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太阳能电池组件封装工艺大全

2011-04-10 13:16 作者:Daniel 来源:Megasunny 已读 6611分享到:
简介:太阳能电池组件封装工艺大全一、太阳能电池组件封装简介组件线又叫封装线,封装是太阳能电池板生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池片也做不出好的组件板。良好的电池封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得客户满意的关键,所以太阳能电池板的封装工艺至...

太阳能电池组件封装工艺大全

 

一、太阳能电池组件封装简介

 

组件线又叫封装线,封装是太阳能电池板生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池片也做不出好的组件板。良好的电池封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得客户满意的关键,所以太阳能电池板的封装工艺至关重要。

 

太阳能电池组件封装工艺流程图如下:

 

 

 太阳能电池组件封装结构图

 

 

如何保证太阳能电池组件的高效和高寿命?

 

1、 高转换效率、高质量的电池片

下图是电池的结构示意图:

 

 

(1) 金属电极主栅线;(2)金属上电极细栅线;(3)金属底电极;(4)减反射膜;(5)顶区层(扩散层);(6)体区层(基区层);

 

2、高质量的封装材料

高耐候性、低水蒸汽透过率、良好电绝缘性等性能优异的太阳能电池背板;

交联度高、耐黄变性能好、热稳定性好、粘接力强等性能优异的EVA胶膜;

高粘结强度、密封性好的封装剂(中性硅酮树脂胶);

高透光率、高强度的钢化玻璃等

 

3、严谨的工作态度

 

由于太阳电池组件属于高科技产品,生产过程中一些细节问题,一些不起眼问题如应戴手套而不戴、应均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌,所以除了制定合理的制作工艺外,员工的认真和严谨是非常重要的。

 

二、太阳能电池组件组装工艺介绍

 

1、电池分选

由于电池片制作条件的随机性,生产出来的电池片性能不尽相同,所以为了有效的将性能一致或相近的电池片组合在一起,应根据其性能参数进行分类;电池测试即通过测试电池片的输出参数(电流和电压)的大小对其进行分类。以提高电池片的利用率,做出质量合格的太阳能电池组件。

 

2、单焊

是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,焊带的长度约为电池片边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连(如下图)。

 

 

3、串焊

背面焊接是将N张片电池串接在一起形成一个组件串,电池的定位主要靠一个膜具板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将单片焊接好的电池的正面电极(负极)焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上,这样依次将N张电池片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。

 

4、叠层

背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的EVA 、太阳能电池背板按照一定的层次敷设好,准备层压。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。(敷设层次:由下向上:玻璃、EVA、电池处、EVA、玻璃纤维、背板)。

 

5、组件层压

将敷设好的电池组件放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和太阳能电池背板粘接在一起;最后冷却取出组件。层压工艺是太阳能电池组件生产的关键一步,层压温度和层压时间根据EVA的性质决定。我们使用普通的EVA时,层压循环时间约为21分钟,固化温度为138-140℃。

 

6、修边

层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕应将其切除。

 

7、装框

类似与给玻璃装一个镜框;给玻璃组件装铝框,增加组件的强度,进一步的密封电池组件,延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充,各边框间用角键连接。

 

8、粘接接线盒

在组件背面引线处粘接一个盒子,以利于电池与其他设备或电池间的连接。

 

9、组件测试

测试的目的是对电池的输出功率进行标定,测试其输出特性,确定组件的质量等级。

 

10、高压测试

高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压,测试组件的耐压性和绝缘强度,以保证组件在恶劣的自然条件(雷击等)下不被损坏。

 

三、电池组件的主要原材料

 

1、玻璃

采用低铁钢化绒面玻璃(又称为白玻璃),厚度一般为3.2mm±0.2mm,钢化性能符合国标:GB9963-88,或者封装后的组件抗冲击性能达到国标 GB9535-88 地面用硅太阳电池组件环境实验方法中规定的性能指标,在太阳电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm)透光率达91%以上,对于大于1200 nm的红外光有较高的反射率。此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射,透光率不下降。玻璃要清洁无水汽、不得裸手接触玻璃两表面。

 

用作光伏组件封装材料的钢化玻璃,对以下几点性能有较高的要求

a) 抗机械冲击强度;

b) 表面透光性;

c) 弯曲度;

d) 外观;

 

玻璃的质量要求以及来料抽检

a)钢化玻璃标准厚度为3.2mm,允许偏差0.2mm;

b)钢化玻璃的尺寸为1574*802mm,允许偏差0.5mm,两条对角线允许偏差0.7mm;

c)钢化玻璃允许每米边上有长度不超过10mm,自玻璃边部向玻璃板表面延伸深度不超过2mm,自板面向玻璃另一面延伸不超过玻璃厚度三分之一的打磨爆边。

d)钢化玻璃内部不允许有长度大于1mm的集中的气泡,并且对于长度小于1mm气泡每平方米不得超过6个。

e)不允许有结石,裂纹,缺角的情况发生;

f)钢化玻璃在可见光波段内透射比不小于90%;

g)钢化玻璃表面允许每平方米内宽度小于0.1mm,长度小于50mm的划伤数量不多于4条。每平方米内宽度0.1-0.5mm长度小于50mm的划伤不超过1条;

h) 钢化玻璃不允许有波型弯曲,弓型弯曲不允许超过0.2%.根据GB/T9963-1998中 4.4,4.5,4.6条款进行试验,在50mm*50mm的区域内碎片数必须超过40个。

