Kompatibilitas Sel BC: Enam Produsen, Satu Tabber Stringer

Jawaban singkat: Ooitech telah menyelesaikan program kompatibilitas yang mengelas sel back-contact dari LONGi, AIKO (ABC), JinkoSolar, Huanghe Hydropower, GCL dan TCL pada tabber stringer yang sama, menggunakan satu mesin dan satu pustaka resep. Sel TOPCon dan HJT dijalankan pada platform yang sama. Program ini mencakup penyelarasan, pembasahan, kekuatan sambungan, electroluminescence dan warpage pasca-stringing. Ini adalah pekerjaan pengujian kami sendiri dan umpan balik dari tim proyek luar negeri para pembuat sel, bukan sertifikasi.

Apa yang harus dimaksud dengan "kompatibel" sebelum kami memulai

Tabber yang menjalankan satu jenis sel dengan baik tidak sulit dibuat. Tabber yang menjalankan setiap jenis sel yang kini diproduksi massal, pada rangka yang sama, tanpa perubahan mekanis antarproduk, adalah masalah yang berbeda. Itulah targetnya: bukan las demonstrasi, melainkan resep produksi untuk setiap keluarga sel yang dapat dikualifikasi dan dijalankan oleh pelanggan.

Kami mendefinisikan kompatibel sebagai empat kondisi. Mesin harus menempatkan pita di dalam jendela pad atau finger yang ditentukan oleh sel itu sendiri. Sambungan harus membasahi dan membentuk lapisan intermetalik di seluruh area kontak. Sel harus bertahan melalui siklus termal tanpa retak, dan string harus keluar cukup rata untuk dilaminasi. Sel yang terlas tetapi melengkung, atau terlas tetapi retak saat layup, gagal memenuhi definisi meskipun sambungan tampak benar di bawah mikroskop.

Jenis sel yang melewati mesin

Program ini mencakup produk back-contact yang benar-benar dikirim dalam volume, ditambah keluarga front-contact utama, sehingga lini yang beralih di antaranya tidak memerlukan platform kedua. Sel back-contact berasal dari enam pembuat; sel front-contact berasal dari jalannya program yang sama.

Ukuran sel berkisar dari 166 mm hingga 210 mm, termasuk format setengah sel yang dikirim masing-masing pembuat, dan jumlah busbar dari tiga hingga dua puluh, termasuk tata letak tanpa busbar. Penempatan pita menggunakan pita datar pada sel back-contact alih-alih kawat bulat, karena pad belakang adalah permukaan datar dengan lebar tertentu dan kawat bulat hanya menyentuhnya sepanjang garis.

Mengapa sel back-contact lebih sulit dilas daripada sel yang digantikannya

Pada sel front-contact, pita mendarat pada pad busbar lebar dan sambungannya terlihat. Pada sel back-contact, kedua polaritas berada di bagian belakang, saling menyisip, dan area yang dapat disolder per finger hanyalah sebagian kecil dari yang diberikan busbar. Tiga hal mengikuti, dan ketiganya bersifat mekanis, bukan metalurgis.

Front contact meninggalkan sambungan pada busbar yang terlihat; back contact memindahkannya ke pad sempit di bagian belakang, di mana satu strip berada di samping polaritas berlawanan.

Jendela penyelarasan menyempit

Pita yang salah tempat pada sel busbar masih menimpa logam. Pada sel back-contact, offset yang sama dapat menempatkan strip di antara dua finger dengan polaritas berlawanan, yang bukan sambungan lemah melainkan korsleting. Toleransi penempatan karena itu harus dinyatakan dalam puluhan mikron dan dipertahankan sepanjang satu shift, itulah sebabnya platform menggunakan penyelarasan CCD alih-alih hanya penahan mekanis.

Sel lebih tipis dan kurang toleran

Sel back-contact dalam produksi massal berada dalam kisaran 130 hingga 170 mikron, dan permukaan belakang menanggung seluruh pola interkoneksi. Setiap kilogram gaya penahan yang dapat ditoleransi mesin front-contact menjadi risiko retak di sini. Tekanan harus cukup untuk menjamin kontak dan tidak lebih, yang membebani kerataan platen dan cara strip dikencangkan.

