२०२५ मध्ये योग्य बीसी सेल स्ट्रिंगर कसा निवडायचा?

२०२५ मध्ये योग्य बीसी सेल स्ट्रिंगर कसा निवडायचा? सोलर टेक्निशियन मार्गदर्शक

सौर ऊर्जेचे भविष्य वेगाने विकसित होत आहे, बीसी (बॅक कॉन्टॅक्ट) तंत्रज्ञान एक गेम-चेंजिंग नवोपक्रम म्हणून उदयास येत आहे जे अभूतपूर्व कार्यक्षमता आणि सौंदर्यात्मक आकर्षणाने आपण सूर्याच्या उर्जेचा वापर कसा करतो यात क्रांती घडवून आणण्याचे आश्वासन देते.

२०२५ पर्यंत, बॅक कॉन्टॅक्ट सोलर सेल तंत्रज्ञान उद्योगात वर्चस्व गाजवेल कारण पारंपारिक PERC सेल्सपेक्षा त्याचे लक्षणीय कार्यक्षमता फायदे, फ्रंट-ग्रिड शॅडो लॉसचे निर्मूलन आणि त्याच्या नाविन्यपूर्ण बॅक-कॉन्टॅक्ट आर्किटेक्चरद्वारे उत्कृष्ट सौंदर्यात्मक गुण जे कार्यक्षमता आणि दृश्य आकर्षण दोन्ही वाढवतात.

बॅक कॉन्टॅक्ट सोलर सेल तंत्रज्ञानाचे जवळून दृश्य जे फ्रंट ग्रिडलाइन्सची अनुपस्थिती दर्शवते.

बीसी तंत्रज्ञानातील संक्रमण केवळ वाढीव सुधारणा दर्शवत नाही - सौर ऊर्जा कशी मिळवली जाते आणि रूपांतरित केली जाते यामध्ये हा एक मूलभूत बदल आहे. या परिवर्तनाचे परीक्षण करताना, वेगाने जवळ येत असलेल्या बीसी-प्रभुत्व असलेल्या लँडस्केपमध्ये स्पर्धात्मक राहण्यासाठी गंभीर सौर उत्पादकांना त्यांची उत्पादन उपकरणे आणि धोरणे आता का अनुकूल करण्याची आवश्यकता आहे हे आपण शोधून काढू.

२०२५ पर्यंत बीसी तंत्रज्ञान का वर्चस्व गाजवेल?

जगभरातील सौरऊर्जा उत्पादक वेगाने बीसी तंत्रज्ञानाकडे लक्ष केंद्रित करत आहेत कारण कार्यक्षमतेची मागणी वाढते आणि उत्पादन खर्च कमी होतो, ज्यामुळे उद्योग-व्यापी अवलंबनास चालना देणाऱ्या घटकांचे परिपूर्ण एकत्रीकरण निर्माण होते.

नवीनतम NREL डेटानुसार, पारंपारिक PERC सेल्सच्या तुलनेत बॅक कॉन्टॅक्ट सोलर तंत्रज्ञान 2025 पर्यंत बाजारपेठेत आघाडीवर असेल कारण ते 22% पेक्षा जास्त कार्यक्षमता सुधारणा प्रदान करते.^[1]. ही लक्षणीय कामगिरी वाढ फ्रंट-साइड मेटलायझेशन काढून टाकल्याने होते जी सामान्यतः येणाऱ्या सूर्यप्रकाशाच्या ७-९% ला अवरोधित करते, ज्यामुळे बीसी पेशी अधिक फोटॉन कॅप्चर करू शकतात आणि मोठ्या प्रमाणात अधिक वीज निर्माण करू शकतात.

पारंपारिक PERC पेशींपेक्षा BC तंत्रज्ञानाची कार्यक्षमता वाढ दर्शविणारा तुलनात्मक तक्ता

१.१ कार्यक्षमतेत वाढ

बीसी पेशींचे कार्यक्षमता फायदे केवळ ग्रिड सावल्या काढून टाकण्यापलीकडे जातात. सूक्ष्म पातळीवर या पेशी कशा कार्य करतात याचे परीक्षण करताना, अनेक तांत्रिक प्रगती स्पष्ट होतात.

पारंपारिक सौर पेशींना उद्योग तज्ञ "ग्रिडलाइन ट्रेड-ऑफ" म्हणतात - उत्पादकांना चालकता गरजा (अधिक धातू कव्हरेज आवश्यक) प्रकाश शोषण (कमी धातू कव्हरेज आवश्यक) विरुद्ध संतुलित कराव्या लागतात. बॅक कॉन्टॅक्ट तंत्रज्ञान सर्व धातूकरण मागील पृष्ठभागावर हलवून ही तडजोड पूर्णपणे काढून टाकते.

या वास्तुशिल्पीय नवोपक्रमामुळे प्रकाश शोषणाला तडा न देता विस्तृत मेटालायझेशन पॅटर्न तयार होतात, ज्यामुळे जास्तीत जास्त फोटॉन संग्रह राखताना प्रतिरोधक नुकसान कमी होते. व्यावहारिक भाषेत, हे असे मॉड्यूल बनवते जे वास्तविक जगात चांगले कार्य करतात, विशेषतः कमी प्रकाशाच्या काळात जेव्हा प्रत्येक फोटॉन महत्त्वाचा असतो.^[2].

हे आकडे एक आकर्षक कथा सांगतात. अनेक उत्पादकांमधील नियंत्रित चाचणी वातावरणात, BC पेशी PERC च्या सामान्य २०-२२% श्रेणीच्या तुलनेत २४-२६% रूपांतरण कार्यक्षमता सातत्याने प्रदर्शित करतात. हा ४% परिपूर्ण कार्यक्षमता वाढ अंदाजे २०% सापेक्ष सुधारणा दर्शवितो - अशा उद्योगात एक मोठी वाढ जिथे कार्यक्षमता वाढ सामान्यतः वर्ष-दर-वर्ष टक्केवारीच्या अंशांमध्ये मोजली जाते.