 

2、EVA胶膜

晶体硅太阳电池封粘材料是EVA胶膜,它是乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物,它是一种受热发生交朕反应,形成固性凝胶树脂的热固性热熔胶,其化学式结构如下图:

 

 

EVA是一种热融胶粘剂,常温下无粘性而具抗粘性,以便操作,经过一定条件热压便发生熔融粘接与交联固化,并变的完全透明,长期的实践证明:它在太阳电池封装与户外使用均获得相当满意的效果。

固化后的EVA能承受大气变化且具有弹性,它将晶体硅片组“上盖下垫”,将硅晶片组包封,并和上层保护材料玻璃,下层保护材料太阳能背板(TPT),利用真空层压技术粘合为一体。

EVA胶膜和玻璃粘合后能提高玻璃的透光率,起着增透的作用,并对太阳电池组件的输出有增益作用。

EVA厚度在0.4mm~0.6mm之间,表面平整,厚度均匀,内含交联剂,能在140℃固化温度下交联,采用挤压成型工艺形成稳定胶层。

EVA主要有两种: ①快速固化  ②常规固化,不同的EVA层压过程有所不同。

采用加有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂的厚度为0.5mm的EVA胶膜层作为太阳电池的密封剂,使它和玻璃、太阳能背板之间密封粘接。个别厂家做小组件时,为了降低原材料成本,已经开始考虑使用厚度为0.40mm的EVA胶膜。

用于封装硅太阳能电池组件的EVA,主要根据透光性能和耐侯性能进行选择。

EVA具有优良的柔韧性、耐冲击性、弹性、光学透明性、低温绕曲性、黏着性、耐环境应力开裂性、耐黄变(耐候性)、耐化学药品性等热密封性。

    采取化学胶联的方式对EVA进行改性,其方法就是在EVA中添加有机过氧化物交联剂,当EVA加热到一定温度时,交联剂分解产生自由基,引发EVA分子之间的结合,形成三维网状结构,导致EVA胶层交联固化,当胶联度达到60%以上时能承受大气的变化,不再发生热胀冷缩。

 

测定胶联度原理:

通过二甲苯萃取样品中未胶联的EVA,剩下的未溶物就是已经胶联的EVA,假设样品总量为W1,未溶物的重量为W2,那么EVA的胶联度就为W2/W1*100%。

 

1. EVA胶膜功能介绍

a) 封装电池片,防止外界环境对电池片的电性能造成影响,以提高电池片的使用性能和使用寿命;

b) 增强组件的透光性;

c) 将电池片,钢化玻璃,太阳能背板(TPT)粘接在一起,具有一定的粘接强度;

 

2. EVA胶膜材料介绍

用作光伏组件封装的EVA,主要对以下几点性能提出要求:

a) 熔融指数:  影响EVA的融化速度;

b) 软化点:    影响EVA开始软化的温度点;

c) 透光率:    对于不同的光谱分布有不同的透过率,这里主要指的是在AM1.5的光谱分布条件下的透过率;

d) 密度:      胶联后的密度;

e) 比热:      胶联后的比热,反映胶联后的EVA吸收相同热量的情况下温度升高数值的大小;

f ) 热导率:    胶联后的热导率,反映胶联后的EVA的热导性能;

g) 玻璃化温度:  反映EVA的抗低温性能;

h) 断裂张力强度: 胶联后的EVA断裂张力强度,反映了EVA胶联后的抗断裂机械强度;

I) 断裂延长率:  胶联后的EVA断裂延长率,反映了EVA胶联后的延伸性能;

J) 张力系数:    胶联后的EVA张力系数,反映了EVA胶联后的张力大小;

k) 吸水性:      直接影响其对电池片的密封性能;

l) 胶联率:      EVA的胶联度直接影响到它的抗渗水性;

m) 剥离强度:   反映了EVA与玻璃和太阳能电池背板的粘接强度;

n) 耐紫外光老化:影响到组件的户外使用寿命;

o) 耐热老化:    影响到组件的户外使用寿命;

p) 耐低温环境老化:影响到组件的户外使用寿命;

 

3. EVA胶膜的存储

(1)不要将EVA长期放置在大气中,使用之后将整卷密封;

(2)不要将EVA放置在30℃以上的环境中;    

(3)避免EVA与水、油、有机溶剂等接触;

(4)不要在EVA上放东西或放在过热的环境中,以免互相粘连;

(5)叠层好的组件应迅速层压,不应长期放置;

(6)层压过程中,EVA的温度不应高于150℃;

(7)在拿放EVA的时候一定要带上洁净的手套;

 

3、太阳能电池背板(以TPT结构的为代表)

最早的TPT叫法来自于以优质PET作为基材,两面均通过胶粘剂复合一层杜邦PVF膜(商品名为Tedlar)复合型太阳能背板。目前TPT是太阳能背板的一种通称,只要是双面含氟加上中间层PET的三层复合型或涂覆型的太阳能背板,均可称为TPT,甚至有很多不太懂的组件厂家直接称所有背板都为TPT,如杭州兆丰光伏材料有限公司生产的F-PET-F三层涂覆结构的背板也被称为TPT。所以,各组件厂家在选择太阳能电池背板时,一定要分清所谓的TPT是不是真的TPT太阳能背板,以免被不良商家所蒙骗。

