太阳能电池组件识培训

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1、 太阳能电池组件太阳能电池组件 本章主要介绍本章主要介绍: 基本概念基本概念 光伏电池的互联光伏电池的互联 太阳电池组件的结构及类型太阳电池组件的结构及类型 封装材料封装材料 设备设备 封装工艺封装工艺 电池组件失效问题探讨电池组件失效问题探讨Quartz sandPolysiliconIngots CellWaferModule3.1 基本概念基本概念 太太阳阳电电池池是是光光电电转转换换系系统统的的最最小小单单元元,称称之之为为单单体体太太阳阳电电池池或或称称电电池池片片。电电池池片片一一般般不不直直接接作为电源使用,主要有以下的原因:作为电源使用,主要有以下的原因: 单单体体电电池池是是

2、由由硅硅晶晶材材料料制制成成,薄薄而而脆脆,不不能能经受较大的撞击;经受较大的撞击; 太太阳阳电电池池必必须须与与大大气气隔隔绝绝使使用用,因因为为大大气气中中的的水水分分和和腐腐蚀蚀性性气气体体会会缓缓慢慢地地腐腐蚀蚀电电极极,逐逐渐渐使使电极脱落;电极脱落; 电电池池片片的的工工作作电电压压是是 0.40.40.6 0.6 V V,远远不不能能满足一般用电设备的电压要求。满足一般用电设备的电压要求。地面应用的太阳电池组件的技术要求如下:地面应用的太阳电池组件的技术要求如下: 有一定的标称工作电压和输出功率;有一定的标称工作电压和输出功率; 组组件件的的寿寿命命长长,要要求求正正常常工工作作

3、20203030年年,而而且且所所用用材材料料、零零部部件件及及其其结结构构的的使使用用寿寿命命一一致,不会因部分损坏而造成整个组件失效;致,不会因部分损坏而造成整个组件失效; 有良好的电绝缘性;有良好的电绝缘性; 有有足足够够的的机机械械强强度度,能能经经受受运运输输、安安装装和使用过程中的振动、冲击和其它应力;和使用过程中的振动、冲击和其它应力; 组合引起的效率损失小;组合引起的效率损失小; 成本较低。成本较低。 太太阳阳电电池池片片本本身身具具有有良良好好的的稳稳定定性性,它它的的器器件件结结构构也也是是一一种种稳稳定定的的物物理理结结构构,如如果果是是在在密密封封良良好好的的理理想想条

4、条件件下下使使用用具具有有极极长长的的寿寿命命,而而现现在在的的产产品品中中只只能能保保证证2025年年寿寿命命的的原原因因就就在在于于封封装装材材料料和和封封装装工工艺艺的的限制。限制。 太太阳阳电电池池组组件件的的性性能能中中最最重重要要的的就就是是组组件件的的耐耐老老化化性性能能,而而这这主主要要是是由由封封装装材材料料的的耐耐老老化化性性能能决决定定的的,所所以以在在这这个个领领域域内内材材料料是是第第一一位位的的,关关于于组组件件最最重重要要的的研研究究工工作作都都是是围围绕绕材材料料展展开开的的,其其目目的的就就是是延延长长组组件的寿命,同时还要降低生产成本。件的寿命,同时还要降低

5、生产成本。3.2 3.2 光伏电池的互联光伏电池的互联3.2.1 3.2.1 相同特性电池的互联相同特性电池的互联 在在理理想想情情况况下下,在在组组件件中中的的电电池池会会表表现现出出来来同同样样的的特特性性,并并且且整整个个组组件件与与单单个个电电池池的的I-VI-V曲曲线线具具有有相相同同的的形形状状,只只是是坐坐标标轴轴的的尺尺度度会会有有差差异异。因因此此对对N N个个串串联联和和M M个个并并联联起起来的电池:来的电池: 3.2.2 3.2.2 非相同特性电池的互联非相同特性电池的互联 在在实实际际情情况况下下,所所有有电电池池都都具具有有不不同同的的特特性性,输输出出最最小小的的

6、电电池池限限制制了了整整个个组组件件的的总总输输出出。组组件件中中电电池池的的最最大大输输出出的的总总和和与与组组件件实实际际达达到到的的最最大大输输出出之之间间的的差差别别就就是是失失谐谐损耗。损耗。 确定并联电池组短路电流的方法确定并联电池组短路电流的方法确定并联电池组开路电压的方法确定并联电池组开路电压的方法确定串联电池组开路电压和短路电流的方法确定串联电池组开路电压和短路电流的方法3.2.3 3.2.3 非相同特性的电池组件非相同特性的电池组件 假假如如上上述述图图中中的的电电池池被被替替换换成成电电池池组组件件、电电池池串串、电电池池模模块块或或者者源源电电路路,会会出出现现相相似似

7、的的效效果果和和曲曲线线形形状状。来来自自于于不不同同厂厂家家的的电电池池或或组组件件,即即使使额额定定电电流流相相同同,仍仍可可能能具具有不同的光谱响应,从而导致失谐损耗的出现。有不同的光谱响应,从而导致失谐损耗的出现。 3.2.4 3.2.4 热斑效应热斑效应 存存在在于于组组件件里里的的失失谐谐电电池池可可导导致致某某些些电电池池在在产产生生能能量量而而某某些些电电池池在在消消耗耗能能量量。当当组组件件或或者者组组件件串串被被短短路路时时,所所有的有的“好好”电池的输出都会消耗在电池的输出都会消耗在“坏坏”电池上。电池上。3.2.4 3.2.4 热斑效应热斑效应 能能量量在在“坏坏”电电

8、池池上上的的消消耗耗导导致致电电池池P-NP-N结结的的局局部部击击穿穿,在在很很小小的的区区域域会会产产生生很很大大的的能能量量消消耗耗,导导致致局局部部过过热热,称称为为“热热斑斑”,从从而而会会导导致致电电池池或或玻玻璃璃开开裂裂、焊焊料料熔熔化化等等破破坏性的结果,电池组件也会发生同样的问题。坏性的结果,电池组件也会发生同样的问题。- -热斑效应热斑效应 对于热斑问题和失谐电池,一个解决办法是在原电路对于热斑问题和失谐电池,一个解决办法是在原电路基础上加装旁路二极管。基础上加装旁路二极管。 当当光光线线不不被被遮遮挡挡时时,每每个个二二极极管管处处于于反反偏偏压压,每每个个电电池池都都

9、产产生生电电能能。当当一一个个电电池池被被遮遮挡挡时时就就会会停停止止产产生生电电能能,成成为为一一个个高高阻阻值值电电阻阻,同同时时其其他他电电池池促促使使其其反反偏偏压压,导导致致连连接接电电池池两两端端的的二二极极管管导导通通,原原本本流流过过被被遮遮挡挡电电池池的电流被二极管分流。的电流被二极管分流。具有故障电池的电池矩阵的输出具有故障电池的电池矩阵的输出 有一个旁路二极管的有一个旁路二极管的“坏坏”电池对总输出的影响电池对总输出的影响 当当总总电电路路短短路路时时, “坏坏”电电池池和和二二极极管管上上消消耗耗的的能能量约等于一个量约等于一个“好好”电池的输出能量。电池的输出能量。

10、将将每每个个电电池池配配备备一一个个旁旁路路二二极极管管成成本本太太高高,所所以以二二极极管管通通常常会会连连接接于于一一组组电电池池的的两两端端,被被遮遮挡挡的的电电池池的的最最大大功功率消耗大约等于该电池所在电池组的总发电能力。率消耗大约等于该电池所在电池组的总发电能力。 对对于于硅硅太太阳阳电电池池,在在不不引引起起损损坏坏的的情情况况下下,一一个个旁旁路路二二极极管管最最多多连连接接1015个个电电池池。因因此此对对于于通通常常的的36电电池池组组件件,最最少少需需要要3个个旁旁路路二二极极管管以以保保证证不不被被热热斑斑效效应应所损坏。所损坏。 如如果果商商业业组组件件不不具具有有旁

11、旁路路二二极极管管,要要保保证证组组件件不不会会长长时时间间被被短短路路,并并且且那那部部分分组组件件不不会会被被周周围围建建筑筑物物或邻近的电池阵列所遮挡。或邻近的电池阵列所遮挡。 在在每每个个太太阳阳能能电电池池内内部部集集成成一一枚枚二二极极管管的的方方案案也也是是可可行行的的,它它是是确确保保各各个个电电池池都都不不被被损损坏坏的的一一个个低低成成本方法。本方法。 合合格格的的二二极极管管应应当当能能够够承承受受其其保保护护组组件件的的2倍倍开开路路电压或者电压或者1.3倍的短路电流的工作条件。倍的短路电流的工作条件。 一一些些组组件件包包含含阻阻塞塞二二极极管管,保保证证电电流流只只

12、会会从从组组件件流流出出。例例如如,它它可可以以防防止止夜夜间间蓄蓄电电池池对对太太阳阳电电池池放放电电。因因为为阻阻塞塞二二极极管管会会消消耗耗一一部部分分电电能能,所所以以不不是是所所有有的的电电池池串串都都具具有有阻阻塞塞二极管。二极管。 与与旁旁路路二二极极管管相相似似,阻阻塞塞二二极极管管应应当当可可以以承承受受其其保保护护组组件件的的2倍倍开开路路电电压压或或者者1.3倍倍的的短路电流。短路电流。3.2 太阳电池组件的结构及类型太阳电池组件的结构及类型 根根据据太太阳阳电电池池片片的的类类型型太太阳阳电电池池组组件件可可分分为为:单单晶晶硅硅组组件件、多多晶晶硅硅组组件件、砷砷化化

13、镓镓组组件件、非非晶晶硅硅薄薄膜膜电电池池组组件件等等,其其中中晶晶体体硅硅电电池池组组件件约约占占市市场场的的8090。 封封装装材材料料与与工工艺艺也也不不尽尽相相同同,主主要要分分为为:环环氧氧树树脂脂胶胶封封、层层压压封封装装、硅硅胶胶封封装装等等。目目前前用用得得最最多多的的是是层层压压封封装装方方式式,因因为为这这种种封封装装方方式式适适宜宜于于大大面面积电池片的工业化封装。积电池片的工业化封装。 常常见见太太阳阳电电池池组组件件输输出出峰峰值值功功率率有有 8, 10, 20, 36,40, 50, 75, 160W等等。 大大功功率率的的太太阳阳电电池池发发电电系系统统须须将将