सेल तंत्रज्ञान	सरासरी कार्यक्षमता	वार्षिक निकृष्ट दर	कामगिरी गुणोत्तर
पीईआरसी	20-22%	0.5-0.7%	0.75-0.80
बीसी (आयबीसी)	24-26%	0.3-0.5%	0.82-0.86
बीसी (एचपीबीसी)	25-27%	0.2-0.4%	0.84-0.88

१.२ सौंदर्यात्मक आणि कार्यात्मक फायदे

शुद्ध कार्यक्षमता मापदंडांच्या पलीकडे, बीसी तंत्रज्ञानामुळे लक्षणीय सौंदर्यात्मक फायदे मिळतात जे ग्राहक आणि व्यावसायिक अनुप्रयोगांमध्ये वाढत्या प्रमाणात महत्वाचे आहेत.

फ्रंट-साईड मेटॅलायझेशन काढून टाकल्याने एकसमान, पूर्णपणे काळ्या रंगाचे सौर पॅनेल तयार होतात जे आर्किटेक्ट आणि मालमत्ता मालकांना खूप आवडते. या सौंदर्यात्मक सुधारणामुळे पारंपारिक पॅनेलचा "चेकरबोर्ड" लूक दूर होतो, ज्यामुळे इमारतीच्या डिझाइनसह अधिक अखंड एकात्मता येते.^[3].

अनेक हाय-प्रोफाइल आर्किटेक्चरल प्रकल्पांनी आधीच बीसी मॉड्यूल्सचे उत्कृष्ट दृश्य आकर्षण प्रदर्शित केले आहे. पुरस्कार विजेत्या अ‍ॅमस्टरडॅम एज ऑलिंपिक इमारतीत ४८४ कस्टम-आकाराचे बीसी मॉड्यूल्स समाविष्ट केले आहेत जे केवळ स्वच्छ ऊर्जा निर्माण करत नाहीत तर इमारतीचे आधुनिक सौंदर्य वाढवतात. त्याचप्रमाणे, लक्झरी निवासी विकास त्यांच्या प्रीमियम देखाव्यासाठी बीसी पॅनेल वाढत्या प्रमाणात निर्दिष्ट करत आहेत, ज्यामुळे एक असा बाजार विभाग तयार होत आहे जिथे कामगिरी आणि सौंदर्यशास्त्र दोन्ही प्रीमियम किंमतींवर नियंत्रण ठेवतात.

कमी प्रकाशात आणि उच्च तापमानात कामगिरी सुधारण्यापर्यंत कार्यात्मक फायदे वाढतात. मागील बाजूस सर्व कंडक्टर असल्याने, बीसी सेलमध्ये अधिक एकसमान तापमान वितरण असते, ज्यामुळे हॉट स्पॉट्स कमी होतात आणि उच्च तापमानाच्या परिस्थितीत उत्पादन सुधारते - उन्हाळ्याच्या महिन्यांत जेव्हा सौर विकिरण सर्वाधिक असते परंतु पारंपारिक पॅनेल आउटपुटमध्ये अनेकदा उष्णतेशी संबंधित कार्यक्षमता नुकसान होते तेव्हा ऊर्जा उत्पादन राखण्यासाठी एक महत्त्वाचा घटक.

बाजाराला आकार देणारे सध्याचे बीसी सेल प्रकार

बॅक कॉन्टॅक्ट सोलर सेल मार्केटमध्ये अनेक विशिष्ट तंत्रज्ञाने आहेत, प्रत्येक तंत्रज्ञान वेगवेगळ्या अनुप्रयोगांना आणि उत्पादन क्षमतांना अनुकूल असे अद्वितीय फायदे देते.

आजच्या बीसी सेल मार्केटमध्ये तीन प्राथमिक प्रकार आहेत: आयबीसी (इंटरडिजिटेटेड बॅक कॉन्टॅक्ट), एचपीबीसी (हायब्रिड पॅसिव्हेटेड बॅक कॉन्टॅक्ट), आणि एबीसी (ऑल बॅक कॉन्टॅक्ट), प्रत्येक विशिष्ट कामगिरी वैशिष्ट्यांसाठी अनुकूलित. आयबीसी पेशी फुल बॅक इलेक्ट्रोड वापरून २५.६% कार्यक्षमता प्राप्त करतात, तर एचपीबीसी हायब्रिड पॅसिव्हेशन तंत्रज्ञानाद्वारे २६.१% कार्यक्षमतेसह आघाडीवर आहे आणि एबीसी पेशी अणु थर निक्षेपण तंत्रे लागू करून २५.८% कार्यक्षमता गाठतात.^[4].

संरचनात्मक फरक दर्शविणारी IBC, HPBC आणि ABC सेल आर्किटेक्चरची शेजारी शेजारी तुलना

२.१ बीसी सेल प्रकारांमध्ये बुडणे

प्रत्येक बॅक कॉन्टॅक्ट सेल प्रकार सर्व विद्युत संपर्कांना सेलच्या मागील बाजूस हलविण्याच्या मूलभूत संकल्पनेसाठी एक वेगळा दृष्टिकोन दर्शवितो. या प्रकारांमधील तांत्रिक फरक थेट उत्पादन आवश्यकता आणि अंतिम मॉड्यूल कामगिरीवर परिणाम करतात.

आयबीसी (इंटरडिजिटेटेड बॅक कॉन्टॅक्ट) तंत्रज्ञानामध्ये पेशीच्या मागील पृष्ठभागावर पर्यायी p-प्रकार आणि n-प्रकारचे क्षेत्र समाविष्ट आहेत, ज्यामध्ये इंटरडिजिटेटेड फिंगर इलेक्ट्रोड तयार केलेले इलेक्ट्रॉन आणि छिद्रे गोळा करतात. सनपॉवर (आता मॅक्सियन सोलर टेक्नॉलॉजीज) द्वारे प्रवर्तित या आर्किटेक्चरमध्ये अत्याधुनिक पॅटर्निंग प्रक्रिया आवश्यक आहेत परंतु अपवादात्मक एकरूपता प्राप्त होते. IBC पेशींमध्ये सामान्यतः प्रगत पॅसिव्हेशन लेयर्स समाविष्ट असतात जे पुनर्संयोजन नुकसान कमी करतात, त्यांच्या उच्च कार्यक्षमतेमध्ये एक महत्त्वाचा घटक.^[5].

