Produktion av solcellspanel
Vår produktion av solceller har i många år utförs av Swemodule AB. Svenskt företag som har sitt säte i Glava, Värmland. Swemodule har idag en produktionslina i norra Italien för att laminera och ramsätta vår solcellsmodul. Man har automatiserat lödning av både ribbon och kopplingsbox. Med denna automatisering får man mycket jämn kvalité på solcellspaneler och det begås få misstag, kvaliteten blir jämn, alla solcellspaneler blir i princip helt identiskt gjorda. Dock görs den stora delen av jobbet fortfarande i Sverige såsom material till ramar, lödningar, all order och inköp samt utveckling och konstruktion som ju är den viktigaste delen i detta arbete. Swemodule startade tillverkning av solcellspanel 2003 vilket innebär att de solceller vi idag levererar har bekänt färg i över 13 år, vi har dessutom solcellspaneler installerade från starten tills idag, det är få producenter som kan visa på verkliga installationer som varit med så länge. Materialvalet i vår solcellspanel är idag detsamma som tidigare med några små förbättringar och vi har inte sparat in pengar på att sänka materialkvaliteten. Naturligtvis är produkterna körda i väderkammare för man ska kunna vara säker på att solcellerna levererar energi, i 50 år vi har som garanti. Vi har lärt oss genom åren att nordiskt klimat ställer stora krav på solcellerna då man på sommaren kan ha 30+ grader och på vintern ha 30- grader och storm. Vi har i norden stort spann på klimatet och våra solceller är byggda för att klara detta. Naturligtvis har vi till vår nya fabrik identiska materialval som tidigare.
Hur går produktionen av en solcellspanel till ?
Jag ska här försöka förklara processen i modulproduktion så gott jag kan.
1. Inköp av material, denna del är vilket man inte tror en av de viktigaste delarna i en produktion av solceller, jag skulle tro att det också ligger mest jobb bakom att hitta rätt material som passar ihop med varandra och klarar av dom otroligt stora krav vi ställer på det. Trotts allt ska en solcellspanel klara av en otroligt jobbig miljö med UV-ljus, salt, regn, värme och kyla och dessutom klara detta i 50 år. Få produkter har detta krav på sig.
2. Det börjar med att plockrobbot lägger frontglaset med framsidan nedåt.
3. Samma robbot läger sen en duk EVA. Etyl-Vinyl Acetat. (materialet som senare limmar ihop laminatet) och nu skickas denna skiva vidare till nästa steg i processen.
4. Samtidigt som punkt 3 sker så jobbar nästa produkttionslina med att plocka kiselplattor upp på rullband där det läggs ut ribbon (silverfärgade kopparbanden som elektriskt förbinder kiselcellerna) för lödning i kiselcellen, denna process är nog den svåraste i produktionen där det krävs otrolig pressison på lödning och posision av ribbon. Ribbon bockas också i detta läge för att undvika sträckningar mellan kisilplattor. Denna lina löder då ihop 10 st seriekopplade celler, i dessa går det 2 st ribbon genom samtliga celler. Här kollas också samtliga kiselplattor visuellt av optisk dator så det inte finns några fel eller sprickor på kislet, vi vill ju inte lägga löd jobb på eventuellt trasigt kisel. Det finns också en visuell och elektrisk kontroll av lödning för att kontrollera att lödningarna är OK och att allt ser bra ut.
5. Nu har vi då fått fram 1 av dom 6 kisel raderna som ska ingå i en solcellspanel. Så nu plockar en robbot upp dessa lödda 10 kiselplattor, lägger de på den förberedda skivan som tidigare plockats fram. Detta gör man då med 6 st rader för att få totalt 60 st celler i en solcellspanel.
6. Nu går denna panel vidare för lödning av dessa. Man löder nu så man får 3 st slingor med 20 st celler i vardera slinga. Här använder man tjockare kopparband för att klara högre ström. Denna lödning sköts av 2 st robotar.
7. Nu kommer den första manuella kontrollen där man visuellt kontrollerar lödningar och mäter så avstånd mellan celler och ramkant ligger inom godkända värden, här får också solcellspanelen sin första märkning genom streckkod som läggs in i laminatet för full koll på vad det är för solcellspanel och vilken data den har. efter detta läggs ytligare ett EVA och dessutom en vit duk som ska fungera som solcellspanelens baksida (Backsheet).