14、多多个个组组件件连连接接成成方方阵阵。太太阳阳电电池池单单体体、 组组件件和和方方阵阵见见图图 2所所示示。组组件件使使用用较较多多的的是是9串串4列列或或12串串3列列共共36片片串串联,额定电压为联,额定电压为12V的组件。的组件。太阳电池组件的常见结构形式太阳电池组件的常见结构形式 1 玻璃壳体式结构玻璃壳体式结构 玻璃壳体式太阳电池组件示意图玻璃壳体式太阳电池组件示意图 1-玻璃壳体玻璃壳体;2-硅太阳电池硅太阳电池;3-连接条连接条;4-粘接剂粘接剂; 5-衬底衬底;6-下底板下底板;7-边框线边框线;8-电极接线柱电极接线柱 2 平板式太阳电池组件平板式太阳电池组件 glassEV

15、AcellsEVA TPTJunction box目前平板式太阳电池是由高转换效率的单片太阳电池、目前平板式太阳电池是由高转换效率的单片太阳电池、EVA胶胶膜、低铁钢化玻璃和膜、低铁钢化玻璃和TPT复合薄膜组成,采用层压封装工艺。复合薄膜组成,采用层压封装工艺。 成品太阳电池组件正面外成品太阳电池组件正面外成品太阳电池组件正面外成品太阳电池组件正面外观观观观成品太阳电池组件正面外观成品太阳电池组件正面外观成品太阳电池组件正面外观成品太阳电池组件正面外观 全胶密封太阳电池组件示意图全胶密封太阳电池组件示意图 1-硅太阳电池硅太阳电池;2-粘接剂粘接剂;3-电极引线电极引线;4-下底板下底板;5-

16、互连条互连条 3 全胶密封太阳电池组件全胶密封太阳电池组件全胶密封太阳电池组件一般采用全胶密封太阳电池组件一般采用环氧树脂环氧树脂封装或封装或硅胶硅胶封装。封装。双双面面玻玻璃璃太太阳阳电电池池组组件件-光光伏伏建建筑筑一一体体化化 与与普普通通组组件件结结构构相相比比,双双面面玻玻璃璃组组件件利利用用玻玻璃璃代代替替TPE(或或TPT)作作为为组组件件背背板板材材料料,如如图图所所示示。由由于于这这种种组组件件有有美美观观、透透光光的的优优点点,在在光光伏伏建建筑筑上上应应用用非非常常广广泛泛,如如:太太阳阳能能智智能能窗窗,太太阳阳能能凉凉亭亭和和光光伏伏建建筑筑顶顶棚棚、光光伏伏玻玻璃璃

17、幕幕墙墙等等。与与建建筑筑结结合合是是太太阳阳能能光光电电发发展展的的一一大大趋趋势势,预预计计双双面面玻璃组件商业市场会进一步扩大。玻璃组件商业市场会进一步扩大。 n如如何何让让太太阳阳能能电电池池与与建建筑筑物物的的屋屋顶顶和和外外墙墙相相结结合合,既既能能够够遮遮挡挡一一部部分分阳阳光光,又又能能够够让让一一部部分分阳阳光光射射入入建建筑筑物内部?物内部?n一一种种解解决决办办法法:德德国国设设计计师师们们将将不不透透明明的的太太阳阳能能电电池池安安装装于于双双面面玻玻璃璃之之间间,并并且且在在电电池池片片与与电电池池片片之之间间留留出出一定的空隙。一定的空隙。每个屋顶35KW美国美国S

18、pringerville 4.6MWp光伏电站光伏电站Leipziger Land. 32,727 块块153Wp的组件的组件 = 5 MWp西班牙20MW光伏电站 3.3 封装材料封装材料 太太阳阳电电池池组组件件使使用用的的封封装装材材料料有有环环氧氧树树脂脂、有有机机硅硅树树脂脂、玻玻璃璃、EVA、Tedlar或或Tedlar复复合薄膜合薄膜(如如TPT或或TPE)、连接条、铝框等、连接条、铝框等。 封封装装材材料料的的特特性性对对太太阳阳电电池池组组件件的的性性能能、使使用用寿寿命命有有重重要要影影响响。优优良良的的太太阳阳电电池池组组件件,除除了了要要求求太太阳阳电电池池本本身身效效

19、率率要要高高外外,优优良良的的封封装装材料和合理的封装工艺也是不可缺少的。材料和合理的封装工艺也是不可缺少的。 3.3.1 环氧树脂环氧树脂 环氧树脂用于环氧树脂用于环氧树脂胶封环氧树脂胶封太阳电池组件。太阳电池组件。 环环氧氧树树脂脂是是指指分分子子中中还还有有两两个个或或两两个个以以上上环环氧氧基基团团的的线线性性有有机机高高分分子子化化合合物物。通通过过改改变变固固化化剂剂、促促进进剂剂等等,环环氧氧树树脂脂的的配配方方可可以以千千变变万万化化,从从而而具备各种不同的性能,以满足各种不同的要求。具备各种不同的性能,以满足各种不同的要求。 特性特性机械性能优良;机械性能优良;耐化学药品性和

20、耐气候性好;耐化学药品性和耐气候性好;电绝缘、尺寸稳定性好。电绝缘、尺寸稳定性好。优优异异的的工工艺艺性性:可可供供选选择择的的品品种种多多、固固化化方便、黏附力强和固化收缩率低。方便、黏附力强和固化收缩率低。 用用于于封封装装太太阳阳电电池池的的环环氧氧树树脂脂一一般般为为双双组组分分液液体体,使使用用时时现现场场配配制制,主主要要是是透透光光性性、耐耐湿湿性性、绝绝缘缘性性和和气气密密性性好好。环环氧氧树树脂脂一一般般在在小小型型组组件件的的封封装装上上应应用用较较多,主要用于太阳能草坪灯、玩具等消费品等。多,主要用于太阳能草坪灯、玩具等消费品等。环氧树脂作为太阳电池封装材料存在的问题:环

21、氧树脂作为太阳电池封装材料存在的问题:1.1.耐老化性能相对差,容易老化而变黄。耐老化性能相对差,容易老化而变黄。2.2.使使用用过过程程中中还还会会由由于于老老化化导导致致材材料料脆脆化化,通通过过对对环氧树脂改性可在一定程度上改善其耐老化性能。环氧树脂改性可在一定程度上改善其耐老化性能。3.3.封封装装材材料料要要求求具具有有较较高高的的耐耐湿湿性性和和气气密密性性。但但环环氧氧树树脂脂是是高高分分子子材材料料,其其分分子子间间距距离离为为5050200nm200nm,大大大大超超过过水水分分子子的的体体积积。水水的的渗渗透透降降低低电电池池的的使使用用寿寿命命。提提高高环环氧氧树树脂脂的

22、的疏疏水水性性是是有有效效地提高其耐湿性的一项措施。地提高其耐湿性的一项措施。4.4.用用环环氧氧树树脂脂封封装装太太阳阳电电池池时时,由由于于与与其其它它材材料料的的膨膨胀胀系系数数不不同同,在在成成型型固固化化过过程程而而产产生生内内应应力力,造造成成强强度度下下降降、老老化化龟龟裂裂、封封装装开开裂裂、空空洞洞、剥剥离离等等各各种种缺缺陷陷。通通过过添添加加改改性性剂剂或或增增塑塑剂剂可可以以降降低低材材料料体体系系的的内内应应力力;加加入入“软软”的的聚聚合合物物粒粒子子如如橡橡胶胶、硅硅胶胶,形形成成一一种种使使应应力力易易于于传传递递和和耗耗散散的的结结构构,也也可可大大大大降降低

23、低材材料料的的内内应应力力。但但是是,要要求求添添加加的的材材料料既既与与环环氧氧树树脂脂融融合,又不影响封装后电池的透光性显得难度大。合,又不影响封装后电池的透光性显得难度大。 环环氧氧树树脂脂封封装装太太阳阳电电池池组组件件工工艺艺简简单单、材材料料成成本本低低廉廉,在在小小型型组组件件封封装装上上使使用用较较多多,早早期期太太阳阳能能草草坪坪灯灯大大都都采采用用这这种种组组件件。但但由由于于环环氧氧树树脂脂抗抗热热氧氧老老化化、紫紫外外老老化化的的性性能能相相对对较较差差,有有被被EVA层层压压封封装取代的趋势。装取代的趋势。 3.3.2 有机硅胶有机硅胶 有机硅胶用于有机硅胶用于硅胶封

24、装硅胶封装太阳电池组件。太阳电池组件。 有有机机硅硅化化合合物物,是是指指含含有有Si-CSi-C键键、且且至至少少有有一一个个有有机机基基是是直直接接与与硅硅原原子子相相连连的的化化合合物物,习习惯惯上上也也常常把把那那些些通通过过氧氧、硫硫、氮氮等等使使有有机机基基与与硅硅原原子子相相连连接接的的化化合合物物也也当当作作有有机机硅硅化化合合物物。其其中中,以以硅硅氧氧键键(-Si-0-Si-)为为骨骨架架组组成成的的聚聚硅硅氧氧烷烷,是是有有机机硅硅化化合合物物中中为为数数最最多多,研研究究最最深深、应应用用最最广广的的一一类类,约约占总用量的占总用量的90%以上。以上。 有有机机硅硅胶胶

25、是是具具有有特特殊殊结结构构的的封封装装材材料料,兼兼具具有有无无机机材材料和有机材料的许多特性:料和有机材料的许多特性: 1.1.耐高温耐高温、耐低温耐低温、耐老化耐老化、抗氧化抗氧化、电绝缘电绝缘、疏水疏水。 2.2.是弹性体。是弹性体。 3.3.硅硅胶胶分分为为中中性性、酸酸性性等等,酸酸性性硅硅胶胶因因为为会会腐腐蚀蚀硅硅片片,所以一般使用中性硅胶。所以一般使用中性硅胶。 4.4.硅胶对玻璃陶瓷、金属等黏结力很强。硅胶对玻璃陶瓷、金属等黏结力很强。 5.5.有机硅胶是一种透明材料,有机硅胶是一种透明材料,透光率可达透光率可达9090以上以上。 6.6.具有低温固化的特点。具有低温固化的

