太阳能电池组件封装工艺大全模板.doc
《太阳能电池组件封装工艺大全模板.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《太阳能电池组件封装工艺大全模板.doc(29页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、太阳能电池组件封装工艺大全介绍:太阳能电池组件封装工艺大全一、太阳能电池组件封装介绍组件线又叫封装线,封装是太阳能电池板生产中关键步骤,没有良好封装工艺,多好电池片也做不出好组件板。良好电池封装不仅能够使电池寿命得到确保,而且还增强了电池抗击强度。产品高质量和高寿命是赢得用户满意关键,所以太阳能电池板封装工艺至.太阳能电池组件封装工艺大全一、太阳能电池组件封装介绍组件线又叫封装线,封装是太阳能电池板生产中关键步骤,没有良好封装工艺,多好电池片也做不出好组件板。良好电池封装不仅能够使电池寿命得到确保,而且还增强了电池抗击强度。产品高质量和高寿命是赢得用户满意关键,所以太阳能电池板封装工艺至关关键
2、。太阳能电池组件封装工艺步骤图以下:太阳能电池组件封装结构图怎样确保太阳能电池组件高效和高寿命?1、 高转换效率、高质量电池片下图是电池结构示意图: (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EVA胶膜;高粘结强度、密封性好封装剂(中性硅酮树脂胶);高透光率、高强度钢化玻璃等3、严谨工作态度因为太阳电池组件属于高科技产品,生产过程中部分细节问题,部分不起眼问题如应戴手套而不
3、戴、应均匀涂刷试剂而潦草完事等全部是影响产品质量大敌,所以除了制订合理制作工艺外,职员认真和严谨是很关键。二、太阳能电池组件组装工艺介绍1、电池分选因为电池片制作条件随机性,生产出来电池片性能不尽相同,所以为了有效将性能一致或相近电池片组合在一起,应依据其性能参数进行分类;电池测试即经过测试电池片输出参数(电流和电压)大小对其进行分类。以提升电池片利用率,做出质量合格太阳能电池组件。 2、单焊是将汇流带焊接到电池正面(负极)主栅线上,汇流带为镀锡铜带,焊带长度约为电池片边长2倍。多出焊带在后面焊接时和后面电池片后面电极相连(以下图)。3、串焊后面焊接是将N张片电池串接在一起形成一个组件串,电池
4、定位关键靠一个膜具板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将单片焊接好电池正面电极(负极)焊接到“后面电池”后面电极(正极)上,这么依次将N张电池片串接在一起并在组件串正负极焊接出引线。4、叠层后面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好EVA 、太阳能电池背板根据一定层次敷设好,准备层压。敷设时确保电池串和玻璃等材料相对位置,调整好电池间距离,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、组件层压将敷设好电池组件放入层压机内,经过抽真空将组件内空气抽出,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;最终冷却取出组件。层压工艺是太阳能电池组件
5、生产关键一步,层压温度和层压时间依据EVA性质决定。我们使用一般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熔化后因为压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完成应将其切除。7、装框类似和给玻璃装一个镜框;给玻璃组件装铝框,增加组件强度,深入密封电池组件,延长电池使用寿命。边框和玻璃组件缝隙用硅酮树脂填充,各边框间用角键连接。8、粘接接线盒在组件后面引线处粘接一个盒子,以利于电池和其它设备或电池间连接。9、组件测试测试目标是对电池输出功率进行标定,测试其输出特征,确定组件质量等级。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电压,测试组件耐压性和绝
6、缘强度,以确保组件在恶劣自然条件(雷击等)下不被损坏。三、电池组件关键原材料1、玻璃采取低铁钢化绒面玻璃(又称为白玻璃),厚度通常为3.2mm0.2mm,钢化性能符合国家标准:GB9963-88,或封装后组件抗冲击性能达成国家标准 GB9535-88 地面用硅太阳电池组件环境试验方法中要求性能指标,在太阳电池光谱响应波长范围内(320-1100nm)透光率达91%以上,对于大于1200 nm红外光有较高反射率。此玻璃同时能耐太阳紫外光线辐射,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钢化玻璃,对以下几点性能有较高要求a) 抗机械冲击强度;b) 表面透光性;c)
7、 弯曲度;d) 外观;玻璃质量要求和来料抽检a)钢化玻璃标准厚度为3.2mm,许可偏差0.2mm;b)钢化玻璃尺寸为1574*802mm,许可偏差0.5mm,两条对角线许可偏差0.7mm;c)钢化玻璃许可每米边上有长度不超出10mm,自玻璃边部向玻璃板表面延伸深度不超出2mm,自板面向玻璃另一面延伸不超出玻璃厚度三分之一打磨爆边。d)钢化玻璃内部不许可有长度大于1mm集中气泡,而且对于长度小于1mm气泡每平方米不得超出6个。e)不许可有结石,裂纹,缺角情况发生;f)钢化玻璃在可见光波段内透射比大于90%;g)钢化玻璃表面许可每平方米内宽度小于0.1mm,长度小于50mm划伤数量不多于4条。每平
8、方米内宽度0.1-0.5mm长度小于50mm划伤不超出1条;h) 钢化玻璃不许可有波型弯曲,弓型弯曲不许可超出0.2%.依据GB/T9963-1998中 4.4,4.5,4.6条款进行试验,在50mm*50mm区域内碎片数必需超出40个。2、EVA胶膜晶体硅太阳电池封粘材料是EVA胶膜,它是乙烯和醋酸乙烯脂共聚物,它是一个受热发生交朕反应,形成固性凝胶树脂热固性热熔胶,其化学式结构以下图:EVA是一个热融胶粘剂,常温下无粘性而具抗粘性,方便操作,经过一定条件热压便发生熔融粘接和交联固化,并变完全透明,长久实践证实:它在太阳电池封装和户外使用均取得相当满意效果。固化后EVA能承受大气改变且含有弹
9、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升玻璃透光率,起着增透作用,并对太阳电池组件输出有增益作用。EVA厚度在0.4mm0.6mm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,采取挤压成型工艺形成稳定胶层。EVA关键有两种: 快速固化 常规固化,不一样EVA层压过程有所不一样。采取加有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂厚度为0.5mmEVA胶膜层作为太阳电池密封剂,使它和玻璃、太阳能背板之间密封粘接。部分厂家做小组件时,为了降低原材料成本,已经开始考虑使用厚度为0.
