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1、 本文由痴心绝对198808贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。电池组件生产与检测主讲： 主讲： 黄志昌 副教授 单位： 单位：自动化技术研究所5深圳职业技术学院 黄志昌2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 1. 太阳电池组件制造、封装和测试设备 （1）激光划片机 （2）层压机 （3）固化炉 （4）电池片测试台 （5）组件测试台 （6）电阻率测试仪等。 2. 国外较大型的太阳电池组件专业厂家: 设备非常齐全，如清洗玻璃、平铺切割EVA、 清洗玻璃、平铺切割EVA、 EVA 太阳电池焊接等都有专门的设备。深圳职业技术学院 黄
2、志昌 2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测5.1 激光划片机1. 半导体材料的切割与刻划是半导体行业的 关键工序之一。 关键工序之一。太阳电池硅片主要采用金 刚石切割设备和激光划片机切割。 刚石切割设备和激光划片机切割。由于激 光划片机的切割效率更高， 光划片机的切割效率更高，现在许多工厂 都采用激光划片机来切割太阳电池硅片， 都采用激光划片机来切割太阳电池硅片， 以满足制作小型太阳电池组件的需要。 以满足制作小型太阳电池组件的需要。深圳职业技术学院 黄志昌2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.1激光划片机1. 组成激光晶体、 电源系统、 冷却系统、
3、 光学扫描系统、 聚焦系统、 真空泵、 控制系统、 工作台、 计算机。深圳职业技术学院 黄志昌 2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.1激光划片机控制台上有电源、真 空泵、冷却水开关按 钮及电流调节按钮等； 工作台面上布有气孔， 气孔与真空泵相连， 打开真空泵后太阳电 池硅片就被吸附在控 制台上，切割过程中 不易移动。深圳职业技术学院 黄志昌2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.1 切割时将电池放在 工作台上， 工作台上，打开计算 设计切割路线， 机，设计切割路线， 按下确定键后， 按下确定键后，激光光斑开始移动， 光斑开始移动，在控 制台上调节
4、适当的工 作电流进行切割。 作电流进行切割。 激光具有高亮度、 激光具有高亮度、 高方向性、 高方向性、高单色性 和高相干性。 和高相干性。激光划片机深圳职业技术学院 黄志昌2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.1 激光束通过聚焦后， 激光束通过聚焦后，在焦点处产生数千度甚至 焦点处产生数千度甚至 上万度的高温， 上万度的高温，使其能 加工几乎所有的材料。 加工几乎所有的材料。 激光划片是把激光束聚 焦在硅、 焦在硅、锗、砷材料的 表面，形成很高的功率 表面，形成很高的功率 形成沟槽， 密度，使硅片形成沟槽 密度，使硅片形成沟槽， 在沟槽处应力集中， 在沟槽处应力集中，
5、很 容易沿沟槽整齐断开。 容易沿沟槽整齐断开。深圳职业技术学院 黄志昌page 1 激光划片机2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.1 激光划片为非接触加工， 激光划片为非接触加工， 划片效应是通过表层的物 质蒸发出深层物质， 质蒸发出深层物质，或是 通过光能作用导致物质的 化学键断裂而划出痕迹。 化学键断裂而划出痕迹。 用激光对太阳电池硅片 进行划片， 进行划片，能较好地防止 损伤和污染硅片， 损伤和污染硅片，可以提 高硅片的利用率， 高硅片的利用率，提高产 品的成品率。 品的成品率。深圳职业技术学院 黄志昌激光划片机2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产