Warpage muncul setelah sambungan, bukan selama proses

Solder memadat pada suhu yang jauh di atas kisaran ekspansi sel itu sendiri, dan tembaga menyusut sekitar enam kali lebih cepat daripada silikon saat mendingin. Ketidakcocokan itu diserap oleh pita yang mengalami yield dalam kompresi, yang merupakan mekanisme yang dimaksudkan — tetapi pada sel back-contact pita melintasi permukaan yang juga harus tetap rata untuk laminasi. String yang terlihat melengkung adalah cacat laminasi yang menunggu terjadi, dan itulah mode kegagalan yang muncul paling akhir.

Suhu di mana sambungan terbentuk adalah tuas tunggal terbesar untuk semua ini. Suhu pemadatan yang lebih rendah berarti lebih sedikit regangan yang terkunci di dalam sel. Ini juga berarti lebih sedikit margin bagi lapisan intermetalik untuk terbentuk, sehingga jendelanya bukan "sedingin mungkin" melainkan "sedingin yang diizinkan sambungan".

Tiga kimia, tiga jendela suhu, satu platform

Alasan satu mesin dapat mencakup pasar adalah bahwa perbedaan antar keluarga sel hampir seluruhnya bersifat termal dan mekanis, dan keduanya dapat diprogram. Yang berubah antarproduk adalah profil, dwell, tekanan penahan, spesifikasi pita dan model penyelarasan — bukan perangkat kerasnya.

Keluarga sel menetapkan batas atas dan paduan solder menetapkan batas bawah. Jendela yang dapat digunakan adalah celah di antara keduanya.

Pergantian resep antara dua keluarga sel pada platform ini adalah perubahan pustaka: profil, tekanan, dan model penyelarasan dimuat bersamaan, dan string pertama diinspeksi sebelum lini dilepas. Itulah perbedaan praktis antara "mesin bisa melakukannya" dan "Anda bisa menjalankannya pada Selasa sore ketika pasokan sel berubah".

Bagaimana program dijalankan

Setiap jenis sel melewati enam pemeriksaan yang sama, dalam urutan yang sama, sehingga hasilnya dapat dibandingkan antarprodusen alih-alih diperdebatkan.

Enam pemeriksaan yang sama pada setiap sumber sel, dalam urutan yang sama, sehingga hasilnya dapat dibandingkan alih-alih diperdebatkan.

• EL masuk. Setiap batch diambil citranya sebelum pengelasan dan setiap sel dengan retak yang sudah ada sebelumnya dikeluarkan, sehingga angka kerusakan tidak dapat dinaikkan oleh cacat pemasok.
• Penempatan. Posisi ribbon diukur terhadap tepi pad, bukan tepi sel, pada string pertama, tengah, dan terakhir setiap proses.
• Pembasahan dan geometri sambungan. Penampang melintang dipoles untuk memeriksa bahwa lapisan intermetalik kontinu dan berada dalam rentang ketebalan kerja, bukan tebal dan rapuh atau tipis dan tidak lengkap.
• Kekuatan peel. Ribbon dikelupas pada sudut dan laju tetap pada rangka tarik; lokasi kegagalan dicatat selain gaya, karena sambungan yang gagal di dalam sel adalah masalah yang berbeda dari yang gagal di antarmuka.
• EL pasca-solder. Retak, gangguan finger, dan shunt yang timbul akibat proses, diambil citranya dengan pengaturan yang sama seperti inspeksi masuk.
• Warpage dan siklus termal. Kerataan string diukur setelah pendinginan, kemudian rakitan melewati siklus termal sebelum diambil citranya dan dikelupas kembali.

Urutannya penting. Program yang dimulai dengan kekuatan peel dan berhenti di situ akan meloloskan sambungan yang retak tiga bulan kemudian, dan akan melewatkan warpage yang merusak hasil laminasi tanpa pernah muncul dalam uji tarik.

