光伏組件生產(chǎn)制造流程及主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)介紹正式稿課件

1POWER（BEIJING）ENGINEERINGSUPERVISIONCO.,LTD28七月2023光伏組件生產(chǎn)制造流程

及主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)介紹目錄一、光伏組件制造概述二、光伏組件制造工藝及主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)三、光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介四、光伏組件制造階段典型問(wèn)題分析28七月20232目錄一、光伏組件制造概述二、光伏組件制造工藝及主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)三、光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介四、光伏組件制造階段典型問(wèn)題分析28七月20233光伏效應(yīng)28七月20234光伏效應(yīng)：

太陽(yáng)能電池就是一個(gè)大的二極管。當(dāng)太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能電池上被界面層吸收，具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價(jià)鍵中激發(fā)，產(chǎn)生電子－空穴對(duì)。在P－N結(jié)兩邊形成的勢(shì)壘電場(chǎng)作用下，將電子驅(qū)向N區(qū)帶負(fù)電，將空穴驅(qū)向P區(qū)帶正電，接通負(fù)載，則外電路便有電流通過(guò)。

光伏效應(yīng)是半導(dǎo)體材料的普遍特性。今天我們大規(guī)模應(yīng)用的晶體硅光伏電池，實(shí)際上主要是發(fā)電效率和設(shè)備成本之間平衡的結(jié)果。不排除日后由于技術(shù)進(jìn)步，選擇其他材料的可能。最早在1839年，法國(guó)科學(xué)家貝克雷爾就發(fā)現(xiàn)，光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。1954年，美國(guó)科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制成了實(shí)用的單晶硅太陽(yáng)電池（轉(zhuǎn)換效率約為6%），誕生了將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)。80年代-90年代美國(guó)政府推出PVUSA計(jì)劃，推廣超過(guò)100kW的大型并網(wǎng)光伏電站，其中最大的10MW。整個(gè)計(jì)劃發(fā)展并不成功。2005年我國(guó)同時(shí)也是亞洲第一個(gè)兆瓦級(jí)并網(wǎng)光伏電站-深圳國(guó)際園林花卉博覽園1MWp并網(wǎng)光伏電站建成。至同年底全球共有超過(guò)10個(gè)的兆瓦級(jí)光伏電站截至2013年底的全球光伏發(fā)電系統(tǒng)累計(jì)裝機(jī)容量為136.7GW。其中2013年新增裝機(jī)37GW。中國(guó)是2013年全球新增裝機(jī)容量最多國(guó)家，新增11.3GW，總裝機(jī)容量為14.8GW。5光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展歷程產(chǎn)生電能的最小單元——電池片28七月20236單晶硅電池片(156mm×156mm)多晶硅電池片(156mm×156mm)電池片是怎么來(lái)的？28七月20237為什么需要將電池片做成組件？28七月20238安裝運(yùn)輸將非常困難耐候性能差，衰減將會(huì)非常迅速電極暴露在空氣中非常容易氧化厚度越來(lái)越薄目前180um居多（100um）工作電壓低僅0.5V左右，單片功率低硅太陽(yáng)電池只有將電池片和其他輔助材料封裝在一起，電池片才能夠長(zhǎng)久高效地產(chǎn)生電能。晶體硅光伏發(fā)電設(shè)備的產(chǎn)業(yè)鏈28七月20239光伏組件制造工藝及主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)目錄一、光伏組件制造概述二、光伏組件制造工藝及主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)三、光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介四、光伏組件制造階段典型問(wèn)題分析28七月20231011背電極鋁背場(chǎng)光伏組件的制造實(shí)質(zhì)是封裝過(guò)程12光伏組件的制造實(shí)質(zhì)是封裝過(guò)程13光伏組件的制造實(shí)質(zhì)是封裝過(guò)程組件是由什么組成的？鋁邊框硅膠超白鋼化玻璃EVA電池片背板組件生產(chǎn)

