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1、地面用太阳电池组件封装制造工艺 1 太阳电池组件的作用 2 太阳电池组件的应用 3 太阳电池常规规格 太阳电池一般分为以下几种规格 103 103 mm2 125 125 mm2 150 150 mm2 厚度一般均为250 350微米之间 Isc A Imp A Voc V Vmp V 3 22 960 60 48 54 630 60 48 7 26 660 60 48 填充因子74 4 为什么进行封装 防止太阳电池破损 防止太阳电池被腐蚀失效 满足负载要求 串联或并联成一个能够独立作为电源使用的最小单元 太阳电池需要进行封装 5 太阳电池易破碎 晶体硅呈脆性硅太阳电池面积大硅太阳电池厚度小
2、太阳电池极易破碎 太阳电池需要进行封装 6 太阳电池的自然抗性差 太阳电池长期暴露在空气中会出现效率的衰减太阳电池对紫外线的抵抗能力较差太阳电池不能抵御冰雹等外力引起的过度机械应力所造成的破坏太阳电池表面的金属化层容易受到腐蚀太阳电池表面堆积灰尘后难以清除 太阳电池需要进行封装 7 太阳电池单件功率 一般太阳电池输出功率如下 103 103 mm2 125 125 mm2 150 150 mm2 1 43W 2 11W 3 04W 13 5 13 5 13 5 Pmp 规格 太阳电池需要进行封装 由于单件太阳电池输出功率难以满足常规用电需求 需要将它们串联或者并联后接入用电器进行供电 8 太阳
3、电池封装的历史 第一代室温硫化硅橡胶封装第二代聚乙烯醇缩丁醛 PVB 封装第三代乙烯 醋酸乙烯共聚物 EVA 封装 太阳电池封装史 9 室温硫化硅橡胶封装 封装结构如图 太阳电池封装史 10 聚乙烯醇缩丁醛 PVB 封装 封装结构如图 太阳电池封装史 11 乙烯 醋酸乙烯共聚物 EVA 封装 封装结构如图 太阳电池封装史 12 封装工艺流程 乙烯 醋酸乙烯共聚物 EVA 封装 封装工艺 13 太阳电池的焊接 封装工艺 将单个电池片组成电池串的过程焊接保证电池的电性能的稳定焊接过程是重要的一个工艺过程 14 焊接的工艺要求 焊接温度在250 300 之间焊点要求平滑 无毛刺焊接牢固 可靠 无漏焊
4、 虚焊现象焊带要求和电池表面栅极重合 封装工艺 15 焊接过程的设备操作 手工焊接手工焊接多适用于小型 需要划片的组件手工焊接采用平头烙铁进行焊接前先让烙铁加温 十分钟后用烙铁测温仪测试 确保其工作温度在250 300 之间清洁烙铁头 保证烙铁头上无污渍 可采用松香 超过半小时不使用烙铁要及时将烙铁关闭 以保护烙铁光焊机焊接光焊机大多用于大中型组件的电池片的焊接 这些组件所采用的电池片多为整片在光焊机开机前确认电源 压缩空气均已接好打开机器上主电源开关 此时机器主控制面板上的Power指示灯亮打开主气源开关 检查压缩空气的压强在0 5MPa检查机器上所有电源开关都处于ON状态检查冷却水泵上的P
5、ower Pump和Cool开关处于打开状态 此时这两只开关内部的指示灯点亮 LCD显示屏幕上指示出当前冷却水的温度 同时检查温度设定旋钮 Temp Adj 在10 左右 封装工艺 16 焊接过程的设备操作 旋转READY旋钮开关至ON位置 此时机器主控制面板上的Ready指示灯处于闪烁状态 数十秒后该指示灯处于常亮状态等待焊接台加热达到设定温度在机器主控制面板的触摸屏上按HOMEPOSITION 此时机器的所有运动部件均回到原点位置在SOLDERINGOPTIONS主菜单中按SIZECHANGE按钮 此时将出现SIZECHANGE画面 根据生产型号选择相应的程序 待该数字区域被点亮说明已经选