26、特点。 特性特性有机硅胶作为太阳电池封装材料存在的问题:有机硅胶作为太阳电池封装材料存在的问题: 有有机机硅硅膜膜在在热热、空空气气、潮潮气气等等老老化化条条件件下下,聚聚硅硅氧氧烷烷的的侧侧基基极极易易被被氧氧化化,从从而而发发生生大大分分子子的的侧侧链链或或有有机机自自由由基基的的耦耦合合等等副副反反应应而而老老化化,使使物物理理性性能能发发生生明明显显的的变变化化,因因此此,封封装装太太阳阳电电池池组组件件用用的的硅硅胶胶需需要加入适宜的添加剂来提高其老化性能。要加入适宜的添加剂来提高其老化性能。 3.3.3 EVA胶膜胶膜 EVAEVA胶胶膜膜用用于于层层压压封封装装太太阳阳电电池池组

27、组件件。标标准准的的太太阳阳电电池池组组件件中中一一般般要要加加入入两两层层EVAEVA胶胶膜膜,EVAEVA胶胶膜膜在电池与玻璃、电池与在电池与玻璃、电池与TPTTPT之间起粘接作用。之间起粘接作用。 (1) EVA胶膜简介胶膜简介l 太太阳阳电电池池硅硅晶晶片片若若直直接接暴暴露露于于大大气气中中,其其光光电电转转换换效效能能会会衰衰减减。为为此此采采用用透透明明、耐耐光光老老化化、粘粘接接性性好好、能能承承受受大大气气变变化化且且具具有有弹弹性性的的EVAEVA胶胶层层将将硅硅晶晶片片组组包包封封,并并和和上上层层保保护护材材料料玻玻璃璃、下下层层保保护护材材料料TPTTPT粘合为一体,

28、构成太阳电池板。粘合为一体,构成太阳电池板。l EVAEVA是是乙乙烯烯与与醋醋酸酸乙乙烯烯脂脂的的共共聚聚物物,EVAEVA具具有有优优良良的的柔柔韧韧性性、耐耐冲冲击击性性、弹弹性性、光光学学透透明明性性、低低温温绕绕曲曲性性、粘粘着着性性、耐耐环环境境应应力力开开裂裂性性、耐耐候候性性、耐耐腐蚀性、热密封性以及电性能等。腐蚀性、热密封性以及电性能等。l上世纪上世纪8080年代前,国内外曾试过用液态硅树脂和年代前,国内外曾试过用液态硅树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂片聚乙烯醇缩丁醛树脂片(PVB)(PVB),但因价格高、施工,但因价格高、施工条件苛刻、物性不好而被淘汰。条件苛刻、物性不好而被淘汰。

29、l 8080年年代代起起国国外外开开始始研研制制EVAEVA胶胶膜膜,它它是是一一种种热热熔熔粘粘接接胶胶膜膜,常常温温下下无无粘粘性性而而具具抗抗粘粘连连性性,经经一一定定条条件件热热压压便便发发生生熔熔融融粘粘接接与与交交联联固固化化,在在太太阳阳电电池池封封装与户外使用上均获得了相当满意的结果。装与户外使用上均获得了相当满意的结果。l 我我国国于于上上世世纪纪8080年年代代中中期期开开始始,陆陆续续从从美美国国引引进进单单晶晶硅硅太太阳阳电电池池生生产产线线,并并逐逐年年从从美美国国进进口口EVAEVA胶胶膜膜。为为改改变变每每年年进进口口封封装装材材料料的的被被动动局局面面,国国家家

30、科委将科委将EVAEVA胶膜国产化列入胶膜国产化列入“八五八五”攻关计划。攻关计划。l 浙浙江江化化工工研研究究院院等等单单位位于于8080年年代代后后期期着着手手EVAEVA胶胶膜国产化研究。膜国产化研究。l 19951995年年1111月月由由国国家家科科委委在在杭杭州州通通过过了了浙浙江江化化工工研研究究院院的的成成果果鉴鉴定定与与攻攻关关验验收收。该该成成果果获获得得浙浙江江省省19961996年年度度科科技技进进步步二二等等奖奖。 EVAEVA胶胶膜膜的的研研究究成成功功,填补了国内空白。填补了国内空白。l 19981998年年浙浙江江化化工工研研究究院院建建成成了了国国内内第第一一

31、条条年年产产3030万万平平方方米米、幅幅宽宽达达1000mm1000mm以以上上太太阳阳能能电电池池EVAEVA胶胶膜膜生生产产线线,同同时时将将第第二二代代快快速速固固化化胶胶膜膜产产品品推推向向市市场场,获获得得大大量量使使用用。20022002年年获获国国家家发发改改委委/ /世世界界银银行行/GEF/GEF技术进步项目支持。技术进步项目支持。l EVAEVA的的性性能能主主要要取取决决于于分分子子量量和和醋醋酸酸乙乙烯烯酯酯( (以以VAVA表示表示) )的含量:的含量: 当当分分子子量量一一定定时时,VAVA的的含含量量增增高高,EVAEVA的的弹弹性性、柔柔软软性性、粘粘结结性性

32、、相相溶溶性性和和透透明明性性提提高高;VAVA的的含含量降低,量降低,EVAEVA则接近于聚乙烯的性能。则接近于聚乙烯的性能。 当当VAVA含含量量一一定定时时,分分子子量量降降低低则则软软化化点点下下降降,而而加加工工性性及及表表面面光光泽泽改改善善,但但强强度度降降低低;分分子子量量增大,可提高耐冲击性和应力开裂性。增大,可提高耐冲击性和应力开裂性。 l EVAEVA胶胶膜膜是是一一种种热热固固性性的的膜膜状状热热熔熔胶胶,常常温温下下不不发发粘粘,便便于于操操作作;在在熔熔融融状状态态下下,它它和和硅硅晶晶片片、玻玻璃璃、TPTTPT产产生生粘粘接接,成成为为太太阳阳电电池池板板。优优

33、质质的的EVAEVA胶胶膜膜经经加加热热封封装装后后,变变得得完完全全透透明明,它它和和玻玻璃璃粘粘合合后后能能提提高高玻玻璃璃的的透透光光率率,起起着着增增透透的作用的作用. .l 未未经经改改性性的的EVAEVA具具有有透透明明、柔柔软软、有有热热熔熔粘粘接接性性、熔熔融融温温度度低低(80)(80)、熔熔融融流流动动性性好好等等特特点点,这这些些特征满足了太阳电池封装的需求。特征满足了太阳电池封装的需求。 但但其其耐耐热热性性差差,易易延延伸伸而而弹弹性性低低,内内聚聚强强度度低低而而抗抗蠕蠕变变性性差差,易易产产生生热热胀胀冷冷缩缩致致硅硅晶晶片片碎碎裂裂。为为此此要要对对EVAEVA

34、进进行行改改性性,其其办办法法是是采采取取化化学学交交联联,即即在在EVAEVA中中添添加加有有机机过过氧氧化化物物交交联联剂剂,当当EVAEVA胶胶膜膜加加热热到到一一定定温温度度时时,交交联联剂剂分分解解产产生生自自由由基基,引引发发EVAEVA分分子子间间的的结结合合,形形成成三三维维网网状状结结构构,使使EVAEVA胶胶层层交交联联固固化化,当当交交联联度度达达到到6565以以上上时时就就能能承承受受大大气气的的变化,不再发生热胀冷缩。变化,不再发生热胀冷缩。l 如如果果EVAEVA胶胶膜膜未未经经改改性性,它它必必定定会会受受紫紫外外线线破破坏坏,发发生生龟龟裂裂,或或降降解解变变色

35、色,或或和和玻玻璃璃、TPTTPT脱脱胶胶,从从而而大大大大地地降降低低太太阳阳电电池池的的效效率率,缩缩短短其其使使用用寿寿命命,尤尤其其用用于于高高原原地地区区的的太太阳阳电电池池更更应应重重视视此此问问题题。因因此此还还要要采采取取抗抗紫紫外外光光老老化化措措施施: :使使EVAEVA胶胶层层内内含含有有吸吸收收紫紫外外光光的的主主、辅辅剂剂配配合合的的复复合合光光稳稳定定剂剂,能能起起到到吸吸收收紫紫外外光光的的协协同同效效应应。EVAEVA胶胶膜膜具具有有吸吸收收紫紫外外光光性性能能,除除保保护护EVAEVA胶胶层层本本身身外外,还还可可保保护护电电池池背背材材TPTTPT,从而能保

36、障太阳电池长年正常工作。,从而能保障太阳电池长年正常工作。 (2) EVA太阳电池胶膜主要性能指标太阳电池胶膜主要性能指标 一一般般说说来来,用用于于太太阳阳电电池池封封装装的的EVA胶胶膜膜必必须须满满足足以下主要性能指标。以下主要性能指标。 固固化化条条件件 快快速速型型,加加热热至至135,恒恒温温1520min;慢速型,加热至;慢速型,加热至145,恒温,恒温3040min。 厚厚度度 0.30.8mm;宽宽度度:1100mm,800mm,600mm等多种规格。等多种规格。 太太阳阳电电池池封封装装用用的的EVA胶胶膜膜固固化化后后的的性性能能要要求求 透透光光率率大大于于90;交交联

37、联度度大大于于65,剥剥离离强强度度(Ncm):玻玻璃璃胶胶膜膜大大于于30;TPT胶胶膜膜大大于于15;耐耐温温性性:高高温温80,低低温温-40,尺尺寸寸稳稳定定性性较较好好;具具有有较较好好的的耐耐紫紫外外光老化性能。光老化性能。 3.3.4 玻璃玻璃 标标准准太太阳阳电电池池组组件件的的盖盖板板材材料料通通常常采采用用低低铁铁钢钢化化玻玻璃璃,其其特特点点是是:透透过过率率高高、抗抗冲冲击击能能力力强强和和使使用寿命长。用寿命长。 钢钢化化玻玻璃璃是是一一种种预预应应力力玻玻璃璃,为为提提高高玻玻璃璃的的强强度度,通通常常使使用用化化学学或或物物理理的的方方法法,在在玻玻璃璃表表面面形