आयबीसी पेशींच्या उत्पादन प्रक्रियेसाठी मेटालायझेशन टप्प्यात अचूक संरेखन आवश्यक असते, कारण इंटरडिजिटेटेड बोटांमधील किरकोळ चुकीचे संरेखन देखील कार्यक्षमतेवर लक्षणीय परिणाम करू शकते. तंत्रज्ञानाच्या कार्यक्षमतेच्या फायद्यांना न जुमानता या तांत्रिक आव्हानामुळे ऐतिहासिकदृष्ट्या व्यापक स्वीकार मर्यादित आहे.

एचपीबीसी (हायब्रिड पॅसिव्हेटेड बॅक कॉन्टॅक्ट) पेशी अशा उत्क्रांतीचे प्रतिनिधित्व करतात जे पारंपारिक पेशी वास्तुकलाच्या घटकांना बॅक कॉन्टॅक्ट संकल्पनांसह एकत्र करते. "हायब्रिड" पदनाम पॅसिव्हेशन दृष्टिकोनाचा संदर्भ देते, जे पुढील आणि मागील पृष्ठभागांसाठी वेगवेगळ्या सामग्री आणि तंत्रांचा वापर करते. ही विशेष पॅसिव्हेशन रणनीती पृष्ठभाग पुनर्संयोजन अपवादात्मकपणे कमी पातळीपर्यंत कमी करते, ज्यामुळे व्यावसायिक बाजारपेठेत नेतृत्व करणारी 26.1% कार्यक्षमता सक्षम होते.

एचपीबीसी तंत्रज्ञानाने लक्षणीय लोकप्रियता मिळवली आहे कारण त्याची उत्पादन प्रक्रिया विद्यमान उत्पादन उपकरणांचा अंशतः फायदा घेऊ शकते, ज्यामुळे उत्पादकांना त्यांच्या उत्पादन रेषांमध्ये पूर्णपणे सुधारणा करण्यास कचरणाऱ्यांसाठी संक्रमणाचा मार्ग मिळतो. हे तंत्रज्ञान उच्च तापमान गुणांक देखील प्रदर्शित करते, ज्यामुळे उच्च ऑपरेटिंग तापमानात उच्च उत्पादन राखले जाते.

तंत्रज्ञान गुणधर्म	आयबीसी	एचपीबीसी	ABC
मॅन्युफॅक्चरिंग कॉम्प्लेक्सिटी	उच्च	मध्यम	मध्यम-उच्च
साहित्य खर्च	उच्च	मध्यम-उच्च	मध्यम
उपकरणे सुसंगतता	कमी	मध्यम	कमी-मध्यम
द्विमुखी क्षमता	काहीही नाही	कमी	मध्यम
तापमान गुणांक	-0.29% / ° से	-0.26% / ° से	-0.28% / ° से

एबीसी (ऑल बॅक कॉन्टॅक्ट) तंत्रज्ञान, नवीनतम प्रकार, अणु थर निक्षेपणाचा वापर करून अति-पातळ, अत्यंत सुसंगत थर तयार करते जे उत्पादन खर्च कमी करून कार्यक्षमता वाढवते. या दृष्टिकोनाची अणु-स्तरीय अचूकता भौतिक गुणधर्मांवर कडक नियंत्रण सक्षम करते, परिणामी अपवादात्मक एकरूपता आणि कार्यक्षमतेची सुसंगतता असलेल्या पेशी निर्माण होतात.^[6].

एबीसी तंत्रज्ञानाचे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे आयबीसीच्या तुलनेत त्याची सरलीकृत रचना, जी तुलनात्मक कार्यक्षमता राखताना प्रक्रिया चरणांची संख्या कमी करते. उत्पादन अर्थशास्त्रासह कामगिरी संतुलित करू पाहणाऱ्या उत्पादकांकडून या सुव्यवस्थित उत्पादन दृष्टिकोनाने लक्षणीय रस घेतला आहे.

बीसी सेल वेल्डिंगची लपलेली आव्हाने

उच्च-कार्यक्षमता असलेले बीसी मॉड्यूल्स तयार करण्यासाठी जटिल वेल्डिंग आव्हानांवर मात करणे आवश्यक आहे जे क्षेत्रातील तात्काळ उत्पादकता आणि दीर्घकालीन विश्वासार्हतेवर परिणाम करू शकतात.

बीसी पेशींसाठी वेल्डिंग प्रक्रिया अद्वितीय आव्हाने सादर करते ज्यांचे निराकरण पेशींची अखंडता आणि कार्यक्षमता राखण्यासाठी करणे आवश्यक आहे. ५०μm पेक्षा कमी सहनशीलतेसह विना-विध्वंसक संरेखन साध्य करणे, पातळ १२०μm एन-टाइप वेफर्ससाठी कमी-तणाव वेल्डिंग तंत्रे लागू करणे आणि रिअल-टाइम मॉनिटरिंगसाठी इन्फ्रारेड पडताळणीचा वापर करणे हे सर्व बीसी पेशींच्या यशस्वी बॅकसाइड बाँडिंगसाठी महत्त्वाचे घटक आहेत.^[7].

बॅक कॉन्टॅक्ट सोलर सेलसाठी विशेषतः डिझाइन केलेले उच्च-परिशुद्धता वेल्डिंग उपकरणे

३.१ बॅकसाइड बॉन्डिंगमधील महत्त्वाचे घटक

बीसी पेशींसाठी बॅकसाइड बाँडिंग प्रक्रिया मॉड्यूल असेंब्लीच्या सर्वात तांत्रिकदृष्ट्या आव्हानात्मक पैलूंपैकी एक आहे, ज्यासाठी विशेष उपकरणे आणि अचूक नियंत्रण प्रणाली आवश्यक असतात.

पहिले महत्त्वाचे आव्हान म्हणजे विनाशकारी संरेखन ५०μm पेक्षा कमी सहनशीलतेसह. ही सूक्ष्म अचूकता आवश्यक आहे कारण BC पेशींमध्ये घनतेने नमुनेदार संपर्क बिंदू असतात जे इंटरकनेक्शन मटेरियलशी पूर्णपणे जुळले पाहिजेत. पारंपारिक पेशींपेक्षा वेगळे जिथे १-२ मिमीची संरेखन सहनशीलता स्वीकार्य असते, BC पेशींना अर्धसंवाहक उत्पादनाशी तुलना करता येणारी स्थितीत्मक अचूकता आवश्यक असते.

