太陽(yáng)能電池組件原材料成本與質(zhì)量控制ppt課件

1、組件原資料本錢與質(zhì)量控制.主要內(nèi)容背板EVA焊帶硅膠接線盒附錄 .背板1.1 背板的構(gòu)造及特點(diǎn) 由多層高分子薄膜經(jīng)碾壓黏合起來(lái)的復(fù)合膜，主要由三層組成：含氟膜或其替代物+PET層(或其替代物+與EVA粘結(jié)層有含氟膜、改性EVA、PE、PET等。 特點(diǎn)： 優(yōu)良的耐侯性 低的水汽浸透率 良好的電絕緣性 一定的粘結(jié)強(qiáng)度經(jīng)典TPT構(gòu)造背板圖示.背板1.1.1 含氟膜或其替代物 主要有PVF聚偏氟乙烯、PVDF聚偏二氟乙烯、PTFE(聚四氟乙烯、THV四氟乙烯、六氟丙烯、偏氟乙烯共聚物、聚酰亞胺、改性PET聚對(duì)苯二甲酸乙二酯等。 各種膜性能對(duì)比PVFPVDFPTFETHV聚酰亞胺改性PET耐侯性優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)

2、良一般使用溫度/ -70110-40150-190260/-260300/與PET黏合一般一般一般良優(yōu)優(yōu)加工方式擠出/流延/涂布擠出/涂布涂布擠出擠出擠出加工方式不同對(duì)膜的性能影響很大，普通說(shuō)來(lái)擠出法優(yōu)于流延法，涂布法由于其工藝尚不成熟，性能相對(duì)最差。.背板1.1.2 PET聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 作用：降低水汽透過(guò)率 優(yōu)良的絕緣性能 缺陷：在高溫高濕中容易水解 在紫外光照中易發(fā)生光降解 .背板1.1.3 與EVA粘結(jié)層 與EVA粘結(jié)層主要有含氟膜和EVA不同于EVA膠膜兩大類 。 性能要求：優(yōu)秀的抗紫外才干 較高的光反射率 一定粘結(jié)強(qiáng)度 與EVA粘結(jié)層性能比較 價(jià)格抗紫外與PET粘結(jié)對(duì)PET保護(hù)

3、與EVA粘結(jié)含氟薄膜貴優(yōu)一般優(yōu)良EVA便宜一般優(yōu)差優(yōu).背板1.2 市場(chǎng)上主流背板及其組成 目前背板主要有：TPT構(gòu)造，TPE構(gòu)造，純PET構(gòu)造，APA構(gòu)造，AAA構(gòu)造等。此處T泛指含氟層 TPT構(gòu)造：含氟層+PET+含氟層 TPE構(gòu)造：含氟層+PET+EVA低VA含量 APA構(gòu)造：聚酰亞胺+PET+聚酰亞胺 AAA構(gòu)造：三層聚酰亞胺復(fù)合 國(guó)外較知名的背板廠家有：Isovolta、Madico、Covene、Honeywell、Krempel、3M、SFC、Toyal等。 國(guó)內(nèi)的背板廠家主要有：臺(tái)灣臺(tái)虹、杭州特富龍、蘇州中來(lái)、蘇州賽伍，其中特富龍和中來(lái)屬于自主研發(fā)，臺(tái)虹和賽伍的含氟膜是從國(guó)外采購(gòu)

4、。.背板幾種主流背板性能對(duì)比背板組成耐侯性缺陷備注Isovolta AAA三層聚酰亞胺優(yōu)自清潔能力差，易臟污機(jī)械強(qiáng)度較弱Isolvolta TPTTedlar+PET+Tedlar優(yōu)層間剝離力弱，價(jià)格貴Tedlar為一代SFC TPTTedlar+PET+Tedlar良NA臺(tái)虹 TPTTedlar+PET+Tedlar良二代Tedler遜于一代Tedlar為二代Madico TPETedlar+PET+EVA良較薄，耐侯性能不及TPTTedlar為一代日本TOYOPVDF+PET+PE一般PET材質(zhì)差，PE易發(fā)黃PET有兩層透明背板PET+PET+PET差PET自身結(jié)構(gòu)耐侯性差不同改性PETT