38、形成成压压应应力力,玻玻璃璃承承受受外外力力时时首首先先抵抵消消表表层层应应力力,从从而而提提高高了了承承载载能能力力,增增强强玻玻璃璃自自身身抗抗风风压压性性,寒寒暑暑性性,冲冲击性等。击性等。 钢化玻璃的主要优点钢化玻璃的主要优点:1. 是是强强度度较较之之普普通通玻玻璃璃提提高高数数倍倍,抗抗弯弯强强度度是是普普通通玻玻璃璃的的35倍倍,抗抗冲冲击击强强度度是是普普通通玻玻璃璃510倍倍,提提 高高 强强 度度 的的 同同 时时 亦亦 提提 高高 了了 安安 全全 性性 。2. 是是使使用用安安全全,其其承承载载能能力力增增大大改改善善了了易易碎碎性性质质,即即使使钢钢化化玻玻璃璃破破坏

39、坏也也呈呈无无锐锐角角的的小小碎碎片片,对对人人体体的的伤伤害害极极大大地地降降低低了了. 钢钢化化玻玻璃璃的的耐耐急急冷冷急急热热性性质质较较之之普普通通玻玻璃璃有有23倍倍的的提提高高,一一般般可可承承受受150以以上上的的温温差差变变化化,对对防防止止热热炸炸裂裂有有明明显显的的效效果。果。 钢化玻璃的缺点:钢化玻璃的缺点: 1. 钢钢化化后后的的玻玻璃璃不不能能再再进进行行切切割割,和和加加工工,只只能能在在钢钢化化前前就就对对玻玻璃璃进进行行加加工工至至需需要要的的形形状状,再再进进行行钢化处理。钢化处理。 2. 钢钢化化玻玻璃璃强强度度虽虽然然比比普普通通玻玻璃璃强强,但但是是钢钢

40、化化玻玻璃璃在在温温差差变变化化大大时时有有自自爆爆(自自己己破破裂裂)的的可可能能性性,而普通玻璃不存在自爆的可能性。而普通玻璃不存在自爆的可能性。 低低铁铁玻玻璃璃,又又称称超超白白玻玻璃璃、无无色色玻玻璃璃、高高透透明明玻玻璃璃,是是玻玻璃璃产产品品中中最最高高档档的的品品种种,具具有有高高透透光光率率、高高透透明明性性,产产品品晶晶莹莹剔剔透透、高高贵贵典典雅雅,有有玻玻璃璃家家族族“水水晶晶王王子子”之之称称。透透光光率率决决定定玻玻璃璃的的品品质质,浮浮法法玻玻璃璃的的透透光光率率为为86%,而而超超白白玻玻璃璃透透光光率率可可达达92%以以上上,主主要要应应用用于于高高档档建建筑

41、筑、电电子子产产品品、高高档档轿轿车车玻玻璃璃、太太阳阳能能电电池池、高高档档园园艺艺建建筑筑、高高档档玻玻璃璃家家具具、各各种种仿仿水水晶晶制制品品等等行行业业。太太阳阳能能的的开开发发与与应应用用也也将将为为超超白白玻玻璃璃的的发发展展提提供供巨巨大大商商机机太太阳阳能能光光伏伏发发电电系系统统的的玻玻璃璃基基片片就就需需要要使使用用超超白白玻玻璃璃。超超白白玻玻璃璃科技含量高,生产难度大,具有较强的获利能力。科技含量高,生产难度大,具有较强的获利能力。 超超白白玻玻璃璃中中铁铁是是被被作作为为有有害害杂杂质质来来对对待待的的,其其原原因因是是因因为为铁铁(通通常常以以Fe2O3和和FeO

42、的的形形式式同同时时存存在在于于玻玻璃璃中中),使使白白玻玻着着色色而而变变绿绿,增增大大玻玻璃璃的的吸吸热热率率,同同时时会会降降低低玻玻璃璃的的透透光光率率。玻玻璃璃中中铁铁的的来来源源主主要要由由原原料料本本身身、耐耐火火材材料料或或金金属属材材质质的的生生产产设设备备等等引引入入,一一般般很很难难完完全全避避免免,只只能能通通过过原原材材料料和和生生产产控控制制尽尽可可能能减减少少玻玻璃璃中中铁铁的的含含量量。目目前前,太太阳阳电电池池玻玻璃璃的的铁铁含含量量在在0.008%0.02%,而而普普通通浮浮法法玻玻璃璃的的铁铁含量一般在含量一般在0.7%以上。以上。 太太阳阳电电池池组组件

43、件用用的的低低铁铁玻玻璃璃,一一般般厚厚度度为为3.2mm,在在晶晶体体硅硅太太阳阳电电池池响响应应的的波波长长范范围围内内(3201100nm)透透光光率率达达90以以上上,对对于于波波长长大大于于1200nm的的红红外外线线有有较较高高的的反反射射率率,同同时时能能耐耐太太阳阳紫紫外外线线的的辐辐射射。利利用用紫紫外外-可可见见光光光光谱谱仪仪测测得得普普通通玻玻璃璃的的光光谱谱透透过过率率(图图3-5)与与太太阳阳电电池池组组件件用用的的超超白白玻玻璃璃光光谱谱透透过过率率(图图3-6)比比较较,普普通通玻玻璃璃在在波波段段7001100段段透透过过率率下下降降较较快快,明明显显低低于于

44、超超白白玻玻璃璃的的透透过过率。率。 由由于于玻玻璃璃体体内内含含铁铁量量过过高高及及玻玻璃璃表表面面的的光光反反射射过过大大是是降降低低太太阳阳能能利利用用率率的的主主要要原原因因之之一一。为为此此,人人们主要在以下三方面努力:们主要在以下三方面努力: 降降低低玻玻璃璃中中的的铁铁含含量量 如如河河南南思思可可达达新新型型能能源源材材料料有有限限公公司司选选用用低低铁铁石石英英砂砂做做熔熔制制超超白白玻玻璃璃的的原原料料。该该公公司司生生产产上上长长期期使使用用的的石石英英砂砂,铁铁含含量量都都低低于于40ppm,虽虽然然每每吨吨成成本本高高三三百百多多元元,但但生生产产的的超超白白玻玻璃璃

45、的的铁铁含含量量明明显显降降低低,通通常常在在110ppm以以下下,有有一一半半产产品品降降到到90ppm以以下下,以以致致保保证证了了超超白玻璃较高的透射性能。白玻璃较高的透射性能。 如如何何增增加加玻玻璃璃强强度度和和延延长长使使用用寿寿命命。目目前前,玻玻璃璃厂厂商商已已能能熟熟练练地地对对23mm薄薄玻玻璃璃进进行行物物理理或或化化学学钢钢化化处处理理,不不仅仅光光透透过过率率仍仍保保持持较较高高值值,而而且且使使玻玻璃璃的的强强度度提提高高为为普普通通平平板板玻玻璃璃的的34倍倍。薄薄玻玻璃璃经经过过钢钢化化处处理理后后,在在太太阳阳能能利利用用中中以以薄薄代代厚厚并并达达到到相相对

46、对降降低低玻玻璃璃铁铁含含量量,提提高高光光透透过过率率及及减减轻轻太太阳阳电电池池组组件件的的自自重重及及成成本本,不不仅仅切切实实可可行行,而而且且效效果明显。果明显。 研研制制新新的的防防反反射射涂涂层层或或减减反反射射表表面面材材料料。为为了了减减少少玻玻璃璃表表面面光光反反射射率率,玻玻璃璃制制造造商商们们通通过过物物化化处处理理方方法法,对对玻玻璃璃表表面面进进行行一一些些减减反反射射工工艺艺处处理理,可可制制成成“减减反反射射玻玻璃璃”,其其措措施施主主要要是是在在玻玻璃璃表表面面涂涂布布一一层层薄薄膜膜层层,可可行行之之有有效效地地减减少少玻玻璃璃的的反反射射率率。此此薄薄膜膜

47、层层又又称称之之为为减减反反射射涂涂层层。这这种种在在玻玻璃璃表表面面制制备备的的减减反反射射层层,可可采采用用真真空空沉沉积积法法、浸浸蚀蚀法法和和高高温温烧结法等工艺得以实现。烧结法等工艺得以实现。 玻玻璃璃制制造造商商们们选选用用浸浸蚀蚀法法工工艺艺为为多多。该该工工艺艺是是指指浸浸涂涂硅硅酸酸钠钠与与化化学学处处理理相相结结合合制制备备减减反反射射玻玻璃璃,其其工工艺艺流流程程大大致致如如下下:玻玻璃璃原原片片洗洗涤涤干干燥燥浸浸入入硅硅酸酸钠钠溶溶液液提提取取玻玻璃璃低低温温烘烘干干(或或自自然然风风干干) 二二次次化化学学处处理理提提取取并并烘烘干干检检测测(透透光光率率、反反射射

48、率率及及膜膜厚厚) 包包装装出出厂厂,该该工工艺艺方方法法可可使使玻玻璃璃透透光光率率比比原原先先提提高高45;如如3mm光光透透过过率率由由原原来来80提提高高到到85,折折射射率率较较高高的的超超白白玻玻璃璃光光透透过过率率可可从从原原来来86提提高高到到91。这这种种涂涂层层与与玻玻璃能够牢固地结合,经测试表明其耐磨性非常好。璃能够牢固地结合,经测试表明其耐磨性非常好。 3.3.5 背面材料背面材料 太阳电池组件背面材料,主要取决于应太阳电池组件背面材料,主要取决于应用场所和用户需求。用场所和用户需求。 用于太阳能庭院灯和玩具的小型太阳电用于太阳能庭院灯和玩具的小型太阳电池组件多用池组件

49、多用电路板电路板、耐温塑料耐温塑料或或玻璃钢板玻璃钢板材材; 而大型太阳电池组件多用而大型太阳电池组件多用玻璃玻璃或或Tedlar复合材料。复合材料。 Tedlar 就就是是聚聚氟氟乙乙烯烯,Tedlar 薄薄膜膜是是一一种种具具有有高高透透过过率率的的透透明明材材料料,也也可可根根据据需需要要制制成成蓝蓝、黑黑等等多多种种颜颜色色。它它是是美美国国杜杜邦邦公公司司独独家家生生产产的的产产品品,同同样样具具有有许许多多熟熟知知的的碳碳氟氟聚聚合合物物的的性性质质:耐耐老老化化、耐耐腐腐蚀蚀、不不透透气气等等,这这些些特特点点很很符符合合封封装装太太阳阳电电池池。此此外外,它它还还具具有有优优良