बीसी पेशींसाठी डिझाइन केलेले आधुनिक स्ट्रिंगर्स रिअल-टाइम फीडबॅक लूपसह प्रगत व्हिजन सिस्टम वापरतात जे संपर्क होण्यापूर्वी स्थिती त्रुटी शोधू शकतात आणि दुरुस्त करू शकतात. या सिस्टम सामान्यत: आवश्यक संरेखन अचूकता प्राप्त करण्यासाठी अचूक गती नियंत्रकांसह एकत्रितपणे काम करणारे अनेक उच्च-रिझोल्यूशन कॅमेरे वापरतात. या पातळीच्या अचूकतेशिवाय, कनेक्शनची गुणवत्ता खराब होते आणि मॉड्यूल कार्यक्षमता कमी होते.

दुसरा प्रमुख विचार म्हणजे अंमलबजावणी करणे कमी ताण असलेल्या वेल्डिंग तंत्रे सामान्यतः बीसी सेल उत्पादनात वापरल्या जाणाऱ्या पातळ १२०μm एन-प्रकारच्या वेफर्ससाठी योग्य. हे वेफर्स पारंपारिक पेशींपेक्षा अंदाजे ४०% पातळ असतात, ज्यामुळे वेल्डिंग प्रक्रियेदरम्यान त्यांना यांत्रिक ताणाचा सामना करावा लागतो.

वेल्डिंग पॅरामीटर	पारंपारिक पेशी	बीसी पेशी	फरकाचे कारण
वेल्डिंग तापमान	220-260 अंश से	180-220 अंश से	पातळ वेफर्सना कमी तापमानाची आवश्यकता असते
दाब लागू केला	1.5-3.0 एन	0.5-1.5 एन	नाजूक वेफर्सवरील ताण कमी होतो.
संपर्क वेळ	2-3 सेकंद	1-2 सेकंद	कमीत कमी थर्मल एक्सपोजर
उष्णता रॅम्प दर	५०-८०°C/सेकंद	५०-८०°C/सेकंद	सौम्य थर्मल ग्रेडियंट
शीतकरण पद्धत	नैसर्गिक	नियंत्रित	थर्मल शॉक प्रतिबंधित करते

आघाडीच्या उत्पादकांनी विशेष वेल्डिंग हेड विकसित केले आहेत जे अचूकपणे नियंत्रित उष्णता लागू करताना दाब समान रीतीने वितरित करतात. काही प्रगत प्रणाली स्पंदित ऊर्जा वितरणाचा वापर करतात जी पेशीमध्ये हस्तांतरित होणारी एकूण थर्मल ऊर्जा कमी करते आणि योग्य धातुकर्म बंधन साध्य करते. या तांत्रिक सुधारणांमुळे सूक्ष्म क्रॅकची घटना लक्षणीयरीत्या कमी होते जी कदाचित लगेच दिसून येत नाहीत परंतु कालांतराने वीज क्षय होऊ शकते.^[8].

तिसरा महत्त्वाचा घटक म्हणजे इन्फ्रारेड पडताळणी कनेक्शन गुणवत्तेवर रिअल-टाइम अभिप्राय देणाऱ्या प्रणाली. या प्रणाली संभाव्य कनेक्शन समस्या दर्शविणाऱ्या तापमान विसंगती शोधण्यासाठी थर्मोग्राफिक इमेजिंगचा वापर करतात. वेल्डिंग दरम्यान आणि नंतर लगेच थर्मल सिग्नेचरचे निरीक्षण करून, ऑपरेटर पेशी लॅमिनेशन टप्प्यात जाण्यापूर्वी समस्या ओळखू शकतात, जिथे समस्या सोडवणे अधिक महाग होते.

३.२ बीसी वेल्डिंग गुणवत्तेत लाल झेंडे

उच्च उत्पादन राखण्यासाठी आणि दीर्घकालीन मॉड्यूल विश्वासार्हता सुनिश्चित करण्यासाठी उत्पादन प्रक्रियेच्या सुरुवातीलाच गुणवत्तेच्या समस्या ओळखणे आवश्यक आहे.

बीसी मॉड्यूल उत्पादनात वेल्डिंग गुणवत्तेच्या समस्यांसाठी दोन महत्त्वाचे निर्देशक पूर्वसूचना चिन्हे म्हणून काम करतात:

1. EL चाचणी दरम्यान दृश्यमान इन्फ्रारेड हॉटस्पॉट्स विसंगत कनेक्शन गुणवत्तेमुळे होणारा असमान विद्युत प्रवाह उघड करतो. विशेषतः BC मॉड्यूल्ससाठी कॉन्फिगर केलेली आधुनिक EL चाचणी उपकरणे दृश्य तपासणीतून सुटू शकणाऱ्या विद्युत सातत्यतेतील सूक्ष्म फरक शोधू शकतात. प्रगत प्रणालींमध्ये AI-आधारित प्रतिमा प्रक्रिया समाविष्ट आहे जी ज्ञात चांगल्या नमुन्यांशी तुलना करून विसंगती दर्शवते, ज्यामुळे उच्च उत्पादन खंडांवर देखील स्वयंचलित गुणवत्ता नियंत्रण सक्षम होते.^[9].

2. थर्मल सायकलिंग चाचण्यांनंतर वीज क्षय ०.२% पेक्षा जास्त (IEC 61215 मानकांनुसार) अपुरी वेल्डिंग गुणवत्ता किंवा मटेरियल थकवा दर्शवते. हे प्रमाणित चाचणी विषय 40 पूर्ण चक्रांसाठी -85°C ते +200°C पर्यंतच्या तापमानाच्या टोकापर्यंत मॉड्यूल करतात, जे एका वेगवान वेळेत पर्यावरणीय ताणाचे वर्षानुवर्षे अनुकरण करतात.

व्यापक गुणवत्ता देखरेख कार्यक्रम राबवणारे उत्पादक सामान्यत: उत्पादनादरम्यान इनलाइन चाचणी आणि अधिक गहन विश्वासार्हता पडताळणीसाठी बॅच सॅम्पलिंग दोन्ही करतात. हा बहुस्तरीय दृष्टिकोन मोठ्या संख्येने मॉड्यूल्सवर परिणाम करू शकणारा प्रक्रिया प्रवाह आणि वैयक्तिक युनिट्सवर परिणाम करू शकणारे यादृच्छिक दोष ओळखण्यास मदत करतो.

