偶enie topnika w systemie jet, r贸wnie偶 samo lutowanie mo偶e odbywa膰 si臋 w spos贸b zapobiegaj膮cy powstawaniu zanieczyszcze艅, zwi臋kszaj膮c niezawodno艣膰 punktu lutowniczego. W kom贸rkach koncentratora, w efekcie zastosowania coatingu, chroniona jest powierzchnia p贸艂przewodnika, co podnosi efektywno艣膰 system. Dziej臋 si臋 tak ze wzgl臋du na ochron臋 wra偶liwych powierzchni przed ciep艂em generowanym w efekcie koncentracji promieni s艂onecznych w soczewce. R贸wnie偶 materia艂 p贸艂przewodnikowy w koncentratorze mocowany jest specjalnym klejem.

Wyb贸r odpowiedniego materia艂u ciek艂ego oraz sposobu jego aplikacji na etapach hermetyzacji i finalnego pokrywania jest nie艂atwy ze wzgl臋du na rygorystyczne wymagania wobec produktu finalnego. Z艂o偶ono艣膰 tego zagadnienia zwykle jest niedowarto艣ciowana na etapie projektowania.

Wsp贸艂praca z producentem sprz臋tu do dozowania I pokrywania na etapie projektu pomaga w ustanowieniu efektywnego, skutecznego procesu. W niekt贸rych konstrukcjach, wybrane elementy musz膮 by膰 montowane r臋cznie w wy偶艂obieniach obudowy i przymocowane 艣rubami, aby nast臋pnie utworzy膰 obudow臋 puszki po艂膮czeniowej. Zamiast tego, celem redukcji koszt贸w produkcji i jej automatyzacji, mo偶na zastosowa膰 p艂ynn膮 uszczelk臋 dozowan膮 automatycznie w bruzdach obudowy.

Aby sprosta膰 wymaganiom dotycz膮cym niezawodno艣ci, sp贸jno艣ci i powtarzalno艣ci aplikacji, niezb臋dne jest zastosowanie precyzyjnie sterowanych rozwi膮za艅. Tradycyjne rozwi膮zania mog膮 szybko spotka膰 si臋 z ograniczeniami. Jedynie poprzez zgodne po艂膮czenie platformy sprz臋towej, oprogramowania oraz zaworu dozuj膮cego mo偶na osi膮gn膮膰 niezawodny proces produkcyjny.

Pewno艣膰 procesu

W celu zachowania stabilno艣ci proces贸w dozowania czy pokrywanie w d艂u偶szym okresie czasu, a tak偶e osi膮gni臋cia wysokiego stopnia traceability, niezb臋dne jest zastosowanie inteligentnych system贸w, zdolnych ci膮g艂ego zbierania danych i automatycznej reakcji na zmiany. Wiele system贸w kontroluje pozycjonowanie opieraj膮c si臋 na zamkni臋tych systemach pomiarowych, co nie zawsze jest dostatecznie dobrym rozwi膮zaniem w przypadku procesu dozowania. Ze wzgl臋du na zmiany w艂a艣ciwo艣ci materia艂贸w, takich jak elastyczno艣膰, lepko艣膰 czy charakterystyka przep艂ywu, zachowanie stabilno艣ci procesu jest cz臋sto bardzo trudne w d艂u偶szym okresie czasu.

Zmiany lepko艣ci, powodowane przez up艂yw czasu, temperatur臋 czy wilgotno艣膰, moga mie膰 wp艂yw na klasyczne procedury dozowania, zmieniaj膮 one bowiem parametry przep艂ywu, a co za tym idzie obj臋to艣膰 oraz kszta艂t dozowanego p艂ynu. Wydaje si臋 by膰 oczywistym, i偶 bez dodatkowej regulacji, bezpieczne i powtarzalne dozowanie nie mo偶e by膰 zapewnione.

Stosuj膮c procesy bezkontaktowego jetting鈥檜 oraz pokrywania, mo偶na stosowa膰 rozmaite ciecze na rozmaitych etapach procesu wytwarzania ogniw fotowoltaicznych. Przy zastosowaniu zawor贸w jet, dozowany p艂yn wt艂aczany jest do zaworu pod niskim ci艣nieniem. Niskie ci艣nienie stosowane jest wy艂膮cznie do celu wype艂nienia zaworu, nie jest natomiast u偶ywane do pomiaru niezb臋dnej ilo艣ci p艂ynu. Specjalnie opracowane usadowienie kulki stanowi mechanizm zamykaj膮cy, w kt贸rym uniesienie kulki umo偶liwia wprowadzenia p艂ynu do zaworu, ale nie wyp艂yni臋cie przez dysz臋.

Za odmierzenie odpowiedniej porcji dozowanego p艂ynu odpowiedzialny jest etap zamykania przepustu kulk膮: opadaj膮ca kulka wypycha p艂yn dalej, wtryskuj膮c go na substrat. Ten spos贸b przeprowadzenia operacji znacz膮co poprawia powtarzalno艣膰. W zale偶no艣ci od aplikacji, mo偶na wybra膰 mniejsz膮 lub wi臋ksz膮 odleg艂o艣膰 pomi臋dzy dysz膮 a substratem. G艂贸wnymi zaletami jetting鈥檜 s膮 wi臋ksza szybko艣膰 oraz brak kontaktu z substratem. W rzeczywisto艣ci, czas pomi臋dzy dwiema dawkami wynosi oko艂o sze艣ciu milisekund.

Dzi臋ki opisanym rozwi膮zaniom, mo偶liwe jest uzyskanie znacznie lepszych wynik贸w dozowania. Rozpoznanie i sta艂e monitorowanie faktycznie przep艂ywaj膮cej ilo艣ci cieczy stanowi znaczne wsparcie dla zapewnienia stabilnego procesu w d艂u偶szym okresie czasu. Opatentowany system dozowania stosuje automatyczne rozwi膮zania dla program贸w jetting鈥檜, dostarczaj膮c informacji, wa偶nych z punktu widzenia gromadzenia i przetwarzania danych.

Dawki s膮 sprawdzane automatycznie, pomiar jest dokonywany w celu sprawdzenia czy sprawdzany parametr mie艣ci si臋 w granicach tolerancji. Wszystkie mierzone warto艣ci s膮 automatycznie zapisywane z dat膮 i czasem pomiaru w pliku log, mamy, wi臋c zapewnione 艣ledzenie i monitorowanie parametr贸w procesu przez ca艂y czas. Kiedy odchy艂ka parametru od zadanej warto艣ci zostanie wykryta, kompensacja zostanie wykonana automatycznie by zapewni膰 stabilno艣膰 procesu i jego przebieg w zadanych tolerancjach. Je偶eli pomiar wykryje, 偶e zosta艂y przekroczone tolerancj臋, zostanie wygenerowana wiadomo艣膰 z kodem b艂臋du i dalsza produkcja zostanie wstrzymana by unikn膮膰 produkowania brak贸w.
reklama
reklama
reklama
Za艂aduj wi臋cej news贸w
November 21 2018 11:24 V11.9.8-1