50、良的的强强度度和和防防潮潮性性能能,可可直直接接用用作作太太阳阳电电池池组组件件或或太太阳阳能能集热器的封装材料。集热器的封装材料。 为为了了保保持持太太阳阳电电池池组组件件有有更更长长的的使使用用寿寿命命,一一些些专专业业厂厂家家将将Tedlar与与聚聚酯酯、铝铝膜膜或或铁铁膜膜等等合合成成夹层结构,即有以下形式夹层结构,即有以下形式 TedlarpolyesterTedlar; TedlaraIuminumTedlar; TedlarironTedlar Tedlar复复合合薄薄膜膜具具有有更更好好的的防防潮潮、抗抗湿湿和和耐耐候候性性能能。通通常常用用得得最最多多的的就就是是Tedlar

51、PolyesterTedlar,通通常常简简称称TPT,还还具具有有高高强强、阻阻燃燃、耐耐久久、自自洁洁等等特特性性。白白色色的的TPT对对阳阳光光可可起起反反射射作作用用,能能提提高高组组件件的的效效率率,并并且且具具有有较较高高的的红红外外反反射射率率,可可以降低组件的工作温度,也有利于提高组件的效率。以降低组件的工作温度,也有利于提高组件的效率。 TPE 由由Tedlar/ polyesterEVA三三层层材材料料构构成成。目目前前,很很多多厂厂家家开开始始使使用用TPE代代替替TPT作作为为太太阳阳电电池池组组件件的的背背面面材材料料。与与电电池池接接触触面面(EVA面面)为为接接近

52、近电电池池颜颜色色深深蓝蓝色色,封封装装出出来来的的组组件件较较美美观观。由由于于少少了了一一层层Tedlar,TPE的的耐耐候候性性能能不不及及TPT,但但其其价价格格便便宜宜(约约为为TPT的的一一半半),与与EVA黏黏合合性性能能好好,在组件封装,尤其是小型组件封装上应用越来越多。在组件封装,尤其是小型组件封装上应用越来越多。 3.3.6 其他材料其他材料玻玻璃璃、EVA和和TPT,外外加加太太阳阳电电池池片片是是组组成成组组件件的的主主要要材材料料。除除此此之之外外,还还需需要要连连接接条条(浸浸锡锡铜铜条条)、铝合金或不锈钢边框、电极接线盒、焊锡等。、铝合金或不锈钢边框、电极接线盒、

53、焊锡等。3.4 太阳电池组件制造设备太阳电池组件制造设备 太太阳阳电电池池组组件件制制造造、封封装装和和测测试试设设备备主主要要有有激激光光划划片片机机、层层压压机机、固固化化炉炉、电电池池片片测测试试台台、组组件件测测试试台台、电电阻阻率率测测试试仪仪等等。国国外外较较大大型型的的太太阳阳电电池池组组件件专专业业厂厂家家设设备备非非常常齐齐全全,如如清清洗洗玻玻璃璃、平平铺铺切切割割EVA、太阳电池焊接等都有专门的设备。、太阳电池焊接等都有专门的设备。 下下面面主主要要介介绍绍太太阳阳电电池池组组件件封封装装最最基基本本的的设设备备激光划片机和太阳能电池层压机。激光划片机和太阳能电池层压机。

54、 3.4.1 激光划片机激光划片机 太太阳阳电电池池硅硅片片主主要要采采用用金金刚刚石石切切割割设设备备和和激激光光划划片片机机切切割割。由由于于激激光光划划片片机机的的切切割割效效率率更更高高,现现在在许许多多工工厂厂都都采采用用激激光光划划片片机机来来切切割割太太阳阳电电池池硅硅片片,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。 激光划片机由激光晶体、电源系统、冷却系统、光激光划片机由激光晶体、电源系统、冷却系统、光学扫描系统、聚焦系统、真空泵、控制系统、工作学扫描系统、聚焦系统、真空泵、控制系统、工作台、计算机等组成,如图所示。控制台上有电源、台、计算机等组成,如

55、图所示。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。不易移动。切切割割时时将将电电池池放放在在工工作作台台上上,打打开开计计算算机机,设设计计切切割割路路线线,按按下下确确定定键键后后,激激光光光光斑斑开开始始移移动动,在在控控制制台台上上调调节节适适当当的的工作电流进行切割。工作电流进行切割。 激激光光具具有有高高亮亮度度、高高方方向向性性、高高单单

56、色色性性和和高高相相干干性性。激激光光束束通通过过聚聚焦焦后后,在在焦焦点点处处产产生生数数千千度度甚甚至至上上万万度度的的高高温温,使使其其能能加加工工几几乎乎所所有有的的材材料料。激激光光划划片片是是把把激激光光束束聚聚焦焦在在硅硅、锗锗、砷砷材材料料的的表表面面,形形成成很很高高的的功功率率密密度度,使使硅硅片片形形成成沟沟槽槽,在在沟沟槽槽处处应应力力集集中中,很很容容易易沿沿沟沟槽槽整整齐齐断断开开。激激光光划划片片为为非非接接触触加加工工,划划片片效效应应是是通通过过表表层层的的物物质质蒸蒸发发出出深深层层物物质质,或或是是通通过过光光能能作作用用导导致致物物质质的的化化学学键键断

57、断裂裂而而划划出出痕痕迹迹。因因此此,用用激激光光对对太太阳阳电电池池硅硅片片进进行行划划片片,能能较较好好地地防防止止损损伤伤和和污污染染硅硅片片,可可以以提提高高硅硅片片的的利利用率,提高产品的成品率。用率,提高产品的成品率。 与传统的机械切割技术相比,激光划片主要有以下优点:与传统的机械切割技术相比,激光划片主要有以下优点: 激激光光划划片片由由计计算算机机控控制制,速速度度快快,精精确确度度高高,大大大大提高了加工效率;提高了加工效率; 激激光光划划片片为为非非接接触触式式加加工工,减减少少了了硅硅片片的的表表面面损损伤伤与与刀具的磨损,提高了产品成品率;刀具的磨损,提高了产品成品率;

58、 激激光光划划片片光光强强弱弱控控制制方方便便,激激光光聚聚焦焦后后功功率率密密度度高高,能能很很好好地地控控制制切切割割深深度度,适适合合对对硅硅片片这这种种薄薄、脆脆、硬硬的的材材料切割;料切割; 激光束细,加工材料消耗很小,加工热区影响小;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;激光划片沟槽整齐,无裂纹,深度一致; 激激光光加加工工操操作作方方便便简简捷捷,使使用用安安全全,人人工工、材材料料消消耗耗成本低。成本低。使用切割机切割太阳电池,需要注意的问题是:使用切割机切割太阳电池,需要注意的问题是: 一一定定要要在在水水循循环环正正常常工工作作下

59、下,再再启启动动激激光光电电源源和和调调节电源,否则温度过高,容易烧坏电源;节电源,否则温度过高,容易烧坏电源; 激激光光电电源源属属于于大大功功率率高高频频开开关关电电源源,它它对对外外部部环环境境有有或或多多或或少少的的电电磁磁污污染染,因因而而对对电电磁磁兼兼容容性性能能的的仪仪器器设设备备,如如变变型型仪仪、计计算算机机等等产产生生一一定定影影响响,建建议议采采用用屏屏蔽蔽、电电源源隔离等方法抗干扰;隔离等方法抗干扰; 激激光光器器一一般般采采用用氪氪灯灯泵泵浦浦,需需要要瞬瞬时时高高压压来来触触发发氪氪灯灯,因因此此严严禁禁在在氪氪灯灯点点燃燃前前启启动动其其他他组组件件,以以防防高

60、高压压串串入入,氪灯属于易损耗件,当发现老化时,需要更换新灯;氪灯属于易损耗件,当发现老化时,需要更换新灯; 激激光光划划片片机机工工作作环环境境要要求求 室室内内清清洁洁无无尘尘,相相对对湿湿度度小小于于80,温温度度520;另另外外,要要保保持持机机内内循循环环水水干干净,定期清洗水箱并更换去离子水或纯水。净,定期清洗水箱并更换去离子水或纯水。3.4.2 太阳电池层压机太阳电池层压机 太太阳阳电电池池层层压压机机集集真真空空技技术术、气气压压传传动动技技术术、PID温温度度控控制制技技术术于于一一体体,适适应应于于单单晶晶硅硅电电池池组组件件、多多晶晶硅硅电电池池组组件的件的层压封装层压封

61、装生产。生产。 层层压压机机分分上上室室、下下室室,打打开开层层压压机机的的上上盖盖,上上盖盖内内侧侧有有个个胶胶皮皮气气囊囊,上上室室指指的的就就是是这这个个气气囊囊;上上盖盖板板与与下下腔腔之之间间形形成成一一个个密密封封室室为为下下室室。打打开开上上盖盖,可可以以看看到到下下面面有有两两层层耐耐高高温温的的玻玻璃璃布布,玻玻璃璃布布下下面面是是加加热热板板。层层压压过过程程中中,电电池池片片与与EVA、TPT、玻玻璃璃层层叠叠后后放放入入玻玻璃璃布布之之间间,玻玻璃璃布布有有减减缓缓EVA升升温温速速率率作作用用,减少气泡产生,同时可以防止熔融后的减少气泡产生,同时可以防止熔融后的EVA

62、流出来弄脏加热板。流出来弄脏加热板。 普通型结构普通型结构 层层压压的的基基本本过过程程:打打开开层层压压机机,按按下下加加热热按按钮钮,设设定定好好工工作作温温度度(100120 );待待加加热热板板温温度度达达到到指指定定温温度度后后,将将层层叠叠好好的的电电池池片片放放人人层层压压机机两两层层玻玻璃璃布布间间并并合合上上盖盖,合合盖盖后后第第一一步步是是下下室室抽抽气气。EVA在在层层压压机机内内开开始始受受热热,受受热热后后的的EVA处处于于熔熔融融状状态态,EVA与与电电池池片片、玻玻璃璃、TPT之之间间有有空空气气存存在在,下下室室抽抽气气可可以以将将这这些些间间隙隙中中的的空空气

