电池片结构及工艺1(1)全解.ppt

太阳能电池组件结构和生产工艺流程,太阳能电池组件结构,太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光热电转换方式，另一种是光电直接转换方式。（1）光热电转换方式。（2）光电直接转换方式该方式是利用光电效应（光生伏特效应），将太阳辐射能直接转换成电能，光电转换的基本装置就是太阳能电池。,太阳能电池原理,太阳能电池概论,电池组件定义：具有外部封装及内部链接、能单独提供直流电输出的最小不可分割的太阳能电池组合装置，叫太阳能电池组件，即多个单体太阳能电池互联封装后成为组件。,单结晶硅太阳电池SINGLECRYSTAL,多结晶硅太阳电池POLYCRYSTAL,非结晶硅太阳电池AMORPHOUS,太阳能电池组件分类,由于大面积(如面积200200mm2，200mm，厚度=0.20.3mm)的硅片比较脆，而单体电池的输出电压又仅在0.450.60V之间，因而需要首先将若干个单体电池进行串(并)联以获得必要的输出电压、电流(功率)，然后再根据实际用途的需要进行封装。组件的封装结构、封装材料和封装工艺与组件的工作寿命、可靠性和成本，有着密切的关系，但有时会被忽视。,1.晶体硅太阳能电池组件,右图为单晶硅电池72片串联，经层压封装而成的。其峰值功率200W，组件上盖板材料为低铁钢化玻璃，周边采用铝合金边框固定，这种组件的寿命长(约25年)，一般用于各类光伏电站。,单晶硅太阳电池组件,单晶硅太阳电池组件,太阳能电池组件产品介绍,由于这种组件有美观、透光的优点，在光伏建筑上应用非常广泛，如：太阳能智能窗，太阳能凉亭和光伏建筑顶棚、光伏玻璃幕墙等。与建筑结合是太阳能光电发展的一大趋势。因此，预计双面玻璃组件商业市场会进一步扩大。,双面玻璃太阳电池组件结构,与普通组件结构相比，双面玻璃组件利用玻璃代替TPE、BBF(或TPT)作为组件背板材料。,2.双面玻璃太阳电池组件,太阳能电池组件是太阳能照明设备和发电设备能够正常工作的源头。,太阳能电池组件产品实物,生产各种型号的太阳能电池组件，可广泛应用于生活中的各个方面,三种材料制可作各种规格的太阳能电池板,太阳能电池组件是由单、多晶硅高效太阳能电池片、EVH胶膜、TPT、钢化玻璃、边框、接线盒等组成。,电池生产工艺流程,组件线又叫封装线，封装是太阳能电池生产中的关键步骤，没有良好的封装工艺，多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证，而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键，所以组件板的封装质量非常重要。流程：1、电池筛选(分片)2、正面焊接检验3、背面串接检验4、排版铺设（玻璃清洗、材料（TPT、EVA）检验）5、中道检验（上镜检测、EL检测）6、层压（去毛边）7、装边框（打胶、装角码、装框、清理余胶）8、装接线盒9、绝缘测试10、电性能测试11、外观检验12、包装入库,生产工艺流程,1电池筛选（分片）,筛选电池片主要是将电池片的正面氮化硅减反射膜颜色一致电池片筛选在一套组件上，同时将存在缺陷的电池片挑选出来,目前电池片颜色等级一般有三种颜色：浅蓝,蓝色和深蓝。层压完以后的组件成品由于电池片的颜色会出现不同的颜色反差，造成组件的外观颜色深浅不一致，影响到产品的外观。同时，由于电池片自身的缺陷，如缺损、穿孔等影响到产品的电性能，从源头控制其产品的性能。因此，需对电池片进行筛选。,2正面焊接,2、正面焊接：是将互连条焊接到电池正面（负极）的主栅线上，互连条为镀锡的铜带，我们使用的是恒温焊接台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。,正面焊接,3背面串接,3、背面串接：背面焊接是将72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72个放置电池片的凹槽，槽的大小和电池的大小相对应，槽的位置已经设计好，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72片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。,背面串接,4排版铺设,4、排版铺设：背面串接好且经过检验合格后，将组件串、钢化玻璃和切割好的EVA、背板（TPT）按照一定的层次排版铺设好，准备层压。铺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。（铺设层次：由下向上：玻璃、EVA、电池、EVA、背板TPT）。,5中道检验（上镜检测、EL检测）,5.1、中道检验：上镜检测层压前检验人员负责对层叠好后待压组件进行100%目检检验范围在观察架区域。要求在观察镜上检验排版铺设员工是否按标准进行操作，发现问题时，请记录在“检查记录表”上清楚记录。如有异常问题，请及时反馈,并使相关人员进行返工处理保质保量的完成赋予的生产任务（检验）,5.1上镜检测,5.2EL检测,5.2、中道检验:EL检测太阳电池EL缺陷测试仪是是依据硅材料的电致发光原理对太阳能电池组件进行缺陷检测及生产工艺监控的专用测试设备。根据太阳电池/组件中电池片发光亮度的差异清楚地显示组件中的裂片（包括隐裂和显裂）、劣片及焊接缺陷。太阳电池EL缺陷测试仪是针对晶体硅太阳电池组件肉眼看不见的缺陷如：裂纹、断栅、黑片、碎片等的红外缺陷检测在线式检测的测试设备，适用于组件生产层压后工艺。可以方便快捷地检测出上述缺陷，具有灵敏度高、检测速度快、结果形象等优点，是提升光伏组件品质的关键设备。红外检测可以全面掌握太阳电池内部问题，为改进生产工艺提供依据，提升产品质量，可以对问题组件进行及时返修，降低损失。,5.2、EL检测图像,6层压,6、组件层压：将铺设好的电池放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化将电池、玻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20分钟。固化温度为143左右，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。,6层压,7装框,7、装框：类似与给玻璃装一个镜框；给玻璃组件装铝框，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。边框和玻璃组件的缝隙用硅胶填充。,8装接线盒,8、装接线盒：在组件背面引线处装接一个盒子，以利于电池与其他设备或电池间的连接。,9组件清洗,9、组件清洗：好的产品不仅有好的质量和好的性能，而且要有好的外观，所以次工序保证组件清洁度，铝边框边上的毛刺要去掉，确保组件在使用减少对人体的损伤,10绝缘测试,10、绝缘测试：测试目的测定组件中的载流元件与组件边框或外部环境之间的绝缘是否良好。,11组件电性能测试,11、组件测试：测试的目的是对电池的输出功率等参数进行标定，测试其输出特性，确定组件的质量等级。,11组件电性能测试,电性能测试仪,