Tóm tắt nhanh: Một hạt bụi trên tấm wafer, một giọt nước trong khí cấp cho dây chuyền cell, hay một dao động áp suất ở tuyến module đều có thể biến thành tấm pin lỗi, và lỗi trong sản xuất pin mặt trời thường chỉ phát hiện ở khâu kiểm tra cuối, khi tấm pin đã đi qua nhiều công đoạn đắt tiền. Vì vậy khí nén trong nhà máy pin mặt trời không được thiết kế như khí xưởng chung: nó phải sạch, khô, ổn định, và tách riêng theo từng tuyến. Bài này đi theo ba tuyến wafer, cell và module, chỉ ra từng nơi khí nén gây lỗi ra sao và tiêu chuẩn khí nào ngăn được lỗi đó.

Trong một nhà máy pin mặt trời, tỷ lệ tấm cell lỗi tăng nhẹ trong vài tuần mà không rõ nguyên nhân, cho tới khi đội chất lượng kiểm tra khí nén tại tuyến cell và phát hiện điểm sương tăng cao sau một đợt bảo trì sấy. Khí ẩm đã đi qua hệ thống tự động hóa và tiếp xúc với bề mặt cell trong thời gian dài, gây lỗi mà mắt thường không thấy ngay. Sự cố này cho thấy vì sao khí nén trong nhà máy pin mặt trời cần được giám sát như một thông số chất lượng sản phẩm, chứ không chỉ như một tiện ích nền.

Máy nén khí trục vít QiAir
Máy nén khí trục vít QiAir

QiAir là nhà sản xuất và nhà cung cấp máy nén khí trục vít của Trung Quốc, cung cấp máy nén cho khách sản xuất công nghệ cao. Với nhà máy pin mặt trời, nguyên tắc đầu tiên là khí cho tuyến sản xuất phải đạt độ sạch và độ khô đo được, với số liệu giám sát liên tục, thay vì chỉ tin rằng hệ thống lọc vẫn còn tốt.

Tuyến wafer: cắt, làm sạch và vận chuyển tấm mỏng trong môi trường sạch

Tuyến wafer xử lý những tấm silicon mỏng và dễ vỡ, từ cắt thỏi, mài và làm sạch tới kiểm tra bề mặt. Khí nén ở đây phục vụ kẹp giữ, vận chuyển bằng khí, thổi làm sạch và điều khiển thiết bị tự động, và mọi điểm khí đều có nguy cơ đưa hạt hoặc hơi nước lên bề mặt wafer. Một hạt bám trên wafer trước công đoạn tiếp theo có thể trở thành điểm lỗi trên cell, và vì wafer đi qua nhiều công đoạn, lỗi càng phát hiện muộn thì càng tốn kém.

Vì vậy khí cho tuyến wafer cần lọc hạt kỹ, sấy khô sâu và đường ống sạch, với lọc tại điểm dùng cho những vị trí khí tiếp xúc gần bề mặt wafer. Máy nén không dầu là lựa chọn an toàn cho tuyến này, vì dầu lẫn trong khí là chất gây ô nhiễm khó làm sạch trên bề mặt silicon. Ngoài ra, áp suất khí cho kẹp và vận chuyển wafer phải ổn định và nhẹ nhàng, vì áp suất dao động làm kẹp quá chặt hoặc thổi quá mạnh đều có thể làm nứt tấm mỏng, và tỷ lệ vỡ wafer tăng lên sẽ ăn trực tiếp vào lợi nhuận của nhà máy.

  • Dùng máy không dầu và lọc hạt kỹ cho khí tuyến wafer.
  • Sấy khô sâu và lắp lọc tại điểm dùng nơi khí gần bề mặt wafer.
  • Giữ áp suất kẹp và thổi ổn định để không làm nứt tấm wafer mỏng.

