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1、太阳电池组件制造工艺太阳电池组件制造工艺太阳电池为什么要封装？太阳电池为什么要封装？l由于太阳电池本身易破碎、易被腐蚀，假设直接暴露在大气中，由于太阳电池本身易破碎、易被腐蚀，假设直接暴露在大气中，光电转化效率会由于潮湿、灰尘、酸雨等的影响而下降，以致光电转化效率会由于潮湿、灰尘、酸雨等的影响而下降，以致损坏失效。因此，太阳电池普通都必需经过胶封、层压等方式损坏失效。因此，太阳电池普通都必需经过胶封、层压等方式封装成平板式构造再投入运用。封装成平板式构造再投入运用。l其中以真空层压封装的方法用得最为普遍其中以真空层压封装的方法用得最为普遍, ,即将太阳电池片的即将太阳电池片的正面和反面各用一层
2、透明、耐老化、粘结性好的热熔性正面和反面各用一层透明、耐老化、粘结性好的热熔性EVAEVA乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物胶膜包封，采用透过率高、耐冲乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物胶膜包封，采用透过率高、耐冲击的钢化低铁玻璃做上盖板，用耐湿抗酸的击的钢化低铁玻璃做上盖板，用耐湿抗酸的TedlarTedlar复合薄膜复合薄膜聚氟乙烯复合膜或玻璃等其它资料做背板，经过真空层压工聚氟乙烯复合膜或玻璃等其它资料做背板，经过真空层压工艺使艺使EVAEVA胶膜将电池片、正面盖板和背板粘合为一个整体，从胶膜将电池片、正面盖板和背板粘合为一个整体，从而构成一个适用的太阳电池发电器件，普通称为太阳电池组件，而构成一个适用的太
3、阳电池发电器件，普通称为太阳电池组件，俗称太阳电池板。俗称太阳电池板。l这儿主要引见太阳电池组件的类型、封装资料、设备以及封装这儿主要引见太阳电池组件的类型、封装资料、设备以及封装工艺。工艺。太阳电池组件类型太阳电池组件类型l太阳电池组件种类繁多，根据太阳电池片的类型可分为：单太阳电池组件种类繁多，根据太阳电池片的类型可分为：单晶硅组件、多晶硅组件、砷化镓组件、非晶硅薄膜电池组件晶硅组件、多晶硅组件、砷化镓组件、非晶硅薄膜电池组件等等，其中晶体硅包括单晶硅与多晶硅电池组件约占市等等，其中晶体硅包括单晶硅与多晶硅电池组件约占市场的场的9090以上。以上。l封装资料与工艺也不尽一样，主要分为：环氧
4、树脂胶封、层封装资料与工艺也不尽一样，主要分为：环氧树脂胶封、层压封装、硅胶封装等。压封装、硅胶封装等。l目前用得最多的是真空层压封装方式，由于这种封装方式适目前用得最多的是真空层压封装方式，由于这种封装方式适宜于大面积电池片的工业化封装。宜于大面积电池片的工业化封装。l同类太阳电池组件根据峰值功率、额定电压又可以分为不同同类太阳电池组件根据峰值功率、额定电压又可以分为不同型号。型号。l单个组件的功率从几分之一瓦到几百瓦，电压从零点几伏到单个组件的功率从几分之一瓦到几百瓦，电压从零点几伏到几十伏甚至几百伏不等。运用较多的是几十伏甚至几百伏不等。运用较多的是9 9串串4 4列或列或1212串串3
5、 3列共列共3636片串连，额定电压为片串连，额定电压为12V12V的组件。随着并网发电所需求的大功的组件。随着并网发电所需求的大功率、大面积太阳电池开展，率、大面积太阳电池开展，24V24V太阳电池组件的用量也在逐渐太阳电池组件的用量也在逐渐添加。添加。 l下几个图是用不同的封装资料和工艺制备的太阳电池组件。下几个图是用不同的封装资料和工艺制备的太阳电池组件。图图3 31 1所示的单晶硅太阳电池组件是采用美国所示的单晶硅太阳电池组件是采用美国APAP公司的单晶公司的单晶硅电池硅电池3636片串连，经层压封装而成的。其峰值功率片串连，经层压封装而成的。其峰值功率75Wp75Wp，组，组件上盖板
6、资料为低铁钢化玻璃，周边采用铝合金边框固定，件上盖板资料为低铁钢化玻璃，周边采用铝合金边框固定，这种组件的寿命长约这种组件的寿命长约2525年，普通用于各类光伏电站。与年，普通用于各类光伏电站。与单晶硅组件相比，多晶硅组件在外观上有点差别，表现为电单晶硅组件相比，多晶硅组件在外观上有点差别，表现为电池外表颜色不一致。池外表颜色不一致。l图图3 32 2环氧树脂胶封的多晶硅太阳电池组件所示。该组件由环氧树脂胶封的多晶硅太阳电池组件所示。该组件由8 8小片多晶硅电池串连而成，峰值功率约小片多晶硅电池串连而成，峰值功率约0.35Wp0.35Wp，主要用于太，主要用于太阳能草坪灯、礼品玩具等小型太阳电
7、池组件。非晶硅堆积温阳能草坪灯、礼品玩具等小型太阳电池组件。非晶硅堆积温度较低，可以堆积在柔性衬底上制成可弯曲的电池组件，如度较低，可以堆积在柔性衬底上制成可弯曲的电池组件，如图图3 33 3所示。这种组件的弱光效应性能好，但效率相对较低，所示。这种组件的弱光效应性能好，但效率相对较低，且衰减快，适宜于室内或便携式光伏系统。且衰减快，适宜于室内或便携式光伏系统。l随着国内外光伏建筑一体化的推行，各组件封装厂商纷纷推出随着国内外光伏建筑一体化的推行，各组件封装厂商纷纷推出双面玻璃太阳电池组件。与普通组件构造相比，双面玻璃组件双面玻璃太阳电池组件。与普通组件构造相比，双面玻璃组件利用玻璃替代利用玻
8、璃替代TPETPE或或TPTTPT作为组件背板资料，其构造如图作为组件背板资料，其构造如图3 34 4所示。所示。l由于这种组件有美观、透光的优点，在光伏建筑上运用非常广由于这种组件有美观、透光的优点，在光伏建筑上运用非常广泛，如：太阳能智能窗，太阳能凉亭和光伏建筑顶棚、光伏玻泛，如：太阳能智能窗，太阳能凉亭和光伏建筑顶棚、光伏玻璃幕墙等。与建筑结合是太阳能光电开展的一大趋势。因此，璃幕墙等。与建筑结合是太阳能光电开展的一大趋势。因此，估计双面玻璃组件商业市场会进一步扩展。估计双面玻璃组件商业市场会进一步扩展。l经过环氧树脂胶封与层压封装的组件，太阳电池被经过环氧树脂胶封与层压封装的组件，太阳
9、电池被牢牢粘合住，不易装配与改换。这样，组件经常会牢牢粘合住，不易装配与改换。这样，组件经常会由于单片电池的碎裂或电极零落等致使整个组件失由于单片电池的碎裂或电极零落等致使整个组件失效，无法修补。效，无法修补。l目前欧洲、日本开场尝试封装可回收的太阳电池组目前欧洲、日本开场尝试封装可回收的太阳电池组件。其中中空玻璃封装方式被很多厂商看好。中空件。其中中空玻璃封装方式被很多厂商看好。中空玻璃是由两片玻璃组成，玻璃间用内部灌有枯燥剂玻璃是由两片玻璃组成，玻璃间用内部灌有枯燥剂的空心铝管隔离，同时中空部分充入惰性气体，并的空心铝管隔离，同时中空部分充入惰性气体，并用丁基胶，聚硫胶或构造胶进展密封处置
10、。将衔接用丁基胶，聚硫胶或构造胶进展密封处置。将衔接好的太阳电池置于中空玻璃之间，电池反面紧贴玻好的太阳电池置于中空玻璃之间，电池反面紧贴玻璃外表，用可装配的硅胶固定。这种封装方式没有璃外表，用可装配的硅胶固定。这种封装方式没有运用运用EVAEVA，电池上外表与盖板玻璃之间存在空气层，电池上外表与盖板玻璃之间存在空气层，由于气体与玻璃折射率差别大，阳光入射到电池外由于气体与玻璃折射率差别大，阳光入射到电池外表经这一界面反射较多，上外表盖板玻璃内侧应作表经这一界面反射较多，上外表盖板玻璃内侧应作减反射处置。减反射处置。封装资料封装资料 l真空层压封装太阳电池，主要运用的资料有环氧树真空层压封装太
11、阳电池，主要运用的资料有环氧树脂、有机硅树脂、玻璃、脂、有机硅树脂、玻璃、EVAEVA、TedlarTedlar或或TedlarTedlar复合复合薄膜如薄膜如TPTTPTTPETPE、衔接条、铝框等。、衔接条、铝框等。l封装资料的特性对太阳电池组件的性能、运用寿命封装资料的特性对太阳电池组件的性能、运用寿命有重要影响。合理地选用封装资料和采取正确的封有重要影响。合理地选用封装资料和采取正确的封装工艺能保证太阳电池的高效利用。装工艺能保证太阳电池的高效利用。l优良的太阳电池组件，除了要求太阳电池本身效率优良的太阳电池组件，除了要求太阳电池本身效率要高外，优良的封装资料和合理的封装工艺也是不要高
