柔性太陽能電池封裝工藝簡介

1、薄膜太陽能電池封裝工藝簡介目錄 一、薄膜封裝工藝概述 二、柔性薄膜封裝工藝簡介 2.1 鍵合工藝介紹 2.2 覆涂貼膜工藝介紹 2.3 層壓工藝介紹 2.4 高壓釜工藝介紹封裝工藝概述 薄膜非晶硅電池的封裝方法多種多樣，如何選擇，是要根據(jù)其使用的區(qū)域，場合和具體要求而確定。 不同的封裝方法，其封裝材料、制造工藝是不同的，相應的制造成本和售價也不同。下面介紹目前幾種封裝方法：封裝工藝概述 適用：電池芯板儲存 制造工藝流程： 電池芯板覆涂UV膠紫外光固分類儲存1、電池/UV光固膠封裝工藝概述 適用：小型太陽能應用產(chǎn)品，且應用產(chǎn)品上有對太陽能電池板進行密封保護，如風帽、收音機、草坪燈、庭院燈、工藝品

2、、水泵、充電器、小型電源等 制造工藝流程： 電池芯板貼PVC膜切割邊緣處理焊線焊點保護檢測包裝 （注：邊緣處理目的是防止短路，邊緣處理的方法有化學腐蝕法、激光刻劃法等）2、電池/PVC膜封裝工藝概述 適用：一般太陽能應用產(chǎn)品，如應急燈，要求不高的小型戶用電源（幾十瓦以下）等 制造工藝流程： 電池芯板（或芯板切割邊緣處理）貼PVC膜焊線焊點保護檢測裝邊框（電池四周加套防震橡膠）裝插座檢測包裝 該方法制造的組件特點：制造工藝簡單、成本低，但防水性、防腐性、可靠性差。3、組件封裝： 電池/PVC膜封裝工藝概述 適用：一般太陽能應用產(chǎn)品，如應急燈，戶用發(fā)電系統(tǒng)等 制造工藝流程： 電池芯板（或芯板切割邊

3、緣處理）焊涂錫帶檢EVA/PET層壓檢測裝邊框（邊框四周注電子硅膠）裝接線盒（或裝插頭）連接線夾檢測包裝 該方法制造的組件特點：防水性、防腐性、可靠性好，成本高。 非晶硅電池封裝工藝 電池/EVA/PET（或TPT）封裝工藝概述適用：發(fā)電系統(tǒng)等制造工藝流程：電池芯板電池四周噴砂或激光處理（10mm）超聲焊接檢測層壓（電池/EVA/經(jīng)鉆孔的普通玻璃）裝邊框（或不裝框）裝接線盒連接線夾檢測包裝該方法制造的組件特點：防水性、防腐性、可靠性好，成本高。 電池/EVA/普通玻璃封裝工藝概述 適用：光伏發(fā)電站等 制造工藝流程： 電池芯板電池四周噴砂或激光處理（10mm）超聲焊接檢測層壓（鋼化玻璃/EVA/

4、電池/EVA/經(jīng)鉆孔的普通玻璃）裝邊框（或不裝框）裝接線盒連接線夾檢測包裝 該方法制造的組件特點：穩(wěn)定性和可靠性好，具有抗冰雹、抗臺風、抗水汽滲入、耐腐蝕、不漏電等優(yōu)點，但造價高。 非晶硅電池封裝工藝 鋼化玻璃/EVA/電池/EVA/普通玻璃柔性太陽能電池組件封裝方法 一種柔性太陽能電池組件的制備方法，其具體步驟為： 1)首先將高分子薄膜平鋪； 2)將布基裁切成所需的規(guī)格，平放在高分子薄膜上； 3)將單元太陽能電池芯片置入布基，使用層壓機進行低溫熱壓固定； 4)取出后做好電路焊接與保護；柔性太陽能電池組件封裝方法 5)將固定完畢后的太陽能組件面朝下平鋪，底面布基覆蓋在最上層； 6)再使用層壓機

5、進入熱壓環(huán)節(jié)將其封壓； 7)取出組件，將其邊緣裁切整齊； 8)制作出線部分，扎帶部分。 經(jīng)過熱壓處理，將太陽能電池芯片粘接于柔性載體(如布基)或保護膜中，可任意彎曲折展，輕巧便于攜帶。其表面附著透光性良好的乙烯-聚四氟乙烯(ETFE)保護膜，使產(chǎn)品具有高抗污、防腐蝕、抗拉伸、耐摔砸、耐熱絕緣等特點。柔性太陽能電池組件封裝方法 電池片切割：將整塊電池切成所需要的尺寸 電池片直接的鏈接：超聲焊接機 層封：將做好的電池襯底（帆布料）經(jīng)卷壓封裝機與Tedlar層壓封裝 安裝接線頭或接線盒：接線盒主要是用來連出導線的，盒內(nèi)有裝反向二極管，防止太陽能電池片串與串之間電流的，再一個也要和太陽能電池相搭配，既

