组件工艺流程及常见异常处理参考课件.ppt
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1、组件工艺流程及常见异常理组件工艺流程及常见异常理 太阳电池及组件的基本知识太阳电池及组件的基本知识 1 1太阳电池的结构和基本原理太阳电池的结构和基本原理太阳电池的分类太阳电池的分类太阳电池组件的结构和基本原理太阳电池组件的结构和基本原理太阳电池封装的重要性太阳电池封装的重要性太阳电池封装的发展历程太阳电池封装的发展历程高纯硅原料单晶提拉多晶铸锭硅片电池组件系统硅片硅片电池片电池片发电应用系统发电应用系统粗硅粗硅高纯硅料高纯硅料硅锭或硅棒硅锭或硅棒光电效应1839年,法国物理学家A.E,贝克勒尔(A.E,Bequral)意外发现用两片金属浸入溶液后,当受到阳光照射时会产生额外的伏打电势,称之为
2、金属浸入溶液 的“光生伏打效应”1883年,有人在半导体硒和金属接触处发现了固体光伏效应。太阳电池的基本原理太阳电池的基本原理太阳光发电的特点太阳光发电的特点优点太阳光的能量是无穷无尽的无污染的能源无论规模大小,其发电效率几乎是相同的能在用电的现场发电即使是散射光也能发电特点入射能量较弱输出取决于气象条件和入射光输出是直流没有蓄电的功能 单晶硅太阳电池通常是以P型硅为衬底,扩散n型杂质,形成如图所示的结构。为了收集电流,在P型衬底的下表面有银电极,电池上表面同样制作银电极,接通两电极即能得到电流。太阳电池的结构太阳电池的结构太阳电池的分类太阳电池的分类晶体硅太阳能电池 单晶硅(mono-cry
3、stalline Si)多晶硅(multi-crystalline Si)硅片生产流程硅片生产流程 什么是太阳能电池组件(什么是太阳能电池组件(modulesmodules)?)?实物图截面图钢化玻璃EVA背板电池片铝边框接线盒涂锡铜带硅胶电池封装的重要性电池封装的重要性防止太阳电池破损太阳电池易破碎 晶体硅呈脆性 硅太阳电池面积大 硅太阳电池厚度薄防止太阳电池被腐蚀失效满足负载要求,串联或并联成一个能够独立作为电源使用的最小单元太阳电池的抗自然特性差 太阳电池长期暴露在空气中会出现效率的衰减 太阳电池对紫外线的抵抗能力较差 太阳电池不能抵御冰雹等外力引起的过度机械应力所造成的破坏 太阳电池表
4、面的金属化层容易受到腐蚀 太阳电池表面堆积灰尘后难以清除电池封装的发展历程电池封装的发展历程第一代:室温硫化硅橡胶封装第二代:聚乙烯醇缩丁醛(PVB)封装第三代:乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)封装TPT太阳电池电极接线柱互连条粘接剂玻璃边框密封胶互连条电极接线柱下底版粘接剂玻璃外壳衬底太阳电池TPTEVA玻璃互连条电极接线柱太阳电池太阳电池组件工艺过程及质量要求太阳电池组件工艺过程及质量要求2 2组件生产工艺流程组件生产工艺流程14.14.包装入库包装入库1.1.辅料准备辅料准备2.2.自动焊接自动焊接3.3.层叠敷设层叠敷设5.5.层压层压7.7.装框接线装框接线8.8.固化固化9.9.清洗