太阳能电池背板是用在太阳能电池组件的背面,作为太阳能电池组件背面保护的一种封装材料,以增强太阳能组件的搞渗水性。

常规太阳能背板厚度为0.17mm—0.35mm,纵向收缩率不大于1.5%,用于封装的TPT太阳能背板至少应该有三层结构:外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力,中间层为聚脂薄膜具有良好的绝缘性能,内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。封装用Tedlar必须保持清洁,不得沾污或受潮,特别是内层不得用手指直接接触,以免影响EVA的粘接强度。

太阳电池组件的背面的太阳能背板一般为白色,对阳光起到反射作用,因此对组件的效率略有提高,并因其具有较高的红外发射率,还可降低组件的工作温度,也有利于提高组件的效率。当然,此保护膜首先具有太阳电池封装材料所要求的耐老化、耐腐蚀、不透气等基本要求。

随着太阳能光伏事业的不断发展,越来越多的客户需要太阳能背板提供各种颜色的背板的,如黑色、蓝色、透明等。对于白色太阳能背板,还有一种效果就是对入射到组件内部的光进行散射,提高组件吸收光的效率。

 

太阳能背板的质量要求及来料检验:

1)  外观检验:太阳能背板表面无褶皱,无明显划伤;

2)  尺寸检验:尺寸符合订货标准;

 

4、互连条与汇流条:

互连条与汇流条即涂锡铜合金带,简称涂锡铜带或涂锡带。分含铅和无铅两种,其中无铅涂锡带因其良好的焊接性能和无毒性,是涂锡带发展的方向。无铅涂锡带是由导电优良、加工延展性优良的专用铜及锡合金涂层复合而成。具有如下特性:

a) 可焊性好;

b) 抗腐蚀性能好;

c) 在-40゜C至+100゜C的热振情况下(与太阳能电池使用环境同步),长期工作不会脱落。

d) 常见的互连条与汇流条规格有;

e) 涂锡带的选用主要是依据其载流能力,互连条按7A/mm*mm选用,汇流条按7A/mm*mm选用。同时还应考虑互连条机械强度对电池片位移的影响;

 

5、助焊剂

作用:帮助焊接,除去互连条上的氧化层,减小焊锡表面张力。

良好的助焊剂PH值接近中性,不会对电池片产生较严重腐蚀。

助焊剂的选用原则是,不影响电池性能,不影响EVA性能。晶体硅太阳电池电极性能退化是造成组件性能退化或失效的根本原因之一。助焊剂的助焊效果及可靠性又是影响电极焊接效果的重要因素。因此,太阳电池电极的焊接不能选用一般电子工业用助焊剂,普通有机酸助焊剂会腐蚀未封装的太阳电池片。

 

太阳电池专用免清洗助焊剂应满足以下要求:

1) 要有良好的助焊效果,使焊料与栅线牢固结合;

2) 焊接无残渣余留,免清洗;

3) 对电池本身、银浆及EVA无腐蚀性(助焊剂应为中性);

4) 无污染、无毒害;

5) 储存过程稳定,不易燃等;

   

注意事项如下:

1) 助焊剂须在通风、干燥的室内使用,应远离火源、避免日晒。

2) 如皮肤直接接触了助焊剂,应及时用清水冲洗、如助焊剂不慎入眼,应立即用清水冲洗并进行医治。

3) 助焊剂在搬运时要轻装轻卸,避免损坏包装。储存环境要求远离火源、通风、干燥并避免日晒。储存温度为正常室温时,储存期为1年到1年半。

 

5、  铝合金边框

主要作用有:

a) 保护玻璃边缘;

b) 铝合金结合硅胶打边加强了组件的密封性能;

c) 大大提高了组件整体的机械强度;d) 便于组件的安装,运输;

 

参考:GB/T9535—1998《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》等标准,确定组件外边框型材的选定以及来料的检验

1. 订购合同应包含以下内容

a) 产品名称和型号;

b) 合金牌号;

c) 供应状态;

d) 产品规格;

e) 表面处理方式、颜色、膜厚级别及色泽;

f) 尺寸允许偏差精度等级;

g) 标准编号GB/T5237.2—2000;

h) 其它要求(如:产品出厂加塑料保护膜;表面不允许出现划痕等);

 

注:产品的耐蚀、耐磨、耐侯性用的是定期检测的方式(每年至少一次)一般不检测,但供方保证相应的质量要求,用户若需要供方实验并提供数据,注:需要在合同中注明。

2. 铝型材的表面处理(先喷沙后氧化)

太阳组件要保证长达25年的使用寿命,铝合金表面必须经过钝化处理——阳极氧化,表面氧化层厚度大于12μm。用于封装的边框应无变型,表面无划伤。

目前组件厂家铝边框的平均氧化层处理厚度在15μm±2μm

阳极氧化:
    也即金属或合金的电化学氧化,是将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能,如表面着色,提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度,保护金属表面等。

 

6、接线盒

组件电池的正,负极从太阳能电池背板引出后需要一个专门的电气盒来实现与负载的连接运行。接线盒的作用是:

a) 电极引出后一般仅为两条镀锡条,不方便与负载之间的电气连接,需要将电极焊接在成型的便于使用的电接口上;

b) 引出电极时密封性能被破坏,这时需涂硅胶弥补,接线盒同时起到了增加连接强度,美观的作用;

c) 通过接线盒内的电导线引出了电源正负极,避免了电极与外界直接接触老化。

 