प्रीमियम स्ट्रिंगर्स बीसी मॉड्यूलची कामगिरी कशी वाढवतात?

प्रगत स्ट्रिंगर तंत्रज्ञानामध्ये गुंतवणूक केल्याने बीसी मॉड्यूलची गुणवत्ता, उत्पादन कार्यक्षमता आणि दीर्घकालीन विश्वासार्हतेमध्ये मोजता येण्याजोग्या सुधारणा होतात ज्याचा थेट आर्थिक परताव्यावर परिणाम होतो.

विशेषतः बीसी सेल असेंब्लीसाठी डिझाइन केलेले प्रीमियम स्ट्रिंगर्स लक्षणीय कामगिरीचे फायदे देतात, ज्यामध्ये सेल वॉर्पिंग रोखणाऱ्या प्रगत टेंशन कंट्रोल सिस्टमद्वारे 0.15% जास्त उत्पन्न, प्रति तास 30 सेल्सपर्यंत प्रक्रिया करणाऱ्या मल्टी-ट्रॅक सिस्टमसह 3,800% जलद उत्पादन आणि स्वच्छ इंटरकनेक्शन सुनिश्चित करणाऱ्या अचूक लेसर अ‍ॅब्लेशनद्वारे शून्य ग्रिड-लाइन घोस्टिंग यांचा समावेश आहे.^[10].

उच्च-थ्रूपुट उत्पादन क्षमता प्रदर्शित करणारा मल्टी-ट्रॅक बीसी सेल स्ट्रिंगर

४.१ उच्च उत्पन्न आणि वेग

बीसी मॉड्यूल उत्पादनाची आर्थिक व्यवहार्यता उत्पादन आणि थ्रूपुट दोन्ही वाढवण्यावर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून असते, जिथे प्रीमियम स्ट्रिंगर्स मोजता येण्याजोगे फायदे देतात.

प्रगत ताण नियंत्रण प्रणाली इंटरकनेक्शन प्रक्रियेदरम्यान पेशींचे विकृतीकरण रोखतात, जे बीसी पेशी उत्पादनात वापरल्या जाणाऱ्या पातळ वेफर्ससाठी विशेषतः महत्त्वाचे घटक आहे. या प्रणाली रिअल-टाइम अभिप्रायावर आधारित ताण मापदंडांचे सतत निरीक्षण करतात आणि समायोजित करतात, पेशींच्या जाडीत किंवा सभोवतालच्या परिस्थितीत किरकोळ फरकांकडे दुर्लक्ष करून इष्टतम दाब राखतात.

या अचूक ताण व्यवस्थापनामुळे मानक उपकरणांच्या तुलनेत ०.१५% जास्त उत्पादन मिळते - हे एक लहान टक्केवारी दिसते जी उत्पादन स्तरावर महत्त्वपूर्ण आर्थिक मूल्य देते. १ गिगावॅट उत्पादन लाइनसाठी, ही उत्पादन सुधारणा कच्च्या मालाच्या वापरात कोणतीही वाढ न होता अंदाजे १.५ मेगावॅट अतिरिक्त वार्षिक क्षमता दर्शवते.

उत्पादन पॅरामीटर	मानक स्ट्रिंगर	प्रीमियम बीसी स्ट्रिंगर	सुधारणा
तासाभराचा थ्रूपुट	२,९०० पेशी/तास	२,९०० पेशी/तास	+ 31%
उत्पन्न दर	98.8%	99.3%	+ 0.5%
डाउनटाइम	5-7%	2-3%	-60%
दोष दर	0.3-0.5%	0.1-0.2%	-66%
कामगार आवश्यकता	३-४ ऑपरेटर	३-४ ऑपरेटर	-50%

प्रति तास ३,८०० सेल्स प्रक्रिया करण्यास सक्षम असलेल्या मल्टी-ट्रॅक सिस्टीम्स प्रीमियम स्ट्रिंगर्सचा आणखी एक महत्त्वाचा फायदा दर्शवतात. या उच्च-थ्रूपुट सिस्टीममध्ये स्वतंत्र ट्रॅक नियंत्रणासह समांतर प्रक्रिया क्षमता समाविष्ट आहेत, ज्यामुळे प्रत्येक सेलसाठी अचूक संरेखन आणि वेल्डिंग पॅरामीटर्स राखताना अनेक स्ट्रिंग्स एकाच वेळी हाताळण्याची परवानगी मिळते.

या प्रगत प्रणालींमधून मिळणारे उत्पादकता नफा कच्च्या थ्रूपुट संख्येच्या पलीकडे जातात. उच्च प्रक्रिया गतीमुळे काम सुरू असलेली इन्व्हेंटरी कमी होते, उत्पादन वेळ कमी होतो आणि भांडवल वापर सुधारतो - हे सर्व घटक उत्पादन ऑपरेशन्ससाठी गुंतवणुकीवर परतावा सुधारण्यास हातभार लावतात.

४.२ क्लिनर इंटरकनेक्ट्स

इंटरकनेक्शनची गुणवत्ता बीसी मॉड्यूल्सच्या तात्काळ कामगिरी आणि दीर्घकालीन विश्वासार्हतेवर थेट परिणाम करते, ज्यामुळे हे प्रीमियम स्ट्रिंगर उपकरणांसाठी एक महत्त्वाचे वेगळेपण बनते.

प्रिसिजन लेसर अ‍ॅब्लेशन तंत्रज्ञान शून्य ग्रिड-लाइन घोस्टिंग सुनिश्चित करते - अयोग्य इंटरकनेक्ट फॉर्मेशनमुळे होणारा दृश्य आणि कार्यक्षमतेचा दोष. हे तंत्रज्ञान सूक्ष्म अचूकतेसह कनेक्शन पृष्ठभाग तयार करण्यासाठी बारीक नियंत्रित लेसर पल्सचा वापर करते, ज्यामुळे आसपासच्या पेशींच्या संरचनेला नुकसान न होता धातुकर्म बंधनासाठी इष्टतम परिस्थिती निर्माण होते.

परिणामी स्वच्छ इंटरकनेक्‍ट अनेक तांत्रिक फायदे प्रदान करतात:

1. संपर्क प्रतिकार कमी, परिणामी वीज कमी होते

2. तापमान सायकलिंग दरम्यान टिकाऊपणा वाढवणारी सुधारित यांत्रिक शक्ती

3. संपूर्ण मॉड्यूलमध्ये अधिक सुसंगत विद्युत वैशिष्ट्ये

4. कालांतराने इलेक्ट्रोकेमिकल गंज होण्याची क्षमता कमी होते.