63、气排排除除。抽抽气气的的下下一一步步是是加加压压,在在加加压压过过程程中中,下下室室继继续续抽抽真真空空,上上室室充充气气,胶胶皮皮气气囊囊构构成成的的上上室室,充充气气后后体体积积膨膨胀胀(由由于于下下室室抽抽真真空空)充充斥斥整整个个上上下下室室之之间间,挤挤压压放放置置在在下下室室的的电电池池片片、EVA等等,熔熔融融后后的的EVA在在挤挤压压和和下下室室抽抽空空的的作作用用下下,流流动动充充满满玻玻璃璃、电电池池片片、TPT、之之间间的的间间隙隙,同同时时排排出出中中间间的的气气泡泡。这样,玻璃、电池片、这样,玻璃、电池片、TPT就通过就通过EVA紧紧黏合在一起。紧紧黏合在一起。 层层

64、压压好好后后需需要要开开盖盖将将电电池池取取出出,开开盖盖时时,先先是是下下室室充充气气,上上室室抽抽空空,使使放放电电池池组组件件的的下下腔腔气气压压与与大大气气压压平平衡衡,再再利利用用设设置置在在上上盖盖的的两两开开盖盖支支臂臂将将上上盖盖打打开开,将太阳电池取出后。将太阳电池取出后。上上述述层层压压过过程程,可可以以设设定定好好层层压压温温度度及及抽抽气气、层层压压、充充气气的的时时间间,控控制制键键拨拨到到自自动动挡挡,开开盖盖放放入入太太阳阳电电池池,合合盖盖后后让让其其自自动动工工作作,层层压压好好后后会会自自动动开开盖盖,取取出出层层压压好好的的电电池池组组件件后后可可以以进进

65、行行下下一一工工作作循循环环。工工作作温温度度、抽抽气气层层压压时时间间的的设设置置要要视视层层压压机机情情况况、电电池池大大小小而而定定;一一般般层层压压机机厂厂商商会会给给用用户户提提供供一一个个经经验验参参数数,用用户户在在使使用用过过程程中中,逐逐步步做做一一些些修修正正,再再确确定定自自己己的的最最优优值值。中中山山大大学学实实验验室室使使用用的的国国产产层层压压机机在在封封装装功功率率20W以以下下的的太太阳阳电电池池时时,设设置置工工作作温温度度120,下下室室抽抽气气5min,层层压压5min,下下室室充充气气20s,太太阳阳电电池池面面积积(功功率率50100W)较较大大时时

66、,延延长长抽抽气气时时间间至至8min,层压时间至,层压时间至10min。 层压机使用过程中注意事项:层压机使用过程中注意事项: 层层压压机机合合盖盖时时压压力力巨巨大大,切切记记下下腔腔边边框框不不得得放异物,以防意外伤害或设备损坏;放异物,以防意外伤害或设备损坏; 开开盖盖前前必必须须检检查查下下室室充充气气是是否否完完成成,否否则则不不能开盖,以免损坏设备;能开盖,以免损坏设备; 控控制制台台上上有有紧紧急急按按钮钮,紧紧急急情情况况下下,整整机机断断电;故障排除后,将紧急按钮复位;电;故障排除后,将紧急按钮复位; 层层压压机机若若长长时时间间未未使使用用,开开机机后后应应空空机机运运转

67、转几几个个循循环环,以以便便将将吸吸附附在在腔腔体体内内的的残残余余气气体体及及水水蒸蒸气抽尽,以保证层压质量。气抽尽,以保证层压质量。3.5 太阳电池组件封装工艺太阳电池组件封装工艺 太太阳阳电电池池组组件件解解决决了了单单体体电电池池的的一一些些问问题题,组组件件具有以下特点具有以下特点:工工作作电电压压和和输输出出功功率率按按不不同同的的要要求求设设计计,可可以以提供多种接线方式,满足不同的电压输出要求;提供多种接线方式,满足不同的电压输出要求;有有足足够够的的机机械械强强度度,能能经经受受运运输输、安安装装和和使使用用过过程程中中发发生生的的冲冲击击、震震动动等等产产生生的的应应力力,

68、具具有有防防腐腐、防潮、防水、防风、防雹能力;防潮、防水、防风、防雹能力;经经与与玻玻璃璃、EVA、TPT结结合合后后,有有明明显显的的电电性性能能增益。增益。太阳电池组件的制造过程中主要有以下一些步骤:太阳电池组件的制造过程中主要有以下一些步骤:激激光光划划片片光光焊焊(将将电电池池片片焊焊接接成成串串)手手工工焊焊(焊焊接接汇汇流流条条)层层叠叠(玻玻璃璃EVA EVA 电电池池EVAEVATPTTPT)中中测测层层压压固固化化装装边边框框、接接线线盒盒终测。终测。3.5.1 激光划片激光划片 根根据据组组件件所所需需电电压压、功功率率,可可以以计计算算出出所所需需电电池池片片的的面面积积

69、及及电电池池片片片片数数。由由于于单单体体电电池池(未未切切割割前前)尺尺寸寸一一定定(有有几几种种标标准准),面面积积通通常常不不能能满满足足组组件件需需要要,因因此此,在在焊焊接接前前,一一般般有有激激光光切切片片这这套套工工序序。切切割割前前,应应设设计计好好切切割割路路线线,画画好好草草图图,要要尽量利用切割剩余的电池片,提高电池片利用率。尽量利用切割剩余的电池片,提高电池片利用率。切割过程中注意事项:切割过程中注意事项: 切切片片时时,切切痕痕深深度度一一般般要要控控制制在在电电池池片片厚厚度度的的1223,这这主主要要通通过过调调节节激激光光划划片片机机的的工工作作电电流流来来控控

70、制制。如如果果工工作作电电流流太太大大,功功率率输输出出大大,激激光光束束强强,可可以以将将电电池池片片直直接接划划断断,容容易易造造成成电电池池正正负负极极短短路路。反反之之,当当工工作作电电流流太太小小,划划痕痕深深度度不不够够,在在沿沿着着划划痕痕用用手手将将电电池池片片掰掰断断时时,容易将电池片弄碎。容易将电池片弄碎。 太太阳阳电电池池片片价价格格较较贵贵,为为减减少少电电池池片片在在切切割割中中的的损损耗耗,在在正正式式切切割割前前,应应先先用用与与待待切切电电池池片片型型号号相相同同的的碎碎电电池池片片做做试试验验,测测试试出出该该类类电电池池片片切切割割时时激激光光划划片片机机合

71、合适适的的工工作作电电流流I0,这这样样正正常常样样品品的的切切割割中中划划片片机机按按照照电电流流I0工工作作,可以减少由于工作电流太大或太小而造可以减少由于工作电流太大或太小而造 为为避避免免计计算算机机设设置置出出差差错错,在在电电池池片片切切割割前前,先先用用小小工工作作电电流流(使使激激光光能能被被看看清清光光斑斑即即可可)让让激激光光束束沿沿设设定定的路线走一遍,确认路线正确后,再调大电流进行切片。的路线走一遍,确认路线正确后,再调大电流进行切片。 一一般般来来说说,激激光光划划片片机机只只能能沿沿XY轴轴方方向向进进行行切切割割,切切方方形形电电池池片片比比较较方方便便。当当电电

72、池池片片在在要要求求切切成成三三角角形形等等形形状状时时,切切割割前前一一定定要要计计算算好好角角度度,摆摆好好电电池池片片方方位位,使使需需要切割的线路沿要切割的线路沿X或或Y方向。方向。 在在切切割割不不同同电电池池片片时时,如如果果两两次次厚厚度度差差别别较较大大,调调整整工作电流的同时,注意调整焦距。工作电流的同时,注意调整焦距。 切切割割电电池池片片时时,应应打打开开真真空空泵泵,使使电电池池片片紧紧贴贴工工作作面面板,否则,将切割不均匀。板,否则,将切割不均匀。 3.5.2 焊接焊接 互互连连条条需需预预先先在在助助焊焊剂剂中中浸浸泡泡 ,去去除除表表面面氧氧化化物物。焊焊接接时时

73、温温度度控控制制在在 360380。焊焊接接应应牢牢固固 ,无无毛毛刺刺、虚虚焊焊及及锡锡渣渣 ,互互连连条条表表面面光光滑滑美美观观。采采用用无无铅铅焊焊接接 ,先先在在电电池池片片正正面面的的主主栅栅线线上上焊焊上上互互连连条条 ,然然后后放放在在串串焊焊模模板板上上 ,将将后后一一片片的的互互连连条条与与前前一一片片电电池池的的背背电电极极焊焊接接起起来来 ,组组成成一一个个带带有有正正负负极极引引出出线线的的电电池池串串。焊焊接接应应牢牢固固 ,无无毛毛刺刺、 虚虚焊焊及及锡锡渣渣 ,互连条表面光滑美观。互连条表面光滑美观。 太阳电池的焊接太阳电池的焊接 正面电极焊接互连条正面电极焊接

74、互连条 将单个电池片组成电池串将单个电池片组成电池串 太阳电池的排列太阳电池的排列 将电池串用汇流条连接起来以便于将来进行层叠(敷设),互将电池串用汇流条连接起来以便于将来进行层叠(敷设),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。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。 3.5.3 层压层压真空层压工艺中各种材料的摆放顺序真空层压工艺中各种材料的摆放顺序电电池池片片按按要要求求焊焊接接好好后后,层层压压前前一一般般先先用用万万用用表表通通过过测测电电池池电电压压方方式式检检查查焊焊接接好好的的太太阳阳电电池池有有没没有有短短路路、断断路路;在在层层叠叠

75、工工作作台台上上先先放放上上钢钢化化玻玻璃璃;然然后后盖盖上上EVA,再再放放上上电电池池串串,依依次次复复盖盖 EVA和和 TPT,并并用用胶胶带带固固定定住住。在在层层压压机机内内 ,通通过过真真空空泵泵将将组组件件内内的的空空气气抽抽出出 ,然然后后加加热热到到 100120,将将电电池池、 EVA、 玻玻璃璃和和 TPT背背板板粘粘接接在在一一起起。层层压压后后 ,太太阳阳电电池池组组件件内内应应无无气气泡泡 ,电电池池串串间间距距均均匀匀 ,汇汇流流条条平直。平直。 层层压压过过程程中中有有关关问问题题及及注注意意事事项项:太太阳阳电电池池层层压压工工艺艺中中,消消除除EVA中中的的

