晶硅光伏组件材料与工艺学习课件.ppt

1、晶硅光伏组件材料与工艺培训2常规晶体硅太阳电池组件所用的主要原材料1.1太阳能电池太阳能电池(见晶体硅太见晶体硅太阳电池分册阳电池分册)1.2背板背板 1.3EVA1.4钢化玻璃钢化玻璃1.5涂锡铜带涂锡铜带1.6密封胶密封胶1.7接线盒接线盒1.8边框边框31.2 背板o 用在太阳电池组件的背面，我公司主要使用的是TPT和PVDF两种材料，TPT由TEDLAR、PET、TEDLAR三层材料通过胶粘剂粘接复合而成；PVDF由FA、V-PET、W-PET、Le四层复合而成。o 材料本身具备优良的耐侯性能，对组件的背面起到保护作用，防止湿气进入影响电池的性能，同时对电池形成保护，也起到耐压绝缘的作

2、用。o 通常为白色，由于其对光线的反射作用，对于太阳电池能产生“零深度反射效应”，增加组件的功率输出。41.2 背板背板材料主要性能指标o 抗张强度、延伸率：体现背板的耐拉伸和延展性能o 背板自身剥离强度：体现背板各层间的粘接力的性能o 背板与EVA剥离强度：体现背板与EVA之间的粘接性能o 重量损失：体现背板在加热后的重量变化o 收缩率：背板在加热后的收缩程度o 水气渗透率：体现背板的耐水气透过率o 击穿电压：体现背板的耐电压能力o 克重：体现背板在生产过程中的均匀程度51.3 EVAo 乙烯-醋酸乙烯共聚物（也称为乙烯-乙酸乙烯共聚物）是由乙烯（E）和乙酸乙烯（VA）共聚而制得，英文名称为

3、：Ethylene Vinyl Acetate，简称为EVA，或E/VAC，是组件封装的主要材料，在层叠时用在电池的上下两面，在层压过程中，可以填充整个组件，封装速度快，同时提高玻璃的透光率o 透光率要求：在380nm110nm波长范围内光的透过率大于等于90%o 交联度要求：EVA交联度70%以上61.3 EVAEVA材料主要性能指标o 拉伸强度：体现EVA的耐拉伸性能o 剥离强度：体现EVA与钢化玻璃、背板之间的粘接性能o 收缩率：EVA在加热后的收缩程度o 抗老化性能：体现EVA在经过紫外、双85等老化测试后的性能o 透光率：从380nm到1100nm光在EVA材料中的透过率o 交联度：

4、EVA大分子经交联反应达到不溶的凝胶固化程度71.4 钢化玻璃o 用在组件正面，主要对整个组件起到了支撑，为组件提供足够的机械强度，通常厚度为3.2mm。o 太阳能行业所使用的钢化玻璃要求含铁量不超过0.02%。o 透射率：要求波长为400nm-1100nm的光谱范围内的光透过率在91%以上o 抗风压性能：要求其抗风压性能大于2400Pa81.5 涂锡铜带o 涂锡铜带用于组件内部电池的电性能连接，由纯铜为基体材料，在其表面涂上锡层，一方面防止铜基材料氧化变色，另外一方面方便于将材料焊接到电池的栅线上。o 通常规格与电池的栅线相匹配，宽度通常有1.6mm,2.0mm,3.8mm,5.0mm等几个

5、规格，大于2.0mm宽度的通常用于电池串与串之间的连接。涂锡铜带性能指标o 抗拉强度：体现了铜带的耐拉伸性能o 延伸率：体现了铜带的延展性能o 剥离强度：是指和电池片的剥离强度，一般要求拉力大于0.3kg91.6 密封胶o 主要分为：边框密封胶和接线盒灌封胶o 边框密封胶主要是注在边框上，用于密封组件边缘，防止雨水等浸入组件o 接线盒灌封胶主要用于接线盒内部，以确保接线盒中的金属部件彼此不导通，有效防止短路。101.6 密封胶边框密封胶主要性能指标o机械性能：硬度、拉伸强度、断裂伸长率、剪切强度o电性能：体积电阻率、击穿介电强度o固化深度：24小时固化深度要求大于2mm灌封胶主要性能指标o机械

6、性能：硬度、拉伸强度、断裂伸长率、剪切强度o电性能：体积电阻率、击穿介电强度o可操作时间：可操作时间要求达到8 mino凝胶时间：凝胶时间要求60 min111.7 接线盒o功能 用于将光伏组件产生电能输出至用电器，并在组件出现热斑效应时对组件进行一定的保护。o构成 1、盒体、盒盖：由高耐候性，高阻燃塑料材料制成，为盒内各元器件提供保护。2、旁路二极管：采用国内知名品牌生产的二极管，起旁路作用。3、电缆线：采用国际知名品牌的产品，具有良好的耐候性和阻燃性，用于电能输出。4、连接器：采用国际知名品牌的产品，具有良好的耐候性、阻燃性以及电性能，用于相邻组件之间的连接，以形成具有一定规模的发电系统。