12、外，优良的封装资料和合理的封装工艺也是不可短少的。可短少的。环氧树脂环氧树脂l环氧树脂是比较常见的粘合剂，产品方式也是多种多样，既可环氧树脂是比较常见的粘合剂，产品方式也是多种多样，既可做成单组分或双组分，也可以做成粉末状树脂。太阳电池用的做成单组分或双组分，也可以做成粉末状树脂。太阳电池用的环氧树脂粘合剂是双组分液体，运用时现配现用。经过改动固环氧树脂粘合剂是双组分液体，运用时现配现用。经过改动固化剂、促进剂等，环氧树脂的配方可以千变万化，从而具备各化剂、促进剂等，环氧树脂的配方可以千变万化，从而具备各种不同的性能，以满足各种不同的要求。这是环氧树脂类封装种不同的性能，以满足各种不同的要求。
13、这是环氧树脂类封装资料的优势。资料的优势。l环氧树脂经过适宜的添加改性可以获得较高的导热绝缘性，从环氧树脂经过适宜的添加改性可以获得较高的导热绝缘性，从而可以在电子器件中运用。但是，这样的改性环氧树脂对太阳而可以在电子器件中运用。但是，这样的改性环氧树脂对太阳电池不适宜。环氧树脂的粘结力比较强，耐老化性能相对差，电池不适宜。环氧树脂的粘结力比较强，耐老化性能相对差，容易老化而变黄，因此会严重影响太阳电池的运用效果。此外，容易老化而变黄，因此会严重影响太阳电池的运用效果。此外，运用过程中还会由于老化导致资料脆化，这与环氧树脂的低韧运用过程中还会由于老化导致资料脆化，这与环氧树脂的低韧性以及在老化
14、过程中的构造变化有关。经过对环氧树脂进展各性以及在老化过程中的构造变化有关。经过对环氧树脂进展各种改性可在一定程度上改善其耐老化性能。种改性可在一定程度上改善其耐老化性能。l封装资料要求具有较高的耐湿性和气密性。环氧树脂是高分子封装资料要求具有较高的耐湿性和气密性。环氧树脂是高分子资料，普通高分子资料分子间间隔为资料，普通高分子资料分子间间隔为50-200nm50-200nm，大大超越水分，大大超越水分子的体积。水的浸透降低电池的运用寿命。提高环氧树脂的疏子的体积。水的浸透降低电池的运用寿命。提高环氧树脂的疏水性是有效地提高其耐湿性的一项措施。经过高温蒸煮实验可水性是有效地提高其耐湿性的一项措
15、施。经过高温蒸煮实验可检测封装器件的耐湿可靠性。检测封装器件的耐湿可靠性。l用环氧树脂封装太阳电池时，由于膨胀系数不同，会由于成型用环氧树脂封装太阳电池时，由于膨胀系数不同，会由于成型固化过程中的收缩和热收缩而产生内应力，呵斥强度下降、老固化过程中的收缩和热收缩而产生内应力，呵斥强度下降、老化龟裂、封装开裂、空洞、剥离等各种缺陷。化龟裂、封装开裂、空洞、剥离等各种缺陷。 环氧树脂环氧树脂l环氧树脂封装太阳电池组件工艺简单、资料本钱低环氧树脂封装太阳电池组件工艺简单、资料本钱低廉，在小型组件封装上运用较多，早期太阳能草坪廉，在小型组件封装上运用较多，早期太阳能草坪灯大都采用这种组件。灯大都采用这
16、种组件。l但由于环氧树脂抗热氧老化、紫外老化的性能相对但由于环氧树脂抗热氧老化、紫外老化的性能相对较差，有被较差，有被EVAEVA层压封装取代的趋势。层压封装取代的趋势。有机硅资料有机硅资料l有机硅产品是一类具有特殊构造的封装资料，兼具有无机资料有机硅产品是一类具有特殊构造的封装资料，兼具有无机资料和有机资料的许多特性，如耐高温、耐低温、耐老化、抗氧化、和有机资料的许多特性，如耐高温、耐低温、耐老化、抗氧化、电绝缘、疏水性等。有机硅硅胶是弹性体，在外力作用下电绝缘、疏水性等。有机硅硅胶是弹性体，在外力作用下能具有变形的才干，外力去除后又恢复原来的外形。硅胶分为能具有变形的才干，外力去除后又恢复
17、原来的外形。硅胶分为中性、酸性等，酸性硅胶由于会腐蚀硅片，所以普通运用中性中性、酸性等，酸性硅胶由于会腐蚀硅片，所以普通运用中性硅胶。硅胶对玻璃陶瓷等无机非金属资料的粘结结实，对金属硅胶。硅胶对玻璃陶瓷等无机非金属资料的粘结结实，对金属粘结力也很强，所以在安装行业中大量运用。如用于安装铝合粘结力也很强，所以在安装行业中大量运用。如用于安装铝合金玻璃门窗，还防雨。利用有机硅的粘结性、附着力、透明，金玻璃门窗，还防雨。利用有机硅的粘结性、附着力、透明，还可以用做外表封装、密封胶等。还可以用做外表封装、密封胶等。l有机硅资料是一种透明资料，文献报道透光率可以到达有机硅资料是一种透明资料，文献报道透光
18、率可以到达9090以以上，是一种运用广泛的膜资料。有机硅具有低温固化的特点，上，是一种运用广泛的膜资料。有机硅具有低温固化的特点，可方便外表镀膜等。可方便外表镀膜等。l有机硅膜在热、空气、潮气等老化条件下，聚硅氧烷的侧基极有机硅膜在热、空气、潮气等老化条件下，聚硅氧烷的侧基极易被氧化，从而发生大分子的侧链或有机自在基的耦合等副反易被氧化，从而发生大分子的侧链或有机自在基的耦合等副反响，使物理性能发生明显的变化，如响，使物理性能发生明显的变化，如Si-OSi-O键与空气中水反响使键与空气中水反响使链断裂而老化。也可解释为由于氧气和水的作用下，水解构成链断裂而老化。也可解释为由于氧气和水的作用下，
19、水解构成硅醇构造硅醇构造Si(OH)2Si(OH)2，导致硅原子周围的化学环境发生变化。因，导致硅原子周围的化学环境发生变化。因此，封装太阳电池组件用的硅胶需求参与适宜的添加剂来提高此，封装太阳电池组件用的硅胶需求参与适宜的添加剂来提高其老化性能。其老化性能。l规范的太阳电池组件中普通要参与两层规范的太阳电池组件中普通要参与两层EVAEVA胶胶膜，膜，EVAEVA胶膜在电池与玻璃、电池与胶膜在电池与玻璃、电池与TPTTPT之间之间起粘接作用。起粘接作用。EVAlEVAEVA是乙是乙烯和醋酸乙和醋酸乙烯酯的共聚物，的共聚物，EVAEVA树脂与聚乙脂与聚乙烯PEPE相比，由于分子相比，由于分子链上
20、引入了乙酸乙上引入了乙酸乙烯单体体VAVA，从而降低了，从而降低了结晶度，提高了透明性、柔晶度，提高了透明性、柔韧性、耐冲性、耐冲击性，并改善了其性，并改善了其热密封性。密封性。l未未经改性的改性的EVAEVA透明、柔透明、柔软，有，有热熔粘接性、熔融温熔粘接性、熔融温度低小于度低小于8080、熔融流、熔融流动性好。性好。这些特征符合些特征符合太阳太阳电池封装的要求，但其耐池封装的要求，但其耐热性差，易延伸而性差，易延伸而弹性低，内聚性低，内聚强度低，易度低，易产生生热收收缩而致使太阳而致使太阳电池池碎裂，使粘接脱碎裂，使粘接脱层。此外，太阳。此外，太阳电池池组件作件作为一种一种长期在期在户外
21、运用的外运用的产品，品，EVAEVA胶膜能否能胶膜能否能经受受户外的外的紫外光老化和紫外光老化和热老化也是厂家和用老化也是厂家和用户非常关非常关怀的的问题。未改性的。未改性的EVAEVA如如长时间受紫外光和受紫外光和热的影响，易的影响，易龟裂、裂、变色、易从玻璃、色、易从玻璃、TPTTPT上零落，从而大大地降上零落，从而大大地降低太阳低太阳电池的效率，池的效率，缩短其运用寿命，最短其运用寿命，最终添加了添加了太阳太阳电池的运用本池的运用本钱，不利于太阳，不利于太阳电池的推行和运池的推行和运用。因此，需求用。因此，需求对EVAEVA进展改性。展改性。EVAl对对EVAEVA胶膜的改性主要从两方面
