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組件生產工藝簡介
組件線又叫封裝線,封裝是太陽能電池生產中的關鍵步驟,沒有良好的封裝工藝,多好的電池也生產不出好的組件板。電池的封裝不僅可以使電池的壽命得到保證,而且還增強了電池的抗擊強度。
光伏組件生產工藝與原材料介紹
1,電池分選
由于電池片制作條件的隨機性,生產出來的電池性能不盡相同,所以為了有效的將性能一致或相近的電池組合在一起,所以應根據其性能參數進行分類;電池測試即通過測試電池的輸出參數(電流和電壓)的大小對其進行分類。以提高電池的利用率,做出質量合格的電池組件。
2,單焊
是將匯流帶焊接到電池正面(負極)的主柵線上,匯流帶為鍍錫的銅帶,焊帶的長度約為電池邊長的2倍。多出的焊帶在背面焊接時與后面的電池片的背面電極相連。
光伏組件生產工藝與原材料介紹
3,串焊
背面焊接是將N張片電池串接在一起形成一個組件串,電池的定位主要靠一個膜具板,操作者使用電烙鐵和焊錫絲將單片焊接好的電池的正面電極(負極)焊接到“后面電池”的背面電極(正極)上,這樣依次將N張片串接在一起并在組件串的正負極焊接出引線。
4,疊層
背面串接好且經過檢驗合格后,將組件串、玻璃和切割好的EVA 、背板按照一定的層次敷設好,準備層壓。敷設時保證電池串與玻璃等材料的相對位置,調整好電池間的距離,為層壓打好基礎。(敷設層次:由下向上:玻璃、EVA、電池、EVA、玻璃纖維、背板)。
5,組件層壓
將敷設好的電池放入層壓機內,通過抽真空將組件內的空氣抽出,然后加熱使EVA熔化將電池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷卻取出組件。層壓工藝是組件生產的關鍵一步,層壓溫度層壓時間根據EVA的性質決定。
6,修邊
層壓時EVA熔化后由于壓力而向外延伸固化形成毛邊,所以層壓完畢應將其切除。
7,裝框
給玻璃組件裝鋁框,增加組件的強度,進一步的密封電池組件,延長電池的使用壽命。邊框和玻璃組件的縫隙用硅酮樹脂填充。各邊框間用角鍵連接。
8,粘接接線盒
在組件背面引線處粘接一個盒子,以利于電池與其他設備或電池間的連接。
9,組件測試
測試的目的是對電池的輸出功率進行標定,測試其輸出特性,確定組件的質量等級。
10,高壓測試
高壓測試是指在組件邊框和電極引線間施加一定的電壓,測試組件的耐壓性和絕緣強度,以保證組件在惡劣的自然條件(雷擊等)下不被損壞。
二、電池組件的主要原材料
1,鋼化玻璃
光伏組件生產工藝與原材料介紹
采用低鐵鋼化絨面玻璃(又稱為白玻璃),采用厚度為3.2mm±0.2mm,鋼化性能符合國標:GB9963-88,或者封裝后的組件抗沖擊性能達到國標 GB9535-88 地面用硅太陽電池組件環境實驗方法中規定的性能指標,在太陽電池光譜響應的波長范圍內(320-1100nm)透光率達91%以上,對于大于1200 nm的紅外光有較高的反射率。此玻璃同時能耐太陽紫外光線的輻射,透光率不下降。玻璃要清潔無水汽、不得裸手接觸玻璃兩表面。

用作光伏組件封裝材料的鋼化玻璃,對以下幾點性能有較高的要求?

a). 抗機械沖擊強度?

b). 表面透光性?

c). 彎曲度?

d). 外觀

EVA 晶體硅太陽電池封粘材料是EVA,它是乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物?

2,EVA
晶體硅太陽電池封粘材料是EVA,它是乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物 。EVA具有優良的柔韌性,耐沖擊性,彈性,光學透明性,低溫繞曲性,黏著性,耐環境應力開裂性,耐侯性,耐化學藥品性,熱密封性。

EVA是一種熱融膠粘劑,常溫下無粘性而具抗粘性,以便操作,經過一定條件熱壓便發生熔融粘接與交聯固化,并變的完全透明,長期的實踐證明:它在太陽電池封裝與戶外使用均獲得相當滿意的效果。?

固化后的EVA能承受大氣變化且具有彈性,它將晶體硅片組“上蓋下墊”,將硅晶片組包封,并和上層保護材料玻璃,下層保護材料TPT(聚氟乙烯復合膜),利用真空層壓技術粘合為一體。

另一方面,它和玻璃粘合后能提高玻璃的透光率,起著增透的作用,并對太陽電池組件的輸出有增益作用。

3,TPT
TPT(聚氟乙烯復合膜),用在組件背面,作為背面保護封裝材料。厚度0.17mm—0.35mm,縱向收縮率不大于1.5%,用于封裝的TPT至少應該有三層結構:外層保護層PVF具有良好的抗環境侵蝕能力,中間層為聚脂薄膜具有良好的絕緣性能,內層PVF需經表面處理和EVA具有良好的粘接性能。封裝用Tedlar必須保持清潔,不得沾污或受潮,特別是內層不得用手指直接接觸,以免影響EVA的粘接強度。

太陽電池的背面覆蓋物—氟塑料膜為白色,對陽光起反射作用,因此對組件的效率略有提高,并因其具有較高的紅外發射率,還可降低組件的工作溫度,也有利于提高組件的效率。當然,此氟塑料膜首先具有太陽電池封裝材料所要求的耐老化、耐腐蝕、不透氣等基本要求。另外還能增強組件的抗滲水性。對于白色背板TPT,還有一種效果就是對入射到組件內部的光進行散射,提高組件吸收光的效率。

4,互聯條與匯流條
互連條與匯流條即涂錫銅合金帶,簡稱涂錫銅帶或涂錫帶。分含鉛和無鉛兩種,其中無鉛涂錫帶因其良好的焊接性能和無毒性,是涂錫帶發展的方向。無鉛涂錫帶是由導電優良、加工延展性優良的專用銅及錫合金涂層復合而成。具有如下特性:

1、 可焊性好;?

2、 抗腐蝕性能好;?

3、 在-40゜C至+100゜C的熱振情況下(與太陽能電池使用環境同步),長期工作不會脫落。

5,鋁金屬邊框
鋁合金邊框主要作用有:?

a) 保護玻璃邊緣?

b) 鋁合金結合硅膠打邊加強了組件的密封性能?

c) 大大提高了組件整體的機械強度?

d) 便于組件的安裝,運輸。

6,接線盒
組件電池的正,負極從TPT引出后需要一個專門的電氣盒來實現與負載的連接運行。

接線盒應由ABS或PPO工程塑料注塑制成,并加有防老化和抗紫外輻射劑,能確保組件在室外使用25年以上不出現老化破裂現象。接線柱應由外鍍鎳層的高導電解銅制成,能確保電氣導通及電氣連接的可靠。接線盒應用硅橡膠粘接在TPT表面,并用鑼絲固定在鋁邊框上。

接線盒的IP等級?

組件用接線盒IP等級最低要求為IP65。?

解釋:IP65防護等級體系
IP 表示Ingress Protection(進入防護)。
等級的第一標記數字如IP6_ 表示防塵保護等級 (6表示無灰塵進入,
第二標記數字如IP_5 表示防水保護等級 (5 表示防護水的噴射)

資料來源:SolarTRIZ太陽能創新學苑

END

原文始發于微信公眾號(光伏產業通):光伏組件生產工藝與原材料介紹

作者 li, meiyong

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