光伏組件生產(chǎn)制造流程及主要質(zhì)量風(fēng)險點介紹-正式稿

1、1電能（北京）工程監(jiān)理有限公司POWER （BEIJING）ENGINEERING SUPERVISION CO.,LTD25 八月 2022光伏組件生產(chǎn)制造流程及主要質(zhì)量風(fēng)險點介紹中國電能成套設(shè)備有限公司電能（北京）工程監(jiān)理有限公司季鳳海，目錄一、光伏組件制造概述二、光伏組件制造工藝及主要質(zhì)量風(fēng)險點三、光伏組件監(jiān)造工作簡介四、光伏組件制造階段典型問題分析25 八月 20222目錄一、光伏組件制造概述二、光伏組件制造工藝及主要質(zhì)量風(fēng)險點三、光伏組件監(jiān)造工作簡介四、光伏組件制造階段典型問題分析25 八月 20223光伏效應(yīng)25 八月 20224光伏效應(yīng)： 太陽能電池就是一個大的二極管。當(dāng)太陽光照

2、射到太陽能電池上被界面層吸收，具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激發(fā)，產(chǎn)生電子空穴對。在PN結(jié)兩邊形成的勢壘電場作用下，將電子驅(qū)向N區(qū)帶負(fù)電，將空穴驅(qū)向P區(qū)帶正電，接通負(fù)載，則外電路便有電流通過。 光伏效應(yīng)是半導(dǎo)體材料的普遍特性。今天我們大規(guī)模應(yīng)用的晶體硅光伏電池，實際上主要是發(fā)電效率和設(shè)備成本之間平衡的結(jié)果。不排除日后由于技術(shù)進(jìn)步，選擇其他材料的可能。最早在1839年，法國科學(xué)家貝克雷爾就發(fā)現(xiàn)，光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。1954年，美國科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室首次制成了實用的單晶硅太陽電池（轉(zhuǎn)換效率約為6%），誕生了將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能的實用

3、光伏發(fā)電技術(shù)。80年代-90年代美國政府推出PVUSA計劃，推廣超過100kW的大型并網(wǎng)光伏電站，其中最大的10MW。整個計劃發(fā)展并不成功。2005年我國同時也是亞洲第一個兆瓦級并網(wǎng)光伏電站-深圳國際園林花卉博覽園1MWp并網(wǎng)光伏電站建成。至同年底全球共有超過10個的兆瓦級光伏電站截至2013年底的全球光伏發(fā)電系統(tǒng)累計裝機(jī)容量為136.7GW。其中2013年新增裝機(jī)37GW。中國是2013年全球新增裝機(jī)容量最多國家，新增11.3GW，總裝機(jī)容量為14.8GW。5光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展歷程產(chǎn)生電能的最小單元電池片25 八月 20226單晶硅電池片(156mm156mm)多晶硅電池片(156mm156

4、mm)電池片是怎么來的？25 八月 20227為什么需要將電池片做成組件？25 八月 20228安裝運輸將非常困難耐候性能差，衰減將會非常迅速電極暴露在空氣中非常容易氧化厚度越來越薄目前180um居多（100um）工作電壓低僅0.5V左右，單片功率低硅太陽電池只有將電池片和其他輔助材料封裝在一起，電池片才能夠長久高效地產(chǎn)生電能。晶體硅光伏發(fā)電設(shè)備的產(chǎn)業(yè)鏈25 八月 20229光伏組件制造工藝及主要質(zhì)量風(fēng)險點目錄一、光伏組件制造概述二、光伏組件制造工藝及主要質(zhì)量風(fēng)險點三、光伏組件監(jiān)造工作簡介四、光伏組件制造階段典型問題分析25 八月 20221011背電極鋁背場光伏組件的制造實質(zhì)是封裝過程12光