22、进展。一方面，在胶膜的改性主要从两方面进展。一方面，在EVAEVA胶膜的制胶膜的制备过程中，经过实验设计和选择，添加适宜的、能使聚合物稳备过程中，经过实验设计和选择，添加适宜的、能使聚合物稳定化的添加剂如紫外光吸收剂、紫外光稳定剂、热稳定剂等，定化的添加剂如紫外光吸收剂、紫外光稳定剂、热稳定剂等，从而显著地效地改善从而显著地效地改善EVAEVA胶膜的耐天候老化性能；另一方面，胶膜的耐天候老化性能；另一方面，采用化学交联提高采用化学交联提高EVAEVA胶膜的耐热性，并减小其热收缩性。即胶膜的耐热性，并减小其热收缩性。即在在EVAEVA胶膜的配方中添加有机过氧化物交联剂，当胶膜的配方中添加有机过氧
23、化物交联剂，当EVAEVA胶膜加热胶膜加热到一定温度时，交联剂分解产生自在基，引发大分子间的反响，到一定温度时，交联剂分解产生自在基，引发大分子间的反响，构成三维网状构造，致构成三维网状构造，致EVAEVA胶层交联固化。普通说来，当交联胶层交联固化。普通说来，当交联度指度指EVAEVA大分子经交联反响后到达不溶的凝胶固化的程度大分子经交联反响后到达不溶的凝胶固化的程度大于大于6060时，时，EVAEVA胶膜就能接受大气的变化，不再出现太大的胶膜就能接受大气的变化，不再出现太大的热收缩，从而满足太阳电池封装的需求。热收缩，从而满足太阳电池封装的需求。l以以EVAEVA为原料，添加适宜的改性助剂等
24、，经加热挤出成型而制为原料，添加适宜的改性助剂等，经加热挤出成型而制得的得的EVAEVA太阳能电池胶膜在常温时无粘性，便于裁切操作；运太阳能电池胶膜在常温时无粘性，便于裁切操作；运用时，要按加热固化条件进展对太阳电池组件进展层压封装，用时，要按加热固化条件进展对太阳电池组件进展层压封装，冷却后即产生永久的粘合密封。冷却后即产生永久的粘合密封。lEVAEVA太阳能胶膜目前已在太阳电池封装、电子电器元件封合、太阳能胶膜目前已在太阳电池封装、电子电器元件封合、汽车装饰等方面获得了广泛的运用。它具有环保、耐紫外光老汽车装饰等方面获得了广泛的运用。它具有环保、耐紫外光老化等优点，可取代环氧树脂封装。化等
25、优点，可取代环氧树脂封装。EVAlEVAEVA太阳太阳电池胶膜主要性能目的池胶膜主要性能目的l普通普通说来，用于太阳来，用于太阳电池封装的池封装的EVAEVA胶膜必需胶膜必需满足以足以下的主要性能目的：下的主要性能目的：la a 固化条件：快速型，加固化条件：快速型，加热至至恒温恒温15152020分分钟；慢速型，加慢速型，加热至至145145恒温恒温30304040分。分。lb b 厚度厚度0.30.30.8mm0.8mm；宽度：度：1100mm1100mm，800mm800mm，600mm600mm等多种等多种规格。格。lc c 太阳太阳电池封装用的池封装用的EVAEVA胶膜固化后的性能要
26、求：胶膜固化后的性能要求：l 透光率大于透光率大于90%90%；交；交联度大于度大于65%65%；剥离；剥离强度度N/cmN/cm，玻璃，玻璃/ /胶膜大于胶膜大于3030；TPT/TPT/胶膜大于胶膜大于1515；耐温；耐温性：高温性：高温8080、低温、低温4040，尺寸，尺寸稳定性定性较好；具好；具有有较好的耐紫外光老化性能。好的耐紫外光老化性能。EVAl国内目前的大多数太阳电池封装用国内目前的大多数太阳电池封装用EVAEVA胶膜虽然能到达上述的胶膜虽然能到达上述的主要性能目的，但对其耐老化性能，特别是耐紫外光老化性能主要性能目的，但对其耐老化性能，特别是耐紫外光老化性能未做过系统、深化
27、的研讨。与国外同类产品的主要差距就表达未做过系统、深化的研讨。与国外同类产品的主要差距就表达在耐老化性能方面。在耐老化性能方面。 l我们比较系统而深化地研讨了对提高太阳电池组件寿命至关重我们比较系统而深化地研讨了对提高太阳电池组件寿命至关重要的封装资料要的封装资料EVAEVA胶膜。所研制的胶膜。所研制的EVAEVA胶膜除了能完全满足上述胶膜除了能完全满足上述主要性能目的外，还具备了较优良的耐老化性能，特别是耐紫主要性能目的外，还具备了较优良的耐老化性能，特别是耐紫外光老化性能。经过具有计量认定的检测部门的检测，所研制外光老化性能。经过具有计量认定的检测部门的检测，所研制的的EVAEVA胶膜按照
28、胶膜按照GB/T16422.3-1997GB/T16422.3-1997规范进展了规范进展了10001000小时的老化小时的老化实验。详细的实验条件为：实验。详细的实验条件为：I I型型UVAUVA340340灯，辐照度灯，辐照度0.68W/m2; 0.68W/m2; 循环条件：在黑标温度循环条件：在黑标温度7070C C下辐照暴露下辐照暴露8h; 8h; 然后在黑标温度然后在黑标温度5050C C下冷凝暴露下冷凝暴露4h4h。在这样的条件下经。在这样的条件下经10001000小时老化后，所小时老化后，所研制的研制的EVAEVA胶膜的黄色指数的变化大大低于目前国内市场上的胶膜的黄色指数的变化大
29、大低于目前国内市场上的EVAEVA胶膜，比较接近国外进口的同类产品；而价钱那么比进口胶膜，比较接近国外进口的同类产品；而价钱那么比进口EVAEVA胶膜要低得多。胶膜要低得多。l这一研讨成果对提高太阳电池组件的运用寿命，降低其运用本这一研讨成果对提高太阳电池组件的运用寿命，降低其运用本钱，促进太阳能这一可再生的清洁能源的推行运用和开展是非钱，促进太阳能这一可再生的清洁能源的推行运用和开展是非常有意义的。常有意义的。低铁钢化玻璃低铁钢化玻璃l规范太阳电池组件的盖板资料通常采用低铁钢化玻规范太阳电池组件的盖板资料通常采用低铁钢化玻璃，其特点是：透过率高、抗冲击才干强和运用寿璃，其特点是：透过率高、抗
30、冲击才干强和运用寿命长。这种太阳电池组件用的低铁玻璃，普通厚度命长。这种太阳电池组件用的低铁玻璃，普通厚度为为3.2mm3.2mm，在晶体硅太阳电池呼应的波长范围内，在晶体硅太阳电池呼应的波长范围内3203201100nm1100nm透光率达透光率达90%90%以上，对于波长大于以上，对于波长大于1200nm1200nm的红外有较高的反射率，同时能耐太阳紫外的红外有较高的反射率，同时能耐太阳紫外线的辐射。线的辐射。l利用紫外可见光光谱仪测得普通玻璃的光谱透过利用紫外可见光光谱仪测得普通玻璃的光谱透过率上图与太阳电池组件用的超白玻璃光谱透过率上图与太阳电池组件用的超白玻璃光谱透过率以下图所示，普
31、通玻璃在波段率以下图所示，普通玻璃在波段70070011001100段透段透过率下降较快，明显低于超白玻璃的透过率。过率下降较快，明显低于超白玻璃的透过率。l由于普通玻璃体内含铁量过高及玻璃外表的光反射由于普通玻璃体内含铁量过高及玻璃外表的光反射过大是降低太阳能利用率的主要缘由之一。为此，过大是降低太阳能利用率的主要缘由之一。为此，玻璃制造商们对降低玻璃中的铁含量、研制新的防玻璃制造商们对降低玻璃中的铁含量、研制新的防反射涂层或减反射外表资料，以及如何添加玻璃强反射涂层或减反射外表资料，以及如何添加玻璃强度和延伸运用寿命这三方面非常注重。度和延伸运用寿命这三方面非常注重。l目前，玻璃厂商已能熟
32、练地对目前，玻璃厂商已能熟练地对2 23 3毫米薄玻璃进展毫米薄玻璃进展物理或化学钢化处置，不仅光透过率仍坚持较高值，物理或化学钢化处置，不仅光透过率仍坚持较高值，而且使玻璃的强度提高为普通平板玻璃的而且使玻璃的强度提高为普通平板玻璃的3 34 4倍。倍。薄玻璃经过钢化处置后，在太阳能利用中以薄代厚薄玻璃经过钢化处置后，在太阳能利用中以薄代厚并到达相对降低玻璃铁含量，提高光透过率及减轻并到达相对降低玻璃铁含量，提高光透过率及减轻太阳电池组件的自重及本钱，不仅真实可行，而且太阳电池组件的自重及本钱，不仅真实可行，而且效果明显。效果明显。l为了减少玻璃外表光反射率，玻璃制造商了减少玻璃外表光反射率