इंटरकनेक्ट गुणवत्तेतील या सुधारणा फिल फॅक्टर, सिरीज रेझिस्टन्स आणि डिग्रेडेशन रेटसह मॉड्यूल परफॉर्मन्स मेट्रिक्समध्ये थेट योगदान देतात. प्रीमियम स्ट्रिंगर्ससह उत्पादित मॉड्यूल्स सामान्यत: उत्पादनानंतर लगेचच 0.5-1.0% जास्त पॉवर आउटपुट दर्शवितात आणि त्यांच्या संपूर्ण ऑपरेशनल आयुष्यभर त्यांचा कार्यक्षमतेचा फायदा राखतात.

उत्पादकांसाठी नेक्स्ट-जनरल स्ट्रिंगर चेकलिस्ट

योग्य स्ट्रिंगर तंत्रज्ञान निवडण्यासाठी उत्पादन क्षमता आणि तयार मॉड्यूल गुणवत्तेवर थेट परिणाम करणारे अनेक तांत्रिक निकषांचे मूल्यांकन करणे आवश्यक आहे.

बीसी सेल संक्रमणाची तयारी करणाऱ्या उत्पादकांनी एमबीबी/०बीबी/बीसी तंत्रज्ञानास समर्थन देणारी मल्टी-मोड सुसंगतता असलेली उपकरणे, कन्व्होल्यूशनल न्यूरल नेटवर्क्सद्वारे ≥९८% अचूकता प्राप्त करणारी एआय-संचालित दोष शोध प्रणाली आणि ८५°C/८५% सापेक्ष आर्द्रतेच्या परिस्थितीत ओलसर उष्णता चाचणीमध्ये कमी अपयश दर (≤१०ppm) सुनिश्चित करणारी डिझाइन यांना प्राधान्य द्यावे.^[1].

पुढच्या पिढीतील बीसी सेल स्ट्रिंगर्ससाठी प्रगत एआय-चालित नियंत्रण प्रणाली इंटरफेस

५.१ तंत्रज्ञानाच्या मदतीने भविष्याचा पुरावा

सौरऊर्जा उत्पादन क्षेत्र वेगाने विकसित होत असताना, शाश्वत व्यवसाय ऑपरेशन्ससाठी लवचिक, जुळवून घेण्यायोग्य उपकरणांमध्ये गुंतवणूक करणे आवश्यक बनले आहे.

पहिली महत्त्वाची आवश्यकता म्हणजे MBB/0BB/BC मल्टी-मोड सुसंगतता ज्यामुळे उत्पादकांना मोठ्या उपकरणांमध्ये बदल न करता विविध प्रकारचे मॉड्यूल तयार करता येतात. ही लवचिकता विशेषतः संक्रमण काळात मौल्यवान आहे जेव्हा अनेक उत्पादक एकाच वेळी पारंपारिक आणि बीसी दोन्ही मॉड्यूल तयार करतील.

प्रगत स्ट्रिंगर्स ही मल्टी-मोड क्षमता मॉड्यूलर डिझाइन दृष्टिकोनांद्वारे अदलाबदल करण्यायोग्य टूलिंग सेट आणि सॉफ्टवेअर-नियंत्रित पॅरामीटर समायोजनांद्वारे साध्य करतात. संपूर्ण उत्पादन लाइन बदलण्याची आवश्यकता नसून, या प्रणाली तंत्रज्ञान आणि बाजारातील मागणी विकसित होताना वाढीव अनुकूलन करण्यास अनुमती देतात.

सुसंगतता वैशिष्ट्य	अंमलबजावणी पद्धत	फायदे
समायोज्य संरेखन प्रणाली	अनुकूली अल्गोरिदमसह संगणक दृष्टी	वेगवेगळ्या सेल आर्किटेक्चर्सना सामावून घेते
परिवर्तनशील दाब नियंत्रण	फीडबॅक लूपसह इलेक्ट्रॉनिक फोर्स सेन्सर्स	प्रत्येक सेल प्रकारासाठी वेल्डिंग पॅरामीटर्स ऑप्टिमाइझ करते
कॉन्फिगर करण्यायोग्य वाहतूक प्रणाली	जलद-बदल घटकांसह मॉड्यूलर कन्व्हेयर डिझाइन	विविध पेशींचे आकारमान आणि वजन हाताळते
सॉफ्टवेअर-परिभाषित प्रक्रिया नियंत्रण	क्लाउड-कनेक्टेड पॅरामीटर लायब्ररी	जलद प्रक्रिया अद्यतने आणि ऑप्टिमायझेशन सक्षम करते
युनिव्हर्सल वेल्डिंग हेड डिझाइन	निवडण्यायोग्य मोडसह बहु-कार्यात्मक साधने	टूलिंग बदलण्याचा वेळ कमी करते

दुसरे महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे एआय-चालित दोष शोधणे प्रगत संगणक दृष्टी आणि कन्व्होल्यूशनल न्यूरल नेटवर्क्स (CNN) वापरून दोष ओळखण्यात ≥98% अचूकता प्राप्त होते. या प्रणाली मशीन लर्निंगद्वारे सतत सुधारत असतात, व्यापक दोष ग्रंथालये तयार करतात जी अगदी सूक्ष्म गुणवत्तेच्या समस्या देखील शोधण्यास सक्षम करतात.

आधुनिक एआय सिस्टीम साध्या पास/फेल तपासणीच्या पलीकडे जाऊन दोषांचे श्रेणींमध्ये वर्गीकरण करून, लक्षणीय उत्पन्न नुकसान होण्यापूर्वी प्रक्रिया प्रवाह ओळखून आणि प्रक्रिया सुधारणेसाठी कृतीयोग्य अभिप्राय प्रदान करून जातात. सर्वात प्रगत सिस्टीममध्ये आता भाकित क्षमता समाविष्ट आहेत ज्या मानवी दृश्य क्षमतेच्या पलीकडे असलेल्या सूक्ष्म नमुना ओळखीवर आधारित संभाव्य गुणवत्ता समस्यांचा अंदाज लावतात.^[2].

