太陽光発電ラミネートプロセス

日付: 2022 年 11 月 30 日

リュック・モーイヤーソンズ

PhotoVoltaic ラミネート プロセスを「非オートクレーブ ラミネート プロセス」としてカタログ化することもできます。 しかし、業界の規模（そして多くの要望）を考慮して、これを別のアイテムとして扱うことにしました。

さまざまな PV 技術については詳しく説明しませんが、ラミネートの領域に留まります。

ステージ 0: ラミネートのロード。

ラミネートは真空チャンバーに導入されます (ピンが下にある)。推奨されるラミネート温度: 20 – 25 °C。ラミネートが所定の位置に配置されると、ピンが上昇します。ただし、ラミネートから加熱プレートへの接触が制限されているため、小さな温度 (積層体の 1 つの界面) の上昇が認められます。

ステージ 1: 脱気 (= 避難)。

その結果、ラミネートサンドイッチの PVB/ガラスの間からも空気が除去されます。加熱プレートが密着しているため (真空にもかかわらず)、ラミネートは温められます。

必要な最大ラミネート温度が要求された時間に達したら、ラミネートを（真空下で）冷却します。

ライブ システムの例:

ａ． 3Sラミネーター – 底面が加熱されます。 加熱プレート：155℃

ラミネート: 3.2 mm ガラス/0.76 mm PVB/3.2 mm ガラス

プログラム設定:

ステージ 1 : 脱気

ガラスの熱と重量により、PVB は粗さを平らにし始め、脱気チャネルを減少/閉鎖します。

ピンアップ: 加熱プレートに接触しません。加熱プレートの熱放射によりラミネートの温度が上昇します (真空下なので対流はありません)。脱気 (1 mbar まで低下) 中間層/封入材の温度は約 100 ℃まで上昇します。 80℃（15分以内）

ステージ 2: 加熱

ステージ 2 a: 加熱 (熱伝導率による)

ピンが（通常は膜の圧力によって）下げられ、ラミネート/モジュールが加熱プレートに接触します。伝導性を介して熱が伝達されます。

ステージ 2 b: 加熱 (接触/圧力による熱伝導率)

膜圧力が適用されます (500 mbar)。膜圧力により、ラミネートと加熱プレート間の密着が確保されます。 PVB は高温で流れ始めます。PVB の温度はさらに 145 ℃ (20 分以内) まで上昇します。 完全な接着を達成するために必要な最低温度: 125°C。均一な温度を確保してください! 注: ピンのないラミネーターの場合、断熱ティッシュ (例: フェルト) を使用できます (ラミネートサンドイッチおよび中間層/封止材の過度の加熱を制限するため)。例: Airtechエアウィーヴ NC10（厚さ約3mm）ブリーダーリースE（厚さ約0.1mm）

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ステージ 3: 真空の解放と冷却:

真空チャンバーは通気されます (真空と膜の圧力解放)。吹き込みを防ぐためにラミネート/モジュールを冷却します (ラミネーターの外側の冷却ステップ)。約 50°C まで冷却して、中間層/封入材の流れを停止します(吹き込みを防ぐため)。 )

合計プロセス サイクル。

b. バークルラミネーター:

より洗練されたマルチスタックラミネーター。ラミネート: 2.1 mm ガラス/0.76 mm PVB/ 2.1 mm ガラス

他のラミネーターとの違い:

チャンバー 1: ピンはありませんが、レール/コンベア ベルトがあります。チャンバー 2: 2 側面加熱。圧力は 1000 mbar を超える可能性があります。チャンバー 3: 2 側面冷却 (加圧下)

プロセスフロー：

1. 避難：

モジュール/積層体は、レールによって加熱プレートから離されて保持されます。 (加熱プレートとの接触なし)

排気が完了すると、メンブレンがモジュール/ラミネートを加熱プレート上に押し下げます (ラミネートの端をシールしてラミネートサンドイッチに空気が再び入らないようにします)。

ラミネート/モジュールは次のチャンバーに入ります。

2.加熱・加圧：

ラミネート/モジュールは 2 つのホット プレートの間にあり、平行な位置で閉じています。 対称設計/レイアップによる均一な熱。モジュール/ラミネートと加熱プレート間の薄いクッション層がガラスの破損を防ぎます。ラミネート/モジュールは次のチャンバーに入ります。

3. 冷却:

ラミネート/モジュールは 2 つの冷却プレートの間にあります。

モジュール/ラミネートと加熱プレートの間にある薄いクッション層がガラスの破損を防ぎます。

マルチスタックラミネーター (Ypsator):

