光伏電池片的制作光伏電池組件的制作

光伏電池片的制作光伏電池組件的制作第一頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。

太陽(yáng)能電池，又叫光生伏打電池，它是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的一種具有能量轉(zhuǎn)換功能的半導(dǎo)體器件，是太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最核心的器件。第二頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日2、太陽(yáng)能電池分類第三頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日晶體硅電池—單晶硅第四頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日晶體硅電池—多晶硅電池第五頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日一、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝流程

第六頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日工序一，硅片清洗，制絨:目的——HNO3（硝酸）

對(duì)硅表面氧化,打破了硅表面的Si2H鍵,使Si氧化為SiO2,然后HF溶解SiO2,并生成絡(luò)合物H2SiF6。從而導(dǎo)致硅表面發(fā)生各向同性非均勻性腐蝕,形成的半球狀的絨面,有利于減少光反射,增強(qiáng)光吸收。原理：利用硝酸的強(qiáng)氧化性和氫氟酸的絡(luò)合性，對(duì)硅進(jìn)行氧化和絡(luò)合剝離，導(dǎo)致硅表面發(fā)生各向同性非均勻性腐蝕，從而形成類似“凹陷坑”狀的絨面。

第七頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日第八頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日工序二，擴(kuò)散/制結(jié)：

硅片的單/雙面液態(tài)源磷擴(kuò)散，制作N型發(fā)射極區(qū)，以形成光電轉(zhuǎn)換的基本結(jié)構(gòu)：PN結(jié)。

POCl3液態(tài)分子在N2載氣的攜帶下進(jìn)入爐管，在高溫下經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)磷原子被置換，并擴(kuò)散進(jìn)入硅片表面，激活形成N型摻雜，與P型襯底形成PN結(jié)。

第九頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日第十頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日擴(kuò)散爐第十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日工序三，刻蝕：等離子刻邊：

去除擴(kuò)散后硅片周邊形成的短路環(huán)；第十二頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日等離子體刻蝕機(jī)第十三頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日工序四，去除磷硅玻璃（PSG）去除硅片表面氧化層及擴(kuò)散時(shí)形成的磷硅玻璃（磷硅玻璃是指摻有P2O5的SiO2層）。

第十四頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日第十五頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日工序五，PECVD：

目的——渡減反射膜+鈍化：

PECVD即等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積設(shè)備，PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition；制作減少硅片表面反射的SiN薄膜（～80nm）；

反應(yīng)氣體為SIH4和NH3第十六頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日第十七頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日工序六，絲網(wǎng)印刷：

用絲網(wǎng)印刷的方法，完成背場(chǎng)、背電極、正柵線電極的制作，以便引出產(chǎn)生的光生電流；

工藝原理：

給硅片表面印刷一定圖形的銀漿或鋁漿，通過(guò)燒結(jié)后形成歐姆接觸，使電流有效輸出；

正面電極用Ag金屬漿料，通常印成柵線狀，在實(shí)現(xiàn)良好接觸的同時(shí)使光線有較高的透過(guò)率；背面通常用Al金屬漿料印滿整個(gè)背面，一是為了克服由于電池串聯(lián)而引起的電阻，二是減少背面的復(fù)合；

第十八頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日背電極印刷及烘干（銀漿或鋁漿）；背電場(chǎng)印刷及烘干（鋁漿）；正面電極印刷（銀漿）。第十九頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日絲網(wǎng)印刷機(jī)第二十頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日第二十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日工序七，烘干和燒結(jié):

目的及工作原理：

烘干金屬漿料，并將其中的添加料揮發(fā)；在背面形成鋁硅合金和銀鋁合金，以制作良好的背接觸；在正面形成銀硅合金，形成良好的接觸和遮光率；Ag漿料中的玻璃添加料在高溫（~700度）下燒穿SiN膜，使得Ag金屬接觸硅片表面，在銀硅共熔點(diǎn)（760度）以上進(jìn)行合金化。第二十二頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日第二十三頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日工序八：分類檢測(cè)工作原理：通過(guò)模擬太陽(yáng)光脈沖照射PV電池表面產(chǎn)生光電流，光電流流過(guò)模擬負(fù)載，在負(fù)載兩端產(chǎn)生電壓，負(fù)載裝置將采樣到的電流、電壓傳送給SCLoad計(jì)算,得到IV曲線及其它指標(biāo)。SCLoad根據(jù)測(cè)試結(jié)果，按照給定的分類規(guī)則分類，。