Tuyến cell: phủ, in và tự động hóa cần khí khô, sạch và ổn định

Tuyến cell biến wafer thành cell có khả năng phát điện, qua các công đoạn tạo lớp, phủ chống phản xạ, in điện cực và kiểm tra điện. Khí nén ở đây chủ yếu phục vụ tự động hóa, kẹp giữ, thổi làm sạch và điều khiển van, nhưng yêu cầu sạch và khô không hề thấp hơn tuyến wafer, vì bề mặt cell sau phủ rất nhạy cảm với hạt và hơi nước. Khí ẩm còn gây rỉ và kẹt cho van và xi lanh tự động hóa chạy hàng nghìn chu kỳ mỗi ngày, làm dây chuyền dừng rải rác và khó truy nguyên nhân.

Điểm khác biệt của tuyến cell là tốc độ và nhịp độ cao: hàng nghìn cell đi qua dây chuyền mỗi giờ, nên một lần dao động áp suất ngắn cũng ảnh hưởng tới nhiều cell cùng lúc. Bình đệm gần tuyến cell, van điều áp riêng và giám sát điểm sương liên tục là những biện pháp giúp hệ khí bám theo nhịp nhanh này. Khi điểm sương tăng vượt ngưỡng, đội vận hành cần cảnh báo sớm để kiểm tra sấy trước khi khí ẩm kịp gây lỗi hàng loạt, thay vì chờ tới khi tỷ lệ cell lỗi tăng mới đi tìm nguyên nhân.

Tuyến module: ghép tấm, đóng khung, kiểm tra và khí cho khu vực hoàn tất

Tuyến module ghép các cell thành tấm pin hoàn chỉnh, qua đóng gói lớp, ép nhiệt, đóng khung, lắp hộp nối và kiểm tra công suất. Khí nén ở đây phục vụ kẹp giữ tấm lớn, điều khiển thiết bị ép và đóng khung, thổi làm sạch trước khi đóng gói, và vận hành dụng cụ hoàn tất. Tấm module lớn và nặng hơn cell nhiều, nên khí cho kẹp và nâng chuyển cần lưu lượng đủ và áp suất ổn định để tấm không bị xô lệch trong lúc ép và đóng khung, vì lệch vị trí ở công đoạn này rất khó sửa sau khi ép xong.

Khu vực hoàn tất module cũng cần chú ý tới bụi và tĩnh điện: khí thổi làm sạch phải sạch và khô, nếu không bụi sẽ bị thổi ngược lên bề mặt kính và kẹt dưới khung. Hệ khí cho toàn nhà máy pin mặt trời nên có dự phòng, vì dây chuyền chạy liên tục và dừng khí sẽ dừng cả ba tuyến cùng lúc. QiAir tính cấu hình cho khách sản xuất pin mặt trời dựa trên số tuyến, nhịp sản xuất và cấp sạch của từng khu vực, để khí vừa đủ cho cao điểm vừa giữ độ sạch và độ khô đo được cho cả wafer, cell và module.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao nhà máy pin mặt trời nên dùng máy nén không dầu?

Vì dầu lẫn trong khí gây ô nhiễm bề mặt wafer và cell, rất khó làm sạch và làm tăng tỷ lệ lỗi. Máy không dầu loại bỏ rủi ro này ngay từ đầu nén.

Khí cho tuyến cell cần giám sát gì liên tục?

Cần giám sát điểm sương và áp suất tại tuyến, vì khí ẩm làm lỗi cell hàng loạt và dao động áp suất ảnh hưởng tới nhiều cell trong thời gian ngắn.

Tuyến module cần khí khác tuyến wafer ở điểm nào?

Module cần lưu lượng lớn hơn cho kẹp và nâng tấm lớn, trong khi wafer cần khí nhẹ nhàng và sạch hơn cho tấm mỏng dễ vỡ. Hai tuyến nên có điều áp và lọc riêng phù hợp.

Bài viết liên quan

QiAir là nhà sản xuất và nhà cung cấp máy nén khí trục vít của Trung Quốc. Nếu bạn đang tìm mua máy nén khí trục vít từ Trung Quốc — cho nhà máy, nhà máy dệt, công trường xây dựng hay dây chuyền sản xuất mới — hãy liên hệ QiAir để nhận báo giá theo nhu cầu thực tế, số liệu hiệu năng rõ ràng và hỗ trợ xuất khẩu.