33、，玻璃制造商们经过物化物化处置方法，置方法，对玻璃外表玻璃外表进展一些减反射工展一些减反射工艺处置，可制成置，可制成“减反射玻璃，减反射玻璃，其措施主要是在玻璃外表涂布一其措施主要是在玻璃外表涂布一层薄膜薄膜层，可行之有效地减少，可行之有效地减少玻璃的反射率。此薄膜玻璃的反射率。此薄膜层又称之又称之为减反射涂减反射涂层。l这种在玻璃外表制种在玻璃外表制备的减的减发射射层，可采用真空堆，可采用真空堆积法、浸法、浸蚀法法和高温和高温烧结法等工法等工艺得以得以实现。据悉，玻璃制造商。据悉，玻璃制造商们选用浸用浸蚀法工法工艺为多。多。该工工艺是指浸涂硅酸是指浸涂硅酸钠与化学与化学处置相置相结合制合制备
34、减减反射玻璃，反射玻璃，经济又又简便，其工便，其工艺流程大致如下：玻璃原片流程大致如下：玻璃原片洗洗涤枯燥枯燥浸入硅酸浸入硅酸钠溶液溶液提取玻璃提取玻璃低温烘干或自然低温烘干或自然风干干二次化学二次化学处置置提取并烘干提取并烘干检测透光率、反射率及透光率、反射率及膜厚膜厚包装包装出厂出厂该工工艺方法可使玻璃透光率比原先提高方法可使玻璃透光率比原先提高4%4%5%5%；如；如3 3毫米光透毫米光透过率由原来率由原来80%80%提高到提高到85%85%，折射率，折射率较高的高的超白玻璃含超白玻璃含铁量量较低，光透低，光透过率可从原来率可从原来86%86%提高到提高到91%91%。这种涂种涂层与玻璃
35、可以与玻璃可以结实地地结合，合，经测试阐明其耐磨性非常好。明其耐磨性非常好。l除玻璃外，一些组件封装厂商也采用透明除玻璃外，一些组件封装厂商也采用透明TedlarTedlar、PMMAPMMA俗称有机玻璃板或俗称有机玻璃板或PCPC聚碳酸脂板作为聚碳酸脂板作为太阳电池组件的正面盖板资料。太阳电池组件的正面盖板资料。lPMMAPMMA板和板和PCPC板有透光性能好，材质轻优点，但耐温板有透光性能好，材质轻优点，但耐温性差，外表易刮伤，在太阳电池组件封装方面运用性差，外表易刮伤，在太阳电池组件封装方面运用遭到一定限制，目前主要用于室内用或便携太阳电遭到一定限制，目前主要用于室内用或便携太阳电池组件
36、的封装。池组件的封装。反面资料反面资料 l太阳电池组件反面资料，可有多种选择，主要取决于运用场所太阳电池组件反面资料，可有多种选择，主要取决于运用场所和用户需求。用于太阳能庭院灯和玩具的小型太阳电池组件多和用户需求。用于太阳能庭院灯和玩具的小型太阳电池组件多用电路板、耐温塑料或玻璃钢板材，而大型太阳电池组件多用用电路板、耐温塑料或玻璃钢板材，而大型太阳电池组件多用玻璃或玻璃或TedlarTedlar复合资料。用玻璃可制成双面透光的太阳电池组复合资料。用玻璃可制成双面透光的太阳电池组件，适用于光伏幕墙或透光光伏屋顶。用透明件，适用于光伏幕墙或透光光伏屋顶。用透明TedlarTedlar由于分量由
37、于分量轻，可适用于建造太阳能车、船之用。用得最多的就是轻，可适用于建造太阳能车、船之用。用得最多的就是TedlarTedlar复合薄膜如复合薄膜如TPTTPT或或TPETPE。lTedlarTedlar严厉来说应为严厉来说应为Tedlar PVT(polyvinyl fluoride film)Tedlar PVT(polyvinyl fluoride film)薄膜，是一种具有高透过率的透明资料，也可根据需求制成蓝、薄膜，是一种具有高透过率的透明资料，也可根据需求制成蓝、黑等多种颜色。它是美国杜邦公司独家消费的产品，同样具有黑等多种颜色。它是美国杜邦公司独家消费的产品，同样具有许多熟知的碳氟
38、聚合物的性质：耐老化、耐腐蚀、不透气等，许多熟知的碳氟聚合物的性质：耐老化、耐腐蚀、不透气等，这些特点很符合封装太阳电池。此外，它还具有优良的强度和这些特点很符合封装太阳电池。此外，它还具有优良的强度和防潮性能，可直接用作太阳电池组件或太阳能集热器的封装资防潮性能，可直接用作太阳电池组件或太阳能集热器的封装资料。料。 l为了了坚持太阳持太阳电池池组件有更件有更长的运用寿命，如的运用寿命，如2525年甚至更年甚至更长，一些一些专业厂家将厂家将TedlarTedlar与聚与聚酯、铝膜或膜或铁膜等合成膜等合成夹层构造，构造，即有以下方式：即有以下方式：lTedlar/polyester/Tedlar
39、;Tedlar/aluminum/Tedlar;Tedlar/Tedlar/polyester/Tedlar;Tedlar/aluminum/Tedlar;Tedlar/iron/Tedlar.iron/Tedlar.l普通复合薄膜所用的普通复合薄膜所用的TedlarTedlar厚度厚度为3838m m，聚，聚酯为7575m m，铝膜和膜和铁膜膜为25-3025-30m m。通常用得最多的就是。通常用得最多的就是Tedlar/polyester/TedlarTedlar/polyester/Tedlar，通常，通常简称称TPTTPT。TedlarTedlar复合薄膜具复合薄膜具有更好的防潮、抗
40、湿和耐候性能，通常有更好的防潮、抗湿和耐候性能，通常见到太阳到太阳电池池组件反面件反面的白色覆盖物大都是的白色覆盖物大都是TPTTPT。TPTTPT还具有高具有高强、阻燃、耐久、自、阻燃、耐久、自洁等特性，在等特性，在纺织、建筑等行、建筑等行业都有广泛运用。白色的都有广泛运用。白色的TPTTPT对阳阳光可起反射作用，能提高光可起反射作用，能提高组件的效率，并且具有件的效率，并且具有较高的高的红外外发射率，可以降低射率，可以降低组件的任件的任务温度，也有利于提高温度，也有利于提高组件的效率。件的效率。但是它的价但是它的价钱较高，高，约1010美美圆m2m2，而且它不容易粘合。，而且它不容易粘合。
41、l目前，很多太阳目前，很多太阳电池池组件封装厂家开件封装厂家开场运用运用TPETPE替代替代TPTTPT作作为太太阳阳电池池组件的反面件的反面资料。料。TPETPE是由是由TedlarTedlar、聚、聚酯、EVAEVA三三层资料料构成，与构成，与电池接触面池接触面EVAEVA面面为接近接近电池池颜色深色深蓝色，封装色，封装出来的出来的组件件较美美观。由于少了一。由于少了一层TedlarTedlar，TPETPE的耐候性能不的耐候性能不及及TPTTPT，但它价，但它价钱廉价廉价约为TPTTPT的一半，与的一半，与EVAEVA粘合性能好，粘合性能好，在在组件封装，尤其是小型件封装，尤其是小型组件
42、封装上运用越来越多。件封装上运用越来越多。其它资料其它资料l玻璃、玻璃、EVAEVA和和TPTTPT，外加太阳电池片是组成组件的主，外加太阳电池片是组成组件的主要资料。除此之外，还需求衔接条浸锡铜条、要资料。除此之外，还需求衔接条浸锡铜条、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、焊锡等。l国内在武汉、昆明有厂家消费太阳电池组件专业提国内在武汉、昆明有厂家消费太阳电池组件专业提供铝合金边框和衔接连条产品供选择。供铝合金边框和衔接连条产品供选择。太阳电池组件制造设备太阳电池组件制造设备l太阳电池组件制造、封装和测试设备主要有激光划太阳电池组件制造、封装和测试设备主要
43、有激光划片机、层压机、固化炉、电池片测试台、组件测试片机、层压机、固化炉、电池片测试台、组件测试台、电阻率测试仪等等。台、电阻率测试仪等等。l国外较大型的太阳电池组件专业厂家设备非常齐全，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、平铺切割如清洗玻璃、平铺切割EVAEVA、太阳电池焊接等都有专、太阳电池焊接等都有专门的设备。门的设备。l下面主要引见太阳电池组件封装最根本的设备激光下面主要引见太阳电池组件封装最根本的设备激光划片机和太阳能电池层压机。划片机和太阳能电池层压机。 激光划片机l半导体资料的切割与刻划是半导体行业的关键工序半导体资料的切割与刻划是半导体行业的关键工序之一。