太陽(yáng)電池的電性能參數(shù)：

Isc(短路電流)Uoc(開路電壓)Impp(最大電流)Umpp(最大電壓)Pmpp（最大功率）Rs（串聯(lián)電阻）

Rsh（并聯(lián)電阻）FF（填充因子）EFF（轉(zhuǎn)換效率）第二十四頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日太陽(yáng)能電池的品質(zhì)要求盡可能高的轉(zhuǎn)換效率表面狀況良好（顏色均勻，圖案完整、清晰、對(duì)稱）。低損耗（硅片破損率低）。彎曲度小。第二十五頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日生產(chǎn)高效率電池片應(yīng)具備的條件工藝—有優(yōu)良的工藝并且與設(shè)備匹配。設(shè)備—穩(wěn)定性好，維修頻率低，日損耗小精確度高，便于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，操作簡(jiǎn)單安全，配套設(shè)施齊全。環(huán)境—凈化級(jí)別達(dá)標(biāo)，避免產(chǎn)品污染。操作—按照SOP操作，避免污染。原材料及輔助用料—用料品質(zhì)達(dá)標(biāo)。第二十六頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日part1part2part3part6part5part4二、太陽(yáng)能電池組件生產(chǎn)流程第二十七頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日什么是太陽(yáng)能電池組件？——電池組件定義：具有外部封裝及內(nèi)部連接、能單獨(dú)提供直流電輸出的最小不可分割的太陽(yáng)能電池組合裝置，叫太陽(yáng)能電池組件，即多個(gè)單體太陽(yáng)能電池互聯(lián)封裝后成為組件。第二十八頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日第二十九頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日作用：

單個(gè)太陽(yáng)能電池往往因?yàn)檩敵鲭妷禾?，輸出電流不合適，晶體硅太陽(yáng)能電池本身又比較脆，不能獨(dú)立抵御外界惡劣條件，因而在實(shí)際使用中需要把單體太陽(yáng)能電池進(jìn)行串、并聯(lián)，并加以封裝，接出外連電線，成為可以獨(dú)立作為光伏電源使用的太陽(yáng)能電池組件(也稱光伏組件)。太陽(yáng)能電池組件通過(guò)吸收陽(yáng)光，將太陽(yáng)的光能直接變成用戶所需的電能輸出。

——光伏組件輸出功率：從零點(diǎn)幾瓦到數(shù)百瓦不等第三十頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日太陽(yáng)能電池組件是太陽(yáng)能照明設(shè)備和發(fā)電設(shè)備能夠正常工作的源頭。第三十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日太陽(yáng)能電池組件生產(chǎn)流程1、電池檢測(cè)(分片)——2、正面焊接—檢驗(yàn)—3、背面串接—檢驗(yàn)—4、疊層（玻璃清洗、材料（TPT、EVA）檢驗(yàn)、玻璃預(yù)處理、敷設(shè)）——5、中道檢驗(yàn)（過(guò)程檢驗(yàn)）——6、層壓（去毛邊）——7、裝邊框（涂膠、裝角鍵、沖孔、裝框、擦洗余膠）——8、焊接接線盒——9、高壓測(cè)試——10、組件測(cè)試—11、外觀檢驗(yàn)—12、包裝入庫(kù)

第三十二頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日1電池檢驗(yàn)（分片）1、電池檢驗(yàn)：由于電池片制作條件的隨機(jī)性，生產(chǎn)出來(lái)的電池性能不盡相同，所以為了有效的將性能一致或相近的電池組合在一起，所以應(yīng)根據(jù)其性能參數(shù)進(jìn)行分類；電池測(cè)試即通過(guò)測(cè)試電池的輸出參數(shù)（電流和電壓）的大小對(duì)其進(jìn)行分類。以提高電池的利用率，做出質(zhì)量合格的電池組件第三十三頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日2、正面焊接：將匯流帶焊接到電池正面（負(fù)極）的主柵線上，匯流帶為鍍錫的銅帶，我們使用的焊接機(jī)可以將焊帶以多點(diǎn)的形式點(diǎn)焊在主柵線上。焊接用的熱源為一個(gè)紅外燈（利用紅外線的熱效應(yīng)）。焊帶的長(zhǎng)度約為電池邊長(zhǎng)的2倍。多出的焊帶在背面焊接時(shí)與后面的電池片的背面電極相連。第三十四頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日正面焊接第三十五頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日3背面串接背面焊接是將72片電池串接在一起形成一個(gè)組件串，我們目前采用的工藝是手動(dòng)的，電池的定位主要靠一個(gè)膜具板，上面有72個(gè)放置電池片的凹槽，槽的大小和電池的大小相對(duì)應(yīng)，槽的位置已經(jīng)設(shè)計(jì)好，不同規(guī)格的組件使用不同的模板，操作者使用電烙鐵和焊錫絲將“前面電池”的正面電極（負(fù)極）焊接到“后面電池”的背面電極（正極）上，這樣依次將72片串接在一起并在組件串的正負(fù)極焊接出引線。