5、伏組件的制造實質(zhì)是封裝過程13光伏組件的制造實質(zhì)是封裝過程組件是由什么組成的？鋁邊框硅膠超白鋼化玻璃EVA電池片背板組件生產(chǎn)工藝流程10.終檢8.裝框接線4.層疊2.焊接6.層壓 1.電池片分選3.排版5.中檢7.固化9.擦拭11.終測12.包裝目錄一、光伏組件制造概述二、光伏組件制造工藝及主要質(zhì)量風(fēng)險點三、光伏組件監(jiān)造工作簡介四、光伏組件制造階段典型問題分析25 八月 20221625 八月 202217從事以電力設(shè)備制造質(zhì)量監(jiān)理的專業(yè)化公司，服務(wù)范圍包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、輸變電、核電、風(fēng)電、太陽能/無損檢測、檢修等領(lǐng)域，經(jīng)過幾十年的不懈努力，本公司已發(fā)展成為在國內(nèi)電力行業(yè)享有較高聲譽的專

6、業(yè)化服務(wù)公司。聯(lián)系方式15101055787（王勵）光伏組件監(jiān)造工作簡介光伏組件監(jiān)造工作的由來：2012年3月份響應(yīng)集團(tuán)公司水新部加強(qiáng)光伏電站建設(shè)質(zhì)量的要求，開展光伏組件監(jiān)造服務(wù)的前期籌備；2012年3-6月份開展了光伏組件設(shè)備質(zhì)量問題和監(jiān)造實施方案的前期調(diào)研工作，了解常見的質(zhì)量問題，掌握有效的監(jiān)造辦法針對設(shè)備制造過程實施準(zhǔn)確的質(zhì)量管控；2012年7月份正式開展光伏組件監(jiān)造工作；2013年10月份正式通過了設(shè)備監(jiān)理協(xié)會針對光伏發(fā)電設(shè)備的甲級資質(zhì)評審，成為了國內(nèi)為數(shù)不多的具有光伏發(fā)電站全設(shè)備甲級監(jiān)造資質(zhì)的單位。25 八月 202218光伏組件監(jiān)造工作簡介光伏組件監(jiān)造工

7、作的模式和內(nèi)容：目前光伏組件監(jiān)造工作采用駐廠監(jiān)造模式，從設(shè)備制造用原材料備料至全部設(shè)備包裝發(fā)貨，監(jiān)造工程師對整個過程均實施監(jiān)督。整個光伏組件監(jiān)造工作核心內(nèi)容包括兩大部分，一為組件生產(chǎn)發(fā)貨進(jìn)度控制，二為設(shè)備制造質(zhì)量控制。其中設(shè)備質(zhì)量的監(jiān)督和控制在制造過程旁站（巡檢）監(jiān)督的基礎(chǔ)上，引入設(shè)備制成品的抽查檢驗。設(shè)備監(jiān)造工程師對被監(jiān)造單位生產(chǎn)完成的晶體硅光伏組件劃分不同批次，按照約定的抽檢項目、抽檢比例以及測試標(biāo)準(zhǔn)實施抽查檢驗工作，以強(qiáng)化質(zhì)量控制的力度和深度。25 八月 202219光伏組件監(jiān)造工作簡介進(jìn)度控制工作簡介：（1）項目整體排產(chǎn)進(jìn)度跟蹤核實；（2）組件每日投入、入庫數(shù)據(jù)的跟蹤核實；（3）組件每

8、日發(fā)貨數(shù)據(jù)的跟蹤核實。25 八月 202220光伏組件監(jiān)造工作簡介質(zhì)量控制工作簡介：（1）設(shè)備生產(chǎn)前的生產(chǎn)先決條件核查；核查采用文件見證和現(xiàn)場見證結(jié)合的方式，見證內(nèi)容包括但不限于被設(shè)備監(jiān)造單位的質(zhì)量管理體系、認(rèn)證情況、技術(shù)文件（包括工藝文件、作業(yè)指導(dǎo)書、生產(chǎn)過程檢驗標(biāo)準(zhǔn)等)、檢驗標(biāo)準(zhǔn)、其他認(rèn)證情況等文件資料是否齊備，并了解組件生產(chǎn)車間的人員配置，生產(chǎn)設(shè)備、實驗條件、以及整個生產(chǎn)車間的環(huán)境控制情況。25 八月 202221光伏組件監(jiān)造工作簡介質(zhì)量控制工作簡介：（2）生產(chǎn)用原材料的核查；核查內(nèi)容包括但不限于原材料型號與規(guī)格與設(shè)備采購合同及附件規(guī)定的一致性；原材料檢驗報告所體現(xiàn)參數(shù)與合同及附件規(guī)定要