5、OYO黑色與上結(jié)構(gòu)一致差PET材質(zhì)差，易老化添加黑色助劑注：限于版面限制，背板型號(hào)和部分參數(shù)未示出； 一代Tedlar采用擠出吹塑法，二代采用流延法。.背板1.3 背板的評(píng)價(jià)目的及檢驗(yàn)方法評(píng)價(jià)指標(biāo)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)方法外觀尺寸，瑕疵符合進(jìn)料檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求（目測(cè)，尺）力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度/斷裂伸長(zhǎng)按照GB/T 1040測(cè)試要求進(jìn)行測(cè)試（萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)）電學(xué)性能擊穿電壓按照GB/T 1408測(cè)試要求進(jìn)行測(cè)試（電壓擊穿試驗(yàn)機(jī)）收縮率二維尺寸穩(wěn)定性150，30min測(cè)量背板二維尺寸變化（恒溫箱）透水率透水率測(cè)試按照ISO 15106-1測(cè)試要求測(cè)試（透水率測(cè)試儀）粘結(jié)性能與EVA/硅膠剝離強(qiáng)度層間剝離強(qiáng)度按照G

6、B/T 2791測(cè)試要求測(cè)試（萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)）測(cè)試背板間剝離力最薄弱層，要求達(dá)到指標(biāo)值可靠性驗(yàn)證參見(jiàn)附錄參考IEC要求測(cè)試（參見(jiàn)附錄）注：可靠性測(cè)試主要是針對(duì)資料變卦或定期檢測(cè)；所列背板的測(cè)試工程， 可以根據(jù)實(shí)踐情況選測(cè)。下同。.背板1.4 常見(jiàn)的背板失效方式 背板本身構(gòu)造缺陷：運(yùn)用年限不達(dá)標(biāo)表現(xiàn)為PET脆化、發(fā)黃，背板破裂，如純PET構(gòu)造組件普通運(yùn)用年限不超越10年。 層間膠黏劑缺陷：背板層間分層涂膠工藝穩(wěn)定性問(wèn)題，或?qū)娱g膠黏劑粘結(jié)強(qiáng)度不夠，或?qū)娱g剝離力老化衰減快 與EVA粘結(jié)層缺陷：脫層外表處置問(wèn)題，EVA質(zhì)量問(wèn)題，交聯(lián)度不達(dá)標(biāo)、發(fā)黃資料不耐老化，如東洋PVDF+W-PET+V-PET+LE的

7、LE層容易老化發(fā)黃。 背板的材質(zhì)決議了組件的運(yùn)用年限。.EVA2.1 EVA的交聯(lián)反響 EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物膠膜是一種受熱發(fā)生交聯(lián)反響，構(gòu)成熱固性凝膠樹(shù)脂的熱固性熱熔膠。 EVA膠膜在未層壓前是線性大分子，當(dāng)受熱時(shí)，交聯(lián)劑分解，構(gòu)成活性自在基，引發(fā)EVA分子間反響構(gòu)成網(wǎng)狀構(gòu)造。從而提高EVA的力學(xué)性能、耐熱性、耐溶劑性、耐老化性。交聯(lián).EVA2.2 EVA的主要組成及對(duì)其性能影響 EVA膠膜主要由EVA主體、交聯(lián)劑體系包括交聯(lián)引發(fā)劑和交聯(lián)劑、阻聚劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、硅烷偶聯(lián)劑等組成。 各部分對(duì)EVA性能的影響如下：名稱對(duì)性能的影響VA含量VA含量越高，流動(dòng)性越大，軟化點(diǎn)越低，粘結(jié)性能

8、越好，極性越大分子量及分布分子量越高，流動(dòng)性越差，整體力學(xué)性能越好交聯(lián)劑體系決定EVA的固化溫度與固化時(shí)間。好的交聯(lián)劑體系，可以降低氣泡產(chǎn)生可能性，同時(shí)殘留的自由基少，減少不穩(wěn)定因素阻聚劑主要是用來(lái)延緩交聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間，有利于抽真空時(shí)氣泡的排除抗氧劑提高EVA的抗氧化性能光穩(wěn)定劑提高EVA的耐紫外黃變，捕捉自由基，延緩EVA老化硅烷偶聯(lián)劑提高EVA與玻璃的粘結(jié)強(qiáng)度.EVA2.3 EVA主要供應(yīng)商及性能比對(duì) EVA廠家眾多，主要EVA供應(yīng)商有日本三井化學(xué)，Bridgestone，國(guó)內(nèi)的如First，臺(tái)塑。 下面是Bridgestone S11與First F806差別的對(duì)比。名稱VA含量交聯(lián)劑體系