Apa yang ditunjukkan hasilnya

Keenam sumber back-contact dilas pada platform yang sama tanpa perubahan perangkat keras di antaranya. Variasi yang penting bukan antar-merek melainkan antar-batch: ketebalan pasta, lebar finger, dan ketebalan sel menggeser profil kerja lebih besar daripada yang dilakukan pembuat sel, itulah sebabnya pustaka resep diindeks berdasarkan spesifikasi sel alih-alih nama pemasok.

Mode kegagalan yang kami lihat adalah yang sudah dikenal, dan merespons tuas yang sudah dikenal. Sambungan dingin terlacak ke puncak yang tidak memadai atau pelapisan yang teroksidasi saat penyimpanan. Menguning dan kerapuhan ribbon terlacak ke panas berlebih terlalu lama. Retak mengelompok di tempat tekanan penahan tertinggi dan ketebalan sel terendah. Warpage berkorelasi dengan spesifikasi ribbon jauh lebih kuat daripada dengan profil solder.

Pada kerusakan, platform dispesifikasikan pada atau di bawah 0,2% pada sel Kelas A dan proses program konsisten dengan angka tersebut di seluruh keluarga sel. Tim proyek yang menerima sampel las dari operasi luar negeri pembuat sel menilai kualitas sambungan dan hasil string di atas apa yang mereka lihat dari peralatan sebanding pada sel yang sama. Itu adalah penilaian mereka atas sampel, bukan sertifikasi, dan kami memperlakukannya sebagai sinyal alih-alih spesifikasi.

Di mana klaim ini berhenti

Tiga batasan perlu dinyatakan secara terus terang, karena keputusan pembelian yang dibangun atas klaim yang dibaca berlebihan adalah keputusan yang buruk.

Pertama, ini adalah pekerjaan pengujian Ooitech sendiri ditambah umpan balik uji coba pelanggan. Tidak ada laboratorium pihak ketiga yang mensertifikasi kompatibilitas, dan tidak ada pembuat sel yang mendukung mesin ini. Kedua, kompatibilitas ditunjukkan pada spesifikasi sel yang diberikan kepada kami, yang tidak sama dengan setiap revisi masa depan produk tersebut; pasta baru atau geometri finger baru adalah kualifikasi baru. Ketiga, cakupan jenis sel adalah properti platform dan resep, bukan janji bahwa sel apa pun akan berjalan pada throughput papan nama pada percobaan pertama. Throughput adalah fungsi dari seberapa banyak inspeksi dan penanganan yang dibutuhkan sel, dan sel back-contact berada di ujung yang lebih lambat.

Apa yang berubah bagi lini yang memilih back-contact hari ini

Dua tahun lalu lini modul yang membeli back contact menghadapi pilihan antara mesin khusus dan kompromi. Mesin khusus mengunci lini ke satu sumber sel dan satu revisi sel. Kompromi berarti menerima kehilangan hasil pada sel baru. Cakupan di seluruh produk back-contact yang dikirim menghilangkan pertukaran itu, dan mengubah tiga keputusan.

Ini mengubah cara Anda menulis spesifikasi peralatan: cakupan agnostik sel termasuk dalam kriteria penerimaan, dengan daftar sel bernama yang harus didemonstrasikan pada material Anda sendiri sebelum pembayaran sisa. Ini mengubah cara Anda merencanakan kapasitas, karena lini yang dapat berganti keluarga sel tidak memerlukan stringer kedua ketika pasar bergerak. Dan ini mengubah apa yang Anda minta dalam serah terima resep, karena nilainya ada pada pustaka profil yang terkualifikasi, bukan pada kemampuan mesin mempertahankan suhu.

Empat hal yang perlu ditanyakan kepada pemasok mana pun yang membuat klaim ini

Setiap pemasok tabber sekarang akan mengatakan mesinnya menangani sel back-contact. Pertanyaan di bawah ini memisahkan program dari satu paragraf pemasaran.