8. Nu skickas den kompletta skivan med glas, kisel, ribbon, EVA, och baksida in i en vakum/värmepress. Här läggs denna skiva mellan 2 st gummidukar, värms sedan upp till ca 155 grader samtidigt som man vakuumsuger ut all luft i laminatet
9. Det får inte förekomma några luftfickor i färdigt laminat då det kommer att förstöra solcellspanelen ganska snabbt. Nu har vi ett laminat som är helt homogent och helt utan luftfickor som ska vidare ut i produktion efter avkylning.
10. Här ska vi nu renskära laminatet i kanterna så det håller rätt mått för ramen senare, detta sker med robbot som skär panelen mot en kniv.
11. Nu är det dags för att limma och löda fast kopplingsboxen. Detta sker med lödrobbot och optisk kontroll, dator kontrollerar att det blir som det ska. Lim appliceras också av robot vid montering av kopplingsboxen.
12. Nu ska ramen sättas dit. En robbot lägger tejp runt laminatet så att det ska bli bra presspassning i ramen.
13. Nu förbereds ett pressbord med ramprofiler och hörn. Sen tar en robbot laminatet och lägger det på pressbordet för att bordet sen ska kunna pressa dit ramen på laminatet. Nu sitter ramen på rätt plats men är inte präglad i hörn ännu för att hålla ihop.
14. En robbot tar nu solcellspanelen till en press som präglar varje hörn för att få hållbar och homogen ram, när detta är gjort så läggs solcellspanelen på UV-ljuslåda som kommer stråla solcellspanelen med ett ljus som motsvara 1000W/m2 solinstrålning, detta är en process för att se att solcellspanelen fungerar och för mätning av vad solcellspanelen har för prestanda. Utifrån denna data så klassas solcellspanelen i rätt effektklass och effektetikett är skapad. Här görs också en meggning för att säkerställa att inga jordfel kommer existera i framtiden. Meggningen utförs med ca 10000V för att säkerställa isolationen på produkten.
15. Nu ska den färdiga solcellspanelen kontrolleras manuell, här kollar man efter fel, märken och hundratal andra referenser för att tillslut kunna få en godkänd solcellspanel. I denna test klassar man också solcellspanelen och här avgörs det om den har ett visuellt utseende som är godkännt.
16. Nu hämtar robboten solcellspanelen och tar med den för att placera den på pall. Denna packrobbot håller ordning på alla klassningar och placerar solcellspanelen på rätt pall i förhållande till klassning, finns ett 10 tal klassningar i form av olika effektsteg mm. den lägger också ut hörnbeslag för att solcellspanelen ska ligga korrekt på pallen, när man har full pall (40st paneler) så körs den till inplastningsrobbot och sen körs den ut på höglager på rätt pallplatts för att vänta på transport ut till kund.
Bild på en seriekopplad rad med lödda solceller som plockas upp av en robbot för att placeras på skivan med glas och EVA
Här ser vi första kontrollen efter lödning, här kollas mått och avstånd samt infogas en streckkod som senare lamineras in i materialet.
Denna robbot skär av överflödigt material i laminatet för att passa ramen efter att det laminerats.
Färdigställningslinjen, här lödes, box och solcellspanelen kant-tejpas, ramen sätts på plats, samt prägling av ram-hörn
Här sker slutkontroll av färdig produkt, det går igenom ett hundratal punkter för att få rätt klassning på solcellspanelen.
Solcellspanel, en enkel produkt?
Solpaneler är i förhållandevis en ganska enkel produkt med få ingående delar, inga av dessa delar rör sig eller skapar något mekaniskt slitage. Ja så är det och det är det som gör solcellspaneler till en produkt som man slipper underhålla och är då en enkel produkt att äga. Men nackdelen med att den är enkel visar sig då man får problem, om produkten eller någon del av produkten inte håller måttet så går det inte att reparera. Man kan inte byta ut baksida mot något bättre eller ett dåligt glas mot ett bra utan man har förbundet sig till den produkt man köpt och har man då fått en produkt som inte håller eller klarar kraven på miljön den sitter i så går det inte göra något åt. Materialvalet är en av dom viktigaste delarna i en solcellspanel. Givetvis är det så att en dåligt lödd eller laminerad produkt inte kommer fungera heller oavsett vad du har valt för material.
Det finns några filmer här under som beskriver produktionen av solcellspanel på Swemodule AB.