10、40mmEVA胶膜。用于封装硅太阳能电池组件EVA,关键依据透光性能和耐侯性能进行选择。EVA含有优良柔韧性、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。 采取化学胶联方法对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分子之间结合,形成三维网状结构,造成EVA胶层交联固化,当胶联度达成60%以上时能承受大气改变,不再发生热胀冷缩。测定胶联度原理:经过二甲苯萃取样品中未胶联EVA,剩下未溶物就是已经胶联EVA,假设样品总量为W1,未溶物重量为W2,那么EVA胶
11、联度就为W2/W1*100%。1. EVA胶膜功效介绍a) 封装电池片,预防外界环境对电池片电性能造成影响,以提升电池片使用性能和使用寿命;b) 增强组件透光性;c) 将电池片,钢化玻璃,太阳能背板(TPT)粘接在一起,含有一定粘接强度;2. EVA胶膜材料介绍用作光伏组件封装EVA,关键对以下几点性能提出要求:a) 熔融指数: 影响EVA融化速度;b) 软化点: 影响EVA开始软化温度点;c) 透光率: 对于不一样光谱分布有不一样透过率,这里关键指是在AM1.5光谱分布条件下透过率;d) 密度: 胶联后密度;e) 比热: 胶联后比热,反应胶联后EVA吸收相同热量情况下温度升高数值大小;f )
12、 热导率: 胶联后热导率,反应胶联后EVA热导性能;g) 玻璃化温度: 反应EVA抗低温性能;h) 断裂张力强度: 胶联后EVA断裂张力强度,反应了EVA胶联后抗断裂机械强度;I) 断裂延长率: 胶联后EVA断裂延长率,反应了EVA胶联后延伸性能;J) 张力系数: 胶联后EVA张力系数,反应了EVA胶联后张力大小;k) 吸水性: 直接影响其对电池片密封性能;l) 胶联率: EVA胶联度直接影响到它抗渗水性;m) 剥离强度: 反应了EVA和玻璃和太阳能电池背板粘接强度;n) 耐紫外光老化:影响到组件户外使用寿命;o) 耐热老化: 影响到组件户外使用寿命;p) 耐低温环境老化:影响到组件户外使用寿
13、命;3. EVA胶膜存放(1)不要将EVA长久放置在大气中,使用以后将整卷密封;(2)不要将EVA放置在30以上环境中; (3)避免EVA和水、油、有机溶剂等接触;(4)不要在EVA上放东西或放在过热环境中,以免相互粘连; (5)叠层好组件应快速层压,不应长久放置;(6)层压过程中,EVA温度不应高于150;(7)在拿放EVA时候一定要带上洁净手套;3、太阳能电池背板(以TPT结构为代表)最早TPT叫法来自于以优质PET作为基材,两面均经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。现在TPT是太阳能背板一个通称,只要是双面含氟加上中间层PET三层复合型或涂覆型太阳能背
14、板,均可称为TPT,甚至有很多不太懂组件厂家直接称全部背板全部为TPT,如杭州兆丰光伏材料生产F-PET-F三层涂覆结构背板也被称为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TPT是不是真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后面,作为太阳能电池组件后面保护一个封装材料,以增强太阳能组件搞渗水性。常规太阳能背板厚度为0.17mm0.35mm,纵向收缩率小于1.5%,用于封装TPT太阳能背板最少应该有三层结构:外层保护层PVF含有良好抗环境侵蚀能力,中间层为聚脂薄膜含有良好绝缘性能,内层PVF需经表面处理和EVA含有良好粘接性能。封装用Te
15、dlar必需保持清洁,不得沾污或受潮,尤其是内层不得用手指直接接触,以免影响EVA粘接强度。太阳电池组件后面太阳能背板通常为白色,对阳光起到反射作用,所以对组件效率略有提升,并因其含有较高红外发射率,还可降低组件工作温度,也有利于提升组件效率。当然,此保护膜首先含有太阳电池封装材料所要求耐老化、耐腐蚀、不透气等基础要求。伴随太阳能光伏事业不停发展,越来越多用户需要太阳能背板提供多种颜色背板,如黑色、蓝色、透明等。对于白色太阳能背板,还有一个效果就是对入射到组件内部光进行散射,提升组件吸收光效率。太阳能背板质量要求及来料检验:1) 外观检验:太阳能背板表面无褶皱,无显著划伤;2) 尺寸检验:尺寸
16、符合订货标准;4、互连条和汇流条:互连条和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焊接性能和无毒性,是涂锡带发展方向。无铅涂锡带是由导电优良、加工延展性优良专用铜及锡合金涂层复合而成。含有以下特征:a) 可焊性好;b) 抗腐蚀性能好;c) 在-40C至+100C热振情况下(和太阳能电池使用环境同时),长久工作不会脱落。d) 常见互连条和汇流条规格有;e) 涂锡带选择关键是依据其载流能力,互连条按7A/mm*mm选择,汇流条按7A/mm*mm选择。同时还应考虑互连条机械强度对电池片位移影响;5、助焊剂 作用:帮助焊接,除去互连条上氧化层,减小焊锡表面张