44、太阳电池主要采用金刚石切割设备和激光划之一。太阳电池主要采用金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，如今片机切割。由于激光划片机的切割效率更高，如今许多工厂都采用激光划片机来切割太阳电池，以满许多工厂都采用激光划片机来切割太阳电池，以满足制造小型太阳电池组件的需求。足制造小型太阳电池组件的需求。l激光划片机普通由激光晶体、电源系统、冷却系统、激光划片机普通由激光晶体、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、任光学扫描系统、聚焦系统、真空泵、控制系统、任务台、计算机等组成，如图务台、计算机等组成，如图3 37 7所示。控制台上有所示。控制台上有电源、真
45、空泵、冷却水开关按钮及电流调理按钮等；电源、真空泵、冷却水开关按钮及电流调理按钮等；任务台面上布有气孔，气孔与真空泵相连，翻开真任务台面上布有气孔，气孔与真空泵相连，翻开真空泵后太阳电池就被吸附在控制台上，切割过程中空泵后太阳电池就被吸附在控制台上，切割过程中不易挪动。切割时将电池放在任务台上，翻开计算不易挪动。切割时将电池放在任务台上，翻开计算机，设计切割道路，按下确定键后，激光光斑开场机，设计切割道路，按下确定键后，激光光斑开场挪动，在控制台上调理适当的任务电流进展切割。挪动，在控制台上调理适当的任务电流进展切割。l激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相关性。激光束经过激光具有高亮度、高
46、方向性、高单色性和高相关性。激光束经过聚焦后，在焦点处产生数千度甚至上万度的高温，使其能加工几聚焦后，在焦点处产生数千度甚至上万度的高温，使其能加工几乎一切的资料。激光划片是把激光束聚焦在硅、锗、砷资料的外乎一切的资料。激光划片是把激光束聚焦在硅、锗、砷资料的外表，构成很高的功率密度，使硅片构成沟槽，在沟槽处构成应力表，构成很高的功率密度，使硅片构成沟槽，在沟槽处构成应力集中，很容易沿沟槽整齐断开。激光划片为非接触加工，划片效集中，很容易沿沟槽整齐断开。激光划片为非接触加工，划片效应是经过表层的物质蒸发出深层物质，或是经过光能作用导致物应是经过表层的物质蒸发出深层物质，或是经过光能作用导致物质
47、的化学键断裂而划出痕迹。因此，用激光对太阳电池硅片进展质的化学键断裂而划出痕迹。因此，用激光对太阳电池硅片进展划片，能较好的防止损伤和污染硅片，可以提高硅片的利用率，划片，能较好的防止损伤和污染硅片，可以提高硅片的利用率，提高产品的废品率。与传统的机械切割技术比较，激光划片主要提高产品的废品率。与传统的机械切割技术比较，激光划片主要有以下优点：有以下优点：la a 激光划片由计算机控制，速度快，准确度高，大大提高了加工激光划片由计算机控制，速度快，准确度高，大大提高了加工效率；效率；lb b 激光划片为非接触式加工，减少了硅片的外表损伤与刀具的磨激光划片为非接触式加工，减少了硅片的外表损伤与刀
48、具的磨损，提高了产品废品率；损，提高了产品废品率；lc c 激光划片光强弱控制方便，激光聚焦后功率密度高，能很好的激光划片光强弱控制方便，激光聚焦后功率密度高，能很好的控制切割深度，适宜对硅片这种薄、脆、硬的资料切割。控制切割深度，适宜对硅片这种薄、脆、硬的资料切割。ld d 激光束细，加工资料耗费很小，加工热区影响小。激光束细，加工资料耗费很小，加工热区影响小。le e 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。lf f 激光加工操作方便简捷，运用平安，人工、资料耗费本钱低。激光加工操作方便简捷，运用平安，人工、资料耗费本钱低。l运用切割机切割太阳运用切割机切割
49、太阳电池，需求留意的池，需求留意的问题是：是：la a 一定要在水循一定要在水循环正常任正常任务下，再启下，再启动激光激光电源和源和调理理电源，否那么温度源，否那么温度过高，容易高，容易烧坏坏电源；源；lb b 激光激光电源属于大功率高源属于大功率高频开关开关电源，它会源，它会对外有外有或多或少的或多或少的电磁磁污染，因此染，因此对电磁兼容性能的磁兼容性能的仪器器设备，如，如变型型仪、计算机等算机等产生一定影响，建生一定影响，建议采采用屏蔽、用屏蔽、电源隔离等方法抗干源隔离等方法抗干扰；lc c 激光器普通采用激光器普通采用氪灯灯泵浦，需求瞬浦，需求瞬时高高压来触来触发氪灯，因此灯，因此严禁在
50、禁在氪灯点燃前启灯点燃前启动其它其它组件以防高件以防高压串入，串入，氪灯属于易灯属于易损耗件，当耗件，当发现老化老化时，需求，需求改改换新灯；新灯；ld d 激光划片机任激光划片机任务环境要求：室内清境要求：室内清洁无无尘，相，相对湿度小于湿度小于8080，温度，温度5 52020；另外，要；另外，要坚持机内循持机内循环水干水干净，定期清洗水箱并改，定期清洗水箱并改换去离子水或去离子水或纯水。水。太阳电池层压机太阳电池层压机l太阳太阳电池池层压机集真空技机集真空技术，气，气压传动技技术，PIDPID温度控制技温度控制技术于一体，于一体，顺应于于单晶硅晶硅电池池组件、多晶硅件、多晶硅电池池组件的
51、件的层压消消费。l其外形构造如其外形构造如图3 38 8、图3 39 9所示，所示，图3 38 8是是BPBP公司封装太阳公司封装太阳电池运用的美国池运用的美国SpireSpire层压机，机，图3 39 9是中山大学太阳能系是中山大学太阳能系统研研讨所运用的国所运用的国产层压机。两台机。两台层压机任机任务原理都一原理都一样，在控，在控制台上可以制台上可以设置置层压温度、抽气、温度、抽气、层压和充气和充气时间，控制方式，控制方式有自有自动与手与手动两种。在两种。在层压用用EVAEVA封装的太阳封装的太阳电池池时，普通，普通设置温度置温度100100120120，这个温度下个温度下EVAEVA刚益
52、益处于熔融形状而不会于熔融形状而不会被固化。从被固化。从层压机可以看到上室真空、上室充气、下室真空、机可以看到上室真空、上室充气、下室真空、下室充气等控制按下室充气等控制按钮；翻开；翻开层压机的上盖，上盖内机的上盖，上盖内侧有个胶皮有个胶皮气囊，上室指的就是气囊，上室指的就是这个气囊；上盖与下腔之个气囊；上盖与下腔之间有密封圈，上有密封圈，上盖板与下腔之盖板与下腔之间构成一个密封室构成一个密封室为下室。翻开上盖，可以看到下室。翻开上盖，可以看到下面有两下面有两层耐高温的玻璃布，玻璃布下面是加耐高温的玻璃布，玻璃布下面是加热板。板。层压过程程中，中，电池片与池片与EVAEVA、TPTTPT、玻璃
53、、玻璃层叠后放入两叠后放入两层胶布之胶布之间，玻璃，玻璃布有减布有减缓EVAEVA升温速率作用，减少气泡升温速率作用，减少气泡产生，同生，同时可以防止熔可以防止熔融后的融后的EVAEVA流出来弄流出来弄脏加加热板。板。l层压的根本过程：翻开层压机，按下加热按钮，设定好任务温层压的根本过程：翻开层压机，按下加热按钮，设定好任务温度；待加热板温度到达指定温度可以从控制台上看到后，度；待加热板温度到达指定温度可以从控制台上看到后，将层叠好的电池片放入层压机并合上盖，合盖后第一步是下室将层叠好的电池片放入层压机并合上盖，合盖后第一步是下室抽气。层叠好的太阳电池片放置在两层玻璃布间属于下室部抽气。层叠好
54、的太阳电池片放置在两层玻璃布间属于下室部分时，分时，EVAEVA在层压机内开场受热，受热后的在层压机内开场受热，受热后的EVAEVA处于熔融形状，处于熔融形状，EVAEVA与电池片、玻璃、与电池片、玻璃、TPTTPT之间有空气存在，下室抽气抽真空之间有空气存在，下室抽气抽真空可以将这些间隙中的空气排除。假设抽气时间和层压温度设可以将这些间隙中的空气排除。假设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，致使组件运用过程中，置不当，在组件玻璃下面常会出现气泡，致使组件运用过程中，气泡受热膨胀而使气泡受热膨胀而使EVAEVA脱层，影响组件的外观、效率与运用寿脱层，影响组件的外观、效率与运