工藝流程10.終檢8.裝框接線4.層疊2.焊接6.層壓

1.電池片分選3.排版5.中檢7.固化9.擦拭11.終測(cè)12.包裝目錄一、光伏組件制造概述二、光伏組件制造工藝及主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)三、光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介四、光伏組件制造階段典型問(wèn)題分析28七月20231628七月202317從事以電力設(shè)備制造質(zhì)量監(jiān)理的專業(yè)化公司，服務(wù)范圍包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、輸變電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能/無(wú)損檢測(cè)、檢修等領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)幾十年的不懈努力，本公司已發(fā)展成為在國(guó)內(nèi)電力行業(yè)享有較高聲譽(yù)的專業(yè)化服務(wù)公司。聯(lián)系方式：；（王勵(lì)）光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介光伏組件監(jiān)造工作的由來(lái)：2012年3月份響應(yīng)集團(tuán)公司水新部加強(qiáng)光伏電站建設(shè)質(zhì)量的要求，開(kāi)展光伏組件監(jiān)造服務(wù)的前期籌備；2012年3-6月份開(kāi)展了光伏組件設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題和監(jiān)造實(shí)施方案的前期調(diào)研工作，了解常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，掌握有效的監(jiān)造辦法針對(duì)設(shè)備制造過(guò)程實(shí)施準(zhǔn)確的質(zhì)量管控；2012年7月份正式開(kāi)展光伏組件監(jiān)造工作；2013年10月份正式通過(guò)了設(shè)備監(jiān)理協(xié)會(huì)針對(duì)光伏發(fā)電設(shè)備的甲級(jí)資質(zhì)評(píng)審，成為了國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的具有光伏發(fā)電站全設(shè)備甲級(jí)監(jiān)造資質(zhì)的單位。28七月202318光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介光伏組件監(jiān)造工作的模式和內(nèi)容：目前光伏組件監(jiān)造工作采用駐廠監(jiān)造模式，從設(shè)備制造用原材料備料至全部設(shè)備包裝發(fā)貨，監(jiān)造工程師對(duì)整個(gè)過(guò)程均實(shí)施監(jiān)督。整個(gè)光伏組件監(jiān)造工作核心內(nèi)容包括兩大部分，一為組件生產(chǎn)發(fā)貨進(jìn)度控制，二為設(shè)備制造質(zhì)量控制。其中設(shè)備質(zhì)量的監(jiān)督和控制在制造過(guò)程旁站（巡檢）監(jiān)督的基礎(chǔ)上，引入設(shè)備制成品的抽查檢驗(yàn)。設(shè)備監(jiān)造工程師對(duì)被監(jiān)造單位生產(chǎn)完成的晶體硅光伏組件劃分不同批次，按照約定的抽檢項(xiàng)目、抽檢比例以及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施抽查檢驗(yàn)工作，以強(qiáng)化質(zhì)量控制的力度和深度。28七月202319光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介進(jìn)度控制工作簡(jiǎn)介：（1）項(xiàng)目整體排產(chǎn)進(jìn)度跟蹤核實(shí)；（2）組件每日投入、入庫(kù)數(shù)據(jù)的跟蹤核實(shí)；（3）組件每日發(fā)貨數(shù)據(jù)的跟蹤核實(shí)。28七月202320光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介質(zhì)量控制工作簡(jiǎn)介：（1）設(shè)備生產(chǎn)前的生產(chǎn)先決條件核查；核查采用文件見(jiàn)證和現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證結(jié)合的方式，見(jiàn)證內(nèi)容包括但不限于被設(shè)備監(jiān)造單位的質(zhì)量管理體系、認(rèn)證情況、技術(shù)文件（包括工藝文件、作業(yè)指導(dǎo)書、生產(chǎn)過(guò)程檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、其他認(rèn)證情況等文件資料是否齊備，并了解組件生產(chǎn)車間的人員配置，生產(chǎn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件、以及整個(gè)生產(chǎn)車間的環(huán)境控制情況。28七月202321光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介質(zhì)量控制工作簡(jiǎn)介：（2）生產(chǎn)用原材料的核查；核查內(nèi)容包括但不限于原材料型號(hào)與規(guī)格與設(shè)備采購(gòu)合同及附件規(guī)定的一致性；原材料檢驗(yàn)報(bào)告所體現(xiàn)參數(shù)與合同及附件規(guī)定要求的符合性；原材料存儲(chǔ)條件的適宜性；原材料的領(lǐng)用管理規(guī)范性。