《工程建筑光伏构件的功能设计生产》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程建筑光伏构件的功能设计生产（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、武搂娥夬挈WUHAN TEXTILE UNIVERSITY建筑光伏构件的功能设计及生产设计题目 *姓名：班级：学号：指导教师：成绩评定：201*年*月/日一.光伏组件生产工艺流程：A、工艺流程：1、电池检测2、正面焊接一检验一3、背面串接一检验一4、敷设（玻璃清洗、材料切 割、玻璃预处理、敷设）5、层压6、去毛边（去边、清洗）7、装边框（涂胶、 装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）8、焊接接线盒9、高压测试10、组件测试 一外观检验一11、包装入库；B、工艺简介：1、电池测试：由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽相同，所以为了有 效的将性能一致或相近的电池组合在一起，所以应根据其性能参
2、数进行分类；电池测试即通 过测试电池的输出参数（电流和电压）的大小对其进行分类。以提高电池的利用率，做出质 量合格的电池组件。2、正面焊接：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，我 们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯（利 用红外线的热效应）。焊带的长度约为电池边长的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。（我们公司采用的是手工焊接）3、背面串接：背面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串，我们目前采用的工艺 是手动的，电池的定位主要靠一个膜具板，上面有36个放直电池片的凹槽，槽的大小和电 池的大小相对应
3、，槽的位置巳经设计好，不同规格的组件使用不同的模板，操作者使用电烙 铁和焊锡丝将“前面电池”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36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。4、层压敷设：背面串接好且经过检验合格后，将组件串、坡璃和切割好的EVA、玻璃纤 维、背板按照一定的层次敷设好，准备层压。玻璃事先涂一层试剂（primer）以增加玻璃 和EVA的粘接强度。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、EVA、玻璃纤维、背板）。5、组件层压：将敷设好的电池放入层压机内，通过抽直空将组件
4、内的空气抽出，然后加热 使EVA熔化将电池、坡璃和背板粘接在一起；最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的 关键一步，层压温度层压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化EVA时，层压循 环时间约为25分钟。固化温度为150o6、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；给坡璃组件装铝框，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。边框和坡璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键 连接。8、焊接接线盒：在组件背面引线处焊接一个盒子，以利于电池与其他设备或电池间的连接。9、高压测试：高压测试是指在组件边框
5、和电极引皴间施加一定的电压，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。10、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。二.光伏构件的功能太阳电池是将太阳光直接转换为电能的最基本元件，一个单体太阳能电池的 单片为一个PN结，工作电压约为0.5V,工作电流约为20 25mA/cm2, 一般 不能单独作为电源使用。因而需根据使用要求将若干单体电池进行适当的连接并 经过封装后，组成一个可以单独对外供电的最小单元即组件（太阳能电池板）。 其功率一般为几瓦至几十瓦，具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力，广泛 应用于各个领域和