9、耐黃變性能剝離強(qiáng)度流動(dòng)性出現(xiàn)氣泡概率Bridgestone S1128%左右穩(wěn)定優(yōu)均勻合適較少First F80633%左右稍差良好波動(dòng)大偏大較多注：未列出的性能參數(shù)二者差距不大。.EVA2.4 EVA的評(píng)價(jià)目的及檢驗(yàn)方法評(píng)價(jià)指標(biāo)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)方法外觀尺寸，有無(wú)瑕疵符合來(lái)料檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求（目測(cè)，尺）力學(xué)性能與背板/玻璃剝離強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度/斷裂伸長(zhǎng)按照GB/T 2791/2790中測(cè)試要求操作（萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)）按照GB/T 1040中測(cè)試要求操作（萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)）電學(xué)性能擊穿電壓按照GB/T 1408測(cè)試要求進(jìn)行測(cè)試（電壓擊穿試驗(yàn)機(jī)）交聯(lián)度交聯(lián)度測(cè)試按照正常層壓工藝，二甲苯萃取法透光率不同光譜光透過(guò)率檢

10、測(cè)紫外光/可見(jiàn)光透過(guò)率（紫外分光光度計(jì)）老化黃變黃變指數(shù)紫外，濕熱老化后測(cè)試其黃變指數(shù)粘結(jié)可靠性老化后與背板/玻璃剝離強(qiáng)度對(duì)剝離樣品進(jìn)行紫外/濕熱老化按照GB/T 2791/2790中測(cè)試要求操作（萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)）可靠性驗(yàn)證參見(jiàn)附錄參考IEC要求測(cè)試（參見(jiàn)附錄）.EVA2.5 常見(jiàn)的EVA失效方式 發(fā)黃：EVA發(fā)黃由兩個(gè)要素導(dǎo)致主要是添加劑體系相互反響發(fā)黃；其次EVA本身分子在氧氣、光照條件下，EVA分子本身脫乙酰反響導(dǎo)致發(fā)黃，所以EVA的配方?jīng)Q議其抗黃變性能的好壞。 氣泡：氣泡包括兩種，層壓時(shí)出現(xiàn)氣泡和層壓后運(yùn)用過(guò)程中出現(xiàn)氣泡。層壓時(shí)出現(xiàn)氣泡EVA的添加劑體系，其它資料與EVA的匹配性，層壓工藝

11、均有關(guān)系；層壓后出現(xiàn)氣泡這個(gè)導(dǎo)致的要素眾多，普通是由資料間匹配性差導(dǎo)致。 脫層：與背板脫層交聯(lián)度不合格，與背板粘結(jié)強(qiáng)度差；與玻璃脫層硅烷偶聯(lián)劑缺陷，玻璃臟污，硅膠封裝性能差，交聯(lián)度不合格。. 焊帶3.1 焊帶的構(gòu)造和分類 3.1.1 焊帶的構(gòu)造如以下圖所示 .焊帶3.1.2 焊帶的分類 按銅基材分：純銅99.9%、無(wú)氧銅99.95%、紫銅。 按涂錫層分：60%Sn 40%Pb 62%Sn 36%Pb 2%Ag 96.5Sn 3.5%Ag 其它 按用途分：互聯(lián)條、匯流條 按硬度分： 1.Soft 2.Extra Soft 3.Ultra Soft 4.Ultra Soft Plus.焊帶3.2

12、焊帶的各種成分目的及可靠性 3.2.1 焊帶的各種成分性能參數(shù)種類電阻率（.cm）銅1.69*10-6錫1.14*10-5鉛2.06*10-5銀1.62*10-6種類熱膨脹系數(shù)（/）銅1.69*10-6 硅2.6*10-6種類固相點(diǎn)液相點(diǎn)60%Sn/40%Pb183 19062%Sn/36%Pb/2%Ag178 180 96.5%Sn/3.5%Ag217 219 .焊帶3.2.2 光伏行業(yè)對(duì)焊帶的要求低電阻率： (焊帶電阻率) =R (焊帶電阻) A (焊帶截面積) /L(焊帶長(zhǎng)度) 平安載流量截面積 普通對(duì)應(yīng)3.75安培的電流強(qiáng)度的焊帶的橫截面應(yīng)在0.3平方毫米或以上。 注：Ulbrich廠