6、与检测 5.1 激光划片机 激光划片主要优点 优点： 2. 激光划片主要优点： 激光划片由计算机控制，速度快，精确度 激光划片由计算机控制，速度快， 大大提高了加工效率； 高，大大提高了加工效率； 激光划片为非接触式加工， 激光划片为非接触式加工，减少了硅片的 表面损伤与刀具的磨损，提高了产品成品率； 表面损伤与刀具的磨损，提高了产品成品率； 激光划片光强弱控制方便， 激光划片光强弱控制方便，激光聚焦后功 率密度高，能很好地控制切割深度， 率密度高，能很好地控制切割深度，适合对硅片 这种薄、 硬的材料切割； 这种薄、脆、硬的材料切割；深圳职业技术学院 黄志昌2011年3月20日1时23分第五章
7、 电池组件生产与检测 5.1 激光划片机 激光划片主要优点 优点： 2. 激光划片主要优点：激光束细，加工材料消耗很小，加 工热区影响小； 激光划片沟槽整齐，无裂纹，深度 一致； 激光加工操作方便简捷，使用安全， 人工、材料消耗成本低。深圳职业技术学院 黄志昌2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.1 激光划片机 3. 使用激光切割注事项一定要在水循环正常工作下，再启动激 光电源和调节电源，否则温度过高，容易烧 坏电源； 激光电源属于大功率高频开关电源，它 对外部环境有或多或少的电磁污染，因而对 电磁兼容性能的仪器设备，如变型仪、计算 机等产生一定影响，建议采用屏蔽、电源
8、隔 离等方法抗干扰；深圳职业技术学院 黄志昌 2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.1激光划片机3. 使用激光切割注事项激光器一般采用氪灯泵浦，需要瞬时高压 来触发氪灯，因此严禁在氪灯点燃前启动 其他组件，以防高压串人，氪灯属于易损 耗件，当发现老化时，需要更换新灯； 激光划片机工作环境要求 室内清洁无尘， 相对湿度小于80，温度520；另外， 要保持机内循环水干净，定期清洗水箱并 更换去离子水或纯水。深圳职业技术学院 黄志昌 2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.2太阳电池层压机1.概述 1. 1.概述太阳电池层压机基本技术： 真空技术、气压传
9、动技术、PID温度控制技术 适应范围：单晶硅、多晶硅电池组件的层压生产。 工作原理： （1）从层压机控制台上可以看到上室真空、上室充气、 1 下室真空、下室充气等控制按钮；可通过控制台设置层压温 度、抽气时间、层压时间和充气时间； （2）控制方式有自动与手动两种。 （3）温度控制 在层压用EVA封装的太阳电池时，一般设置温度 100120，这个温度下 EVA刚好处于熔融状态而不会被 固化。深圳职业技术学院 黄志昌 2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.2太阳电池层压机page 2 1. 概述太阳电池层压机基本技术： 真空技术、气压传动技术、PID温度控制技术 适应范围：
10、单晶硅、多晶硅电池组件的层压生产。深圳职业技术学院 黄志昌2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.2太阳电池层压机1. 概述特点： 特点：能按照设置程序自动完成加热、抽真空、层压等过程； 能按照设置程序自动完成加热、抽真空、层压等过程；具有 自动化程度高、 自动化程度高、性能稳定等特点 1、操作简单： 、操作简单： 1）自动方式：通过控制台预先设定层压各控制参数，手 ）自动方式：通过控制台预先设定层压各控制参数， 工关盖后自动运行，层压完毕自动报警开盖， 工关盖后自动运行，层压完毕自动报警开盖，等待封装下批 组件； 组件； 2）手动方式：通过控制台上控制按钮进行手动操作；
11、 ）手动方式：通过控制台上控制按钮进行手动操作； 2、结构合理：关盖采用后双臂结构，使系统运行更稳定、 、结构合理：关盖采用后双臂结构，使系统运行更稳定、 安全；平面式层压平台使电池板的放置、取出更方便， 安全；平面式层压平台使电池板的放置、取出更方便，一个 人可轻易完成放置和取出电池板的操作； 人可轻易完成放置和取出电池板的操作；深圳职业技术学院 黄志昌2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.2太阳电池层压机1. 概述3、效率更高：新型板式加热方式，使匀热板均匀 受热，最大限度地缩短加热时间;整个层压过程不超 过15分钟； 4、温度控制更精确：采用多点检测PID控制；