6、美觀又實用，接線方便。CIGS柔性電池組件封裝方法：柔性電池組件封裝方法：封裝工藝概述柔性組件垂直結(jié)構圖背板柔性襯底PVB膠膜前電池板高透膜制備傳來的前電池鍵合攤鋪PVB合背板裁切PVB層壓工序成品層壓半成品層壓檢驗返修功率測試裝接線盒清洗包裝入庫高壓釜背柔性襯底清洗合格不合格覆涂UV膠紫外光固貼ETFE膜砷化鎵薄膜柔性封裝工藝生產(chǎn)流程砷化鎵薄膜柔性封裝工藝生產(chǎn)流程鍵合工藝 引線鍵合基本要求有： （1）首先要對焊盤進行等離子清洗； （2）注意焊盤的大小，選擇合適的引線直徑； （3）鍵合時要選好鍵合點的位置； （4）鍵合時要注意鍵合時成球的形狀和鍵合強度； （5）鍵合時要調(diào)整好鍵合引線的高度和跳

7、線的成線弧度。鍵合工藝 常用的引線鍵合設備有熱壓鍵合、超聲鍵合和熱超聲鍵合。 引線鍵合工藝有球鍵合工藝和楔鍵合工藝兩種。 球鍵合一般采用D75以下的細Au絲。主要是因為其在高溫受壓狀態(tài)下容易變形、抗氧化性能好、成球性好。球鍵合一般用于焊盤間距大于100的情況下。目前也有用于50焊盤間距的例子。鍵合工藝 楔鍵合工藝既適用于Au絲，也適用于Al絲。二者的區(qū)別在于Al絲采用室溫下的超聲波鍵合，而Au絲采用150下的熱超聲鍵合。楔鍵合的一個主要優(yōu)點是適用于精細尺寸，如50um以下的焊盤間距。但由于鍵合工具的旋轉(zhuǎn)運動，其總體速度低于熱超聲球鍵合。最常見的楔鍵合工藝是Al絲超聲波鍵合，其成本和鍵合溫度較低

8、。而Au絲楔鍵合的主要優(yōu)點是鍵合后不需要密閉封裝，由于楔鍵合形成的焊點小于球鍵合，特別適用于微波器件。鍵合設備覆涂貼膜工藝 1、直接復合法 采用涂膠復合生產(chǎn)工藝，在PET薄膜兩面涂布膠水后與PVDF薄膜復合，PVDF為30，膠水層為10，PET薄膜為250，PVDF薄膜外購，基本上是杜邦的tedlar。產(chǎn)品有單面含氟薄膜和雙面含氟薄膜，單面含氟壽命為15年，雙面含氟壽命為25年。覆涂貼膜工藝 2、涂布法： 背板膜是采取涂布工藝，厚度為300350，中間是250300的PET薄膜，PET薄膜經(jīng)過納米硅化鈦處理后兩面涂布HFF涂層，每個涂層為25。薄膜的顏色為白色、黑色、透明色三種，基本色為白色，

9、其他色是為了配合建筑物的顏色,最大幅寬1800mm。覆涂貼膜工藝涂覆機光固機覆膜機襯底的選取 為實現(xiàn)卷對卷大批量、低成本制造，柔性薄膜太陽能電池所用的柔性襯底（或稱基底）材料應具有如下性能： ）足夠的強度，能夠承受制備過程中的張拉應力； ）良好的熱穩(wěn)定性，制備過程中襯底保證一定的溫度； ）熱膨脹系數(shù)與 結(jié)光電轉(zhuǎn)換材料相匹配； ）價格盡量低廉； ）良好的透光性。 此類薄膜太陽能電池可以與建筑物窗戶實現(xiàn)一體化。目前柔性薄膜太陽能電池采用的襯底材料可分為大類：金屬及其合金和聚合物。柔性襯底材料柔性襯底材料 金屬及其合金 金屬與合金柔性材料用于薄膜太陽能電池襯底，可以使用較高的襯底溫度沉積電池薄膜材料