第三十六頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日背面串接第三十七頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日4疊層背面串接好且經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后，將組件串、鋼化玻璃和切割好的EVA、背板（TPT）按照一定的層次敷設(shè)好，準(zhǔn)備層壓。玻璃事先涂一層試劑（primer）以增加玻璃和EVA的粘接強(qiáng)度。敷設(shè)時(shí)保證電池串與玻璃等材料的相對(duì)位置，調(diào)整好電池間的距離，為層壓打好基礎(chǔ)。（敷設(shè)層次：由下向上：玻璃、EVA、電池、EVA、背板TPT）。

第三十八頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日疊層第三十九頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日5中道檢驗(yàn)（過(guò)程檢驗(yàn)）層壓前檢驗(yàn)人員負(fù)責(zé)對(duì)層疊好后待壓組件進(jìn)行100%目檢檢驗(yàn)范圍在觀察架區(qū)域。要求在觀察架上無(wú)組件檢驗(yàn)時(shí)可在層疊區(qū)域觀察層疊員工是否按標(biāo)準(zhǔn)操作（存在過(guò)程檢驗(yàn)）發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，請(qǐng)?jiān)凇爸袡z工序檢查記錄表”上清楚記錄。如有異常問(wèn)題，請(qǐng)及時(shí)反饋,并使相關(guān)人員進(jìn)行返工處理保質(zhì)保量的完成賦予的生產(chǎn)任務(wù)（檢驗(yàn)）第四十頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日6層壓

將敷設(shè)好的電池放入層壓機(jī)內(nèi)，通過(guò)抽真空將組件內(nèi)的空氣抽出，然后加熱使EVA熔化將電池、玻璃和背板粘接在一起；最后冷卻取出組件。層壓工藝是組件生產(chǎn)的關(guān)鍵一步，層壓溫度層壓時(shí)間根據(jù)EVA的性質(zhì)決定。我們使用快速固化EVA時(shí)，層壓循環(huán)時(shí)間約為22分鐘。固化溫度為145℃左右，層壓時(shí)EVA熔化后由于壓力而向外延伸固化形成毛邊，所以層壓完畢應(yīng)將其切除。

第四十一頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日層壓第四十二頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日7固化、裝框類似與給玻璃裝一個(gè)鏡框；給玻璃組件裝鋁框，增加組件的強(qiáng)度，進(jìn)一步的密封電池組件，延長(zhǎng)電池的使用壽命。邊框和玻璃組件的縫隙用硅酮樹脂（1527硅膠）填充。

第四十三頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日8焊接接線盒

在組件背面引線處焊接一個(gè)盒子，以利于電池與其他設(shè)備或電池間的連接。

焊接面積大于總面積的80%，接線盒用1521(A、B)

硅膠一定比例填充。第四十四頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日9組件清洗好的產(chǎn)品不僅有好的質(zhì)量和好的性能，而且要有好的外觀，所以次工序保證組件清潔度，鋁邊框邊上的毛刺要去掉，確保組件在使用減少對(duì)人體的損傷第四十五頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日10組件電性能測(cè)試

組件測(cè)試：測(cè)試的目的是對(duì)電池的輸出功率等參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，測(cè)試其輸出特性，確定組件的質(zhì)量等級(jí)。第四十六頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日10組件電性能測(cè)試

終測(cè)機(jī)

終測(cè)曲線第四十七頁(yè)，共五十四頁(yè)，2022年，8月28日11

成品檢驗(yàn)為了使組件產(chǎn)品質(zhì)量滿足相關(guān)要求，使組件的最終檢驗(yàn)操作過(guò)程規(guī)范化，主要對(duì)組件成品的全面檢驗(yàn)：型號(hào)、類別、清潔度