6、中 然后按MAINMENU P 返回主屏幕将装好电池片的MAGAZINE放置于电池片加载位置 然后按一下主控制屏下方的MAGAZINESETCONPLETED按钮将MODE旋钮开关从MANU状态旋至AUTO状态 按RUN按钮机器既可自动工作生产过程中电池串盛放盒中的电池串数量达到设定数量时 机器的黄灯闪烁 此时将满载的盛放盒取出 防止空的盛放盒 按下机器后面的MAGAZINESETCOMPLETED按钮 机器即可继续工作结束工作时 按主控屏上的STOPCLEAROPERATION按钮 这样当一串电池片完成后机器即会停止工作 然后将MODE按钮开关从AUTO状态旋至MANU状态 按READYOF
7、F按钮关闭电源 然后关闭主气源阀门 关闭机器上的主电源开关在操作过程中如听到异常声音 应立即按下主控制面板或者机器周围的红色紧急按钮 通知相关技术人员检查维修 封装工艺 17 焊接的注意事项 在进行手工焊接时 注意电池片的排列 整体排片后组件的美观 手工焊接时先焊接电池背面的栅线 待背面焊接完成后再进行电池串的排列焊接手工焊接在电池串完成后要检查焊接效果 防止正面焊好后背面出现虚焊现象光焊机焊接完成后要检查电池串是否没有漏焊 虚焊问题出现虚焊现象将该电池串取出 由手工焊接人员进行补焊焊接过程中如出现焊锡明显少 可适量使用焊锡丝 封装工艺 18 2020 4 4 19 太阳电池的排列 封装工艺
8、将电池串用汇流条连接起来以便于将来进行层叠的过程互连条焊接的质量直接影响到组件电性能的输出 其外观要求也较高 排列 20 太阳电池排列的工艺要求 对于手工焊接的电池串 小型组件的电池串 在移动过程中要注意移动可能带来的电池片的脱焊 拿起放下时最好将中间托住大组件的电池串在移动过程中尽量采用真空吸盘 倘若手边没有该型号的吸盘 在移动过程中要小心 注意轻拿轻放电池串与电池串之间的间距一般为2mm 最大不能超过3mm光焊机焊接的电池串一般一致性较好 在排列过程中要求电池片横向和纵向的间距在一条直线上手工焊接的电池串如果出现长短不一 则以电池串方向的中心为准 对电池串进行排列排列好进行汇流条的焊接时要
9、求焊接牢固 汇流条与电池片的间距一致汇流条引出端的折弯要求采用折弯夹具进行 封装工艺 21 排列过程的注意事项 对于手工焊接的电池串 小型组件的电池串 在能够将电池片凑成整片的情况下尽量将其凑成整片排列 这样做成的组件更美观 小型组件的电池串在排列完成后可按照实际情况用透明胶带对其进行固定在汇流条焊接完成后检查是否会有剪下的互连条留在电池片背部 如有这种现象及时清除如在层叠台上进行汇流条的焊接 在排列好电池串后将真空吸盘压下后进行焊接 封装工艺 22 太阳电池的层叠 封装工艺 层叠的过程是将电池组和钢化玻璃 EVA TPT叠在一起的过程层叠过程将直接影响组件的外观质量 层叠后要做细致的检查 2
10、3 层叠的工艺要求 钢化玻璃置于层叠台的移动滑板上 要求位置摆放正确在钢化玻璃上垫的EVA要求超过玻璃边缘至少5mmEVA在玻璃上要求铺垫平整 无明显褶皱在使用层叠台移动电池片至EVA上后检查电池组是否在要求位置上 一般无汇流条的电池片距离玻璃边缘为10mm 有汇流条的边汇流条距离玻璃边缘为10mm 封装工艺 24 层叠过程的设备操作 在使用层叠台前检查层叠台所需要的电力 真空是否已经完全到位打开主电源开关打开主气源开关并检查气压是否为5kg cm2将MODE按钮开关旋至Auto位置 按Run按钮 此时真空吸头将自动完成组件电池的取放将MODE按钮开关旋至Manual位置 设备进入手动状态将V
11、acuum开关拨至ON位置 真空打开 可以吸着物体拨动Pickup ForwardorReverse 真空吸头将向前或向后运动拨动Pickup UporDown 真空吸头将向上或向下运动结束工作时 先将主气源开关关闭 然后关闭主电源开关在操作过程中如听到异常声音 如金属撞击声 应立即按下主控制面板或者机器周围的红色紧急按钮 通知相关技术人员检查维修 封装工艺 25 层叠的注意事项 在移动层叠台滑板的过程中注意启动和停止过程要动作轻缓 剧烈的加速或者撞击都可能带来钢化玻璃的位置的偏移钢化玻璃为进口玻璃时 放置玻璃时注意将玻璃的毛面对着EVA放置当钢化玻璃为国产平板玻璃时 而组件面积又较大时注意将