12、5、直观：在程序运行过程中，在控制台可看到层 压的各项参数（真空、温度、加热状态、执行程序 状态等）； 6、系统控制稳定：采用西门子PLC协调各执行动 作； 7、真空系统：采用进口真空阀使真空系统更稳定；深圳职业技术学院 黄志昌 2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.2太阳电池层压机1. 概述 技 术 参 数1、外型尺寸： 2270mm1950mm1099mm 2、层压范围： 2000mm1400mm 3、操作温度： 室温180可调 4、温度控制： 采用两路PID控制 2 5、真 空： 极限真空高于20帕 6、功 率： 380V AC，16KW 7、层 压 力： 从真空
13、至大气压 8、设备总重： 约2000Kg 9、气 源： 0.50.7MPa 200L/m 10、使用温度： 0-40 11、封装压强： 真空与1个大气压差深圳职业技术学院 黄志昌2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.2太阳电池层压机2.工作原理 2.工作原理上室与下室： 上室与下室：打开 层压机的上盖， 层压机的上盖，上 盖内侧有个胶皮气 囊，上室指的就是 这个气囊； 这个气囊；上盖与 下腔之间有密封圈， 下腔之间有密封圈， 上盖板与下腔之间 形成一个密封室为 下室。 下室。深圳职业技术学院 黄志昌2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.2太阳电池
14、层压机2.工作原理 2.工作原理打开上盖， 打开上盖，可以看 到下面有两层耐高 温的玻璃布， 温的玻璃布，玻璃 布下面是加热板 加热板。 布下面是加热板。深圳职业技术学院 黄志昌page 3 2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.2太阳电池层压机2.工作原理 2.工作原理层压过程中， 层压过程中，电池 片与EVA、TPT、 片与 、 、 玻璃层叠后放入两 层胶布之间， 层胶布之间，玻璃 布有减缓EVA升温 布有减缓 升温 速率作用， 速率作用，减少气 泡产生， 泡产生，同时可以 防止熔融后的 EVA 流出来弄脏加热板。 流出来弄脏加热板。深圳职业技术学院 黄志昌2011
15、年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.2太阳电池层压机2.工作原理 2.工作原理秦皇岛博硕太阳能设备有限公司层压机深圳职业技术学院 黄志昌 2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.2太阳电池层压机2.工作原理 2.工作原理耐热橡胶 上室 玻璃布 上盖板下 室抽真空组件（5层）加热器深圳职业技术学院 黄志昌2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.2太阳电池层压机层压的基本过程： 3. 层压的基本过程： 1.设定温度：打开层压机，按下加热按钮， 1.设定温度：打开层压机，按下加热按钮， 设定温度 设定好工作温度； 设定好工作温度； 2.放
16、入组件：待加热板温度达到指定温度 2.放入组件： 放入组件 可以从控制台上看到) (可以从控制台上看到)后，将层叠好的电 池片放人层压机并合上盖； 池片放人层压机并合上盖；深圳职业技术学院 黄志昌2011年3月20日1时23分第五章 电池组件生产与检测 5.2太阳电池层压机层压的基本过程： 3. 层压的基本过程：3. 下室抽气：层叠好的太阳电池片放置在两层 下室抽气： 玻璃布间(属于下室部分 属于下室部分)时 玻璃布间 属于下室部分 时，EVA在层压机 在层压机 内开始受热，受热后的EVA处于熔融状态， 处于熔融状态， 内开始受热，受热后的 处于熔融状态 EVA与电池片、玻璃、TPT之间有空气存在， 与电池片、 之间有空气存在， 与电池片 玻璃、 之间有空气存在 下室抽气(抽真空 抽真空)可以将这些间隙中的空气 下室抽气 抽真空 可以将这些间隙中的空气 排除。 排除。 如果抽气时间和层压温度设置不当， 如果抽气时间和层压温度设置不当，在 组件玻璃下面常会出现气泡， 组件玻璃下面常会出现气