28七月202322光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介質(zhì)量控制工作簡(jiǎn)介：（3）每日制造過(guò)程的巡檢；監(jiān)造人員在每一個(gè)設(shè)備生產(chǎn)工作日了解當(dāng)日的設(shè)備計(jì)劃投入量和上一日的設(shè)備入庫(kù)量，檢查當(dāng)日原材料領(lǐng)用情況，對(duì)設(shè)備生產(chǎn)線進(jìn)行巡查，并在每一個(gè)重要設(shè)備制造工序(如焊接工序、疊層工序、層壓工序、裝框工序、EL測(cè)試工序、電性能測(cè)試工序等)檢查設(shè)備質(zhì)量情況。28七月202323光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介質(zhì)量控制工作簡(jiǎn)介：（4）制成品的抽查檢驗(yàn)；監(jiān)造人員在綜合考慮設(shè)備供貨進(jìn)度要求，被監(jiān)造單位測(cè)試設(shè)備情況和設(shè)備生產(chǎn)線特點(diǎn)等因素后確定制成品抽查檢驗(yàn)的樣本量和檢測(cè)頻次。每一次抽查檢驗(yàn)前，駐廠設(shè)備監(jiān)造工程師提前通知被監(jiān)造單位的相關(guān)負(fù)責(zé)人員，確定當(dāng)次抽查檢驗(yàn)的測(cè)試項(xiàng)目、抽查設(shè)備數(shù)量、覆蓋設(shè)備編號(hào)范圍。28七月202324光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介質(zhì)量控制工作簡(jiǎn)介：（5）裝車發(fā)貨前的核查在每一次設(shè)備發(fā)貨前駐廠設(shè)備監(jiān)造工程師確認(rèn)當(dāng)次發(fā)貨設(shè)備為已經(jīng)過(guò)抽查檢驗(yàn)的合格品，并檢查設(shè)備的包裝、標(biāo)識(shí)、運(yùn)輸車輛等，確認(rèn)符合要求，方可允許被監(jiān)造方發(fā)貨。28七月202325光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介目前正在開(kāi)展的工作：（1）加強(qiáng)原材料監(jiān)督檢查正在采購(gòu)紅外光譜測(cè)試儀對(duì)制造廠家使用的背板進(jìn)行不定期抽查，以確定使用的背板材料是否為TPT，是否符合集團(tuán)公司的要求。（2）制作標(biāo)準(zhǔn)組件正在制作公司自己的標(biāo)準(zhǔn)組件并進(jìn)行測(cè)試（萊茵TUV），用于與制造廠家測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，使制造廠家提供的組件產(chǎn)品功率真實(shí)、可靠。28七月202326目錄一、光伏組件制造概述二、光伏組件制造工藝及主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)三、光伏組件監(jiān)造工作簡(jiǎn)介四、光伏組件制造階段典型問(wèn)題分析28七月202327案例一組件隱裂2012年某項(xiàng)目在監(jiān)造過(guò)程中制成品抽檢時(shí)發(fā)現(xiàn)大比例的隱裂問(wèn)題。原因：制造廠方面未嚴(yán)格驗(yàn)證合同要求執(zhí)行無(wú)隱裂標(biāo)準(zhǔn)。處理：篩查全部已生產(chǎn)入庫(kù)的2萬(wàn)余塊組件的EL測(cè)試結(jié)果，最終共剔除242塊存在隱裂的組件。28七月202328案例二組件正面批量缺膠2013年某項(xiàng)目在監(jiān)造過(guò)程中制造過(guò)程巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)批量組件正面缺膠。原因：制造廠在當(dāng)天的打膠工藝和人員操作未經(jīng)嚴(yán)格培訓(xùn)，工藝執(zhí)行出現(xiàn)問(wèn)題；處理：暫停生產(chǎn)，在監(jiān)造人員的監(jiān)督下對(duì)當(dāng)日投產(chǎn)的709塊組件逐一進(jìn)行返工補(bǔ)膠。28七月202329案例三組件濕漏電不合格2013年某項(xiàng)目在監(jiān)造過(guò)程中制成品抽檢時(shí)，抽檢52塊組件，出現(xiàn)4塊組件濕漏電測(cè)試不合格。原因：在線自動(dòng)打膠機(jī)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致接線盒打膠時(shí)未能夠完全密封。處理：暫停生產(chǎn)，調(diào)試設(shè)備，確保接線盒完全密封。同時(shí)向前追溯進(jìn)行追加抽檢以確定問(wèn)題發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間。對(duì)于存在問(wèn)題時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)的所有組件（1118塊）進(jìn)行逐一復(fù)測(cè)，共發(fā)現(xiàn)剔除138塊不合格組件。28七月202330案例四組件層壓后氣泡問(wèn)題2014年某項(xiàng)目在監(jiān)造過(guò)程中制造過(guò)程巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)層壓后組件內(nèi)部貼條形碼處出現(xiàn)1-1.5mm2的氣泡。原因：層壓設(shè)備真空泵長(zhǎng)期運(yùn)行后雜質(zhì)沉淀未及時(shí)清理；處理：暫停生產(chǎn)，調(diào)試清理設(shè)備。篩查當(dāng)班次和上一個(gè)班次生產(chǎn)的所有組件，最終確認(rèn)23塊存在問(wèn)題的組件，并剔除。28七月202331結(jié)束