तिसरे महत्त्वाचे स्पेसिफिकेशन हे दाखवत आहे की ओलसर उष्णता चाचणीमध्ये कमी अपयश दर, ८५°C/८५% सापेक्ष आर्द्रतेच्या परिस्थितीत ≤१०ppm अपयश दर राखणे. ही कठोर पर्यावरणीय चाचणी कठोर परिस्थितीत प्रवेगक वृद्धत्वाचे अनुकरण करते आणि दीर्घकालीन फील्ड कामगिरीचे विश्वसनीय सूचक प्रदान करते.

या मानकांची पूर्तता करणारे मॉड्यूल तयार करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या उपकरणांमध्ये सामान्यतः अशी वैशिष्ट्ये समाविष्ट असतात:

1. वेल्डिंग प्रक्रियेदरम्यान अचूक तापमान प्रोफाइलिंग

2. अनेक उत्पादन टप्प्यांवर स्वयंचलित प्रक्रिया पडताळणी

3. दूषित होण्यापासून रोखणाऱ्या साहित्य हाताळणी प्रणाली

4. विद्युत कामगिरी चाचणीद्वारे कनेक्शन गुणवत्ता प्रमाणीकरण

या तांत्रिक क्षमता एकत्रितपणे सुनिश्चित करतात की तयार झालेले मॉड्यूल त्यांच्या २५+ वर्षांच्या अपेक्षित ऑपरेशनल आयुष्यात आव्हानात्मक पर्यावरणीय परिस्थितींना तोंड देत असतानाही त्यांची कार्यक्षमता वैशिष्ट्ये टिकवून ठेवतील.

२०२४ मध्ये भविष्यासाठी तयार उपाय उदयास येत आहेत

स्ट्रिंगर तंत्रज्ञानाची पुढची लाट आधीच आकार घेत आहे, ज्यामध्ये ऑटोमेशन, अचूकता आणि एकात्मिक बुद्धिमत्तेवर लक्ष केंद्रित केलेल्या नवकल्पनांचा समावेश आहे जो उत्पादन मानकांना पुन्हा परिभाषित करेल.

आघाडीचे उत्पादक आता पुढील पिढीचे स्ट्रिंगर्स सादर करत आहेत ज्यात Ag-कोटेड Cu रिबन्ससाठी ±1°C अचूकतेसह क्लोज्ड-लूप तापमान नियंत्रण, मायक्रोन-लेव्हल अलाइनमेंट साध्य करणारे सेल्फ-कॅलिब्रेटिंग व्हिजन सिस्टम आणि उत्पादन व्यत्यय टाळण्यासाठी सिस्टम आरोग्याचे सक्रियपणे निरीक्षण करणारे IoT-सक्षम प्रेडिक्टिव मेंटेनन्स क्षमता आहेत.^[3].

भविष्यसूचक देखभाल क्षमता आणि क्लाउड कनेक्टिव्हिटीसह आयओटी-सक्षम स्मार्ट स्ट्रिंगर

6.1 प्रमुख नवकल्पना

२०२४ मध्ये उदयास येणाऱ्या स्ट्रिंगर तंत्रज्ञानामध्ये अनेक अभूतपूर्व नवोपक्रमांचा समावेश आहे जे नवीन क्षमतांचा परिचय करून देताना दीर्घकालीन उत्पादन आव्हानांना तोंड देतात.

बंद लूप तापमान नियंत्रण ±1°C अचूकता असलेल्या प्रणाली Ag-लेपित Cu रिबन्स हाताळण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण प्रगती दर्शवितात, ज्यांना कोटिंग किंवा सब्सट्रेटला नुकसान न करता इष्टतम धातुकर्म बंधन प्राप्त करण्यासाठी अत्यंत विशिष्ट थर्मल प्रोफाइलची आवश्यकता असते. वेल्डिंग प्रक्रियेदरम्यान अचूकपणे परिभाषित थर्मल परिस्थिती राखण्यासाठी या प्रणाली अनेक वितरित तापमान सेन्सर्स आणि जलद-प्रतिसाद हीटिंग घटकांचा वापर करतात.

तांब्याच्या थरांवर वाढत्या प्रमाणात पातळ चांदीचे कोटिंग्ज (बहुतेकदा <5μm) असलेल्या प्रगत इंटरकनेक्ट मटेरियलसह काम करताना या अचूक तापमान नियंत्रणाचे महत्त्व विशेषतः स्पष्ट होते. या मटेरियलसाठी अरुंद प्रक्रिया विंडोमध्ये चांदीचा वापर कमीत कमी करताना सातत्यपूर्ण बाँड गुणवत्ता राखण्यासाठी अपवादात्मक थर्मल स्थिरता आवश्यक आहे - मॉड्यूल खर्च ऑप्टिमायझेशनमध्ये एक महत्त्वाचा घटक.

तापमान नियंत्रण पॅरामीटर	वर्तमान तंत्रज्ञान	2024 तंत्रज्ञान	सुधारणा प्रभाव
अचूकता नियंत्रित करा	±३-५°से.	± एक्सएनयूएमएक्स. से	सातत्यपूर्ण बाँड गुणवत्ता
प्रतिसाद वेळ	500-800ms	150-200ms	तापमानातील चढउतार रोखते
मोजमाप गुण	2-4 गुण	8-12 गुण	थर्मल ग्रेडियंट्स काढून टाकते
कॅलिब्रेशन वारंवारता	साप्ताहिक	स्व-कॅलिब्रेटिंग	वाहून जाण्याशी संबंधित समस्या टाळते
उर्जेचा वापर	बेसलाइन	30-40% कपात	कमी ऑपरेटिंग खर्च

स्व-कॅलिब्रेटिंग व्हिजन सिस्टम्स मायक्रोन-लेव्हल अलाइनमेंट करण्यास सक्षम असणे ही आणखी एक महत्त्वाची तांत्रिक झेप आहे. या प्रणाली उच्च-रिझोल्यूशन इमेजिंगला स्वयंचलित कॅलिब्रेशन रूटीनसह एकत्र करतात जे यांत्रिक पोशाख, थर्मल विस्तार आणि कालांतराने पोझिशनिंग अचूकतेवर परिणाम करू शकणार्‍या इतर घटकांची भरपाई करतात.