• Sel mana, tepatnya, dan pada revisi mana? Daftar pembuat lebih lemah daripada daftar nomor part dan generasi pasta.
• Apa yang diukur, dan terhadap apa? Penempatan terhadap tepi pad, peel dengan lokasi kegagalan dicatat, warpage dalam milimeter per string, EL pada pengaturan yang cocok.
• Dapatkah diulang pada sel Anda? Uji saksikan pada material Anda sendiri, di lokasi Anda atau lokasi mereka, dengan angka penerimaan yang disepakati sebelumnya.
• Berapa biaya pergantiannya? Waktu, bahan habis pakai, sisa bahan dan pelatihan operator per pergantian, bukan per mesin.

Jika pemasok menjawab keempatnya dengan angka dan laporan pengujian, klaim tersebut kemungkinan besar benar. Jika jawaban untuk pertanyaan ketiga berupa brosur, itu belum merupakan program kompatibilitas.

Pertanyaan yang sering diajukan

Apakah ini berarti mesin tersebut dapat menyolder sel apa pun yang ada di pasaran?

Ini berarti platform tersebut telah didemonstrasikan pada sel back-contact, TOPCon, HJT dan PERC yang kami terima, dalam format 166 mm hingga 210 mm dan tiga hingga dua puluh busbar, termasuk tata letak tanpa busbar. Sel dengan pasta baru, geometri finger yang berbeda atau susunan metalisasi yang berbeda merupakan kualifikasi baru, bukan kelulusan otomatis.

Apakah Ooitech mengklaim bahwa para pembuat sel ini mendukung peralatan tersebut?

Tidak. Sel mereka adalah bahan uji. Umpan balik berasal dari tim proyek luar negeri yang menerima sampel hasil penyolderan, dan kami melaporkannya sebagai umpan balik. Tidak ada dukungan, kemitraan atau sertifikasi yang tersirat, dan nama merek muncul di sini hanya untuk mengidentifikasi sel yang disolder.

Apakah satu mesin benar-benar dapat menjalankan HJT dan back contact?

Ya, karena kendala pada HJT bersifat termal dan kendala pada back contact bersifat mekanis, dan keduanya dikendalikan oleh parameter, bukan perangkat keras. HJT berjalan pada puncak yang lebih rendah dengan dwell yang lebih lama dan ramp yang lebih lembut; back contact berjalan pada reflow konvensional dengan penempatan yang lebih ketat dan gaya penekan yang lebih rendah.

Berapa throughput yang seharusnya Anda harapkan pada sel back-contact?

Lebih rendah daripada sel front-contact pada rating platform yang sama, karena penyelarasan dan inspeksi memerlukan waktu lebih lama per sel. Platform ini memiliki rating 1.000 hingga 1.200 sel per jam dalam konfigurasi standar dan 2.400 dalam konfigurasi berkecepatan tinggi; rencanakan lini back-contact pada batas konservatif dan konfirmasikan dengan uji waktu pada sel Anda sendiri.

Apakah pita datar sangat berpengaruh di bagian belakang?

Pengaruhnya lebih besar daripada di bagian depan. Kawat bulat menyentuh pad datar sepanjang garis, sehingga area sambungan kecil dan kekuatan kupas dibatasi oleh geometri sebelum dibatasi oleh metalurgi. Pita datar memberikan lebar kontak yang terdefinisi dan profil yang lebih rendah, yang juga mengurangi regangan yang diberikan strip pada sel tipis.

Apa yang terjadi ketika generasi sel baru muncul?

Resep dikualifikasi ulang: EL masuk, penempatan terhadap tepi pad, penampang lintang, uji kupas dengan lokasi kegagalan, EL pasca-solder, warpage dan siklus termal. Pada platform ini, itu adalah perubahan pustaka dan uji kualifikasi, diukur dalam hitungan hari, bukan dalam pembangunan ulang mesin.

Pemikiran akhir

Teknologi sel bergerak lebih cepat daripada kemampuan lini modul untuk dibangun ulang, sehingga peralatan yang menang adalah peralatan yang tidak memaksa pengambilan keputusan setiap kali sel berubah. Menyolder enam sumber back-contact pada satu platform adalah langkah ke arah itu, dan bagian yang berguna bukanlah daftar merek melainkan pustaka resep dan disiplin pengujian di baliknya. Mintalah uji, bukan klaim.