76、气气泡泡是是封封装装成成败败的的关关键键。如如果果抽抽气气时时间间和和层层压压温温度度设设置置不不当当,在在组组件件玻玻璃璃下下面面常常会会出出现现气气泡泡,致致使使组组件件使使用用过过程程中中,气气泡泡受受热热膨膨胀胀而而使使EVA脱脱层层,影影响响组组件件的的外外观观、效效率率与与使使用用寿寿命命。层层叠叠时时进进入入的的空空气气与与EVA交交联联反反应应产产生生的的氧氧气气是是形形成成气气泡泡的的主主要要原原因因。当当层层压压的的组组件件中中出出现现气气泡泡,说说明明工工作作温温度度过过高高或或抽抽气气时时间间太太短短,应应该该重重新新设置工作温度和抽气、层压时间。设置工作温度和抽气、层

77、压时间。3.5.4 固化固化 从从层层压压机机取取出出的的太太阳阳电电池池,未未固固化化时时EVA容容易易与与TPT、玻玻璃璃脱脱层层,需需进进入入烘烘箱箱固固化化。根根据据EVA种种类不同分两种固化方式:类不同分两种固化方式: 快快速速固固化化型型EVA 设设置置烘烘箱箱温温度度135,待待升升到设置温度后,将层压好的电池放入固化到设置温度后,将层压好的电池放入固化15min。 常常规规固固化化型型EVA 设设置置烘烘箱箱温温度度145,待待升升到设置温度后,将层压好的电池放人固化到设置温度后,将层压好的电池放人固化30min。 固化也可以在层压机内直接进行,有两种方法:固化也可以在层压机内

78、直接进行,有两种方法: 方法一方法一 快快速速固固化化型型EVA 层层压压机机设设置置100120,放放入入电电池池板板,抽抽气气35min,加加压压410min,同同时时升升温温到到135,恒恒温温固固化化15min,层层压压机机下下室室充充气气上室抽空上室抽空30s,开盖取出电池冷却即可。,开盖取出电池冷却即可。 常常规规固固化化型型EVA 层层压压机机设设置置100120,放放入入电电池池板板,抽抽气气35min,加加压压410min,同同时时升升温温到到145150,恒恒温温固固化化30min,层层压压机机下下室充气上室抽空室充气上室抽空30s,开盖取出电池冷却。,开盖取出电池冷却。

79、方法二方法二 层层压压机机设设置置135140,放放入入电电池池板板,抽抽气气35min,加加压压410min,恒恒温温135140,固固化化15min,再取出冷却即可。,再取出冷却即可。 目目前前,工工厂厂大大部部分分采采用用在在烘烘箱箱中中快快速速固固化化EVA。这这种种固固化化方方法法效效果果好好,速速度度快快,可可以以节节约约层层压压机机的的使使用用时时间间。在在太太阳阳电电池池组组件件制制造造过过程程中中,厂厂家家经经常常需需要要测测定定EVA的的凝凝胶胶含含量量来来分分析析EVA的的固固化化程程度度,以以达达到到控控制制封封装装质质量量的的目目的的。EVA凝凝胶胶含含量量(交交联联

80、度度)达达到到65以以上上,可可以以认认为为固固化化基基本本完完成成,达达到了组件的要求。到了组件的要求。装边框与接线盒:装边框与接线盒: 给给玻玻璃璃组组件件安安装装铝铝合合金金边边框框 ,以以增增加加组组件件强强度度。铝铝合合金金边边框框内内应应均均匀匀地地填填充充满满硅硅胶胶,进进行行密密封封 ,延延长长电电池池的的使使用用寿寿命命。安安装装接接线线盒盒时时,用用硅硅胶胶将将其其粘粘合合在在组组件件背背面面指指定定位位置置上上 ,并并将将组组件件内内的的汇汇流流条条连连接接到接线盒的电缆线上。到接线盒的电缆线上。3.5.5 检测检测 太太阳阳电电池池组组件件投投入入使使用用前前需需先先进

81、进行行各各项项性性能能测测试试,具具体体方方法法主主要要参参考考GBT95351998地地面面用用晶晶体体硅硅光光伏伏组组件件设设计计鉴鉴定定与与定定型型、GBT140081992海海上上用用太太阳阳电电池池组组件件总总规规范范。以以下下是是组组件件的的一一些些基基本本性性能指标与检测方法。能指标与检测方法。性性能能测测试试 在在规规定定光光源源的的光光谱谱、标标准准光光强强以以及及一一定定的的电电池池温温度度(25)条条件件下下对对太太阳阳能能电电池池的的开开路路电电压压、短短路路电电流流、最最大大输输出出功功率率、伏伏安安特性曲线等进行测量。特性曲线等进行测量。太阳电池组件测试仪太阳电池组

82、件测试仪电电绝绝缘缘性性能能测测试试 以以1kV的的直直流流电电通通过过组组件件底底板板与与引引出出线线,测测量量绝绝缘缘电电阻阻,绝绝缘缘电电阻阻要要求求大大于于2000M,以以确确保保在应用过程中组件边框无漏电现象发生。在应用过程中组件边框无漏电现象发生。 热热循循环环实实验验 将将组组件件置置于于有有自自动动温温度度控控制制、内内部部空空气气循循环环的的气气候候室室内内,使使组组件件在在4085之之间间循循环环规规定定次次数数,并并在在极极端端温温度度下下保保持持规规定定时时间间,监监测测实实验验过过程程中中可可能能产产生生的的短短路路和和断断路路、外外观观缺缺陷陷、电电性性能能衰衰减减

83、率率、绝绝缘缘电电阻阻等等,以以确定组件由于温度重复变化引起的热应变能力。确定组件由于温度重复变化引起的热应变能力。湿湿热热湿湿冷冷实实验验 将将组组件件置置于于带带有有自自动动温温度度控控制制、内内部部空空气气循循环环的的气气候候室室内内,使使组组件件在在一一定定温温度度和和湿湿度度条条件件下下往往复复循循环环,保保持持一一定定恢恢复复时时间间,监监测测实实验验过过程程中中可可能能产产生生的的短短路路和和断断路路、外外观观缺缺陷陷、电电性性能能衰衰减减率率、绝绝缘缘电电阻阻等等,以以确确定组件承受高温高湿和低温低湿的能力。定组件承受高温高湿和低温低湿的能力。机机械械载载荷荷实实验验 在在组组

84、件件表表面面逐逐渐渐加加载载,监监测测实实验验过过程程中中可可能能产产生生的的短短路路和和断断路路、外外观观缺缺陷陷、电电性性能能衰衰减减率率、绝绝缘缘电阻等,以确定组件承受风雪、冰雪等静态载荷的能力。电阻等,以确定组件承受风雪、冰雪等静态载荷的能力。 冰冰雹雹实实验验 以以钢钢球球代代替替冰冰雹雹从从不不同同角角度度以以一一定定动动量量撞撞击击组组件件,检检测测组组件件产产生生的的外外观观缺缺陷陷、电电性性能能衰衰减减率率。以以确确定组件冰雹撞击的能力。定组件冰雹撞击的能力。 老老化化实实验验 老老化化实实验验用用于于检检测测太太阳阳电电池池组组件件暴暴露露在在高高湿湿和和高高紫紫外外辐辐照

85、照场场地地时时具具有有有有效效抗抗衰衰减减能能力力。将将组组件件样样品品放放在在65,约约6.5紫紫外外太太阳阳下下辐辐照照,最最后后测测电电光光特特性性,看看其其下降损失。下降损失。 3.5.6 技术要求技术要求 合合格格的的太太阳阳电电池池组组件件应应该该达达到到一一定定的的技技术术要要求求,相相关关部部门门制制定定了了组组件件方方面面的的国国家家标标准准与与行行业业标标准准。以以下下是是层层压压封封装体硅太阳电池组件的一些基本要求。装体硅太阳电池组件的一些基本要求。 光光伏伏组组件件在在规规定定工工作作环环境境下下,使使用用寿寿命命应应大大于于20年年(使用(使用20年,效率大于原来效率

86、的年,效率大于原来效率的80)。)。 组组件件的的电电池池上上表表面面颜颜色色应应均均匀匀一一致致,无无机机械械损损伤伤,焊焊点无氧化斑。点无氧化斑。 组组件件的的每每片片电电池池与与互互连连条条应应排排列列整整齐齐,组组件件的的框框架架应应整洁无腐蚀斑点。整洁无腐蚀斑点。 组组件件的的封封装装层层中中不不允允许许气气泡泡或或脱脱层层在在某某一一片片电电池池与与组组件件边边缘缘形形成成一一个个通通路路,气气泡泡或或脱脱层层的的几几何何尺尺寸寸和和个个数数应应符符合相应的产品详细规范规定。合相应的产品详细规范规定。 组组件件的的面面积积比比功功率率大大于于65Wm2,质质量量比比功功率率大大于于

87、4.5wkg,填充因子,填充因子FF大于大于0.65。 组件在正常条件下绝缘电阻不能低于组件在正常条件下绝缘电阻不能低于2000M。 采采用用EVA、玻玻璃璃等等层层压压封封装装的的组组件件,EVA的的交交联联度度应应大大于于65,EVA与与玻玻璃璃的的剥剥离离强强度度大大于于30Ncm,EVA与组件背板材料的剥离强度大于与组件背板材料的剥离强度大于15Ncm。 每个组件应有以下标志。每个组件应有以下标志。 a产品名称与型号;产品名称与型号; b主主要要参参数数,包包括括短短路路电电流流ISC,开开路路电电压压VOC,最最佳佳工工作作电电流流Im,最最佳佳工工作作电电压压Vm。最最大大输输出出

88、功功率率Pm以以及及I-V曲线图;曲线图; c制造厂名、日期及商标。制造厂名、日期及商标。 3.6 电池组件的降格与失效电池组件的降格与失效1 1、前表面污损、前表面污损 随随着着组组件件前前表表面面灰灰尘尘的的积积累累会会降降低低组组件件的的性性能能。组组件件的的玻玻璃璃表表面面通通过过风风雨雨的的洗洗刷刷实实现现自自我我清清洁洁,而而这这些些损损失失保保持持在在10%10%以以下下。对对于于其其它它材材料料的的组组件件表表面面,这这个个损损失失的的百百分比可能会更高。分比可能会更高。2 2、组件内部腐蚀、组件内部腐蚀 原原因因之之一一:由由助助焊焊剂剂的的腐腐蚀蚀引引起起,助助焊焊剂剂选选