接线盒的材料选用

a) 接线盒应由ABS或PPO工程塑料注塑制成,并加有防老化和抗紫外辐射剂,能确保组件在室外使用25年以上不出现老化破裂现象。接线柱应由外镀镍层的高导电解铜制成,能确保电气导通及电气连接的可靠。接线盒应用硅橡胶粘接在太阳能背板(TPT太阳能背板)表面,并用锣丝固定在铝边框上。

b) 汇流条引入与电缆引出线均为插接式或焊接

 

接线盒的IP等级

组件用接线盒IP等级最低要求为IP65。

解释:IP65防护等级体系

IP 表示Ingress Protection(进入防护)。

等级的第一标记数字如IP6_ 表示防尘保护等级(6表示无灰尘进入),第二标记数字如IP_5 表示防水保护等级(5 表示防护水的喷射)。

 

电缆固定头(CABLE GLAND)

参考公制螺纹M20×1.5,德制PG11/  PG13.5,防护等级IP85

接线盒外接导线

导线用标准绝缘铜导线,以满足载流量、电压损耗和导线强度要求

 

二极管

防止“热斑效应”。

1) 旁路二极管3个,每24个电池片并联一个旁路二极管;

2) 二极管型号为15A10,技术参数为:最大反向峰值电压1000V;

3) 最大正向电流15A;

 

6、  硅胶

主要用来粘接、密封。粘接铝合金和层压好的玻璃组件并起到密封作用;

粘接接线盒与TPT太阳能背板,起固定接线盒的作用;

 

硅胶的选用要求:

1)容易使用,单一组分,无需混合,可用普通的打胶枪施用;

2)固化成坚固的、弹性密封,具有在接口或接口附近抵受移动的能力。固化时间要求不可太长;

3)可于任何季节使用。优异的耐侯、抗紫外线、振动、潮湿、臭氧、极端温度、空气污染、清洁剂、以及许多溶剂;

4)不垂流,可用与垂直以及架空接口;

 

四、太阳能组件封装各工艺流程文件

 

1、裁剪工艺文件

(一)工艺描述

根据生产指令单的要求将EVA、太阳能背板、焊带、汇流带进行裁剪,以保证生产能够高效高质的进行。

 

(二)所需工具、材料及设备

1-工具:剪刀、2米钢板尺、泡焊带盒、纯棉手套、抹布、镊子、焊带盒。

2-主材料:EVA胶膜太阳能背板(TPT)、汇流带、焊带、助焊剂。

3-辅助材料:无水乙醇

4-设备:裁剪台

 

(三)操作工步及要求

1-检查所需的工具是否齐全,是否能正常使用:检查裁剪台的使用性和清洁性;操作过程中接触任何原材料必须带手套 。                   

2-根据生产指令单,检查原材料,如果出现数量、质量上的问题,要立即通知领料人员和质检人员,进行确认。                                        

3-裁剪原材料时必须带手套,保持原材料清洁。裁剪的太阳能背板、EVA胶膜尺寸误差在±2mm。裁剪焊带、汇流带尺寸误差在±1mm。               

4-泡制焊带时应注意泡制的时间及晾晒程度,根据要求及时更换助焊剂,对泡、晒焊带的器具要时刻保持清洁;在泡晒过程中时刻保持焊带的清洁性。(一般泡制的时间15-20分钟)                    

5-裁剪完毕后及时做好各种原材料的使用记录并妥善保管好剩余原材料。

 

(四)自互检内容

1-原材料裁剪要符合生产指令单的要求,裁剪误差必须在要求之内。                    

2-焊带要泡制和晾晒适当。                   

3-各种记录要完备。

 

(五)注意事项

1-裁剪EVA胶膜太阳能背板、焊带、汇流带裁剪尺寸偏差太大,会造成原材料不能用或浪费原材料,增加生产成本。

2-焊带泡晒不符合要求,容易造成单串焊等工序虚焊或焊接不上造成原材料浪费,生产效率降低,影响组件的质量。

 

2、 电池片初选工艺文件

(一)工艺描述

通过初选将缺角,隐裂,栅线印刷不良,裂片,色差等电池片筛选出来,保证组件的质量和生产顺利高效率的运行。

 

(二)所需工具、材料及设备

1-工具:美工刀、

2-主材料:电池片

3-辅助材料:透明胶带

4-设备:分选台

 

(三)操作工步及要求

1-工作准备:开始挑选前首先清洁分选台和检查本岗位所需物品,分选台上不得有本岗位以外的其它物品,戴好手套。                   

2-工步:开箱时,首先检查电池片的外包装是否完好,数量是否正确。如果发现电池片的包装上,有明显的损坏迹象以及时通知质检员进行确认。确认电池片的厂家及性能是否与生产指令单一致,发现问题立即通知领料人员。特别注意拿电池片是要轻拿轻放。