ThankYou

謝謝28七月202332鋁邊框33鋁邊框的作用：（1）支撐保護(hù)作用（2）與組件支架的連接性能要求：（1）防腐蝕—陽(yáng)極氧化層厚度（2）機(jī)械強(qiáng)度—厚度（規(guī)定應(yīng)大于40mm）（3）安裝孔的位置返回硅膠34硅膠的作用：（1）粘接作用（組件的密封、接線盒與組件的粘接、接線盒的灌封）（2）阻隔空氣、水汽性能要求：（1）固化后的強(qiáng)度，有一定的彈性和拉伸率（2）耐化學(xué)物質(zhì)的侵蝕較好的耐候性、耐紫外特性，防水返回超白鋼化玻璃35鋼化玻璃的作用：（1）支撐保護(hù)作用（2）隔絕空氣、水汽、灰塵性能要求：（1）高透光率（鍍膜玻璃和非鍍膜玻璃），大于91%（2）一定的機(jī)械強(qiáng)度（3）較好的熱穩(wěn)定性3.2mm鋼化玻璃2mm鋼化玻璃返回鍍膜玻璃與非鍍膜玻璃的比較36所謂的鍍膜玻璃其實(shí)質(zhì)上是在普通超白鋼化玻璃上涂覆一層折射率較低的薄膜，從而提高玻璃對(duì)光的透射量，減少反射。采用鍍膜玻璃可將組件功率提高約2%先鍍膜后鋼化的工藝，鍍膜層跟玻璃是強(qiáng)化學(xué)鍵結(jié)合。膜層厚度在100-140nm返回EVA（乙烯-醋酸乙烯聚合物）37EVA的作用：（1）粘接作用（將玻璃、電池片以及背板連層一體）（2）阻隔空氣、水汽（3）一定的彈性，緩沖，保護(hù)電池片性能要求：（1）高透光率的要求，大于91%（2）耐紫外特性（3）一定交聯(lián)度下的剝離強(qiáng)度返回涂錫焊帶38涂錫焊帶的作用：（1）互連條將單體電池片連接起來(lái)（2）匯流條匯聚電流性能要求：（1）低電阻率（2）較好的焊接工藝性（3）一定的強(qiáng)度返回背板39背板的作用：（1）保護(hù)作用（組件的最外層）（2）阻隔空氣、水汽、紫外線（3）絕緣性能要求：（1）很好的耐候性、耐紫外特性（2）較低的水汽透過(guò)率（3）一定的強(qiáng)度返回什么是TPT背板401.杜邦的專利技術(shù)2.雙面均為含氟的TPT結(jié)構(gòu)層3.具有優(yōu)越的耐候性4.四家認(rèn)可的復(fù)合膜生產(chǎn)商：臺(tái)虹、伊索、SFC、肯博返回外觀檔次電池片分選由于電池片有檔次之分，如果將檔次相差太大的電池片做入同一塊組件，會(huì)導(dǎo)致高檔次的電池片在組件工作過(guò)程中不能徹底發(fā)揮其發(fā)電能力，從而造成浪費(fèi)。組件電池外觀完好顏色均勻一致,顏色范圍從黑色開(kāi)始.經(jīng)深藍(lán)色、藍(lán)色到淡藍(lán)色，允許相近顏色，但不允許跳色，如從黑色到藍(lán)色！補(bǔ)片

原則色差

碎片

…返回42

色差返回主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)電池片色差、功率混檔-色差影響組件整體外觀-功率混檔使組件整體功率變低，衰減、產(chǎn)生熱班使組件燒毀。返回44互連條電池片焊接后的電池片將互連條與電池片的主柵線焊接起來(lái)，為電池片的串聯(lián)做準(zhǔn)備工具：電烙鐵單片焊接返回45焊接焊（串）接虛焊

