晶硅光伏組件材料與工藝工程師學(xué)習(xí).ppt

1、晶硅光伏組件材料與工藝培訓(xùn),2,常規(guī)晶體硅太陽電池組件所用的主要原材料,3,1.2 背板,用在太陽電池組件的背面，我公司主要使用的是TPT和PVDF兩種材料，TPT由TEDLAR、PET、TEDLAR三層材料通過膠粘劑粘接復(fù)合而成；PVDF由FA、V-PET、W-PET、Le四層復(fù)合而成。 材料本身具備優(yōu)良的耐侯性能，對組件的背面起到保護(hù)作用，防止?jié)駳膺M(jìn)入影響電池的性能，同時對電池形成保護(hù)，也起到耐壓絕緣的作用。 通常為白色，由于其對光線的反射作用，對于太陽電池能產(chǎn)生“零深度反射效應(yīng)”，增加組件的功率輸出。,4,1.2 背板,背板材料主要性能指標(biāo) 抗張強(qiáng)度、延伸率：體現(xiàn)背板的耐拉伸和延展性能

2、背板自身剝離強(qiáng)度：體現(xiàn)背板各層間的粘接力的性能 背板與EVA剝離強(qiáng)度：體現(xiàn)背板與EVA之間的粘接性能 重量損失：體現(xiàn)背板在加熱后的重量變化 收縮率：背板在加熱后的收縮程度 水氣滲透率：體現(xiàn)背板的耐水氣透過率 擊穿電壓：體現(xiàn)背板的耐電壓能力 克重：體現(xiàn)背板在生產(chǎn)過程中的均勻程度,5,1.3 EVA,乙烯-醋酸乙烯共聚物（也稱為乙烯-乙酸乙烯共聚物）是由乙烯（E）和乙酸乙烯（VA）共聚而制得，英文名稱為：Ethylene Vinyl Acetate，簡稱為EVA，或E/VAC，是組件封裝的主要材料，在層疊時用在電池的上下兩面，在層壓過程中，可以填充整個組件，封裝速度快，同時提高玻璃的透光率 透光率

3、要求：在380nm110nm波長范圍內(nèi)光的透過率大于等于90% 交聯(lián)度要求：EVA交聯(lián)度70%以上,6,1.3 EVA,EVA材料主要性能指標(biāo) 拉伸強(qiáng)度：體現(xiàn)EVA的耐拉伸性能 剝離強(qiáng)度：體現(xiàn)EVA與鋼化玻璃、背板之間的粘接性能 收縮率：EVA在加熱后的收縮程度 抗老化性能：體現(xiàn)EVA在經(jīng)過紫外、雙85等老化測試后的性能 透光率：從380nm到1100nm光在EVA材料中的透過率 交聯(lián)度：EVA大分子經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)達(dá)到不溶的凝膠固化程度,7,1.4 鋼化玻璃,用在組件正面，主要對整個組件起到了支撐，為組件提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度，通常厚度為3.2mm。 太陽能行業(yè)所使用的鋼化玻璃要求含鐵量不超過0.02

4、%。 透射率：要求波長為400nm-1100nm的光譜范圍內(nèi)的光透過率在91%以上 抗風(fēng)壓性能：要求其抗風(fēng)壓性能大于2400Pa,8,1.5 涂錫銅帶,涂錫銅帶用于組件內(nèi)部電池的電性能連接，由純銅為基體材料，在其表面涂上錫層，一方面防止銅基材料氧化變色，另外一方面方便于將材料焊接到電池的柵線上。 通常規(guī)格與電池的柵線相匹配，寬度通常有1.6mm,2.0mm,3.8mm,5.0mm等幾個規(guī)格，大于2.0mm寬度的通常用于電池串與串之間的連接。 涂錫銅帶性能指標(biāo) 抗拉強(qiáng)度：體現(xiàn)了銅帶的耐拉伸性能 延伸率：體現(xiàn)了銅帶的延展性能 剝離強(qiáng)度：是指和電池片的剝離強(qiáng)度，一般要求拉力大于0.3kg,9,1.6

5、 密封膠,主要分為：邊框密封膠和接線盒灌封膠 邊框密封膠主要是注在邊框上，用于密封組件邊緣，防止雨水等浸入組件 接線盒灌封膠主要用于接線盒內(nèi)部，以確保接線盒中的金屬部件彼此不導(dǎo)通，有效防止短路。,10,1.6 密封膠,邊框密封膠主要性能指標(biāo) 機(jī)械性能：硬度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、剪切強(qiáng)度 電性能：體積電阻率、擊穿介電強(qiáng)度 固化深度：24小時固化深度要求大于2mm 灌封膠主要性能指標(biāo) 機(jī)械性能：硬度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、剪切強(qiáng)度 電性能：體積電阻率、擊穿介電強(qiáng)度 可操作時間：可操作時間要求達(dá)到8 min 凝膠時間：凝膠時間要求60 min,11,1.7 接線盒,功能 用于將光伏組件產(chǎn)生電能輸出

6、至用電器，并在組件出現(xiàn)熱斑效應(yīng)時對組件進(jìn)行一定的保護(hù)。 構(gòu)成 1、盒體、盒蓋：由高耐候性，高阻燃塑料材料制成，為盒內(nèi)各元器件提供保護(hù)。 2、旁路二極管：采用國內(nèi)知名品牌生產(chǎn)的二極管，起旁路作用。 3、電纜線：采用國際知名品牌的產(chǎn)品，具有良好的耐候性和阻燃性，用于電能輸出。 4、連接器：采用國際知名品牌的產(chǎn)品，具有良好的耐候性、阻燃性以及電性能，用于相鄰組件之間的連接，以形成具有一定規(guī)模的發(fā)電系統(tǒng)。,12,1.8 邊框,功能 為組件產(chǎn)品提供了足夠的強(qiáng)度支撐和邊緣防護(hù)，保證我們的組件可在戶外各種惡劣的環(huán)境中使用25年。 構(gòu)成 1、基材：采用高性能鋁合金材料制作，具有良好的力學(xué)能。 2、防護(hù)層：采用