9、求的符合性；原材料存儲條件的適宜性；原材料的領(lǐng)用管理規(guī)范性。25 八月 202222光伏組件監(jiān)造工作簡介質(zhì)量控制工作簡介：（3）每日制造過程的巡檢；監(jiān)造人員在每一個設(shè)備生產(chǎn)工作日了解當(dāng)日的設(shè)備計劃投入量和上一日的設(shè)備入庫量，檢查當(dāng)日原材料領(lǐng)用情況，對設(shè)備生產(chǎn)線進(jìn)行巡查，并在每一個重要設(shè)備制造工序(如焊接工序、疊層工序、層壓工序、裝框工序、EL測試工序、電性能測試工序等)檢查設(shè)備質(zhì)量情況。25 八月 202223光伏組件監(jiān)造工作簡介質(zhì)量控制工作簡介：（4）制成品的抽查檢驗；監(jiān)造人員在綜合考慮設(shè)備供貨進(jìn)度要求，被監(jiān)造單位測試設(shè)備情況和設(shè)備生產(chǎn)線特點等因素后確定制成品抽查檢驗的樣本量和檢測頻次。每一

10、次抽查檢驗前，駐廠設(shè)備監(jiān)造工程師提前通知被監(jiān)造單位的相關(guān)負(fù)責(zé)人員，確定當(dāng)次抽查檢驗的測試項目、抽查設(shè)備數(shù)量、覆蓋設(shè)備編號范圍。25 八月 202224光伏組件監(jiān)造工作簡介質(zhì)量控制工作簡介：（5）裝車發(fā)貨前的核查在每一次設(shè)備發(fā)貨前駐廠設(shè)備監(jiān)造工程師確認(rèn)當(dāng)次發(fā)貨設(shè)備為已經(jīng)過抽查檢驗的合格品，并檢查設(shè)備的包裝、標(biāo)識、運輸車輛等，確認(rèn)符合要求，方可允許被監(jiān)造方發(fā)貨。25 八月 202225光伏組件監(jiān)造工作簡介目前正在開展的工作：（1）加強(qiáng)原材料監(jiān)督檢查正在采購紅外光譜測試儀對制造廠家使用的背板進(jìn)行不定期抽查，以確定使用的背板材料是否為TPT，是否符合集團(tuán)公司的要求。（2） 制作標(biāo)準(zhǔn)組件正在制作公司自己

11、的標(biāo)準(zhǔn)組件并進(jìn)行測試（萊茵TUV），用于與制造廠家測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對，使制造廠家提供的組件產(chǎn)品功率真實、可靠。25 八月 202226目錄一、光伏組件制造概述二、光伏組件制造工藝及主要質(zhì)量風(fēng)險點三、光伏組件監(jiān)造工作簡介四、光伏組件制造階段典型問題分析25 八月 202227案例一 組件隱裂2012年某項目在監(jiān)造過程中制成品抽檢時發(fā)現(xiàn)大比例的隱裂問題。原因：制造廠方面未嚴(yán)格驗證合同要求執(zhí)行無隱裂標(biāo)準(zhǔn)。處理：篩查全部已生產(chǎn)入庫的2萬余塊組件的EL測試結(jié)果，最終共剔除242塊存在隱裂的組件。25 八月 202228案例二 組件正面批量缺膠2013年某項目在監(jiān)造過程中制造過程巡檢時發(fā)現(xiàn)批量組件正面缺膠。