10、。金屬類襯底主要有不銹鋼、鈦、鋁、鎳、鋅、鉬、鉻、合金（， ， ）等。不銹鋼具有耐高溫、耐腐蝕、導電性能優(yōu)越、延展性好及成本低廉等優(yōu)點，不銹鋼成為薄膜太陽能電池柔性襯底的首選材料。以不銹鋼作為薄膜太陽能電池襯底，有利于實現(xiàn)柔性電池卷對卷（）的生產(chǎn)工藝，對電池的大面積連續(xù)生產(chǎn)更具有經(jīng)濟價值。柔性襯底材料 聚合物 大多數(shù)有機聚合物膜材料具有密度小、可彎曲、耐沖擊和易攜帶等特點，利用連續(xù)卷對卷印刷工藝生產(chǎn)能提高產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本。聚合物襯底主要有：聚對苯二甲酸二乙酯（）、聚萘二酸乙二醇酯（）、聚酰亞胺（）等聚合物，甚至紙張也可以作為襯底材料。盡管柔性有機材料完全可以取代玻璃作為襯底，但其不耐高溫，因

11、此要求較低的成膜溫度，使得目前薄膜與基體之間的附著力較差，效率普遍偏低。相對玻璃襯底而言，有機柔性襯底由于其柔韌性釋放應變，在薄膜制備過程中呈現(xiàn)小的應變。層壓工藝：層壓工序的作用：把前電池板、PVB膠膜、背板襯底壓合到一起；太陽能電池組件層壓機是實現(xiàn)從原材料到太陽能電池板過渡的關鍵設備；機構圖：層壓機結(jié)構出料臺主機進料臺加熱站工作臺真空泵層壓機介紹 層壓機主要結(jié)構：溫度控制系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)，真空系統(tǒng)，PLC工控系統(tǒng)，傳輸系統(tǒng)等共5大控制系統(tǒng)構成。層壓機的重要參數(shù)：1、 主體材料：鋁合金或不銹鋼，不建議使用普通鋼。2、 真空抽氣速率3、 溫度控制精度4、 溫度均勻性5、 層壓高度6、 開啟方式7、

12、 整機功率層壓機原理l 層壓機就是在真空條件下把多層物質(zhì)進行壓合的機械設備。l 真空層壓機應用于太陽能電池組裝生產(chǎn)線上。我們稱之為太陽能電池組件層壓機。l 無論層壓機應用于哪種作業(yè)，其工作原理都是相同的。那就是在多層物質(zhì)的表面施加一定的壓力，將這些物質(zhì)緊密地壓合在一起。所不同的事根據(jù)層壓的目的不同，壓合的條件各不相同。層壓機作用 層壓機的作用就是要把這些物質(zhì)壓合在一起，并要求壓合后，達到以下目的：1）、層壓后無氣泡2）、相融物質(zhì)要融為一體3）、無法相融物質(zhì)間要有一定的粘結(jié)強度。層壓機的工藝流程 工藝條件： a.壓力； b.溫度； c.真空度； d.時間； 這4個條件是層壓機封裝太陽組件的必備條

13、件。 工藝流程： 開蓋上室真空放入待壓組件合蓋下室抽空上室充氣（層壓過程）下室充氣開蓋取出電池板；剛性層壓示意：l 1）鋼化玻璃2）EVA3）電池串4）EVA5）背板（TPT） 封 裝 結(jié) 構 圖電 池 片玻 璃柔性層壓示意：l1）柔性襯底2）PVB膠膜3）前電池板背板布基PVB膠膜前電池板高壓釜工藝： 高壓釜工序的作用：把層壓的半成品進行蒸壓，使之成為成品；高壓釜工藝： 高壓釜內(nèi)部：高壓釜介紹 玻璃高壓釜（又稱蒸壓釜）設備是一個臥式高壓容器，它是對初壓后的平板夾層玻璃或弧形夾層玻璃進入釜后，通過加溫加壓，使之玻璃與PVB膠片全面結(jié)合牢固，是A類干法夾層玻璃生產(chǎn)線最后一道工序的關鍵設備。 高壓釜原來是夾膠玻璃生產(chǎn)線的設備，現(xiàn)在是把這種設備借用到了非晶硅玻璃生產(chǎn)線中來了；高壓釜結(jié)構高壓釜的整體機構如下：釜體，空壓機，冷干機，過濾器，進氣管，排氣管，水泵，進水管，排水管，紅外加熱管；釜內(nèi)加熱區(qū)分為四個區(qū)：上區(qū)，中區(qū)，下區(qū)，補償區(qū)。高壓釜工藝流程l 操作流程：1.開門2.把放有電池片的小車推入高壓釜3.關門4.點擊自動運行按鈕，高壓釜開始自動工作；高壓釜工藝流程l 自動工作的流程：l 高壓釜的六個階段：升溫升壓升溫（