13、家提供的數(shù)據(jù)。 力學(xué)性能 由于焊帶要接受溫度循環(huán)實(shí)驗(yàn)沖擊，所以需求一定的強(qiáng)度，否那么容易發(fā)生斷裂?？估瓘?qiáng)度目的：?jiǎn)纹笌?50N/mm2，匯流條 200N/mm2.抗老化性能 能耐一定的酸堿腐蝕性，具有良好的抗疲勞特性。能保證25年的運(yùn)用壽命。與硅片的相容性 盡量運(yùn)用軟態(tài)焊帶，降低電池片與硅片的熱應(yīng)力，降低裂片率。.焊帶3.3 焊帶的主要廠家及性能參數(shù) 焊帶的廠家國(guó)外的如Ulbrich，國(guó)內(nèi)的焊帶廠家很多，如Sveck、宇邦等。 下邊是對(duì)Ulbrich與Sveck焊帶的性能比較項(xiàng)目 Ulbrich Sveck 銅基帶尺寸1.5*0.15mm1.8*0.18mm1.5*0.15mm1.8*0.1

14、8mm鍍錫層成份 62%Sn36%Pb2%Ag 單面鍍錫層厚度0.03-0.05mm0.02-0.0275 mm0.0250.04mm0.0250.04mm銅基材電阻率1.80*10-6 .cm1.80*10-6.cm抗拉強(qiáng)度Extra Soft 220-276 N/mm Ultra Soft 220-269 N/mm 150N/mm2延伸率Extra Soft 25% Ultra soft 28%15%注：焊帶的斷裂伸長(zhǎng)率與焊帶的硬度相關(guān)聯(lián)，普通來(lái)說(shuō)，焊帶越軟，斷裂伸長(zhǎng)率越大。.焊帶3.4 焊帶的評(píng)價(jià)目的及檢驗(yàn)方法評(píng)價(jià)指標(biāo)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)方法外觀尺寸，瑕疵按照來(lái)料作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的要求檢測(cè)力學(xué)性能抗拉

15、強(qiáng)度/斷裂伸長(zhǎng)按照GB/T 228要求測(cè)試（萬(wàn)能拉力試驗(yàn)機(jī)）電阻率電阻率測(cè)試供應(yīng)商提供數(shù)據(jù)（可以送第三方檢測(cè)）成分分析銅的純度鍍層成分分析外測(cè)可靠性參見(jiàn)附錄參考IEC要求測(cè)試（參見(jiàn)附錄）.硅膠4.1 硅膠的分類 1單組分室溫硫化硅橡膠2雙組分縮合型室溫硫化硅橡膠3雙組分加成型室溫硫化硅橡膠 脫脫肟型脫酸型脫醇型脫胺型脫酰胺型脫酮型脫醇型.硅膠4.1.1 單組分與雙組分硅膠的區(qū)別 單組分硅膠是區(qū)別雙組分硅膠而命名的，雙組分硅膠在運(yùn)用時(shí)需求將A基體、B固化劑兩組分按一定比例混合，然后發(fā)生交聯(lián)固化。單組分硅膠那么是在運(yùn)用前不需求參與固化劑，其消費(fèi)過(guò)程中已參與埋伏性固化劑，運(yùn)用時(shí)遇熱或與空氣中水汽反響

16、就開(kāi)場(chǎng)反響和固化。 單組分室溫硫化硅橡膠的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)用方便，但深部固化較困難；雙組分室溫硫化硅橡膠的優(yōu)點(diǎn)是固化時(shí)不放熱, 收縮率很小，不膨脹，無(wú)內(nèi)應(yīng)力，固化可在內(nèi)部和外表同時(shí)進(jìn)展，可以深部硫化；加成型室溫硫化硅橡膠的硫化時(shí)間主要決議于溫度，因此，利用溫度的調(diào)理可以控制其硫化速度。.硅膠4.1.2 單組分室溫硫化硅橡膠反響原理脫醋酸型.硅膠4.2 不同端基硅膠性能差別單組分.硅膠4.3 硅膠的評(píng)價(jià)目的及檢測(cè)方法單組分 4.3.1 光伏行業(yè)對(duì)硅膠的總體性能要求具有彈性,應(yīng)變才干良好的電絕緣性能良好的耐氣候性能粘接、密封性能可靠不失效.硅膠4.3.2 單組分硅膠在選材及運(yùn)用過(guò)程中的本卷須知硅膠固化依懶