12、原因：制造廠在當(dāng)天的打膠工藝和人員操作未經(jīng)嚴(yán)格培訓(xùn)，工藝執(zhí)行出現(xiàn)問題；處理：暫停生產(chǎn)，在監(jiān)造人員的監(jiān)督下對當(dāng)日投產(chǎn)的709塊組件逐一進(jìn)行返工補膠。25 八月 202229案例三 組件濕漏電不合格2013年某項目在監(jiān)造過程中制成品抽檢時，抽檢52塊組件，出現(xiàn)4塊組件濕漏電測試不合格。原因：在線自動打膠機(jī)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致接線盒打膠時未能夠完全密封。處理：暫停生產(chǎn)，調(diào)試設(shè)備，確保接線盒完全密封。同時向前追溯進(jìn)行追加抽檢以確定問題發(fā)生的準(zhǔn)確時間。對于存在問題時間段內(nèi)生產(chǎn)的所有組件（1118塊）進(jìn)行逐一復(fù)測，共發(fā)現(xiàn)剔除138塊不合格組件。25 八月 202230案例四 組件層壓后氣泡問題2014年某項目在

13、監(jiān)造過程中制造過程巡檢時發(fā)現(xiàn)層壓后組件內(nèi)部貼條形碼處出現(xiàn)1-1.5mm2的氣泡。原因：層壓設(shè)備真空泵長期運行后雜質(zhì)沉淀未及時清理；處理：暫停生產(chǎn)，調(diào)試清理設(shè)備。篩查當(dāng)班次和上一個班次生產(chǎn)的所有組件，最終確認(rèn)23塊存在問題的組件，并剔除。25 八月 202231結(jié)束Thank You謝謝25 八月 202232鋁邊框33鋁邊框的作用：（1）支撐保護(hù)作用（2）與組件支架的連接性能要求：（1）防腐蝕陽極氧化層厚度（2）機(jī)械強(qiáng)度厚度（規(guī)定應(yīng)大于40mm）（3）安裝孔的位置返回硅膠34硅膠的作用：（1）粘接作用（組件的密封、接線盒與組件的粘接、接線盒的灌封）（2）阻隔空氣、水汽性能要求：（1）固化后的強(qiáng)

14、度，有一定的彈性和拉伸率（2）耐化學(xué)物質(zhì)的侵蝕較好的耐候性、耐紫外特性，防水返回超白鋼化玻璃35鋼化玻璃的作用：（1）支撐保護(hù)作用（2）隔絕空氣、水汽、灰塵性能要求：（1）高透光率（鍍膜玻璃和非鍍膜玻璃），大于91%（2）一定的機(jī)械強(qiáng)度（3）較好的熱穩(wěn)定性3.2mm鋼化玻璃2mm鋼化玻璃返回鍍膜玻璃與非鍍膜玻璃的比較36所謂的鍍膜玻璃其實質(zhì)上是在普通超白鋼化玻璃上涂覆一層折射率較低的薄膜，從而提高玻璃對光的透射量，減少反射。采用鍍膜玻璃可將組件功率提高約2%先鍍膜后鋼化的工藝，鍍膜層跟玻璃是強(qiáng)化學(xué)鍵結(jié)合。膜層厚度在100-140nm返回EVA（乙烯-醋酸乙烯聚合物）37EVA的作用：（1）粘接

15、作用（將玻璃、電池片以及背板連層一體）（2）阻隔空氣、水汽（3）一定的彈性，緩沖，保護(hù)電池片性能要求：（1）高透光率的要求，大于91%（2）耐紫外特性（3）一定交聯(lián)度下的剝離強(qiáng)度返回涂錫焊帶38涂錫焊帶的作用：（1）互連條將單體電池片連接起來（2）匯流條匯聚電流性能要求：（1）低電阻率（2）較好的焊接工藝性（3）一定的強(qiáng)度返回背板39背板的作用：（1）保護(hù)作用（組件的最外層）（2）阻隔空氣、水汽、紫外線（3）絕緣性能要求：（1）很好的耐候性、耐紫外特性（2）較低的水汽透過率（3）一定的強(qiáng)度返回什么是TPT背板401.杜邦的專利技術(shù)2.雙面均為含氟的TPT結(jié)構(gòu)層3.具有優(yōu)越的耐候性4.四家認(rèn)可的

