Cos'è il nastro fotovoltaico e come viene prodotto?

Cos'è il nastro fotovoltaico e come viene prodotto?

Nastro fotovoltaicoè un conduttore fondamentale per la trasmissione di corrente all'interno dei moduli fotovoltaici in silicio cristallino. Solitamente è costituito da un materiale a base di rame ad alta conduttività sottoposto a processi di laminazione, ricottura e stagnatura. A seconda dell'applicazione, i nastri fotovoltaici vengono classificati principalmente in nastri di interconnessione e nastri per sbarre collettrici.

Nastri di interconnessione collegano celle solari adiacenti, conducendo la corrente generata dalle celle alla stringa di celle. I nastri di sbarre, generalmente di dimensioni maggiori, raccolgono la corrente dalle stringhe di celle e la dirigono ai terminali di uscita del modulo o alla scatola di giunzione. Di conseguenza, la precisione dimensionale, la rettilineità, l'uniformità del rivestimento e le proprietà meccaniche del nastro influiscono direttamente sulla stabilità del processo di saldatura e sull'affidabilità a lungo termine del modulo.

Perché il filo di rame deve essere arrotolato in un nastro piatto?

Il tradizionale filo di rame tondo non può essere utilizzato direttamente nei moduli fotovoltaici; richiede una deformazione plastica per alterare la sua forma in sezione trasversale, trasformando il materiale da un profilo rotondo in una striscia piatta con un preciso rapporto larghezza-spessore.

Nella produzione del nastro, la funzione principale del processo di laminazione non è semplicemente quella di "appiattire il filo di rame", ma di ottenere larghezza, spessore, qualità dei bordi e planarità stabili attraverso una deformazione controllata. Le fluttuazioni di larghezza possono influenzare l'allineamento della saldatura, lo spessore irregolare influisce sulla consistenza della resistenza elettrica e una scarsa rettilineità può portare a irregolarità dell'avvolgimento e stagnatura instabile nelle fasi successive.

Pertanto, il processo di laminazione del nastro fotovoltaico richiede il controllo simultaneo della deformazione del materiale, del coordinamento della tensione, dell'ispezione dimensionale e della qualità della superficie.

Processo di produzione del nastro fotovoltaico

Un tipicoLinea di produzione di nastri fotovoltaiciutilizza filo di rame privo di ossigeno TU1 come materia prima. Attraverso processi come la trafilatura in più fasi, la laminazione di precisione, la ricottura continua, il trattamento del flusso, la stagnatura a caldo e l'avvolgimento automatico, si ottiene la produzione continua di nastri conduttivi piatti stagnati da filo di rame tondo.

Dal filo di rame al processo di produzione dei nastri fotovoltaici

Macchina da disegno

4 Portarotolo

Ricottura

Rivestimento in stagno

Cambio automatico della bobina

Presa di precisione

Filo di rame tondo → Trafilatura → Laminazione di precisione → Ricottura → Trattamento del flusso → Placcatura a caldo per immersione → Avvolgimento automatico

Sfide chiave della produzione

1. Controllo larghezza e spessore

La larghezza e lo spessore del nastro determinano l'area dei contatti di saldatura, la consistenza della resistenza elettrica e la stabilità della disposizione del modulo. Per i prodotti a sbarre larghe e sottili, anche le più piccole fluttuazioni durante la laminazione vengono amplificate nelle successive fasi di stagnatura e avvolgimento.

2. Striscia di planarità e rettilineità

La planarità e la rettilineità del nastro influiscono sul percorso durante la stagnatura, sulla stabilità della tensione e sulla pulizia dell'avvolgimento. Una scarsa rettilineità fa sì che la striscia si sposti, determinando un avvolgimento non uniforme o tempi di inattività per le regolazioni nei processi successivi.

3. Ricottura e proprietà meccaniche

I nastri di rame laminati richiedono una ricottura per regolare le loro proprietà meccaniche. Una ricottura insufficiente determina una durezza eccessiva, che ostacola la successiva saldatura e la distensione nel modulo; al contrario, una ricottura eccessiva può compromettere la stabilità della produzione e la consistenza dimensionale.

4. Uniformità del rivestimento in stagno

La stagnatura a caldo richiede la copertura completa della superficie e dei bordi del nastro. Un rivestimento troppo sottile compromette la saldabilità, mentre un rivestimento eccessivamente spesso aumenta il consumo di materiale e può influire sulla consistenza dimensionale.

5. Consistenza dell'avvolgimento

L'avvolgimento automatico influisce non solo sull'aspetto del prodotto ma anche sul successivo imballaggio, trasporto e utilizzo. Fattori come il controllo della tensione, i meccanismi di traslazione servocomandati e i metodi di cambio della bobina determinano la tenuta dell'avvolgimento e l'allineamento dei bordi.

Perché la misurazione online è importante

Nella produzione continua, i controlli manuali a campione non possono fornire un feedback tempestivo sulle variazioni di larghezza e spessore che si verificano durante il processo di laminazione. La misurazione laser online monitora le deviazioni dimensionali in tempo reale e fornisce i dati all'interfaccia operatore, consentendo agli operatori di regolare tempestivamente i parametri di processo.

Per i produttori di nastri fotovoltaici, il valore dell'ispezione online non risiede solo nel rilevare i prodotti non conformi, ma anche nel ridurre al minimo le variazioni da lotto a lotto e nel migliorare la coerenza durante la produzione continua.

Gamma di prodotti tipici

Le dimensioni finite comuni per le sbarre fotovoltaiche vanno da 3 a 8 mm di larghezza e da 0,2 a 0,4 mm di spessore. I requisiti specifici relativi a dimensioni, tolleranze, spessore del rivestimento di stagno e proprietà meccaniche sono determinati dalla progettazione del modulo, dai processi di saldatura e dagli standard di prodotto del cliente.

Conclusione

La produzione di nastri fotovoltaici non è un processo che coinvolge un singolo pezzo di attrezzatura; si tratta piuttosto di un processo continuo e integrato che comprende trafilatura, laminazione, ricottura, stagnatura, ispezione e avvolgimento. Per la produzione di moduli fotovoltaici ad alta efficienza, dimensioni stabili del nastro, buona rettilineità, un rivestimento di stagno uniforme e proprietà meccaniche controllabili sono fondamentali per garantire la qualità della saldatura dei moduli e l'affidabilità a lungo termine.