5、清洗10.10.安规测试安规测试11.11.功率测试功率测试12.EL12.EL检测检测13.13.品质检验品质检验4.EL4.EL检测检测6.6.外观自检外观自检组件生组件生产产工艺流工艺流程程1 1、辅料准备、辅料准备外观档次电池片分选由于电池片有档次之分,如果将档次相差太大的电池片做入同一块组件,会导致高档次的电池片在组件工作过程中不能彻底发挥其发电能力,从而造成浪费。组件电池外观完好颜色均匀一致组件电池外观完好颜色均匀一致,颜色范围从黑色开始颜色范围从黑色开始.经深蓝色、经深蓝色、蓝色到淡蓝色,允许相近颜色,蓝色到淡蓝色,允许相近颜色,但不允许跳色,如从黑色到蓝色但不允许跳色,如从黑色
6、到蓝色!补片原则色差碎片 背板背板 EVAEVA 涂锡铜带涂锡铜带 基材为无氧铜或紫铜 表面镀锡,锡层总厚度50-55m 成分配比:63%Sn37%Pb或60%Sn40%Pb 常见厚度:0.23mm、0.25mm、0.28mm 钢化玻璃钢化玻璃 透光率92%,含铁量不超过0.015%机械强度大,机械载荷5400Pa 分类:镀膜与非镀膜 作用:保护电池片,提高组件机械强度 EVA是一种热熔胶联剂,当达到一定温度后,开始融化发生胶联反应,从线性结构转变为三维网状结构。作用:将各种材料紧密粘结在一起,增强组件抗震能力;增强组件透光率;抗紫外线,提高组件抗老化性能力。背板是由多层高分子薄膜组成的复合膜
7、,主要由三层组成:含氟膜(或其它)+PET(或其它)+EVA粘结层(含氟或其它)。外层具有优异的耐候性,中间层具有绝缘性和低透水性,内层具有反射性和粘结性。背板裁切背板裁切u温度:15-28u湿度:60RH%u裁切尺寸:L+(0-4)u尺寸点检3次/卷u备料数量600pcsu备料数量300pcsu备料开始使用时间需要2hEVAEVA裁切裁切铜带裁切铜带裁切u温度:15-28u湿度:60RH%u裁切尺寸:L+(-4-0)u尺寸点检3次/卷u备料数量600pcsu备料数量300pcsu备料开始使用时间需要2hu温度:15-28u湿度:60RH%u裁切尺寸:L1mmu尺寸点检2小时/次u焊接拉力20
8、Nu焊接温度37010辅料裁切控制点辅料裁切控制点互联条(涂锡铜带)电池片焊接后的电池片串联为电池串焊接的目的:焊接的目的:将涂锡铜带在一定温度下焊接到电池片主栅线上,再将焊接后的电池片串联起来成电池串,电池片产生的电流通过互联条进行收集。1 12 22 2、焊接、焊接单焊单焊串焊串焊电磁焊电磁焊红外焊红外焊人工焊接:人工焊接:1.焊接效率低;2.人工成本高;3.需要人工裁切焊带;4.焊接质量差,出现虚焊、焊偏、堆锡、锡渣等不良。自动焊接:自动焊接:1.焊接速度快(1800pcs/H);2.提升焊接质量;3.使用卷轴焊带,无需人工裁切。4.所需人工数量较手动焊接少。焊接方式:焊接方式:电磁焊接
9、(小牛、KOMAX)红外焊接(奥特维、先导)传统人工焊接传统人工焊接自动化焊接自动化焊接焊接控制点焊接控制点小牛焊接机:190-210奥特维焊接机:190-220手工焊:单焊340串焊35010单点1.3N/单根栅线均值1.5N连续不合格点数2个总不合格点数5个6小时/次/台偏移背电极W0.8mm,L30mm,N2根;主栅线露白W0.30mm的忽略不计;0.30mmW0.5mm,L15mm,1处/片;W0.5mm不允许折弯长度1.0-1.6mm,折弯高度0.2+0.02mm;片间距2mm时,折弯点离电池片边缘0.2-0.5mm;片间距3mm时,折弯点离电池边缘0.7-1mm焊接温度焊接温度焊接