16、復(fù)合膜生產(chǎn)商：臺虹、伊索、SFC、肯博返回外觀檔次電池片分選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。組件電池外觀完好顏色均勻一致,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！補片原則色差碎片返回42 色差返回主要質(zhì)量風(fēng)險點電池片色差、功率混檔 -色差影響組件整體外觀 -功率混檔使組件整體功率變低，衰減、產(chǎn)生熱班使組件燒毀。返回44互連條電池片焊接后的電池片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：電烙鐵單片焊接返回45焊接焊（串）接虛

17、焊錫渣錫堆4. 注意事項125單多晶156單多晶工作臺1. 溫度2. 手勢453. 焊接速度2-4秒勻速返回主要質(zhì)量風(fēng)險點虛焊、過焊 -虛焊導(dǎo)致組件功率降低或造成電打火造成組件燒毀； -過焊導(dǎo)致組件功率衰減、降低組件壽命或造成報廢。返回主要質(zhì)量風(fēng)險點焊帶偏移、電池片翹曲 -偏移會導(dǎo)致組件功率衰減； -電池片翹曲導(dǎo)致電池片碎片，造成組件報廢。返回48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)備匯流條電池組電池串電池串電池串返回49鋼化玻璃背板EVA電池組層疊好的組件層疊層疊過程示意圖EVA返回50間距均勻 極性正確避免虛焊，焊疤，尖刺 引出匯流條疊層返回主要質(zhì)量風(fēng)險點異物影響組件整體外觀

18、；容易造成EVA產(chǎn)生氣泡。返回52145左右，不同的EVA溫度有一些變化極限真空越低越好，油泵 干泵50到120秒勻速、緩慢的充到65kpa到85kpa加熱抽真空加壓層壓返回53層壓機(jī)工作原理返回54層壓參數(shù)是否異常1.注意層壓參數(shù)是否正確2.層壓機(jī)是否有異常！比如真空度，溫度，充氣速度等等3.需隨時關(guān)注層壓機(jī)運行狀態(tài)4.檢查每件層壓機(jī)是否有氣泡、異物等不良注意事項外觀檢查運行狀態(tài)返回主要質(zhì)量風(fēng)險點EVA脫層脫層面積較小時導(dǎo)致組件功率下降；當(dāng)脫層面積較大時直接導(dǎo)致組件失效報廢返回主要質(zhì)量風(fēng)險點氣泡氣泡會導(dǎo)致EVA脫層，嚴(yán)重導(dǎo)致組件報廢返回57一定溫度、濕度一定時間運行狀態(tài)輕拿輕放EVA小分子結(jié)

19、構(gòu)變?yōu)榇蠓肿咏Y(jié)構(gòu)外觀檢查。固化一次固化層壓機(jī)二次固化固化爐返回58保護(hù)組件鋼化玻璃的邊角便于工程安裝輕拿輕放，不可野蠻搬運溫度50，過高可能玻璃爆裂膠量的控制硅膠放置時間不可過長裝框接線返回主要質(zhì)量風(fēng)險點硅膠氣泡和縫隙-有氣泡和縫隙的地方會有雨水進(jìn)入，使得雨水長期浸泡組件邊緣，造成組件邊緣EVA分層現(xiàn)象返回主要質(zhì)量風(fēng)險點接線盒灌封硅膠不固化-硅膠不固化，膠會從線盒縫隙邊緣流出，盒內(nèi)引線會暴露在空氣中，遇雨水或濕氣會造成連電使組件接線盒起火現(xiàn)象返回主要質(zhì)量風(fēng)險點虛焊、引線未卡緊引起接線盒起火，直接造成組件報廢，嚴(yán)重可能導(dǎo)致火災(zāi)返回62清潔美觀增加透光率輕拿輕放不可有野蠻動作擦拭返回63電流類型測試電壓漏電上限緩升時間測試時間直流3600V50uA8s2s耐壓測試測試邊框與內(nèi)部帶電體(電池片、焊帶等)之間在高壓作用下是否會產(chǎn)生電流而造成危險！終檢每秒500v增加電壓測