3-开包挑选时应轻拿轻放应注意电池片的数量是否正确。对于少片或是应为厂家原因出现的电池片的质量问题,应及时通知质检人员进行确认。

4-选电池片时,应用手拿电池片侧面,避免电池片表面的减反射膜损坏。禁止一只手拿一叠电池片,另一只手从一叠电池片中一张张抽出进行检验。选片时手中只能有一张电池片。

4-取电池片时要轻拿轻放,此过程速度不可过快,以免碰碎电池片;挑选隐裂电池片时禁止采用扇摇或敲打电池片的方法。

5-挑选电池片时应从外观上进行分类如缺角,隐裂,栅线印刷不良,裂片,色差、水印,水胞等不合格电池片分别归类,电池片叠放不得超过36片。                         

6-根据生产指令信息的要求正确填写生产流程单并将电池片和流程单一并发送到下一工序。

7-做好该岗位的相关记录, 收集整理已消耗材料的相关信息,向统计人员提供正确的有关电池片实际使用的情况的数据资料。

8-整理并标识好当日剩余的各类电池片,配合统计人员做好余料.退库做到每个合同作完剩余电池片及时退库。

 

(四)自互检内容

1-按质检标准检验初选电池片是否合格,数量是否正确。

2-不合格电池是否分类正确

3-要求记录数据是否记录完整。

 

(五)注意事项

1-忽视对合格电池片标准的理解,导致将许多不合格的电池片应用到后面的工序中导致了后面的工序出现裂片而更换电池片使工作效率降低.最可怕的是层压之后出现裂片从而导致了整个组件的 降级甚至返修.

2-忽视对操作要求的理解,不能按要求操作,导致许多好的电池片造成隐裂.严禁电池片的相互摩擦,以免造成减反射膜的损坏.

 

3、 电池片测试分选

(一)工艺描述

正确熟练操作测试设备,将低功率的电池片筛选出来,并将电池片按照功率进行详细的分类,保证组件的功率得最优化的实现。

 

(二)操作工步及要求

1-检查设备是否完备是否能正常使用。                                        

2-明确分选仪的操作步骤:

a) 打开主电源,打开负载的开关;

b) 打开主控设备上的钥匙开关;

c) 按住主控设备上的切换装状态开关,使测试仪的工作状态由PAUSE到WORK的工作状态;

d) 打开计算机,并运行模拟测试程序;

e) 整分选仪的探针的距离与所测试电池片刻槽之间的距离保持一致;

f) 让测试仪的氙灯空闪5-10次;

g) 使用标准片校准测试仪.然后对电池片进行测试分选;

h) 测试分选电池片前必须用标准电池片校准测试台。测试分选后要整理电池片,禁止功率不同的电池片混合参杂,并以0.1W分档;

i) 测试过程中操作工必须戴上手指套,禁止不戴手指套进行测试分选,在拿放电池片的时候,尽量要轻,尽量不要使电池片受到摩擦,导致减反射膜受损;

 

(三)自互检内容

1-检查从初选或者从划片处领来得电池片的数量和质量;

2-检查分选仪是否校准;

3-检查分选仪的探针是否与电池片的主栅线偏离;

4-检查测试平台的清洁性。

 

(四)注意事项

1-若测试仪的探针与所测试电池片的主栅线不对齐,可能导致所测试的电池片的功率与实际不符,甚至可能造成电池片的隐裂或裂片;

2-忽视对氙灯空闪的要求,可能造成所测电池片的功率与实际不符;

3-忽视对所对应厂家电池标准片的校准,由于不同厂家的电池片的电气特性存在差异,会造成所测电池片的功率与实际不符;

4-若将不同功率挡位的电池片混淆,就会产生木桶效应,使组件功率下降,甚至导致组件的报废;

 

4、单片焊接工艺

(一)工艺描述

本工艺是将焊带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,将电池片的负极引出.焊带为涂锡的铜带。

 

(二)所需工具、材料及设备

1-所需工具:电烙铁及烙铁架  (220V  60W可调温式无铅电烙铁)、清洁棉、纯棉手套或指套、抹布、玻璃器皿、焊带盒、锉刀、

2-主材料:电池片、焊带、

3-辅助材料:焊锡丝、无水乙醇

 

(三)操作工步及要求

1-焊前准备及要求:                                

a) 检查所需的工具是否齐全;

b) 检查所配备的工具是否能用.例如;检查烙铁头是否平整光滑是否有异物,如有将烙铁头在干净的清洁棉上擦拭,去除残余物;若烙铁头不平整,可用锉刀锉平检查焊台的清洁性和使用性能;

2-清洁工作区域

3-领料:将已经划好或选好的单片和已经裁剪好泡好晾晒好的涂锡焊带领出。检查电池片的数量与流程单是否一致.检查电池片有无缺角破损隐裂的等质量问题.检查泡过的焊带是否晾干,在拿放焊带时应注意保持焊带的清洁。

4-预热电烙铁和加热台。调整电烙铁和加热台到规定温度,以后每四个小时检查一次。  要求;操作过程中必须带手套或指套,尽量减少手与电池片的摩擦。

5-工步:                                         

a) 取出一片电池片要求负极朝上轻放在自己的正前方的焊台上;

b) 左手捏住焊带一端约1/3-2/3的长度,平放在单片的主栅线上,焊带的一端应放在离电池片的上边缘空一个栅格大约2MM的地方;

c) 右手拿烙铁,从上至下均匀地沿焊带轻轻压焊。焊接时烙铁头的起始点应在超出焊带边缘0.5mm;

 