10、拉力焊接拉力焊接偏移焊接偏移折弯要求折弯要求铺设过程示意图铺设过程示意图铺设次序示意图铺设次序示意图EVAEVA铺铺设设电池串铺设电池串铺设焊接焊接铺设隔离铺设隔离铺设背板铺设背板完成完成3 3、层叠、层叠温度15-28湿度60RH%焊接温度37010点检频率2小时/次焊带不超出汇流条串间距符合要求呆滞时间4小时检查背板面粘贴条码填写流程卡信息层叠控制点层叠控制点串错位1mm胶带长度20-30mm焊带焊接长度3/4EPE距玻璃3-5mm焊接时间1-3s焊接拉力5NELEL测试原理:测试原理:通过外部给晶硅组件施加正向偏置电压,直流电源向晶体硅太阳电池注入大量非平衡载流子,促使电池片内部电子和空
11、穴不断地复合发光,放出光子,再利用CCD相机捕捉到这些光子,通过计算机进行处理后以图像的形式显示出来,员工根据图形可以清晰辨别电池片内部缺陷。混档混档隐裂隐裂隐裂隐裂污染污染破片破片短路短路虚焊虚焊断栅断栅4 4、ELEL测试测试ELEL测试控制点测试控制点负载电流负载电流5-9A5-9A负载电压负载电压35-55V35-55V空载电压空载电压55-75V55-75V ELEL判定标准判定标准1.1.隐裂隐裂/短路短路/虚焊不允许虚焊不允许2.2.断栅面积断栅面积10%10%,数量,数量20pcs20pcs3.3.混档不允许混档不允许4.4.亮片不允许亮片不允许5.5.看不见电池纹路的黑斑片不
12、允许看不见电池纹路的黑斑片不允许第一阶段:上室抽真空、下室抽真空排出层压机和组件内部空气,EVA受热融 化。第二阶段:上室充气,下室抽真空硅胶板下沉压平组件,组件保压胶联。第三阶段:上室抽真空,下室充气开盖出料,层压完毕。5 5、层压、层压层压控制点层压控制点 佩戴纱手套 清洁高温盖布 清洁硅胶板 组件位置归正 A字架数量72P15pcs A字架数量60P20pcs冷却时间单/双层/10/7min 冷却风机正常工作 层压温度1422 层压压力-1510Kpa 充气速率25-40s 抽真空2min200Pa温度点检4小时/次上料准备上料准备层压层压下料下料层压参数层压参数外观检验外观检验削边削边
13、边框注胶边框注胶接线盒灌胶接线盒灌胶接线盒安装接线盒安装组框组框铝边框的作用:铝边框的作用:1.提高组件支撑强度;2.保护组件玻璃边角,防止湿气浸入;3.便于组件固定安装。6 6、装框、装框装框控制点装框控制点打胶打胶组框组框装线盒装线盒灌胶灌胶 胶量点检2小时/次 10min使用完空胶距离8mm硅胶量覆盖2/3胶槽 A面间隙0.3mm A面错位0.3mmC面间隙0.8mmC面错位0.5mm对角线差值2mm尺寸公差1.5mm 拆包数量10个 胶量要求JK06A 305gJK06D/E205g溢胶宽带3-10mm胶量点检2小时/次焊接面积85%加锡焊接 表干点检2小时/次配比点检12小时/次胶管
14、更换4小时/次互检焊接情况胶量要求JK06A 505gJK06D/E 355g装框胶量要求装框胶量要求层压板与铝边框的组装层压板与铝边框的组装要求具有良好的粘接力和机械强度,在承受外力作用下,具有一定的形变和位移能力;另外还要求具有良好的密封性,阻隔水汽渗透。要求具有足够的粘接力,耐候性强,长期使用线盒不脱落。要求具有良好的流动性和脱泡性,固化后,要求绝缘性好,导热性强。接线盒与背板粘接接线盒与背板粘接接线盒灌封接线盒灌封单组份硅胶单组份硅胶双组份硅胶双组份硅胶注:硅胶的固化需要吸收空气中的湿气,环境温度越高、湿度越高,固化速度越快,固化深度由外向内逐渐加深。7 7、固化、固化打磨边框棱角增加
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