5 スタック + 3 ステップ = 15 枚のラミネート/モジュールを同時にラミネートします。

セットアップ = 2 台のマシンを隣り合わせ = 30 枚のラミネート/モジュール。

10 個のラミネート/モジュールを作成するのに 12 分。(2 x 5)

50 モジュール/時間または 400 モジュール/シフト = 3 シフト操作で 1200 モジュール/日。

c. テクニカルロボットサック

太陽電池モジュール生産の重心がヨーロッパからアジアに移ったとき、ほとんどのラミネーター生産会社はさらなるプロセス改善の調査/導入を中止しました。 例外の 1 つは、ピルキントンの元エンジニアリング マネージャー、ヴィットーレ デ レオニバスが経営する TekniSolar でした。 「後発」であるため、同社は PV ラミネートのさまざまな既存システムの長所と短所を理解することができました。

その市場調査から導き出されたコンセプトは次のとおりです。

いくつかの反復の後、次のラミネートコンセプトラインが作成されました。

最初のステップ: ラミネーター 1:

PV モジュールはコンベアを通ってラミネーターに入り、すでに底部のホット プレートに接触しています。

ラミネーターが閉じ、真空ポンプの組み合わせシステムを使用してチャンバーが真空下に置かれ、25 秒で 2 mbar の真空が保証されます。 真空チャンバーは上下から加熱されます（ガラスの歪みを防ぎます）。

このコンセプトは Teknisolar によって特許を取得しています。

メンブレンは、ピンを使用しない剛性の加熱プレートに置き換えられます。これは、完全な真空システムにより、中間層/封止材を温めることによってエッジをシールする前に完全に脱気できるためです。

モジュールサンドイッチの脱気と加熱は同じ時間枠内で行われます。

第 2 ステップ: ラミネーター 2 (プレスと硬化):

このステップは 2 つのチャンバーで構成されます。 (ラミネーター2と硬化部)

ラミネーター 2、ラミネーター 1 と同じ。

ラミネーターでは、加熱は上下から行われます。

準備ができたら、モジュールを硬化オーブンに入れます。 この硬化オーブンは顧客のニーズ (垂直または水平) に応じて設計でき、ここではモジュールはプレス サイクルの 4 倍の時間枠に留まります。

ラミネーター 2 と硬化オーブンには 5 つのモジュールがあり、各モジュールは実際のサイクル時間の 5 倍の間、重合モードに留まることができます。

第三段階：冷却：

モジュールは、制御された量の空気を供給するファンによって冷却されます (インバーターによって制御されます)。

適切な温度まで冷却されると、モジュールは出口コンベア上に置かれます。

出力ロボスタック

EVA/POE ラミネートの標準的なサイクル タイム

ラミネーターのサイクルタイムが 110 秒の場合、各モジュールは合計 770 秒、つまりおよそ 770 秒間ラミネートプロセスにあることを認識する必要があります。 13分。:

3 つのポジションを備えた 1 台のラミネーターによる生産性

他の PV ラミネーター メーカー:

- ウェムホーナー; Planckstraße 7、32052 ヘルフォルト、ドイツ;https://www.wemhoener.de/en/information/product-information

- バークル; Stuttgarter Str. 123, 72250 Freudenstadt, Germanyhttps://www.burkle.tech/int-en/applications/laminators/solar-modules

- Spire Solar USA マサチューセッツ州https://www.directindustry.com/prod/spire-solar/product-63104-521676.html

- NPC (-マイヤー) ジャパン

- SM InnoTech GmbH & Co KG; Vennweg 18, 46395 Boholt, Germanyhttps://www.sm-innotech.de/en/products/laminators/laminator-incapcell/

- ブダソーラー; Konkoly Thege Miklos ut 29-33 ブダペスト、1121 ハンガリー

- Teknisolar – Via Marisa Bellisario, 26, 66050 San Salvo – イタリアhttps://teknisolar.com/

- Ecoprogetti - Via dell'Industria e dell'Artigianato 27/C, 22/D - Carmignano di Brenta 35010 - パドヴァ - イタリアhttps://ecoprogetti.com/products/laminators/

- モンドラゴン

- 秦皇島 - ブーストソーラー太陽光発電設備有限公司https://boost-solar.com/

- ハンファ株式会社; 韓国

-陝西北仁印刷機械有限公司、中国

- 大井テック; 中国

- レオ; 中国

https://www.enfsolar.com/directory/equipment も参照してください。

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