(四)自互检内容

1-互检内容:

a) 检查领来得电池片的数量是否与流程单所表明的一致;

b) 检查电池片的质量是否符合要求.包括:无缺角,无裂片,无隐裂,无崩边,无色差等;

c) 检查焊带是否晾干;

2-自检内容:

a) 已焊电池片是否有助焊剂的残迹,如有应用无水乙醇进行轻轻擦试;

b) 焊带部位应平整、光洁,无锡珠或毛刺;

c) 已焊电池片是否虚焊,过焊;

d) 焊带是否偏离电池片的主栅线大于0.05MM;

 

(五)注意事项:

1-忽视焊带的晾干问题,导致电池片的污染,影响组件的质量。

2-忽视烙铁头的平整和清洁,导致焊接焊带表面不光滑,并且容易产生焊锡渣。

3-忽视焊接时间,时间过短可能导致电池片的虚焊,时间过长可能导致电池片的主栅线的破裂。

4-忽视焊接温度,温度过低可能导致电池片的虚焊,过焊。

 

5、串焊工艺

(一)工艺描述

本工艺是用焊带,结合辅助材料,将合格的单个电池片(已上焊带)进行正确串接。

 

(二)所需工具、材料及设备

1-工具:电烙铁及烙铁架  (220V  60W可调温式无铅电烙铁)、清洁棉、纯棉手套或指套、抹布、玻璃器皿、焊带盒、锉刀等。

2-主材料:电池片、焊带等。

3-辅助材料:焊锡丝、无水乙醇,助焊剂等。

 

(三)焊前准备及要求                                 

1-检查所需的工具是否齐全。

2-检查所配备的工具是否能用。例如;检查烙铁头是否平整光滑是否有异物,如有将烙铁头在干净的清洁棉上擦拭,去除残余物;若烙铁头不平整,可用锉刀锉平 检查焊台的清洁性和使用性能。                              

3-清洁工作区域。

4-领料:将已经焊接好电池片和已经裁剪好泡好晾晒好的涂锡焊带领出。检查电池片的数量及焊接后质量及流程单是否符合要求,检查电池片有无缺角破损隐裂虚焊过焊等质量问题,检查泡过的焊带是否晾干,在拿放焊带时应注意保持焊带的清洁。

5-预热电烙铁和加热台。调整电烙铁和加热台到规定温度.以后每四个小时检查一次。

6-要求操作过程中必须带手套或指套,尽量减少手与电池片的摩擦。 

 

(四)串焊工步

1-将已焊接良好的单片在串焊台上按照电池片正极朝上,焊带向右,从左向右依次将电池片铺好进行焊接。根据焊台上加热台的长度,可以一次摆放四张电池片进行焊接。

2-根据指令单要求固定片间距。右手拿烙铁,从左至右用力均匀地沿焊带轻轻压焊。

3-焊接时烙铁头的起始点应在距离电池片正极的主栅线左边边缘2mm处(对切割的电池)或对整片而言应从据主栅线2mm处开始焊接。焊接中烙铁头的平面应始终紧贴焊带轻轻压焊。烙铁和被焊电池片成40—50°。

4-焊接完一串后,经检查合格后,放置在PCB板上,并将焊台擦干净开始焊接下一串。

5-串接完整个组件后(4串或6串),将电池串放置PCB板上,填写完流程单后进入下一个工序。

 

(五)自互检内容

1-互检内容

a) 检查已焊电池片是否有助焊剂的残迹;

b) 检查焊带部位应是否平整、光洁,锡珠或毛刺;

c) 检查已焊电池片是否虚焊;

d) 检查焊带是否偏离电池片的主栅线;

 

2-自检内容

a) 检查已串好的电池串是否有裂片、缺角、焊锡渣及其他异物。

b) 检查电池串的片间距是否准确、一致。

c) 检查是否有虚焊、漏焊、短路,电池片数量(缺一张或多一张)。

d) 电池片的正负极是否焊接正确.

e) 焊带是否偏离电池片的主栅线.                               

f) 每一串电池片主栅线必须在一条直线上偏差不能超过1MM。

 

(六)注意事项

1-忽视电池片的间距问题,导致电池串不直,影响了叠层的质量,层压后影响了组件绝缘性能。

2-忽视烙铁头的平整和清洁,导致焊接焊带表面不光滑,并且容易产生焊锡渣。

3-忽视焊接时间,时间过短可能导致电池片的虚焊,时间过长可能导致电池片的主栅线的破裂(过焊)。

4-忽视焊接温度,温度过低可能导致电池片的虚焊,温度过高可能导致电池片的裂片。

5-忽视电池片的虚焊连接,导致日后组件内电阻增大,可能组件的报废。

 

6、叠层工艺文件

(一)工艺描述

本工艺是用汇流带和焊带,将已经焊接成串的电池片进行正确连接,并利用其他辅助材料进行叠层;叠层后为保障层压组件的质量,使用中测台对待层压件的电压、电流进行检测。

 

(二)所需工具材料及设备

1-所需工具:电烙铁及烙铁架(220V  60W可调温式无铅电烙铁)、清洁棉、纯棉手套或指套、抹布、玻璃器皿、焊带盒、剪刀、150mm钢尺、镊子、PCB板、透明胶带等。