錫渣

錫堆4.注意事項(xiàng)125單多晶

156單多晶

工作臺(tái)1.溫度2.手勢(shì)45°

3.焊接速度2-4秒

勻速返回主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)虛焊、過(guò)焊-虛焊導(dǎo)致組件功率降低或造成電打火造成組件燒毀；-過(guò)焊導(dǎo)致組件功率衰減、降低組件壽命或造成報(bào)廢。返回主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)焊帶偏移、電池片翹曲-偏移會(huì)導(dǎo)致組件功率衰減；-電池片翹曲導(dǎo)致電池片碎片，造成組件報(bào)廢。返回48層疊將電池串排列好以后用匯流條串聯(lián)起來(lái),為層疊作準(zhǔn)備匯流條電池組電池串電池串電池串返回49鋼化玻璃背板EVA電池組層疊好的組件層疊層疊過(guò)程示意圖EVA返回50間距均勻

極性正確避免虛焊，焊疤，尖刺

引出匯流條疊層返回主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)異物影響組件整體外觀；容易造成EVA產(chǎn)生氣泡。返回52145°左右，不同的EVA溫度有一些變化極限真空越低越好，油泵干泵50到120秒勻速、緩慢的充到65kpa到85kpa加熱抽真空加壓層壓返回53層壓機(jī)

工作原理返回54層壓參數(shù)是否異常1.注意層壓參數(shù)是否正確2.層壓機(jī)是否有異常！比如真空度，溫度，充氣速度等等3.需隨時(shí)關(guān)注層壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)4.檢查每件層壓機(jī)是否有氣泡、異物等不良注意事項(xiàng)外觀檢查運(yùn)行狀態(tài)返回主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)EVA脫層脫層面積較小時(shí)導(dǎo)致組件功率下降；當(dāng)脫層面積較大時(shí)直接導(dǎo)致組件失效報(bào)廢返回主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)氣泡氣泡會(huì)導(dǎo)致EVA脫層，嚴(yán)重導(dǎo)致組件報(bào)廢返回57一定溫度、濕度一定時(shí)間運(yùn)行狀態(tài)輕拿輕放EVA小分子結(jié)構(gòu)變?yōu)榇蠓肿咏Y(jié)構(gòu)外觀檢查。。。固化一次固化

層壓機(jī)二次固化

固化爐返回58保護(hù)組件鋼化玻璃的邊角便于工程安裝輕拿輕放，不可野蠻搬運(yùn)溫度≤50℃，過(guò)高可能玻璃爆裂膠量的控制硅膠放置時(shí)間不可過(guò)長(zhǎng)裝框接線返回主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)硅膠氣泡和縫隙-有氣泡和縫隙的地方會(huì)有雨水進(jìn)入，使得雨水長(zhǎng)期浸泡組件邊緣，造成組件邊緣EVA分層現(xiàn)象返回主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)接線盒灌封硅膠不固化 -硅膠不固化，膠會(huì)從線盒縫隙邊緣流出，盒內(nèi)引線會(huì)暴露在空氣中，遇雨水或濕氣會(huì)造成連電使組件接線盒起火現(xiàn)象返回主要質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)虛焊、引線未卡緊引起接線盒起火，直接造成組件報(bào)廢，嚴(yán)重可能導(dǎo)致火災(zāi)返回62清潔美觀增加透光率輕拿輕放不可有野蠻動(dòng)作擦拭返回63電流類型測(cè)試電壓漏電上限緩升時(shí)間測(cè)試時(shí)間直流3600V50uA8s2s耐壓測(cè)試測(cè)試邊框與內(nèi)部帶電體(電池片、焊帶等)之間在高壓作用下是否會(huì)產(chǎn)生電流而造成危險(xiǎn)?。?！終檢每秒500v增加電壓測(cè)試返回64電流類型測(cè)試電壓絕緣電阻下限測(cè)試時(shí)間直流1000V40M?m22s絕緣測(cè)試測(cè)試邊框與內(nèi)部帶電體(電池片、焊帶等)之間在高壓作用下是否會(huì)發(fā)生導(dǎo)通而造成危險(xiǎn)?。?！終檢每秒500v增加電壓測(cè)試返回65電流類型測(cè)