12、玻璃的凹面向上在层叠台的移动电池组的过程中注意不要碰真空按钮层叠完成后要检查这几层之间是否有杂质在贴透明胶带时注意 不要将透明胶带隔着玻璃纤维和EVA放置 这样会导致层压后出现胶带的印子如在层叠过程中需要用到焊接的 一定注意要用环氧板隔着焊点和EVA 26 太阳电池的层压 封装工艺 层压的过程是将层叠件通过在145 的温度下将EVA熔融后固化的过程层压过程是组件生产过程中的特殊工艺过程 它对组件产品的质量起关键性的影响 层压 27 层压的工艺要求 对于不同的EVA 层压的工艺有所不同这里以国产EVA和日棉EVA为例来进行层压工艺的说明 1 国产EVA 浙江化工院 封装工艺 28 层压的工艺要求
13、 2 日棉EVA 封装工艺 29 层压的设备操作 开配电箱中层压机电源开关 检查控制面板上POWER灯亮开气阀 检查真空为0 5MPa旋控制柜正面上的主电源开关至ON位 在控制面板上旋MAINPOWER开关至ON位 此时MAINPOWER灯应亮按下HEATERON按钮开关 点亮按下VACUUMON按钮开关 其点亮 大约30分钟后层压机正常工作检查控制面板上触摸屏中HEATING STAGETEMP项 3个区域内当前 CUTTENT 温度都达到预设值 PRESET 后才可以正常工作 3个区都要达到戴好隔热手套 在层压机加热台面上铺放好一层玻璃纤维纸 将S DPINON按下 确认S D针处于ON位
14、置 如果不在ON位置 按READY 双手按下开始按钮将S D针顶起 将叠好的组件平稳的放到玻璃纤维纸上 在组件上放好报纸 然后盖好另一张玻璃纤维纸选中控制面板上触摸屏中MODULE SELECT项按下进入 选种规定的层压方式 返回主屏 选按SELECTMODE 若不改变层压方式 可省略该步骤选按ALARM进入警报界面 按下ALARMRESET 确认FAULT栏中清空 返回主屏 封装工艺 30 层压的设备操作 按S DPINON ON条应亮显 然后按READY 再双手同时按下两个开始按钮 控制面板下端左右两个大的黑色按钮 升上S D针 确认屏幕左上方READY指示灯是否点亮 双手按下两个开始按钮
15、 至READY指示灯亮 过程中若有报警显示ALARM灯亮 清除警报后继续进行后续操作依次按亮AUTO和RUN ON 确认ALARM指示灯不亮 并确认层压机周围警示区内无人 然后同时按下两个开始按钮 直至层压机完全关闭 真空泵启动工作 工作流程表显示出现后才可以松开双手层压过程中如无特殊情况不需要人工干预 层压结束后盖子会自动开启 然后戴好防护手套将压好的组件取出 放入新的组件关机操作 依次按VACUUMOFF HEATEROFF 旋面板上MAINPOWER开关至OFF位 旋正面电源开关至OFF位 关压缩空气在操作过程中如听到异常声音 如金属撞击声 应立即按下主控制面板或者机器周围的红色紧急按钮
16、 通知相关技术人员检查维修 31 层压的注意事项 层压前注意检查层叠的质量 尤其注意是否在组件中混有杂质不得擅自修改层压机的动作参数在按双开始按钮前一定要注意在警示圈内没有人 避免事故发生层压的参数程序每天由工艺人员确认 现场人员若发现相同EVA不同程序产生 及时找工艺人员确认在层压很多小组件的时候要求放置速度快一些 可以请上道工序或者下道工序人员帮忙 封装工艺 32 太阳电池边框及接线盒装配 封装工艺 装框及装接线盒是将固化层压件变成便于电性能输出和便于安装的组件的过程该过程用于提高组件的机械性能和用于保证组件的电性能输出 33 装框的工艺要求 丁基密封橡胶要求均匀布满铝合金槽内螺丝不得打毛 出现划手情况在大型组件装框时要求组件不得出现中间股出现象 封装工艺 34 装接线盒的工艺要求 如图所示 接线盒涂胶不得超过限定范围在焊接引出线时要求焊接牢固可靠 封装工艺 硅胶的厚度不得超过4mm 35 装框的设备操作 在使用层叠台前检查装框所需要真空是否已经完全到位将组件有电池的面朝上放置于装框机的牛眼上在四周放置铝合金边框 稍稍卡住边缘旋动慢速低压旋钮 让边框缓缓卡住玻璃待卡紧后启动高压旋钮