2-主材料:钢化玻璃、太阳能电池背板EVA胶膜、填充物、汇流带、串好的电池串、条形码。

3-辅助材料:焊锡丝、无水乙醇,助焊剂。

 

(三)操作工步及要求

1-工作准备                             

a) 检查自己的工具及设备是否齐全,能否正常工作;

b) 检查所需原料是否齐全,其规格是否符合要求,所有原材料都要保持清洁,无杂物,无污垢;

c) 对串好的电池片进行严格的检查,用另一块PCB板盖在电池串上,两块PCB板夹住电池串,两名操作员工分别在PCB板的两端抓紧,并用手护住中间位置,同时向一个方向翻转,使电池串的另一面朝上。检查是否有裂片,隐裂,色差,印刷不良,焊带是否在主栅线上,是否存在虚焊,过焊,片间距是否一致,是否存在焊锡瘤等;所串的电池片是否成直线若有必须及时返修;

 

2-工序                                

a) 将无损伤的钢化玻璃平放到工作台,将玻璃绒面朝上,用手套将钢化玻璃擦干净,经EVA绒面朝上均匀平铺在玻璃上,EVA边缘与玻璃边缘相差10mm左右;

b) 将已经检查的电池串,根据图纸的要求,其次排列到EVA上,电池片正极朝上,并根据图纸规定,用150mm的钢尺进行定位;

c) 将已经定位好的电池串根据图纸规定的连接方式依次用回流带进行焊接,在焊接过程中,为防止电池串的移位,应随时用游标卡尺进行定位。并将多余的汇流带剪去;

d) 检查组件有无异物,焊接时是否有焊锡瘤或焊锡残渣,发现及时处理;

e) 根据图纸标定位置,正确放置填充物;

f) 一层EVA和太阳能背板。注意EVA的绒面应朝向电池片。并在EVA和太阳能背板在规定的位置开口,开口长度应与回流带宽度相差不超过2mm。并将电池组件的正极和负极从小孔处引出,用透明胶带将引出的汇流带固定在背板上。用双面胶将EVA和TPT太阳能背板固定在一起;

 

3-中检:电压检测

a) 打开灯箱电源开关,将电压表的正极、负极分别夹在组件引出端的正极、负极,读出组件的电压值;

b) 并根据所给参数范围判断组件是否良好;

c) 关掉中测台电源;

d) 将所测电压值填在组件的流程单上的相对位置;

e) 自检完毕后将组件和流程单放到流转车上;

 

(四)自互检内容

1-检查自己的工具是否齐全,能否正常工作。

2-检查所需原料是否齐全,其规格是否符合要求,所有原材料都要保持清洁,无杂物,无污垢。

3-对串好的电池片进行严格的检查,检查是否有裂片,隐裂,色差,印刷不良,焊带是否在主栅线上,是否存在虚焊,过焊,片间距是否一致,是否存在焊锡瘤等;所串 的电池片是否成直线。

4-叠层的中检包括电气特性的检测和外观检测,正负极连接是否正确。              

5-条形码有无贴反,引出线是否符合要求。

 

(五)注意事项

1-若原材料不清洁,有油污或污垢可能导致层压后组件出现气泡或者造成日后组件质量的下降。

2-若没有对串好的电池片进行严格的检查,可能导致层压之后的组件出现色差,印刷不良,焊带偏离主栅线,片间距不一致等现象造成组件的不美观。

3-若存在隐裂,虚焊,过焊的电池片,可能层压之后出现裂片导致组件降级或直接报废。

4-若存在焊锡瘤,可能造成电池片的破裂。

5-组件在叠层中,若将电池串的极性接反,就会造成组件报废。

6-另外组件内的如混入汇流带残渣,焊锡渣,头发等杂物会造成组件美观导致其质量的下降。

 

7、 层压工艺文件

(一)工艺描述

将铺设好的电池组件放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出并层压,加热,使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起,组成密封组件。

 

(二)操作工步及要求:

1-层压前的准备:

检查层压机的参数有无变化。若有,应调查清楚,再确定进行层压。

层压前应认真检查待层压组件内有无裂片,有无杂物条形码是否贴反,汇流带或焊带是否已剪,串间距,片间距是否符合要求等

2-层压

a) 按照层压机的操作要求,进行操作。在层压过程中要时时观察设备各参数变化,设备运行是否正常,真空泵的声音是否正常,如有问题及时反映;

b) 层压后认真检查组件有无缺陷,如裂片、脱胶、气泡,移位等问题,发现问题及时反映工艺人员给与处理意见;

c) 熟悉熟练操作层压机,对层压机械结构和工作原理有所了解,能排除和维修一些简单的故障。对EVA胶膜,太阳能背板(TPT)的化学性特性和物理特性有所了解,出现一些意外情况能冷静应对,并能马上作出补救措施,力争将损失减低到最底;

d) 能够充分熟悉各类参数的变动对组件质量的影响,配合工艺人员调整出满足产品质量要求的最佳参数;

 

(三)自互检内容

1-互检:

检查待层压的组件是否符合工艺要求。

2-自检

a) 检查层压机的工作状;

b) 检查层压后的组件质量;

 