7、121.8 边框o功能 为组件产品提供了足够的强度支撑和边缘防护，保证我们的组件可在户外各种恶劣的环境中使用25年。o构成 1、基材：采用高性能铝合金材料制作，具有良好的力学能。2、防护层：采用阳极氧化处理，可满足在沿海地区使用的要求。o边框的特点 1、结构强度高，经过2400Pa风压实验。2、阳极氧化层厚，具有优良的防腐性能。3、设计合理，节省原材料。4、结构简洁，外观美观。02o 太阳电池组件工艺目录 2.1 组件的概念与分类2.2 组件生产的工艺流程2.3 组件生产常见的问题2.1 组件的概念与分类 由于单片电池的工作电压低、功率低、厚度越来越薄、电极暴露在空气中非常容易氧化、耐候性能差

8、，衰减迅速和安装运输困难等原因，电池片需要做成组件后才可以使用。组件是具有内部联接及封装，能单独提供直流电输出，最小不可分割的太阳电池组合装置。电池组件阵列2.1 组件的概念与分类晶体硅太阳电池组件分为以下三种：常规晶体硅太阳电池组件晶体硅太阳电池片的正面和背面各用一层热熔性胶膜包封，采用钢化玻璃作为上盖板，复合薄膜为背板，通过真空层压工艺粘合为一体的晶体硅太阳电池发电器件。夹层玻璃晶体硅太阳电池组件晶体硅太阳电池片的正面和背面各用一层热熔性胶膜包封，采用两片钢化玻璃分别作为上盖板和背板，通过真空层压工艺粘合为一体的晶体硅太阳电池发电器件。中空玻璃晶体硅太阳电池组件由一片夹层玻璃组件或常规组件

9、与一片或多片玻璃以有效支撑、均匀隔开并周边粘接密封，使玻璃间形成干燥气体空间的晶体硅太阳电池发电器件。2.2 组件生产的工艺流程组件生产组件生产工艺流程工艺流程1010终测终检终测终检8 8擦试擦试4 4层叠层叠2 2单片焊接单片焊接6 6固化固化1 1电池片分选电池片分选3 3焊串焊串5 5层压层压7 7装框接线装框接线9 9安规测试安规测试1111包装包装2.2.1电池片分选o 组件电池外观完好颜色均匀一致,颜色范围从黑色开始.经深蓝色、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！o 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

10、作过程中不能彻底发挥其发电能力，从而造成浪费。2.2.2 单片焊接o 将互连条与电池片的主栅线焊接起来，为电池片的串联做准备 o 工具：电烙铁互连条电池片焊接后的电池片2.2.3 焊串o 将电池片串联起来，为层叠做准备o 工具：电烙铁电池片电池片电池串2.2.4 层叠o 将电池串排列好以后用汇流条串联起来,为层叠作准备汇流条汇流条电池组电池串电池串电池串2.2.4 层叠 o层叠的过程是将电池组和钢化玻璃、EVA、背板叠在一起的过程o层叠的过程将直接影响组件的外观质量，层叠后要做细致的检查钢化玻璃钢化玻璃EVAEVAEVAEVA背板背板电池组电池组层叠好的组件层叠好的组件2.2.5 层压o 将钢

11、化玻璃、EVA、电池组、背板等材料通过抽 真空、加热和加压等一系列过程,使其黏合在一 起,完成太阳电池的封装 o 设备：层压机下腔抽真空2.2.6 固化o 固化的定义：在一定的时间和温度下，组件EVA完成交联的过程。o 固化的分类 按固化方式分类o 设备：固化炉一次固化：组件在层压阶段就已经完成固化二次固化：组件在层压阶段不完成固化，需 经过其他工序才完成固化2.2.7 装框接线o装框的作用：由于钢化玻璃本身结构的原因，其边角部分只要受到很小的撞击就会发生碎裂，装边框是为了保护组件钢化玻璃的边角。无边框的组件一般情况下不太容易安装，装边框是为了便于工程安装。设备：装框机、打胶机或气动胶枪o装接

12、线盒的作用 保护导电体 便于工程安装工具：手动胶枪2.2.8 擦拭o 清洁美观o 增加透光率o 轻拿轻放不可有野蛮动作2.2.9 安规测试o 测试边框与内部带电体(电池片、焊带等)之间在高压作用下是否会发生导通而造成危险。电流类型测试电压漏电上限漏电下限缓升时间直流直流360050uA0uA8S绝缘耐压测试绝缘耐压测试每秒500v增加电压测试2.2.9 安规测试o 测试边框与地之间的电阻,以确定边框接地性能是否良好电流类型测试电流电阻上限测试时间测试时间直流直流30A100m1S绝缘耐压测试绝缘耐压测试注意安全2.2.10 终测终检o测量电性能参数确定组件的档次o确定组件的等级o给组件分档方便客户安装o通过EL仪观察组件内部是否存在隐裂电池片、或暗片，然后根据技术要求将组件进行判定隐裂电池片暗片2.2.11 包装o 便于储存o 便于运输2.3 组件生产常见的问题o组件表面脏o电池片色差o包装问题o实测功率低于标称功率o电池片白斑oTPT鼓包凹坑o组件碎裂o接线盒问题o电池片碎片o热斑引起的组件烧坏2.3 组件生产常见的问题电池片白斑包装问题电池片色差组件表面脏2.3 组件生产常见的问题实测功率低于标称功率:比如当时实际测试功率为175瓦，提供给客户后，或者使用一段时间后变为170瓦或者更低。TPT鼓包凹坑接线盒问题热斑效应引起的组件烧坏电池片碎片组件碎裂