7、陽極氧化處理，可滿足在沿海地區(qū)使用的要求。 邊框的特點 1、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，經(jīng)過2400Pa風(fēng)壓實驗。 2、陽極氧化層厚，具有優(yōu)良的防腐性能。 3、設(shè)計合理，節(jié)省原材料。 4、結(jié)構(gòu)簡潔，外觀美觀。,02,太陽電池組件工藝,目錄,2.1 組件的概念與分類 2.2 組件生產(chǎn)的工藝流程 2.3 組件生產(chǎn)常見的問題,2.1 組件的概念與分類,由于單片電池的工作電壓低、功率低、厚度越來越薄、電極暴露在空氣中非常容易氧化、耐候性能差，衰減迅速和安裝運輸困難等原因，電池片需要做成組件后才可以使用。 組件是具有內(nèi)部聯(lián)接及封裝，能單獨提供直流電輸出，最小不可分割的太陽電池組合裝置。,2.1 組件的概念與分類,晶體硅

8、太陽電池組件分為以下三種： 常規(guī)晶體硅太陽電池組件 晶體硅太陽電池片的正面和背面各用一層熱熔性膠膜包封，采用鋼化玻璃作為上蓋板，復(fù)合薄膜為背板，通過真空層壓工藝粘合為一體的晶體硅太陽電池發(fā)電器件。 夾層玻璃晶體硅太陽電池組件 晶體硅太陽電池片的正面和背面各用一層熱熔性膠膜包封，采用兩片鋼化玻璃分別作為上蓋板和背板，通過真空層壓工藝粘合為一體的晶體硅太陽電池發(fā)電器件。 中空玻璃晶體硅太陽電池組件 由一片夾層玻璃組件或常規(guī)組件與一片或多片玻璃以有效支撐、均勻隔開并周邊粘接密封，使玻璃間形成干燥氣體空間的晶體硅太陽電池發(fā)電器件。,2.2 組件生產(chǎn)的工藝流程,2.2.1電池片分選,組件電池外觀完好顏色

9、均勻一致,顏色范圍從黑色開始.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！ 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，會導(dǎo)致高檔次的電池片在組件工作過程中不能徹底發(fā)揮其發(fā)電能力，從而造成浪費。,2.2.2 單片焊接,將互連條與電池片的主柵線焊接起來，為電池片的串聯(lián)做準(zhǔn)備 工具： 電烙鐵,2.2.3 焊串,將電池片串聯(lián)起來，為層疊做準(zhǔn)備 工具： 電烙鐵,電池片,電池片,電池串,2.2.4 層疊,將電池串排列好以后用匯流條串聯(lián)起來,為層疊作準(zhǔn)備,匯流條,2.2.4 層疊,層疊的過程是將電池組和鋼化玻璃、EVA、背板疊在一起的過程 層疊的過程將直接影響組

10、件的外觀質(zhì)量，層疊后要做細(xì)致的檢查,2.2.5 層壓,將鋼化玻璃、EVA 、電池組、背板等材料通過抽 真空、加熱和加壓等一系列過程,使其黏合在一 起,完成太陽電池的封裝 設(shè)備： 層壓機(jī),下腔抽真空,2.2.6 固化,固化的定義：在一定的時間和溫度下，組件EVA完成交聯(lián)的過程。 固化的分類 按固化方式分類 設(shè)備：固化爐,一次固化：組件在層壓階段就已經(jīng)完成固化 二次固化：組件在層壓階段不完成固化，需 經(jīng)過其他工序才完成固化,2.2.7 裝框接線,裝框的作用： 由于鋼化玻璃本身結(jié)構(gòu)的原因，其邊角部分只要受到很小的撞擊就會發(fā)生碎裂，裝邊框是為了保護(hù)組件鋼化玻璃的邊角。 無邊框的組件一般情況下不太容易安

11、裝，裝邊框是為了便于工程安裝。 設(shè)備： 裝框機(jī)、打膠機(jī)或氣動膠槍 裝接線盒的作用 保護(hù)導(dǎo)電體 便于工程安裝 工具：手動膠槍,2.2.8 擦拭,清潔美觀 增加透光率 輕拿輕放不可有野蠻動作,2.2.9 安規(guī)測試,測試邊框與內(nèi)部帶電體(電池片、焊帶等)之間在高壓作用下是否會發(fā)生導(dǎo)通而造成危險。,2.2.9 安規(guī)測試,測試邊框與地之間的電阻,以確定邊框接地性能是否良好,電流類型,測試電流,電阻上限,測試時間,測試時間,直流,30A,100m,1S,絕緣耐壓測試,注意安全,2.2.10 終測終檢,測量電性能參數(shù)確定組件的檔次 確定組件的等級 給組件分檔方便客戶安裝 通過EL儀觀察組件內(nèi)部是否存在隱裂電池片、或暗片，然后根據(jù)技術(shù)要求將組件進(jìn)行判定,隱裂電池片,暗片,2.2.11 包裝,便于儲存 便于運輸,2.3 組件生產(chǎn)常見的問題,組件表面臟 電池片色差 包裝問題 實測功率低于標(biāo)稱功率 電池片白斑 T