(四)设备的开机作业与关机

1-开机作业

a) 打开设备电源开关;

b) 选择按下“开始运行”进入工作方式选择界面,再按下参数设置进入参数设置界面,进行参数设置,然后按返回状态选择返回工作方式选择界面,按在手动进入手动工作界面;

c) 打开热油泵开关,打开加热开关。温度打开设定值后,打开真空泵开关。在手动状态下将上盖打开到位,并将B级手动运行到停止位,然后进入自动工作状态。在A级上有秩序的放上待压组件,然后按下A级按钮直到到达A级油料位。按下入料按钮此时层压机自动将组件送入加热板上并自动合盖,按照设定好的工艺参数进入层压作业环节;

d) 此时可将A级再次放入组件等待。层压完毕后上盖自动打开,然后C级将组件送出,同时A级将另一炉组件送入,进行下一个层压循环;

2-关机

工作全部完成或需要断电关机时,勿必将上,下室进入充气状态,再关掉真空泵,然后在反复切换真空,充气状态,避免因管内有负压而造成真空泵倒抽现象发生。

 

(五)注意事项

1-忽视对待层压组件的认真检查,导致层压后的组件出现异物,或者裂片,甚至极性接反等。造成组件的降级或返修,增加了产品的成本。

2-忽视层压机的参数检查,由于不同的组件,其参数会有所不同,所以一定要确定好参数,否则可能造成同一炉内得组件整体质量下降,非工艺人员严禁修改参数。

3-忽视对层压机的日常维护和保养,可能造成层压机在作业过程中工作不正常。从而造成整炉组件的质量下降,或者造成整台设备的整修,耽误的生产。所以日常检查、维护和保养显得日常重要。

 

8、修边、装框、粘接接线盒工艺文件

(一)工艺描述

1-修边:层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕应将其切除。    

2-装框:给玻璃组件装入注硅胶的铝边框,增加组件的强度

3-粘接接线盒:在组件背面粘接并在引线处焊接接线盒,以利于电池组件与其他设备或电池组件间的连接。

 

(二)操作工步及要求

1-将层压出的电池板进行自然冷却到室温,经质检人员检验合格后,进行修边装框接接线盒。                     

2-修边时操作人员必须带防护手套,左手压住组件右手拿美工刀先将要修的边割一个小口,然后从这小口处沿玻璃边缘进行切割。依次再切割其余三边。

3-修边后的组件很容易划伤别的组件的背板,或碰伤组件,在移动组件或装框时一定要注意保护组件的四个角。                                     

4-左手扶着边框右手拿胶枪沿边框装组件的轨迹缓慢匀速的进行注胶。                                   

5-将打好胶的边框放在装框机四周的定位模上,再将组件放在装框机的中间面板上,然后操作装框机,进行装框。

6-将胶涂在接线盒的粘接面,要涂抹均匀,在将引线沿接线盒的引线口穿出,用手将接线盒放在粘接位置,用手将接线盒压实。               

7-在室温下完全固化后,将引线穿过接线处,将多余的引线用剪刀剪掉,再用焊锡和电烙铁将其焊接住。

 

(三)自互检内容

1组件密封性能是否良好。      

2-接线盒焊接和粘接是否牢固。

3-旁路二极管的焊接是否正确。  

(四)注意事项

1-打胶不均匀造成组件的密封性能不好影响组件的使用寿命。

2-接线盒粘接或焊接不牢固造成用户不能使用,旁路二极管的连接不正确从而不能对组件起保护作用直接影响使用寿命。

3-组件的背板划伤不但影响产品的美观,造成其绝缘和防击穿性能减弱,而且影响组件的使用寿命。

 

10、组件测试

(一)工艺描述

测试的目的是对电池组件的输出功率进行检验,测试其输出特性,确定组件的质量等级。

 

(二)操作工步及要求

1-明确组件模拟测试仪的操作步骤。

a) 打开主电源,打开负载的开关;

b) 打开主控设备上的钥匙开关;

c) 按住主控设备上的切换装状态开关,使测试仪的工作状态由PAUSE到WORK的工作状态;

d) 打开计算机,并运行模拟测试程序;

 

2-让测试仪的氙灯空闪5-10次。

a) 使用相应功率的标准组件进行校准测试.然后对电池组件进行测试;

b) 测试电池组件前必须用标准电池组件校准测试台。测试后要整理电池组件,禁止功率不同的电池组件混合参杂;

c) 测试过程中操作工必须戴上手套,禁止不戴手指套进行测试;

d) 测试时要轻拿轻放,防止碰伤组件。及时保存和填写数据;

3-设备的关机与维护

a) 退出桌面应用程序,并且关闭计算机;

b) 关闭主控设备的钥匙开关。关闭模拟测试仪的负载开关;

 

(三)自互检内容

1-测试组件的电气性能是否良好及时记录和保存数据。

2-根据要求分类放置不同功率电池板组件。

 

(四)雷区警示

1-雷区(可能导致的现场返修或市场反馈的错误操作)

a) 忽视氙灯和组件的距离,忽视组件与氙灯的对齐;

b) 忽视对测试仪氙灯的空闪要求;

c) 忽视对一段时间后,标准组件的重新调整;

2-触雷后果(可能导致的现场/市场问题)

a) 若模拟测试仪的氙灯与组件不对齐,可能会引起所测试的组件功率比实际要低;

b) 忽视对模拟测试仪氙灯空闪的要求,可能造成所测电池组件的功率与实际不符;

c) 忽视对电池组件的重新校准,会造成所测电池组件的功率与实际有偏差;