पारंपारिक प्रणालींपेक्षा ज्यांना कुशल तंत्रज्ञांकडून मॅन्युअल कॅलिब्रेशनची आवश्यकता असते, ते स्वतः-कॅलिब्रेटिंग प्रणाली सतत इन-प्रोसेस पडताळणी आणि समायोजन करतात, उत्पादन व्यत्ययाशिवाय इष्टतम संरेखन राखतात. ही क्षमता विशेषतः बीसी सेल उत्पादनासाठी मौल्यवान आहे, जिथे संरेखन आवश्यकता पारंपारिक पेशींपेक्षा लक्षणीयरीत्या अधिक मागणी असलेल्या असतात.^[4].

कदाचित सर्वात परिवर्तनकारी म्हणजे एकत्रीकरण आयओटी-सक्षम भाकित देखभाल शेकडो पॅरामीटर्समध्ये सिस्टम हेल्थचे सतत निरीक्षण करणाऱ्या क्षमता. या बुद्धिमान सिस्टीम उत्पादनात व्यत्यय आणण्यापूर्वी संभाव्य समस्या ओळखण्यासाठी कामगिरीच्या नमुन्यांचे विश्लेषण करतात, ज्यामुळे अनियोजित डाउनटाइम नाटकीयरित्या कमी होतो.

प्रगत अंमलबजावणीमध्ये डिजिटल ट्विन तंत्रज्ञानाचा समावेश आहे जे भौतिक उपकरणांचे आभासी मॉडेल राखते, ज्यामुळे देखभाल क्रियाकलापांचे सिम्युलेशन आणि ऑप्टिमायझेशन शक्य होते. काही सिस्टीम आता उत्पादक-कनेक्टेड रिमोट मॉनिटरिंग देतात जे रिअल-टाइम कामगिरी डेटावर आधारित विशेष तांत्रिक समर्थन प्रदान करते, उत्पादकता वाढवण्यासाठी उपकरणे पुरवठादार आणि वापरकर्त्यांमध्ये प्रभावीपणे भागीदारी निर्माण करते.

या तंत्रज्ञानाच्या एकत्रीकरणामुळे उत्पादन उपकरणे तयार होतात जी केवळ उत्कृष्ट तांत्रिक कामगिरी प्रदान करत नाहीत तर सुधारित विश्वासार्हता, कमी देखभाल खर्च आणि वाढीव प्रक्रिया नियंत्रणाद्वारे ऑपरेशनल उत्कृष्टतेत देखील योगदान देतात. बीसी मॉड्यूल बाजारात प्रवेश करणाऱ्या उत्पादकांसाठी, या प्रगत क्षमता उत्पादन अर्थशास्त्र आणि उत्पादन गुणवत्ता दोन्हीमध्ये महत्त्वपूर्ण स्पर्धात्मक फायदे प्रदान करतात.

शेवटी, बीसी सेल तंत्रज्ञानाकडे संक्रमण हे सौर उत्पादकांसाठी आव्हान आणि संधी दोन्ही दर्शवते. बीसी सेल प्रक्रियेच्या अद्वितीय आवश्यकता पूर्ण करणारे स्ट्रिंगर उपकरणे काळजीपूर्वक निवडून आणि भविष्यातील क्षमतांचा समावेश करून, उत्पादक या वेगाने विकसित होणाऱ्या बाजारपेठेत स्वतःला फायदेशीरपणे स्थान देऊ शकतात. प्रीमियम स्ट्रिंगर तंत्रज्ञानातील गुंतवणूक सुधारित कार्यक्षमता, उच्च थ्रूपुट आणि सुधारित उत्पादन गुणवत्तेद्वारे परतावा देते - हे सर्व घटक सौर उत्पादन उद्योगात स्पर्धात्मक यशात थेट योगदान देतात.

सौर पॅनेल उत्पादन तंत्रज्ञानातील नवीनतम नवकल्पनांचा शोध घेण्यास इच्छुक असलेल्यांसाठी, मी तुम्हाला आमच्या भेट देण्यासाठी आमंत्रित करतो YouTube चॅनेल जिथे आम्ही नियमितपणे प्रगत उत्पादन उपकरणांचे अंतर्दृष्टी आणि प्रात्यक्षिके सामायिक करतो, ज्यामध्ये आमच्या MBB फुल ऑटोमॅटिक सोलर पॅनेल उत्पादन लाइन क्षमतांचा समावेश आहे ज्या मध्ये दर्शविल्या आहेत हा सविस्तर व्हिडिओ. ओईटेकमध्ये, आम्ही प्रगत सेल आर्किटेक्चरच्या अद्वितीय आवश्यकतांसाठी विशेषतः डिझाइन केलेल्या विशेष उपकरणांद्वारे उद्योगाच्या उच्च-कार्यक्षमतेच्या तंत्रज्ञानाकडे संक्रमणास पाठिंबा देण्यासाठी वचनबद्ध आहोत.

संदर्भ

[1]. फोटोव्होल्टेइक्ससाठी आंतरराष्ट्रीय तंत्रज्ञान रोडमॅप (ITRPV) १२ वी आवृत्ती २०२१

[2]. NREL सर्वोत्तम संशोधन-कोशिक कार्यक्षमता चार्ट

[3]. जर्नल ऑफ फोटोव्होल्टेक्स: बिल्डिंग इंटिग्रेटेड पीव्हीचे सौंदर्यविषयक मूल्यांकन

[4]. निसर्ग ऊर्जा: उच्च-कार्यक्षमता असलेले सिलिकॉन हेटेरोजंक्शन सौर पेशी

[5]. सनपॉवर मॅक्सियन आयबीसी तंत्रज्ञान श्वेतपत्रिका

[6]. उपयोजित साहित्य: पीव्ही उत्पादनात अणु थर निक्षेपण

[7]. फोटोव्होल्टेइक्समधील प्रगती: बॅक-कॉन्टॅक्ट मॉड्यूल तंत्रज्ञान

[8]. सौर ऊर्जा साहित्य आणि सौर पेशी: सौर पेशींमध्ये सूक्ष्म क्रॅक निर्मिती

[9]. आयईईई जर्नल ऑफ फोटोव्होल्टेक्स: पीव्ही मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये एआय-आधारित दोष शोधणे

[10]. फोटोव्होल्टेइक विज्ञान आणि अभियांत्रिकी कार्यवाहीवरील आंतरराष्ट्रीय परिषद