晶硅光伏組件材料與工藝學(xué)習(xí)PPT課件

1、1常規(guī)晶體硅太陽電池組件所用的主要原材料1.1太陽能電池太陽能電池(見晶體硅太見晶體硅太陽電池分冊陽電池分冊)1.2背板背板 1.3EVA1.4鋼化玻璃鋼化玻璃1.5涂錫銅帶涂錫銅帶1.6密封膠密封膠1.7接線盒接線盒1.8邊框邊框第1頁/共33頁21.2 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

2、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。第2頁/共33頁31.2 背板背板材料主要性能指標(biāo) 抗張強度、延伸率：體現(xiàn)背板的耐拉伸和延展性能 背板自身剝離強度：體現(xiàn)背板各層間的粘接力的性能 背板與EVA剝離強度：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)過程中的均勻程度第3頁/共33頁41.3 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：

3、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%以上第4頁/共33頁51.3 EVAEVA材料主要性能指標(biāo) 拉伸強度：體現(xiàn)EVA的耐拉伸性能 剝離強度：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：E

4、VA大分子經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)達(dá)到不溶的凝膠固化程度第5頁/共33頁61.4 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械強度，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%。 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第6頁/共33頁71.5 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、,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 剝離強度：是指和電池片的剝離強度，一般要求拉力大于0.3kg第7頁/共33頁81.6 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。第8頁/共33頁91.6 密封膠邊框密封膠主要性能指標(biāo) 機械性能：硬度、拉伸強度、斷裂伸長率、剪切強度 電性能：體積電阻率、擊穿介電強度 固化深度：24小時固化深度要

6、求大于2mm灌封膠主要性能指標(biāo) 機械性能：硬度、拉伸強度、斷裂伸長率、剪切強度 電性能：體積電阻率、擊穿介電強度 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第9頁/共33頁101.7 接線盒 功能 用于將光伏組件產(chǎn)生電能輸出至用電器，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

7、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)。第10頁/共33頁111.8 邊框 功能 為組件產(chǎn)品提供了足夠的強度支撐和邊緣防護(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。第11頁/共33頁02 太陽電池組件工藝第12頁/共33頁目錄 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

8、問題第13頁/共33頁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。電池組件陣列第14頁/共33頁2.1 組件的概念與分類晶體硅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

9、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。第15頁/共33頁2.2 組件生產(chǎn)的工藝流程組件生產(chǎn)組件生產(chǎn)工藝流程工藝流程1010終測終檢終測終檢8 8擦試擦試4 4層疊層疊2 2單片焊接單片焊接6 6固化固化1 1電池片分選電池片分選3 3焊串焊串5 5層壓層壓7 7裝框接線裝框接線9 9安規(guī)測試安規(guī)測試1111包裝包裝第16頁/共33頁電池片分選 組件電池外觀完好顏色均勻一致

10、,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。第17頁/共33頁單片焊接 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： 電烙鐵互連條電池片焊接后的電池片第18頁/共33頁焊串 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第19頁/共33頁層疊 將電池串排列好以后用匯流條串聯(lián)起來,為層疊作準(zhǔn)備匯流條匯流條電池組電池串電池串電池串第20頁/共33頁層疊 層疊的過程是將電池組和鋼化

11、玻璃、EVA、背板疊在一起的過程 層疊的過程將直接影響組件的外觀質(zhì)量，層疊后要做細(xì)致的檢查鋼化玻璃鋼化玻璃EVAEVAEVAEVA背板背板電池組電池組層疊好的組件層疊好的組件第21頁/共33頁層壓 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： 層壓機下腔抽真空第22頁/共33頁固化 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第23頁/共33頁裝框接線 裝框的作

12、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裝，裝邊框是為了便于工程安裝。設(shè)備： 裝框機、打膠機或氣動膠槍 裝接線盒的作用 保護(hù)導(dǎo)電體 便于工程安裝工具：手動膠槍第24頁/共33頁擦拭 清潔美觀 增加透光率 輕拿輕放不可有野蠻動作第25頁/共33頁安規(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。電流類型測試電壓漏電上限漏電下限緩升時間直流直流360050uA0uA8S絕緣耐壓測試絕緣耐壓測試每秒500v增加電壓測試第26頁/共33頁安規(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直流30A100m1S絕緣耐壓測試絕緣耐壓測試注意安全第27頁/共33頁終測終檢 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第28頁/共33頁包裝 便于儲存 便于運輸?shù)?9頁/共33頁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 TPT鼓包凹