17、力。良好助焊剂PH值靠近中性,不会对电池片产生较严重腐蚀。助焊剂选择标准是,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根本原因之一。助焊剂助焊效果及可靠性又是影响电极焊接效果关键原因。所以,太阳电池电极焊接不能选择通常电子工业用助焊剂,一般有机酸助焊剂会腐蚀未封装太阳电池片。太阳电池专用免清洗助焊剂应满足以下要求:1) 要有良好助焊效果,使焊料和栅线牢靠结合;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; 注意事项以下:1)助焊剂须在通风、干燥室内使用,应远离
18、火源、避免日晒。2)如皮肤直接接触了助焊剂,应立即用清水冲洗、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、 铝合金边框关键作用有:a) 保护玻璃边缘;b) 铝合金结合硅胶打边加强了组件密封性能;c) 大大提升了组件整体机械强度;d) 便于组件安装,运输;参考:GB/T95351998地面用晶体硅光伏组件设计判定和定型等标准,确定组件外边框型材选定和来料检验1. 订购协议应包含以下内容a) 产品名称和型号;b) 合金牌号;c) 供给状态;d) 产品规格;e)
19、表面处理方法、颜色、膜厚等级及色泽;f) 尺寸许可偏差精度等级;g) 标准编号GB/T5237.2;h) 其它要求(如:产品出厂加塑料保护膜;表面不许可出现划痕等);注:产品耐蚀、耐磨、耐侯性用是定时检测方法(每十二个月最少一次)通常不检测,但供方确保对应质量要求,用户若需要供方试验并提供数据,注:需要在协议中注明。2. 铝型材表面处理(先喷沙后氧化)太阳组件要确保长达25年使用寿命,铝合金表面必需经过钝化处理阳极氧化,表面氧化层厚度大于12m。用于封装边框应无变型,表面无划伤。现在组件厂家铝边框平均氧化层处理厚度在15m2m阳极氧化: 也即金属或合金电化学氧化,是将金属或合金制件作为阳极,采
20、取电解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,提升耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度,保护金属表面等。6、接线盒 组件电池正,负极从太阳能电池背板引出后需要一个专门电气盒来实现和负载连接运行。接线盒作用是:a) 电极引出后通常仅为两条镀锡条,不方便和负载之间电气连接,需要将电极焊接在成型便于使用电接口上;b) 引出电极时密封性能被破坏,这时需涂硅胶填补,接线盒同时起到了增加连接强度,美观作用;c) 经过接线盒内电导线引出了电源正负极,避免了电极和外界直接接触老化。接线盒材料选择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
21、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高导电解铜制成,能确保电气导通及电气连接可靠。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) 汇流条引入和电缆引出线均为插接式或焊接接线盒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)。 等级第一标识数字如IP6_ 表示防尘保护等级(6表示无灰尘进入),第二标识数字如IP_5 表示防水保护等级(5 表示防护水喷射)。电缆固定头(CABLE GLAND)参考公制螺纹M201.5,德制PG11/ PG13.5,防护等级
22、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 预防“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 关键用来粘接、密封。粘接铝合金和层压好玻璃组件并起到密封作用;粘接接线盒和TPT太阳能背板,起固定接线盒作用;硅胶选择要求:1)轻易使用,单一组分,无需混合,可用一般打胶枪施用;2)固化成坚固、弹性密封,含有在接口或接口周围抵受移动能力。固化时间要求不可太长;3)可于任何季节使用。优异耐侯、抗紫外线、振动、潮湿、臭氧、极端温度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 太阳能电池 组件 封装 工艺 大全 模板
限制150内