6、系统。当应用领域需要较高的电压和电流，而单个组件不能满足要求时，可把多个 组件通过串连或并联进行连接，以获得所需要的电压和电流，从而使得用户获取 电力。根据负荷需要，将若干组件按一定方式组装在固定的机械结构上，形成直 流发电的单元，即为太阳能电池阵列，也称为光伏阵列或太阳能电池方阵。一个 光伏阵列包含两个或两个以上的光伏组件，具体需要多少个组件及如何连接组件 与所需电压（电流）及各个组件的参数有关。太阳能电池片并、串联组成太阳能电池组件；太阳能电池组件并、申联构成 太阳能电池阵列。组件概述光伏组件（俗称太阳能电池板）是将性能一致或相近的光伏电池片（整片的两种规格 125*125mm、156*
7、156mm）,或由激光机切割开的不同规格的太阳能电池，按一定的排 列串、并联后封装而成。由于单片太阳能电池片的电流和电压都很小，把他们先串朕获得高 电压，再并联获得高电流后，通过一个二极管（防止电流回输）然后输出。电池申朕的片数 越多电压越高，面积越大或并朕的片数越多则电流越大。如一个组件上串朕太阳能电池片的 数量是36片，这意味着这个太阳能组件大约能产生17伏的电压。电池的连接与失配失配的影响:失配损失是由于电池或者组件的互朕引起的，这些电池或者组件没有相同的特 性或者经历了不同的条件。在PV组件和方阵中，在某种条件下失配问题是一个严重的问题, 因为一个组件在最差情况的输出是由其中的具有最低
8、输出的太阳电池决定。例如，当一个太 阳电池被遮挡而组件中的其它的太阳电池并没有被遮挡时，一个处于“良好”状态的太阳电 池产生的功率可以被低性能的太阳电池耗散，而不是提供给负载。这可以导致非常高的局部 电力耗散，并且由此而产生的局部加热可以引起组件不可恢复的损伤。太阳能电池在串、并联成电池组件时，由于每片太阳能电池电性能不可能绝对一致，这就使 得申、并联后的输出总功率往往小于各个单体太阳能电池输出功率之和，称作太阳能电池的 失配,在太阳能组件的制造以及组建安装为阵列的过程中，失配问题总会存在，并或多或少 的影响太阳能电池的性能。这是因为：1,太阳能电池的生产工艺决定了每一个单体不可能 绝对一致；
9、2,实际使用中每个单体还将由于遮挡，灰尘，表面损伤等原因造成个体差异。太阳能电池的串朕连接与失配太阳能电池串朕连接时，总输出电流为最小一片电池的值，而其总的输出电压为各电池电压 之和。太阳能电池串朕使用时的失配损失要严重得多，一旦有一个单体电流小于其他单体, 因为输出电流将取所有单个电池中最小值，整个串朕回路中其他的单体的电流也将降低，从 而大大降低整个回路的输出功率。如下图所示，当一串具有几个高电流太阳电池的串中有一个低电流的太阳电池时，产生热斑。10 cells in series9 unshaded cells1 shaded celllftheteminal& of the modul
10、e are connected (module Is c), the power from the unshaded cells is dissipated across the shaded cell.一串太阳电池中有一个被遮挡，减少了好电池的电流，使得好电池要产生更高的电压。这个 电压通常使坏电池反偏。如果总串朕串上的工作电流接近于坏电池的短路电流，总电流就是被坏电池所限制的。好电 池产生的额外的电流使好电池正向偏置。如果申朕串被短路，这个跨过这些好电池的正向偏 压就使得被遮挡的电池反向偏置。当许多串朕的电池在阴影遮挡的电池上引起很大的反向偏 压时，导致差电池上有很大的热耗散，就发生了热斑
11、。必然地，好电池上的全部的发电容量 都耗散在差电池上。在相同面积上的大量的功率耗散导致局部发热或者热斑，转而产生破坏性的影响，例如电池或玻璃的破裂、焊料的熔化或者太阳电池的衰降。太阳能电池的并联连接与失配太阳能电池并朕连接时，并朕输出电压保持一致而输出电流为各并朕电池电流之和。太阳能 电池并朕使用时失配损失比率朕使用时小，只要最差的电池的开路电压高于该组电池的工作 电压，则输出电流仍为各单体电流之和。失配损失仅来自于一些没有工作在最大工作点的单 体。如果其中有单体的开路电压低于工作电压，则该单体将成为负载而消耗能量。通常可采 用在每一块并朕支路加防反二极管的方法，尽管不能增加该之路的输出，但可
12、以防止电流倒 流。在设计中主要是确定组件工作电压和功率这两个参数，按输出电压要求以一定数量（n）的 电池片（或根据需要切割成相应大小）用互连条相互串朕起来，以满足用户所需求的输出电 压，然后按输出功率要求以一定数量（m）的电池片用汇流条并联起来，并通过层压封装而 成为太阳能电池组件。对于通常使用的12V电池组件,一般采用一串36片太阳能电池片， 即n=36, m=lo图分别为太阳能电池组件工作原理图和等效电路图。十接36 les负载图为太阳能电池组件工作原理图图为太阳能电池组件等效电路图在小组件中，太阳电池是串朕联接的，所以没有并朕失配的问题。在大的方阵中通常有组件 的并联，所以通常是组件水平上而不是电池水平上发生并朕失配。Cell 1并朕朕接的太阳电池。相互并联的太阳电池上的电压总是相同的，并且总电流是各个独立太 阳电池电流的和。
