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La fabricación de paneles fotovoltaicos en México

José Manuel Ruiz Gerente de Planta en IUSASOL

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IUSASOL

•  Empresa del Grupo IUSA •  Inversión 200 mill $USD •  Superficie 20,000 m2 •  Líneas productivas

– 4 líneas con una capacidad total de 500Mw •  Trabajadores 250

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Líneas productivas

•  Será la mayor y más automatizada planta de fabricación de paneles fotovoltaicos en México.

•  Producirá hasta 2 mill de paneles al año

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Fabricación módulo Fotovoltaico

•  Fases principales del proceso –  Interconexión –  Laminación –  Enmarcado

•  Equipos de proceso –  Stringers –  Laminadores

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Interconexión

•  Se unen las células solares para formar el circuito.

•  Se usa cinta de cobre estañada. •  Este proceso se puede realizar manualmente o

con máquinas automáticas.

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Laminación

•  Se encapsula el circuito para protegerlo de la oxidación y humedad.

•  Se somete el panel a un ciclo de presión, vacío y temperatura para extraer el aire y fundir el encapsulante.

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Enmarcado

•  El panel laminado se protege con un marco de aluminio.

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Estaciones de la línea productiva

VIDRIO   CINTA  INTERCONEXION  

FABRICACION  STRINGS  

POSICIONAMIENTO  STRINGS  EVA  

CONEXIÓN  STRINGS  

EVA  BACKSHEET   LAMINACION   CAJA  

CONEXIONES   ENMARCADO  

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•  Los parámetros a controlar para optimizar

los costos y la calidad del producto son: – Tiempo de fabricación – Reducción de la manipulación. – Control y reducción de defectos de

fabricación – Repetitividad – Control del proceso

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•  Para ayudar a conseguir nuestros objetivos se ha realizado una alta automatización del proceso, con controles automáticos y registros en línea que ayudan a detectar desviaciones en el proceso.

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Tiempo de fabricación •  El tiempo desde que se comienza la

fabricación del módulo hasta que se finaliza. – Un factor importante en la fabricación es el

tiempo desde que se fabrica hasta que los paneles llegan a los puesto de inspección.

– Es vital el detectar posibles desviaciones en el proceso de fabricación.

– Materias primas como el encapsulante les afectan el tiempo transcurrido desde que se exponen al ambiente hasta que se procesan en el paso de Laminado.

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Tiempo de fabricación

– Reducción del tiempo desde los procesos de soldadura o laminación a la inspección.

– Es vital el detectar posibles desviaciones en el proceso de fabricación lo antes posible.

– Materias primas como el encapsulante les afectan el tiempo transcurrido desde que se exponen al ambiente hasta que se procesan en el paso de Laminado.

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Tiempo de fabricación

•  El tiempo transcurrido desde la carga del vidrio hasta el embalaje es de unas 2 horas.

•  Las inspecciones en línea ayudan a detectar posibles desviaciones del proceso muy rápidamente.

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Tiempo de fabricación •  En nuestras líneas, desde que se posicionan las

ristras en el panel hasta que se laminan, incluido los puestos de inspección pasan 15 minutos.

•  En este tiempo se realizan 4 inspecciones automáticas con sistemas de visión y pasa por dos puestos de inspección manual.

•  El objetivo es detectar desviaciones del proceso e implantar las correcciones necesarias lo antes posible, evitando tener gran cantidad de material en proceso acumulado que deberá de ser reparado o desechado.

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•  Se debe tener una gran control del proceso para poder mantener un estándar de calidad.

•  El aumento de capacidad de fabricación puede originar una reducción de la calidad final.

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Inspecciones en línea

•  Para garantizar la calidad se realizan inspecciones en línea.

•  Se usan equipos de visión artificial y Electroluminiscencia de última generación.

Fotos  ejemplos  

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Inspección células-ristras

–  Inspección visual previa a introducir. –  Inspección automática previa creación

soladura. –  Inspección automática después de soldadura.

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Inspección células-ristras

•  Detección de roturas piquetes. •  Alineación y dimensionado de la ristra.

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Inspección Pre-laminado

–  Inspección Electroluminiscencia panel previo al proceso de laminado Fotos  ejemplos  

defectos  EL  

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Inspección pos-laminado

–  Inspección visual del laminado. – Electroluminiscencia final.

Fotos  ejemplos  

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Proceso de soldadura El  proceso  de  soldadura  de  ristras  es  el  más  delicado  y  en  el  que  hay  que  prestar  mas  atención.  El  costo  de  las  celdas  el  aprox.  el  50%  del  costo  total,  el  control  de  este  proceso  repercuSrá  en    un  aumento  de  yield  y  de  potencia  final.  

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Manipulación de células y ristras

•  La manipulación con robots y manipuladores evita roturas y defectos que posteriormente puede .

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Interconexión

•  Aunque la soldadura de la interconexión se realiza junto a las celdas, al hacerla manualmente se pueden dañar las celdas próximas.

•  Al realizarla automáticamente se reduce cualquier tipo de contacto con las celdas, reduciendo el riesgo de roturas.

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Reprocesos

•  Los circuitos de reproceso están incluidos en el ciclo de la línea para reducir el tiempo de reparación.

•  Después de realizar un reproceso se vuelve a inspeccionar por EL antes de ser laminado.

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Importancia de la automatización

•  Reducción de la manipulación. •  Repetitividad del proceso.

•  Reducción de los reprocesos. •  Reducción de las roturas.

•  Reducción de costos de fabricación.

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Muchas gracias

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