55、用寿命。抽气的下一步是加压层压。命。抽气的下一步是加压层压。l在加压过程中，下室继续抽真空，上室充气，胶皮气囊构成的在加压过程中，下室继续抽真空，上室充气，胶皮气囊构成的上室，充气后体积膨胀由于下室抽真空充斥整个上下室之上室，充气后体积膨胀由于下室抽真空充斥整个上下室之间，挤压放置在下室的电池片、间，挤压放置在下室的电池片、EVAEVA等，熔融后的等，熔融后的EVAEVA在挤压和在挤压和下室抽空的作用下，流动充溢玻璃、电池片、下室抽空的作用下，流动充溢玻璃、电池片、TPTTPT之间的间隙，之间的间隙，同时排出中间的气泡。这样，玻璃、电池片、同时排出中间的气泡。这样，玻璃、电池片、TPTTPT就
56、经过就经过EVAEVA紧紧紧粘合在一同。层压好后需求开盖将电池取出，前两个过程下紧粘合在一同。层压好后需求开盖将电池取出，前两个过程下室处于抽真空形状，大气压作用下，上盖受向下的压力。开盖室处于抽真空形状，大气压作用下，上盖受向下的压力。开盖时，先是下室充气，上室抽空，使放电池组件的下腔气压与大时，先是下室充气，上室抽空，使放电池组件的下腔气压与大气压平衡，再利用设置在上盖的两开盖支臂将上盖翻开。将太气压平衡，再利用设置在上盖的两开盖支臂将上盖翻开。将太阳电池取出后，可以进展下一块太阳电池组件的封装。阳电池取出后，可以进展下一块太阳电池组件的封装。l上述上述层压过程，普通在正常任程，普通在正常
57、任务时，可以，可以设定好定好层压温度及抽气、温度及抽气、层压、充气的、充气的时间，控制，控制键拨到自到自动档，开盖放入太阳档，开盖放入太阳电池，合盖后池，合盖后让其自开任其自开任务，层压好后会自好后会自动开盖，取出开盖，取出层压好的好的电池池组件后可件后可以以进展下一任展下一任务循循环。l在在设置任置任务温度，抽气温度，抽气层压时间时要要视层压机情况、机情况、电池大小而定；池大小而定；进口口设备与国与国产设备有差有差别，普通，普通层压机厂商会机厂商会给用用户提供一个提供一个阅历参数，用参数，用户在运在运用用过程中，逐程中，逐渐作些修正，在确定本人的最作些修正，在确定本人的最优值。图3 39 9
58、中中山大学中中山大学实验室运用的国室运用的国产层压机在封装机在封装功率功率20W20W以下的太阳以下的太阳电池池时，设置任置任务温度温度120120，抽气抽气5 5分分钟，层压5 5分分钟，充气，充气2020秒，太阳秒，太阳电池面池面积功率功率5050100W100W较大大时，添加抽气，添加抽气时间至至8 8分分钟，层压时间至至1010分分钟。l层压机运用过程中本卷须知：层压机运用过程中本卷须知：la a 层压机合盖时压力宏大，切记下腔边框不得放异层压机合盖时压力宏大，切记下腔边框不得放异物，以防不测损伤或设备损毁；物，以防不测损伤或设备损毁；lb b 开盖前必需检查下室充气能否完成，否那么不
59、能开盖前必需检查下室充气能否完成，否那么不能开盖，以免损坏设备；开盖，以免损坏设备；lc c 控制台上有紧急按钮，紧急情况下，整机断电。控制台上有紧急按钮，紧急情况下，整机断电。缺点排除后，将紧急按钮复位；缺点排除后，将紧急按钮复位；ld d 层压机假设长时间未运用，开机后应空机运转几层压机假设长时间未运用，开机后应空机运转几个循环，以便将吸附在腔体内剩余气体及水蒸汽抽个循环，以便将吸附在腔体内剩余气体及水蒸汽抽尽，以保证层压质量。尽，以保证层压质量。太阳电池组件封装工艺太阳电池组件封装工艺 l太阳电池组件是将单体太阳电池串、并联后严密封装制成的。太阳电池组件是将单体太阳电池串、并联后严密封装
60、制成的。未封装前的单体太阳电池机械强度弱，不能接受较大力的撞击，未封装前的单体太阳电池机械强度弱，不能接受较大力的撞击，薄而易碎；而且，大气中的水分和腐蚀性气领会渐渐锈蚀和氧薄而易碎；而且，大气中的水分和腐蚀性气领会渐渐锈蚀和氧化电极，逐渐使电极零落，同时也腐蚀太阳电池外表，降低电化电极，逐渐使电极零落，同时也腐蚀太阳电池外表，降低电池的效率，因此，要运用玻璃等将太阳电池封装，使其与大气池的效率，因此，要运用玻璃等将太阳电池封装，使其与大气隔绝。隔绝。l另一方面，单体太阳电池任务电压只需另一方面，单体太阳电池任务电压只需0.40.40.5V0.5V，由于受硅，由于受硅片资料尺寸限制，单体电池功
61、率也都很小，远不能满足普通用片资料尺寸限制，单体电池功率也都很小，远不能满足普通用电设备的电压、功率要求。这一些正是为什么单体太阳电池要电设备的电压、功率要求。这一些正是为什么单体太阳电池要制呵斥组件的缘由。制呵斥组件的缘由。l太阳电池组件处理了单体电池的一些问题，组件具有以下特点：太阳电池组件处理了单体电池的一些问题，组件具有以下特点：一、任务电压和输出功率按不同的要求设计，可以提供多种接一、任务电压和输出功率按不同的要求设计，可以提供多种接线方式，满足不同的电压输出要求；二、有足够的机械强度，线方式，满足不同的电压输出要求；二、有足够的机械强度，能经受运输、安装和运用过程中发生的冲击、震动
62、等产生的应能经受运输、安装和运用过程中发生的冲击、震动等产生的应力，具有防腐、防潮、防水、防风、防雹才干；三、经与玻璃、力，具有防腐、防潮、防水、防风、防雹才干；三、经与玻璃、EVAEVA、TPTTPT结合后，有明显的电性能增益。结合后，有明显的电性能增益。l太阳太阳电池池组件的制造件的制造过程中主要有以下一些步程中主要有以下一些步骤：激光划片激光划片光光焊将将电池片池片焊接成串接成串手工手工焊焊接接汇流条流条层叠玻璃叠玻璃EVAEVA电池池EVAEVATPTTPT中中测层压固化固化装装边框、接框、接线盒盒终测。激光划片l太阳电池每片任务电压太阳电池每片任务电压0.40.40.45V0.45V
63、左右开路电压约左右开路电压约0.6V0.6V，将一片切成两片后，每片电压不变；太阳电池的功率与电池板将一片切成两片后，每片电压不变；太阳电池的功率与电池板的面积成正比同样转化效率下。根据组件所需电压、功率，的面积成正比同样转化效率下。根据组件所需电压、功率，可以计算出所需电池片的面积及电池片片数。由于单体电池可以计算出所需电池片的面积及电池片片数。由于单体电池未切割前尺寸一定有几种规范，面积通常不能满足组件未切割前尺寸一定有几种规范，面积通常不能满足组件需求，因此，在焊接前，普通有激光切片这套工序。切割前，需求，因此，在焊接前，普通有激光切片这套工序。切割前，应设计好切割道路，画好草图，要尽量
64、利用切割剩余的电池片，应设计好切割道路，画好草图，要尽量利用切割剩余的电池片，提高电池片利用率。提高电池片利用率。l切割过程主要步骤是，先翻开激光切割机及与之相配的计算机，切割过程主要步骤是，先翻开激光切割机及与之相配的计算机，将要切的太阳电池片放在切割台上，并摆好位置，翻开计算机将要切的太阳电池片放在切割台上，并摆好位置，翻开计算机中的切割程序，根据设计道路输入中的切割程序，根据设计道路输入XYXY轴方向的行进间隔坐标轴方向的行进间隔坐标改动的数值，如第一步是沿改动的数值，如第一步是沿X X轴正方向前进轴正方向前进150mm150mm，就在这一步，就在这一步中选择中选择X X轴，输入轴，输入
65、150150，预览确定道路后，调理电流进展切割。，预览确定道路后，调理电流进展切割。 l下面在对详细切割过程中本卷须知作些补充：下面在对详细切割过程中本卷须知作些补充：la a 切片时，切痕深度普通要控制在电池片厚度的二分之一到三切片时，切痕深度普通要控制在电池片厚度的二分之一到三分之二之间，这主要经过调理激光划片机的任务电流来控制。分之二之间，这主要经过调理激光划片机的任务电流来控制。假设任务电流太大，功率输出大，激光束强，可以将电池片直假设任务电流太大，功率输出大，激光束强，可以将电池片直接划断，容易呵斥电池正负极短路。反之，当任务电流太小，接划断，容易呵斥电池正负极短路。反之，当任务电流
