PV Laminasyon Sürecinde Karşılaşılan Zorluklar ve Kaliteye Etkileri

Yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ihtiyacın günden güne artmasıyla fotovoltaik (PV) sistemler, doğrudan elektrik sağlaması ve modüler yapısı sayesinde önemli bir yere sahiptir. Bu sistemlerin sahada istenen performansı verebilmesi için üretim sürecinin hatasız ve standartlara bağlı kalarak yürütülmesi gereklidir. Örneğin cam ve EVA malzemelerdeki uyumsuzluklar iç gerilime, çatlağa ve delaminasyona sebebiyet verecektir. Bu sorunlarda doğrudan kaliteyi etkileyecektir.

Bu sebeplerden, yazımızda, PV laminasyon sürecinde karşılaşılan temel zorluklar ele alınarak, söz konusu risklerin azaltılmasına yönelik teknik çözümlerden bahsedeceğiz.

PV Laminasyon Nedir?
PV laminasyonu birbirinden bağımsız katmanların (Temperli cam, Enkapsülan/EVA-POE, Güneş hücreleri ve Backsheet) ısı, vakum ve basınç altında tek bir monolitik yapı haline getirilmesi işlemidir. Kısacası laminasyon, yarı iletken hücrelerin dış dünyadan izole edilerek 25-30 yıllık bir kullanım ömrüne sahip olmasını sağlayan “zırhlama” işlemidir.

Fotovoltaik modül katmanları ve modülasyon süreci

PV Laminasyon Sürecinde Karşılaşılan Zorluklar
Bu süreçte en çok karşılaşılan ve kaliteyi doğrudan etkileyen zorluklar, ağırlıklı olarak proses parametrelerinin kontrolü, kullanılan malzemelerin özellikleri ve üretim hattındaki koşullarla doğrudan bağlantılıdır.
Sık karşılaşılan zorluklar aşağıda madde madde işlenmiştir;
• Proses parametrelerinin kontrolü: Laminasyon sırasında sıcaklık, vakum seviyesi ve tahliye süresi gibi parametrelerin uygun toleranslar içerisinde tutulması gereklidir aksi halde meydana gelen küçük sapmalar, EVA akışının yetersiz olmasına sebep olabilir.
• Sıcaklık ve basınç dağılımı: Vakum aşamasından sonra membran aşağı inerek mekanik bir basınç uygular bu basınç yavaş ve kontrollü verilmezse PV hücrelerde mikro çatlaklar yaşanacaktır.
• EVA film: EVA filmin uygun koşullarda saklanmaması veya raf ömrünün aşılması, laminasyon sırasında hava boşlukları ve zayıf yapışma problemlerine neden olabilmektedir.
• Malzeme Uyumsuzluğu: Cam, EVA, hücre ve arka tabaka malzemelerinin farklı termal genleşme katsayılarına sahip olması, laminasyon ve soğuma aşamalarında iç gerilimlerin oluşmasına yol açabilmektedir.
• Katman hizalama: Laminatöre yükleme sırasında katmanların doğru hizalanmaması, hücre kaymaları ve estetik kusurların yanı sıra elektriksel performans kayıplarına yol açacaktır.
• Yüzey kirliliği ve yabancı partiküller: Cam veya EVA yüzeylerinde bulunan toz, yağ veya partiküller, laminasyon sonrası hava kabarcıkları ve lokal delaminasyon oluşumunu tetikleyebilmektedir.
• Operatör ve reçete kaynaklı hatalar: Standart laminasyon reçetelerinin dışına çıkılması veya operatör uygulamalarındaki tutarsızlıklar nedeniyle, üretim hattında tekrarlanabilir kalite sorunları yaşanılabilmektedir.

Yaşanılan Zorlukların Kaliteye Etkileri

Zorluk	Kalite Riski	Çözüm Yaklaşımları
Proses Kontrolü	Yetersiz EVA akışı, zayıf yapışma ve sararma	Laminasyon reçeteleri sahada test edilmeli, sıcaklık ve vakum değerleri dikkatlice takip edilip kontrol edilmeli.
Sıcaklık ve basınç dağılımı	Lokal delaminasyon, hava boşluğu oluşumu ve mikro çatlak	Pres yüzeyi üzerindeki sıcaklık ve basınç dağılımı zaman zaman ölçülmeli, dengesizlik tespit edilen bölgeler için bakımlar yapılmalıdır.
EVA film	Lokal delaminasyon, hava boşluğu oluşumu ve mikro çatlak	EVA filmler kapalı ambalajlarda saklanmalı, nem ve raf ömrü kontrolleri yapılmalıdır.
Malzeme Uyumsuzluğu	İç gerilimler, çatlak oluşumu, delaminasyon riski	Kullanılan cam, EVA gibi malzemeler değerlendirilerek seçilmeli, yeni malzemeler denenmeden önce gerekli çalışmalar yapılmalıdır.
Katman hizalama	Hücre çatlakları, estetik kusurlar, güç kaybı	Yükleme aşamasında basit hizalama aparatlarından faydalanmalı.
Yüzey kirliliği ve yabancı partiküller	Lokal yapışma kaybı, kabarcık oluşumu	Üretim alanı daima temiz tutulmalı, cam ve EVA yüzeyleri laminasyon öncesinde gözle ve gerekirse temizlik adımlarıyla kontrol edilmelidir.
Operatör ve reçete kaynaklı hatalar	Tekrarlanabilir kalite problemleri, proses kararsızlığı	Standart çalışma talimatları net şekilde tanımlanmalı, operatör uygulamaları belirli periyotlarla gözden geçirilmelidir.

PV modül üretiminde laminasyon sürecine bağlı olarak ortaya çıkan yaygın kalite problemleri

Ele alınan çalışmada laminasyon süreci değerlendirmeleri, bizzat firmamızın da kullanmış olduğu laboratuvar ölçekli bir PV laminasyon makinesi kullanılarak elde edilen gözlemler ve proses deneyimleri doğrultusunda yapılmıştır. Bu kapsamda kullanılan aşağıda görselini de paylaşmış olduğumuz laminasyon makinesine paylaşmış olduğumuz bağlantı üzerinden ulaşabilirsiniz.

https://ballastco.net/tr/pv-laminasyon-makinasi

Laboratuvar ölçekli PV laminasyon makinesi

Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Laminasyon hataları modül verimini etkiler mi?
Evet. Laminasyon hataları, ışık geçirgenliğini azaltarak ve hücreleri dış etkenlere açık hâle getirerek modül veriminde düşüşe yol açabilir.
S2: Bu tür kalite riskleri nasıl azaltılabilir?
Proses parametrelerinin standartlara uygun kontrol edilmesi, malzeme kalitesinin izlenmesi ve düzenli ekipman kalibrasyonu ile riskler büyük ölçüde azaltılabilir.
S3: PV Laminasyon sonrası kalite kontrolü neden önemlidir?
Laminasyon sonrası yapılan kontroller, gizli kusurların erken tespit edilmesini sağlayarak sahada oluşabilecek arızaların önüne geçer.
S4: PV Laminasyon cihazını nereden temin edebilirim?
İlgili satın alma ve teknik bilgi talepleriniz için aşağıdaki iletişim kanalları üzerinden bizimle iletişime geçebilirsiniz.
E-posta: sales@ballastco.net Tel: +90 538 457 17 60
S5: PV Laminasyon cihazının fiyat aralığı nedir?
PV laminasyon cihazlarının fiyatları, genel olarak 5.000 – 10.000 USD aralığında yer almaktadır.