Productintroductie

Midden-gatbreuken zijn het meest voorkomende cosmetische defect op een PV-modulelijn. De oorzaken zijn rommelig en er zijn er veel. Dit bericht beperkt de zaken en kijkt alleen naar de midden-gatbreuken die voortkomen uit problemen in de bussing (overlap solderen) stap. Drie typische hoofdoorzaken, één voor één doorgenomen.

Technische Parameters

Reserveafstand tussen ribbon en celrand is te klein

De celrand zit te dicht bij de busbar.

TOPCon celstrings gebruiken een front-side ribbon positieve structuur, en de ribbon wordt gesoldeerd aan de achterkant van de busbar. Tijdens bussing brengt de machine de cel en busbar naar hetzelfde vlak, maar de twee materialen verschillen veel in dikte:

Zodra je in laminatie komt, ziet het contactgebied waar de ribbon de celrand raakt een tweerichtingskracht.

Wanneer de afstand tussen cel en busbar te klein is, wordt de hoek tussen de ribbon en de waferrand kleiner. Trekkracht F1 daalt, en verticale druk F2 neemt tegelijkertijd toe.

Wafers zijn broos. Onder die hogere druk breekt de rand gemakkelijk, en je krijgt een midden-gatbreuk.

Technische voordelen

Ribbon buigt en vervormt na het vormen

Als het vlakverschil tussen cel en busbar te groot is tijdens bussing, behoudt de ribbon een hoogteverschil nadat deze is gesoldeerd.

Bussing heeft de totale ribbonlengte al vastgelegd. De extra lengte kan nergens heen, dus de ribbon buigt om het te absorberen. Die gebogen ribbon blijft dan tegen de celrand drukken, en je krijgt batchgewijs scheuren in het midden van het gat.

Soldeerringdefect tijdens bussing (een zeldzamere batchoorzaak)

Hier hebben de cel en de busbar tijdens het bussen een klein vlakverschil, en het harpoengebied heeft geen busbar-ondersteuning, waardoor de ribbon loskomt van de wafer. Wanneer de soldeerwarmte de ribboncoating smelt, vormt zich een verhoogde soldeerring eromheen. Tijdens de laminatiedruk drukt deze harde soldeerring rechtstreeks in de wafer en barst deze, wat een andere scheur in het midden van het gat veroorzaakt.

Producttoepassing

Deze drie faalmodes komen voor bij de meeste kristallijne modulelijnen, en ze zijn het belangrijkst bij dunne, hoogrendementcellen waar de mechanische marge al krap is. Het bewaken van de ribbon-tot-cel afstand, vlakuitlijning tijdens bussing en soldeerprofielcontrole geeft je de grootste hefboom op de opbrengst van scheuren in het midden van het gat.

Ooitech's Visie

Dunne TOPCon-wafers van 0,13 mm laten bijna geen ruimte voor fouten, dus de F1/F2-krachtenbalans waar we het hier over hebben is eigenlijk een uitlijningsprobleem dat je stroomopwaarts oplost bij de stringer- en bussingstations, niet iets dat je later in de laminatie kunt herstellen. Op de modulelijnen die we bouwen, is het coplanair houden van de cel en busbar en het handhaven van een stabiel soldeerprofiel waar de meeste opbrengst van scheuren in het midden vandaan komt. Als je wilt zien hoe deze stappen in een echte fabriek verlopen, het YouTube-kanaal van Ooitech www.youtube.com/ooitech heeft genoeg lijnbeelden die een kijkje waard zijn.