66、太小，划痕深度不够，在沿着划痕用手将电池片掰断时，容易将电池划痕深度不够，在沿着划痕用手将电池片掰断时，容易将电池片弄碎；片弄碎；lb b 太阳电池片价钱较贵，为减少电池片在切割中的损耗，在正太阳电池片价钱较贵，为减少电池片在切割中的损耗，在正式切割前，应先用与待切电池片型号一样的碎电池片做实验，式切割前，应先用与待切电池片型号一样的碎电池片做实验，测试出该类电池片切割时激光划片机适宜的任务电流测试出该类电池片切割时激光划片机适宜的任务电流I0I0，这样，这样正常样品的切割中划片机按照电流正常样品的切割中划片机按照电流I0I0任务，可以减少由于任务任务，可以减少由于任务电流太大或太小而呵斥损耗
67、；电流太大或太小而呵斥损耗；c c 激光划片机激光束行进道路是经过计算机设置激光划片机激光束行进道路是经过计算机设置XYXY坐坐标来确定的，设置坐标时，一个小数点和坐标轴的标来确定的，设置坐标时，一个小数点和坐标轴的过失会使激光束道路完全改动。因此，在电池片切过失会使激光束道路完全改动。因此，在电池片切割前，先用小任务电流使激光能被看清光斑即可割前，先用小任务电流使激光能被看清光斑即可让激光束沿设定的道路走一遍，确认道路正确后，让激光束沿设定的道路走一遍，确认道路正确后，再调大电流进展切片；再调大电流进展切片；d d 普通来说，激光划片机只能沿普通来说，激光划片机只能沿XYXY轴方向进展切割，
68、轴方向进展切割，切方形电池片比较方便。当电池片在要求切成三角切方形电池片比较方便。当电池片在要求切成三角形等外形时，切割前一定要计算好角度，摆好电池形等外形时，切割前一定要计算好角度，摆好电池片方位，使需求切割的线路沿片方位，使需求切割的线路沿X X或或Y Y方向；方向；e e 在切割不同电池片时，假设两次厚度差别较大，调在切割不同电池片时，假设两次厚度差别较大，调整任务电流的同时，留意调整焦距；整任务电流的同时，留意调整焦距；f f 切割电池片时，应翻开真空泵，使电池片紧贴任务切割电池片时，应翻开真空泵，使电池片紧贴任务面板，否那么，将切割不均匀。面板，否那么，将切割不均匀。焊接l切割好的太
69、阳电池片需求将其衔接起来，焊接这一切割好的太阳电池片需求将其衔接起来，焊接这一工序就是用焊条衔接条按需求将电池片串连工序就是用焊条衔接条按需求将电池片串连或并联好，最后汇成一条正极和一条负极引出来。或并联好，最后汇成一条正极和一条负极引出来。l焊接时要留意几点：太阳电池串连后，总电流与最焊接时要留意几点：太阳电池串连后，总电流与最小电池片产生的电流一致，因此每片串连的太阳小电池片产生的电流一致，因此每片串连的太阳电池要求尺寸一样大，颜色一致这样一方面为电池要求尺寸一样大，颜色一致这样一方面为保证电池光电转换效率一致，另外使组件外表更保证电池光电转换效率一致，另外使组件外表更美观；美观；l手工焊
70、接时把握好烙铁与焊点接触时间，尽量一次手工焊接时把握好烙铁与焊点接触时间，尽量一次焊成，如一个焊点反复焊接，电池片上电极很容焊成，如一个焊点反复焊接，电池片上电极很容易零落；焊点要均匀，假设某些焊点焊锡太多，易零落；焊点要均匀，假设某些焊点焊锡太多，外表不平整会影响电池层压，添加碎片率。外表不平整会影响电池层压，添加碎片率。层压l电池片按要求焊接好后，层压前普通先用万用表经电池片按要求焊接好后，层压前普通先用万用表经过测电池电压方式检查焊接好的太阳电池有没有短过测电池电压方式检查焊接好的太阳电池有没有短路、断路，然后清洗玻璃，按照比玻璃面积略大的路、断路，然后清洗玻璃，按照比玻璃面积略大的尺寸
71、裁制尺寸裁制EVAEVA、TPTTPT，将玻璃，将玻璃EVAEVA电池电池EVAEVATPTTPT层叠好，放入层压机层压层叠好，放入层压机层压 。l层压过程中有关问题及本卷须知：太阳电池层压工层压过程中有关问题及本卷须知：太阳电池层压工艺中，消除艺中，消除EVAEVA中的气泡是封装成败的关键，层叠时中的气泡是封装成败的关键，层叠时进入的空气与进入的空气与EVAEVA交联反响产生的氧气是构成气泡的交联反响产生的氧气是构成气泡的主要缘由。当层压的组件中出现气泡，阐明任务温主要缘由。当层压的组件中出现气泡，阐明任务温度过高或抽气时间太短，应该重新设置任务温度和度过高或抽气时间太短，应该重新设置任务温
72、度和抽气、层压时间。抽气、层压时间。固化l从从层压机取出的太阳机取出的太阳电池，未固化池，未固化时EVAEVA容易与容易与TPTTPT、玻璃脱、玻璃脱层，进入烘箱固化。入烘箱固化。l烘箱固化根据烘箱固化根据EVAEVA种种类不同分两种方式：不同分两种方式：(1)(1)快速固化型快速固化型EVAEVA：设置烘箱温度置烘箱温度，待升到，待升到设置温度后，将置温度后，将层压好的好的电池放入固化池放入固化1515分分钟。(2)(2)常常规固化型固化型EVAEVA：设置烘箱温度置烘箱温度145145，待升到，待升到设置置温度后，将温度后，将层压好的好的电池放入固化池放入固化3030分分钟。l另外，也可以
73、在另外，也可以在层压机内直接固化：机内直接固化：(1)(1)方法一：方法一：(a)(a)快速固化型快速固化型EVAEVA：层压机机设置置100100120120，放入，放入电池板，抽气池板，抽气3 35 5分分钟，加加压4 41010分分钟层压的太阳的太阳电池板池板较小小时，时间可以稍短些可以稍短些，同，同时升温到升温到，恒温固化，恒温固化1515分分钟，层压机下充气上抽空机下充气上抽空3030秒，开盖取出秒，开盖取出电池冷却即可。池冷却即可。(b)(b)常常规固化型固化型EVAEVA：层压机机设置置100100120120，放入，放入电池板，抽气池板，抽气3 35 5分分钟，加，加压4 41
74、010分分钟层压的太阳的太阳电池板池板较小小时，时间可以稍短些，同可以稍短些，同时升温到升温到145145150150，恒温固化，恒温固化3030分分钟，层压机下充气上抽空机下充气上抽空3030秒，开秒，开盖取出盖取出电池冷却。池冷却。2 2方法二：方法二：层压机机设置置140140，放入，放入电池板，抽气池板，抽气3 35 5分分钟，加，加压4 41010分分钟，恒温，恒温140140，固化，固化1515分分钟，再取出冷却即可。，再取出冷却即可。l工厂大部分采用在烘箱中快速固化工厂大部分采用在烘箱中快速固化EVAEVA。这种固化方。这种固化方法效果好，速度快，可以节约层压机的运用时间。法效果
75、好，速度快，可以节约层压机的运用时间。l在太阳电池组件制造过程中，厂家经常需求测定在太阳电池组件制造过程中，厂家经常需求测定EVAEVA的凝胶含量来分析的凝胶含量来分析EVAEVA的固化程度，以到达控制封装的固化程度，以到达控制封装质量的目的。质量的目的。EVAEVA凝胶含量到达凝胶含量到达6565以上，可以以为以上，可以以为固化根本完成，到达了组件的要求。固化根本完成，到达了组件的要求。检测检测l 太阳太阳电池池组件投入运用前件投入运用前须先先进展各展各项性能性能测试，详细方法主方法主要参考要参考GB/T 9535-1998，GB/T 14008-1992。以下。以下是是组件的一些根本性能目
76、的与件的一些根本性能目的与检测方法：方法：la 性能性能测试：在：在规定光源的光定光源的光谱、规范光范光强以及一定的以及一定的电池温池温度度25条件下条件下对太阳能太阳能电池的开路池的开路电压、短路、短路电流、最大流、最大输出功率、伏安特性曲出功率、伏安特性曲线等等进展丈量。展丈量。lb 电绝缘性能性能测试：以：以1KV的直流的直流电经过组件底板与引出件底板与引出线，丈量丈量绝缘电阻，阻，绝缘电阻要求大于阻要求大于2000兆欧，以确保在运用兆欧，以确保在运用过程中程中组件件边框无漏框无漏电景象景象发生。生。lc 热循循环实验：将：将组件置于有自件置于有自动温度控制、内部空气循温度控制、内部空气
