EoW November 2013

Articolo tecnico

Parametri critici: la centinatura Al fine di assicurare l’installazione retta del nastro di connessione durante lo stringing, è importante mantenere dei bassi valori di centinatura. La produzione di pannelli solari è diventata un processo completamente automatico con velocità di stringing in aumento. Gli stringer ad alto rendimento completamente automatizzati possono essere sottoposti a inutili tempi morti dovuti a una centinatura eccessiva del nastro di connessione che si verifica durante il processo. Il nastro con una centinatura eccessiva può essere addirittura la causa di giunti saldati deboli o di un aumento della quantità di scarti nello stringer. Attualmente, l’obiettivo è di ottenere normalmente una centinatura di <5mm/ metro. Si è manifestata la tendenza a ottenere requisiti di centinatura sempre più stretti che richiedono valutazioni dettagliate del processo di produzione del nastro fotovoltaico e dello svolgimento sullo stringer durante la fabbricazione del pannello. Per ridurre al minimo la centinatura, i fabbricanti di nastro fotovoltaico devono considerare le seguenti aree di miglioramento: • Precisione di avvolgimento degli strati sull’avvolgitore, che richiede una meccanica di precisione e un accurato controllo del processo • Qualità uniforme del nastro, in particolare una bassa tolleranza dello spessore del rivestimento • Selezione di bobine di dimensioni adeguate I fabbricanti sono consapevoli dei limiti della minima centinatura possibile al

L’utilizzo di celle solari sempre più sottili determina la richiesta di nastri con limiti di elasticità sempre più bassi (Rp0,2%). Solo pochi anni fa si utilizzavano normalmente celle solari di 300 micron di spessore. progettate per sopportare la sollecitazione di nastri con un limite di elasticità di <120MPa. Attualmente, si usano celle di 160-180 micron di spessore e quindi è normale utilizzare nastri con un limite elastico <70MPa-<80MPa. É probabile che lo spessore medio delle celle continui a ridursi ponendo ulteriormente sotto pressione i fabbricanti di nastri per ridurre il limite di elasticità al di sotto di 65MPa. Per ridurre il limite di elasticità del nastro fotovoltaico, i fabbricanti dovrebbero considerare le seguenti aree di perfezionamento: • selezionare materiale di rame di alimentazione appropriato • selezionare le tecniche di laminazione e ricottura corrette • assicurare la manipolazione di precisione del nastro morbido mediante il sistema di trasporto della linea di stagnatura • assicurare un buono svolgimento e avvolgimento di precisione sull´avvolgitore nella linea di stagnatura I fabbricanti di pannelli che desiderano ridurre la sollecitazione sulla cella dopo lo stringing, dovrebbero esaminare il proprio sistema di svolgimento sullo stringer per evitare l’indurimento del nastro e la centinatura durante lo svolgimento. Alcuni fabbricanti di pannelli hanno adottato un progetto di pannello alternativo con tre o persino quattro nastri più piccoli per cella (anziché due) che riduce ulteriormente la sollecitazione sulle celle dopo lo stringing.

I prodotti finiti di nastro fotovoltaico sono confezionati in bobine/aspi o dischi/ pancake. Le bobine più comuni che si utilizzano per il nastro fotovoltaico in Europa sono le DIN K125, K160, K200 e K250, mentre in Asia si utilizzano anche la P4 e P10.

Parametri critici di qualità per il nastro fotovoltaico

Le specifiche per il nastro fotovoltaico sopra citate sono a loro modo importanti. Il tipo di rame e la purezza determinano la conduttività del materiale e il livello massimo di morbidezza raggiungibile per il nastro. La composizione della lega di saldatura, lo spessore e la composizione del rivestimento influenzano la qualità del giunto saldato e la durata del pannello. Un alto valore di allungamento del nastro fotovoltaico è importante per evitare la rottura del giunto saldato fra la barra collettrice e il nastro di connessione, che può verificarsi a causa dello stiramento/ tensione dovuti a oscillazione di temperature durante il funzionamento del pannello. Le continue fluttuazioni di temperatura, a volte estreme, durante la vita operativa del pannello solare mettono a prova i giunti saldati durante la vita utile del pannello che è mediamente di 25 anni. I due parametri critici per la maggior parte dei fabbricanti di nastri fotovoltaici sono la centinatura e il limite di elasticità. Numerosi fabbricanti di nastri fotovoltaici trovano difficile raggiungere un alto livello di morbidezza del nastro assicurandone contemporaneamente la rettilineità. Ottenere o meno una sufficiente morbidezza e dei bassi valori di centinatura, potrebbe rappresentare la differenza fra ottenere o perdere un contratto di fornitura. Di conseguenza, i fabbricanti sono costretti a migliorare continuamente le proprie tecniche di laminazione, ricottura, stagnatura e manipolazione del materiale per soddisfare specifiche di prodotto sempre più esigenti. Parametri critici: limite di elasticità Il coefficiente di dilatazione termica del rame è diverso dal coefficiente di dilatazione termica del silicio. Il nastro di connessione viene saldato sulla cella di silicio a temperature intorno ai 200ºC. Il raffreddamento dopo il processo di stringing provoca una deformazione che potrebbe condurre alla rottura dei cristalli di silicio. I nastri di connessione con bassi limiti di elasticità riducono la sollecitazione sulle celle di silicio dopo lo stringing e conseguentemente la percentuale di scarti.

▼ ▼ Figura 4 : Fasi di produzione nel processo di stagnatura tradizionale e PlasmaPREPLATE per la produzione di nastro fotovoltaico

Processo tradizionale di stagnatura per immersione in bagno caldo

Avvolgi- mento

Lamina- zione Ricottura

Svolgi mento

FASE 1:

Hot Dip Immer- sione in bagno caldo

Rinsing Deca- paggio Lavaggio Fluss- aggio

Takeup Avvolgi- mento

Svolgi mento

FASE 2:

PlasmaPREPLATE nel processo di stagnatura per immersione in bagno caldo

Svolgi mento

Lamina- zione

Takeup Avvolgi- mento

FASE 3:

Immer- si ne n bagno caldo

Svolgi mento

Takeup Avvolgi- mento

PlasmaPREPLATE Hot Dip

FASE 4:

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