17、大氣中的水分，使硫化膠的厚度遭到限制，只能用于厚度6毫米以下的場(chǎng)所；對(duì)溫濕度需有控制，濕度太大，會(huì)導(dǎo)致硬化后的橡膠強(qiáng)度降低濕度太小，固化速度減慢，不利于固化；金屬腐蝕問(wèn)題：?jiǎn)谓M分RTV橡膠中的物質(zhì)會(huì)引起金屬腐蝕的能夠。脫醋酸會(huì)引起生銹，脫肟型RTV橡膠在密閉形狀下會(huì)腐蝕金屬銅；與EVA相容性：硅膠中的催化劑有能夠與 EVA中添加劑反響；與接線盒相容性：脫肟型硅膠會(huì)與PC材質(zhì) 的接線盒發(fā)生反響。.硅膠4.3.3 硅膠的主要評(píng)價(jià)目的及檢測(cè)方法評(píng)價(jià)指標(biāo)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)方法外觀尺寸，瑕疵按照來(lái)料作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求檢測(cè)固化參數(shù)表干時(shí)間/固化速率按照來(lái)料作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求檢測(cè)力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度/斷裂伸長(zhǎng)按照GB/T 5

18、28測(cè)試要求測(cè)試剝離性能與背板剝離強(qiáng)度按照GB/T 2791測(cè)試要求測(cè)試剪切強(qiáng)度與鋁片拉伸剪切強(qiáng)度按照GB/ 7124測(cè)試要求測(cè)試匹配性與焊帶/接線盒/EVA/二極管匹配性不與這些材料發(fā)生反應(yīng)（一般DH1000h）電學(xué)性能體積電阻率/擊穿電壓可靠性參見(jiàn)附錄參考IEC要求測(cè)試（參見(jiàn)附錄）.硅膠4.4 硅膠的主要廠家 國(guó)外硅膠廠家如道康寧，國(guó)內(nèi)的硅膠廠家有北京天山，上?；靥?，廣州白云等。下邊是天山硅膠的一些檢測(cè)工程(僅作參考。.硅膠4.5 常見(jiàn)的硅膠失效方式 本身老化：表現(xiàn)為硅膠外表發(fā)黃，彈性變差，或呈粉塵狀，霉變等。本身老化能夠?qū)е路庋b不良。 剝離強(qiáng)度差：表現(xiàn)為接線盒不能接受相應(yīng)拉力而剝落，雙組

19、分灌封膠表達(dá)為與接線盒內(nèi)壁粘結(jié)不良。 剪切強(qiáng)度差：導(dǎo)致封裝不良。 封裝不良：詳細(xì)表現(xiàn)為濕漏電測(cè)試不經(jīng)過(guò)，濕熱后組件邊緣失效。.接線盒5.1 接線盒的種類及組成 5.1.1 接線盒的種類 接線盒主要有兩種類型：普通和灌封兩種。 普通接線盒采用硅膠密封圈密封，灌膠接線盒那么采用雙組分硅膠填充來(lái)灌封，普通接線盒運(yùn)用較早，操作簡(jiǎn)單，但是密封圈運(yùn)用年限較長(zhǎng)時(shí)易老化。 灌封接線盒操作較復(fù)雜需求填充雙組分硅膠，并固化，但密封效果好，耐老化，能保證接線盒密封長(zhǎng)期有效，且價(jià)稍廉價(jià)。 注：灌封裝接線盒以前普通用于薄膜組件，但是目前如尚德、阿特斯等也將其運(yùn)用與晶體硅組件。 .接線盒普通接線盒灌封接線盒.接線盒5.1.2 接線盒的組成及要求 接線盒主要由上蓋、密封圈灌封接線盒無(wú)、二極管、銜接安裝、散熱安裝取決于接線盒的設(shè)計(jì)、盒體組成。 盒體及上蓋：普通由PPO聚苯醚或PA尼龍注塑而成，要求具有優(yōu)良的耐老化性能，并具有一定的強(qiáng)度，耐高溫，抗溫度沖擊。 密封圈：防水防塵，要求彈性好，耐老化性能好。 二極管：起維護(hù)組件的作用，電性能符合要求，任務(wù)時(shí)結(jié)溫不大于目的值，耐腐蝕。 銜接安裝：引出端強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。 .接線盒5.2 接線盒性能測(cè)試 評(píng)價(jià)指標(biāo)檢測(cè)項(xiàng)目測(cè)試方法外觀尺寸，有無(wú)瑕疵按照來(lái)料檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)操作力學(xué)性能彈片與匯流條拉力二極管角卡緊力導(dǎo)線與接線盒拉力接線盒與固化后拉力防火等