77、循环的的气候室内，使气候室内，使组件在件在4085之之间循循环规定次数，并在极端温定次数，并在极端温度下度下坚持持规定定时间，监测实验过程中能程中能够产生的短路和断路、生的短路和断路、外外观缺陷、缺陷、电性能衰减率、性能衰减率、绝缘电阻等，以确定阻等，以确定组件由于温度件由于温度反复反复变化引起的化引起的热应变才干。才干。d d 湿湿热湿冷湿冷实验：将：将组件置于件置于带有自有自动温度控制、内部空气循温度控制、内部空气循环的气候室内，使的气候室内，使组件在一定温度和湿度条件下往复循件在一定温度和湿度条件下往复循环，坚持一定恢复持一定恢复时间，监测实验过程中能程中能够产生的短路和断路、外生的短路
78、和断路、外观缺陷、缺陷、电性能衰减率、性能衰减率、绝缘电阻等，以确定阻等，以确定组件接受高温高件接受高温高湿和低温低湿的才干。湿和低温低湿的才干。e e 机械机械载荷荷实验：在：在组件外表逐件外表逐渐加加载，监测实验过程中能程中能够产生的短路和断路、外生的短路和断路、外观缺陷、缺陷、电性能衰减率、性能衰减率、绝缘电阻等，以阻等，以确定确定组件接受件接受风雪、冰雪等静雪、冰雪等静态载荷的才干。荷的才干。f f 冰雹冰雹实验：以：以钢球替代冰雹从不同角度以一定球替代冰雹从不同角度以一定动量撞量撞击组件，件，检测组件件产生的外生的外观缺陷、缺陷、电性能衰减率，以确定性能衰减率，以确定组件冰雹撞件冰雹
79、撞击的才干。的才干。g g 老化老化实验：老化：老化实验用于用于检测太阳太阳电池池组件暴露在高湿和高紫件暴露在高湿和高紫外外辐照照场地地时具有有效抗衰减才干。将具有有效抗衰减才干。将组件件样品放在品放在65,65,约6.56.5紫外太阳下紫外太阳下辐照，最后照，最后测电光特性，看其下降光特性，看其下降损失。失。值得得一提的是，在暴晒老化一提的是，在暴晒老化实验中，中，电性能下降是不性能下降是不规那么的，且那么的，且与与EVA/TPTEVA/TPT光的光的损失不成比例。比如，一个失不成比例。比如，一个电池池V11V11型型EVAEVA依然依然是透明的情况下，可是透明的情况下，可电池效率下降了池效
80、率下降了8.9%8.9%。而另外一个。而另外一个电池，池，当它的慢固化当它的慢固化A9918EVA A9918EVA 变黄褐且透黄褐且透过率率损失失12.2%12.2%的情况的情况下，下，电池效率才池效率才损失失7.1%7.1%。技术要求技术要求l合格的太阳合格的太阳电池池组件件应该到达一定的技到达一定的技术要求，相关部要求，相关部门制定制定了了组件方面的国家件方面的国家规范与行范与行业规范。以下是范。以下是层压封装体硅太阳封装体硅太阳电池池组件的一些根本要求：件的一些根本要求：la a 光伏光伏组件在件在规定任定任务环境下，运用寿命境下，运用寿命应大于大于2020年运用年运用2020年，效率
81、大于来效率的年，效率大于来效率的80%80%。 lb b 组件的件的电池上外表池上外表颜色色应均匀一致，无机械均匀一致，无机械损伤，焊点无氧点无氧化斑。化斑。lc c 组件的每片件的每片电池与互池与互连条条应陈列整列整齐，组件的框架件的框架应整整洁无无腐腐蚀斑点。斑点。ld d 组件的封装件的封装层中不允中不允许气泡或脱气泡或脱层在某一片在某一片电池与池与组件件边缘构成一个通路，气泡或脱构成一个通路，气泡或脱层的几何尺寸和个数的几何尺寸和个数应符合相符合相应的的产品品详细规范范规定。定。le e 组件的面件的面积比功率大于比功率大于65W/m265W/m2，质量比功率大于量比功率大于4.5W/
82、kg4.5W/kg，填充因子填充因子FFFF大于大于0.650.65。lf f 组件在正常条件下件在正常条件下绝缘电阻不能低于阻不能低于200M200M。lg g 采用采用EVAEVA、玻璃等、玻璃等层压封装的封装的组件，件，EVAEVA的交的交联度度应大于大于65%65%，EVAEVA与玻璃的剥离与玻璃的剥离强度大于度大于30N/cm30N/cm，EVAEVA与与组件背板件背板资料的剥料的剥离离强度大于度大于15N/cm15N/cm。l 每个每个组件件应有以下有以下标志：志：l产品称号与型号；品称号与型号；l 主要参数，包括短路主要参数，包括短路电流流ISC，开路，开路电压VOC，最大任，最
83、大任务电流流Im，最大任，最大任务电压Vm，最大，最大输出功率出功率Pm以及以及IV曲曲线图；l 制造厂名、日期及商制造厂名、日期及商标。主要内容主要内容l欧洲访问情况简介l珠海太阳能路灯l奥运太阳能运用工程想象l晶体硅太阳电池消费工艺l减反射薄膜制备及特点l非晶硅太阳电池的制备l铜铟锡太阳电池l砷化镓太阳电池欧洲访问情况简介欧洲访问情况简介l主题：纳米技术与太阳电池研讨主题：纳米技术与太阳电池研讨l访问国家访问国家: 德国、丹麦、瑞典德国、丹麦、瑞典l参与人员：广州市科技局、中山大学参与人员：广州市科技局、中山大学l时间时间2003年年11月月16-22日日德国不莱梅德国不莱梅格林童话中的不
84、来梅音乐家格林童话中的不来梅音乐家德国不莱梅德国不莱梅夫朗霍费制造与资料研讨所夫朗霍费制造与资料研讨所(Fraunhofer-IFAM)德国不莱梅德国不莱梅夫朗霍费制造与资料研讨所夫朗霍费制造与资料研讨所(Fraunhofer-IFAM)德国费莱堡德国费莱堡火车站旁太阳能电站火车站旁太阳能电站德国费莱堡德国费莱堡火车站旁太阳能电站与显示牌火车站旁太阳能电站与显示牌德国费莱堡德国费莱堡夫朗霍费太阳能系统研讨所夫朗霍费太阳能系统研讨所(Fraunhofer-ISE)德国费莱堡夫朗霍费太阳能系统研讨所夫朗霍费太阳能系统研讨所(Fraunhofer-ISE)德国费莱堡德国费莱堡夫朗霍费太阳能系统研讨所
85、夫朗霍费太阳能系统研讨所(Fraunhofer-ISE)德国费莱堡德国费莱堡夫朗霍费太阳能系统研讨所夫朗霍费太阳能系统研讨所(Fraunhofer-ISE)德国汉堡德国汉堡太阳能游船太阳能游船(Alstersonne, 26.53 m lang)德国汉堡德国汉堡太阳能游船太阳能游船(Alstersonne, 26.53 m lang)德国汉堡德国汉堡太阳能游船太阳能游船, 可载乘客可载乘客100人人德国汉堡德国汉堡太阳能游船，单晶硅电池，双面有机玻璃封装太阳能游船，单晶硅电池，双面有机玻璃封装德国汉堡德国汉堡太阳能游船，超薄硅片可弯曲太阳能游船，超薄硅片可弯曲丹麦哥本哈根丹麦哥本哈根安徒生与美
86、人鱼安徒生与美人鱼丹麦哥本哈根丹麦哥本哈根太阳电池发电系统太阳电池发电系统丹麦哥本哈根丹麦哥本哈根太阳电池发电系统太阳电池发电系统丹麦哥本哈根丹麦哥本哈根太阳电池发电系统太阳电池发电系统瑞典斯德哥尔摩瑞典斯德哥尔摩诺贝尔奖授奖处诺贝尔奖授奖处(City Hall)瑞典斯德哥尔摩瑞典斯德哥尔摩诺贝尔奖授奖处诺贝尔奖授奖处(City Hall)瑞典斯德哥尔摩瑞典斯德哥尔摩诺贝尔奖授奖处诺贝尔奖授奖处(City Hall)瑞典斯德哥尔摩瑞典斯德哥尔摩轮渡码头指示灯轮渡码头指示灯瑞典斯德哥尔摩瑞典斯德哥尔摩轮渡码头指示灯轮渡码头指示灯珠海太阳能路灯珠海太阳能路灯l工程内容：工程内容：l - 太阳能路灯太阳能路灯41个个l 设计参数：设计参数：l 太阳电池组件太阳电池组件2 x 15W, LED120个个, 蓄电池蓄电池30Ahl 灯高灯高 4.5m, 太阳电池组件角度、方位可调太阳电池组件角度、方位可调l - 太阳能庭院灯太阳能庭院灯40个个l地点：珠海清华大学科技产业园地点：珠海清华大学科技产业园l完工时间：完工时间：2003年年11月月珠海太阳能路灯珠海太阳能路灯珠海太阳能路灯珠海太阳能路灯珠海太阳能路灯珠海太阳能路灯