89、择择不不当当是是造造成成太太阳阳能能电电池池组组件件失失效效的的重重要要原原因因之之一一。目目前前很很多多组组件件生生产产用用的的是是电电子子工工业业中中使使用用的的助助焊焊剂剂,以以有有机机酸酸成成分分为为主主,有有关关资资料料表表明明,这这种种助助焊焊剂剂助助焊焊效效果果越越好好,它它的的腐腐蚀蚀性性越越强强。厂厂家家选选用用助助焊焊剂剂往往往往以以助助焊焊效效果果为为标标准准,而而忽忽略略了了它它的腐蚀性。的腐蚀性。 组组件件生生产产厂厂家家在在选选择择助助焊焊剂剂时时,应应在在保保证证助助焊焊效效果果的的前前提提下下,采采用用中中性性的的免免清清洗洗助助焊焊剂剂。具具体体要要求求是是:

90、焊焊后后残残留留物物少少、对对电电池池片片和和EVAEVA胶胶膜膜无无腐腐蚀蚀,有有足足够够的的热热稳稳定定性性,且对环境无污染,对操作者无伤害。且对环境无污染,对操作者无伤害。2 2、组件内部腐蚀、组件内部腐蚀 原原因因之之二二:光光伏伏组组件件生生产产环环境境的的洁洁净净度度不不达达标标是是组组件件出现腐蚀的原因之二。出现腐蚀的原因之二。 组组件件生生产产的的人人工工操操作作过过程程中中,每每道道工工序序应应避避免免裸裸手手直直接接接接触触电电池池片片,应应戴戴汗汗布布手手套套或或指指套套,时时刻刻保保持持工工作作台台面面的的清清洁洁和和生生产产环环境境的的通通风风换换气气。电电池池片片易

91、易吸吸潮潮,在在生生产产过过程程中中应应尽尽量量缩缩短短从从开开包包到到封封装装的的时时间间,如如果果暂暂时时不不用用一一定定要密封保存。要密封保存。3 3、组件电学性能衰减或无输出、组件电学性能衰减或无输出 在在组组件件使使用用过过程程中中,总总有有一一些些组组件件在在使使用用2 23 3年年后后出出现现功功率率明明显显下下降降,电电学学性性能能明明显显衰衰减减的的现现象象,有有些些超超过过了了组件组件1010年功率衰减年功率衰减10%10%,2020年衰减年衰减20%20%的比例。的比例。 原原因因之之一一:电电池池片片本本身身的的问问题题。当当电电池池片片中中的的硼硼、氧氧杂杂质质含含量

92、量都都很很高高时时,在在光光照照下下激激发发、反反应应,产产生生硼硼氧氧复复合合对对,成成为为载载流流子子深深能能级级复复合合中中心心,从从而而导导致致电电池池片片转转化化效效率率下下降。降。 原原因因之之二二:EVAEVA胶胶膜膜使使用用不不当当造造成成。在在层层压压固固化化时时,要要求求EVAEVA的的交交联联度度要要达达到到65%65%以以上上,这这样样才才能能保保证证组组件件在在恶恶劣劣的的环环境境中中长长期期、稳稳定定、安安全全运运行行。如如果果EVAEVA的的交交联联度度达达不不到到规规定定的的要要求求, EVAEVA的的抗抗紫紫外外线线性性能能很很差差,很很容容易易发发生生热热胀

93、胀冷冷缩缩导导致致电电池池片片隐隐裂裂或或短短路路,久久而而久久之之,这这种种电电池池片片的的电电阻阻就就会会增增大大,在在强强烈烈的的太太阳阳光光的的照照射射下下其其局局部部温温度度迅迅速速升升高,甚至出现电池片炸裂,最终导致电池组件的失效。高,甚至出现电池片炸裂,最终导致电池组件的失效。3 3、组件电学性能衰减或无输出、组件电学性能衰减或无输出原原因因之之三三:焊焊接接对对电电池池片片造造成成的的潜潜在在损损伤伤导导致致组组件件电电学学性性能能下下降降。焊焊接接温温度度和和焊焊接接速速度度是是该该工工序序的的两两个个主主要要控控制制指指标标,焊焊接接温温度度太太低低可可能能导导致致虚虚焊焊

94、;焊焊接接温温度度太太高高或或焊焊接接时时间间太太长长,导导致致碎碎片片率率增增加加;在在电电池池内内部部造造成成潜潜在在的的损损伤伤,这这种种损损伤伤无无法法用用肉肉眼眼观观测测得得到到,这这是是导导致致电电池池片片在在使使用过程中电学性能衰减的一个重要原因之一。用过程中电学性能衰减的一个重要原因之一。3 3、组件电学性能衰减或无输出、组件电学性能衰减或无输出原原因因之之四四:员员工工在在制制作作出出线线或或接接线线盒盒连连接接时时,焊焊接接时时间间太太长长造造成成。铜铜的的导导热热系系数数非非常常大大,若若将将烙烙铁铁长长时时间间搭搭在在焊焊接接点点上上,这这时时焊焊接接点点的的温温度度会

95、会迅迅速速传传到到汇汇流流条条的的另另一一端端,使使原先已经焊好的节点出现松脱、断路。原先已经焊好的节点出现松脱、断路。原因之五:原因之五:由于金属接触附着力的降低或者腐蚀引起由于金属接触附着力的降低或者腐蚀引起RsRs变变大。大。原因之六:原因之六:由于金属扩散透过由于金属扩散透过P-NP-N结导致结导致R RP P减小。减小。3 3、组件电学性能衰减或无输出、组件电学性能衰减或无输出原原因因之之七七:电电池池短短路路。电电池池短短路路容容易易在在电电池池互互联联的的地地方方出出现现。对对薄薄膜膜电电池池这这是是个个比比较较常常见见的的问问题题。因因为为在在薄薄膜膜电电池池中中上上电电极极和

96、和背背电电极极距距离离较较近近,由由于于针针孔孔以以及及电电池池材材料料上上腐腐蚀或损坏的区域导致电池的短路。蚀或损坏的区域导致电池的短路。3 3、组件电学性能衰减或无输出、组件电学性能衰减或无输出原原因因之之七七:组组件件电电路路短短路路。它它们们的的出出现现是是因因为为风风化化所所致致的的绝缘老化,从而导致脱层、破裂和电化学腐蚀。绝缘老化,从而导致脱层、破裂和电化学腐蚀。3 3、组件电学性能衰减或无输出、组件电学性能衰减或无输出原原因因之之八八:电电池池断断路路。电电池池的的破破裂裂会会导导致致电电池池的的断断路路,尽尽管管互互联联的的主主栅栅线线通通常常能能保保证证电电池池的的正正常常运

97、运行行,但但这这仍仍然然是是比较常见的故障。导致电池破裂的原因:比较常见的故障。导致电池破裂的原因:3 3、组件电学性能衰减或无输出、组件电学性能衰减或无输出 热应力热应力 冰雹或碎石冰雹或碎石 生产或装配过程中造生产或装配过程中造成的成的“隐性裂纹隐性裂纹”。 原原因因之之九九:互互联联和和组组件件的的断断路路。由由于于循循环环热热应应力力和和风风力力负负荷荷会会导导致致连连接接件件的的疲疲劳劳,从从而而导导致致互互联联电电路路的的断断路路故故障障,寄寄生生串串联联电电阻阻会会随随时时间间的的推推移移而而逐逐渐渐增增大大;断断路路故故障障和和老老化化的的影影响响也也会会组组件件结结构构中中出

98、出现现,最最常常见见的的是是在在总总电电线线和和接接线盒中发生。线盒中发生。3 3、组件电学性能衰减或无输出、组件电学性能衰减或无输出 EVAEVA产产生生黄黄变变,这这对对组组件件的的使使用用非非常常致致命命,黄黄变变的的部部位位有有的的出出现现在在组组件件局局部部,有有的的则则整整个个组组件件出出现现黄黄变变。黄黄变变的部位表明的部位表明EVAEVA的内部已经发生了化学反应。的内部已经发生了化学反应。原原因因之之一一:EVAEVA材材料料品品质质问问题题。抗抗氧氧化化、抗抗紫紫外外线线、耐耐热热性能不达标。性能不达标。原原因因之之二二:储储存存不不当当。 EVAEVA要要严严格格控控制制贮

99、贮存存环环境境,应应恒恒温温、恒恒湿湿,避避光光、避避热热、避避潮潮。打打开开包包装装的的EVAEVA应应在在2424小小时时内内用完。用完。原因之三:原因之三:层压固化时的交联度未达到要求。层压固化时的交联度未达到要求。4 4、EVAEVA胶膜黄变胶膜黄变 在在一一定定条条件件下下,一一串串联联支支路路中中被被遮遮蔽蔽(如如飞飞鸟鸟、尘尘土土、落落叶叶等等物物遮遮挡挡)的的太太阳阳电电池池片片,将将被被当当作作负负载载消消耗耗其其他他有有光光照照的的太太阳阳电电池池组组件件所所产产生生的的能能量量。被被遮遮蔽蔽的的太太阳阳电电池池组组件件此此时时会会发发热热,这这就就是是热热斑斑效效应应。这

100、这种种效效应应能能严严重重的的破破坏坏太太阳阳电电池池。有有光光照照的的太太阳阳电电池池所所产产生生的的部部分分能能量量,都都可可能能被遮蔽的电池所消耗。被遮蔽的电池所消耗。 在在实实际际使使用用太太阳阳电电池池中中,若若热热斑斑效效应应产产生生的的温温度度超超过过了了一一定定极极限限将将会会使使电电池池组组件件上上的的焊焊点点熔熔化化并并毁毁坏坏栅栅线线,从从而而导导致致整整个个太太阳阳电电池池组组件件的的报报废废。据据国国外外权权威威统统计计,热热斑斑效应使太阳电池组件的实际使用寿命至少减少效应使太阳电池组件的实际使用寿命至少减少10%。 5 5、热斑效应引起的失效、热斑效应引起的失效 热热斑斑现现象象是是不不可可避避免免的的,为为了了防防止止太太阳阳电电池池由由于于热热斑斑效效应应而而遭遭受受破破坏坏,最最好好在在太太阳阳电电池池组组件件的的正正负负极极间间并并联联一一个个旁旁路路二二极极管管,以以避避免免光光照照组组件件所所产产生生的的能能量量被被受受遮遮蔽蔽的的组件所消耗。组件所消耗。谢谢 谢谢

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