太阳能光伏产品培训资料

1,太阳能光伏知识宣讲,7thAug2009,2,硅材料,硅是地壳中分布最广的元素,其含量达25.8%。但在自然界中的硅主要以石英砂的形式存在,主要成分是硅氧化物。生产制造硅太阳电池用的硅材料高纯多晶硅是用石英砂冶炼出来的,它的纯度可以达到99.9999%以上。,高纯多晶硅单晶硅棒硅片单晶电池片,高纯多晶硅多晶硅锭硅片多晶电池片,3,太阳电池生产工艺,硅片硅片表面处理扩散制结去除背结制作上、下电极腐蚀周边蒸镀减反射膜检验测试合格电池,4,太阳能电池是直接转换太阳能为电能的电子器件。被光照射的太阳能电池产生光生电压和电流，产生电功率。太阳能电池工作原理的基础是半导体p-n结的光生伏打效应,简单的说就是当物体受到光照时,其体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。在固体尤其是半导体中,光能转换为电能的效率特别高,因此半导体中的光电效应引起了人们格外的关注,研究的最多,并发明制造出了半导体太阳能电池。,太阳能电池的基本工作原理,5,太阳电池工作的基本步骤,产生光生载流子；收集光生载流子并产生电流；在太阳电池两端产生大电压；在负载和寄生电阻上消耗功率。,太阳电池的断面图,6,单体的太阳电池不能直接作为电源使用,原因如下:单体电池脆而薄,非常容易破碎.电池片的电极在空气中容易被腐蚀.单片电池片的工作电压一般在0.5V左右,远不能满足一般用电设备的电压要求.,因此,电池片需要做成组件后才可以使用!,什么是组件?,太阳能电池组件定义,7,具有内部联接及封装的、能单独提供直流电输出的最小不可分割的太阳电池组合装置，称为太阳电池组件。,太阳电池组件的定义,太阳电池组件,太阳电池方阵,太阳电池,8,晶体硅太阳电池组件是我公司目前生产的主要产品常规晶体硅太阳电池组件晶体硅太阳电池组件夹层玻璃晶体硅太阳电池组件中空玻璃晶体硅太阳电池组件,太阳能电池组件的定义,9,常规晶体硅太阳电池组件定义晶体硅太阳电池片的正面和背面各用一层热熔性胶膜包封，采用钢化玻璃作为上盖板，复合薄膜为背板，通过真空层压工艺粘合为一体的晶体硅太阳电池发电器件。夹层玻璃晶体硅太阳电池组件定义晶体硅太阳电池片的正面和背面各用一层热熔性胶膜包封，采用两片钢化玻璃分别作为上盖板和背板，通过真空层压工艺粘合为一体的晶体硅太阳电池发电器件。中空玻璃晶体硅太阳电池组件定义由一片夹层玻璃组件或常规组件与一片或多片玻璃以有效支撑、均匀隔开并周边粘接密封，使玻璃间形成干燥气体空间的晶体硅太阳电池发电器件。,太阳能电池组件的定义,10,电池片分选单片焊接焊串层叠中检层压固化装边框和接线盒擦拭终测终检包装,常规晶体硅太阳电池组件生产工艺流程,11,由于电池片有档次之分，如果将档次相差太大的电池片做入同一块组件，会导致高档次的电池片在组件工作过程中不能彻底发挥其发电能力，从而造成浪费。电池片分选的作用就是将档次相同或相近的电池片分在一起，做入同一块组件，充分发挥每片电池片的发电能力。,电池片的分选,12,电池片的分选,13,分选注意事项,对外观缺陷的分选，比如缺角碎裂以及色差的分选。色差的定义:组件电池颜色均匀一致,颜色范围从黑色开始.经深蓝色、蓝色到淡蓝色，允许相近颜色，但不允许跳色，如从黑色到蓝色！,14,互连条,电池片,焊接后的电池片,将互连条与电池片的主栅线焊接起来，为电池片的串联做准备工具：电烙铁,单片焊接,15,单片焊接,16,将电池片串联起来，为层叠做准备工具：电烙铁,焊串,电池片,电池片,电池串,17,焊串,18,层叠,将电池串排列好以后用汇流条串联起来,为层叠作准备,汇流条,电池组,电池串,电池串,电池串,19,将钢化玻璃、EVA、电池组、TPT等材料按照一定的次序排列起来,为层压作准备,层叠,20,钢化玻璃,EVA,TPT,EVA,电池组,层叠好的组件,层叠,层叠过程示意图,21,TPT（聚氟乙烯复合膜），用在组件背面，作为背面保护封装材料,对阳光起反射作用，因此对组件的效率略有提高，并因其具有较高的红外发射率，还可降低组件的工作温度，也有利于提高组件的效率。当然，此氟塑料膜首先具有太阳电池封装材料所要求的耐老化、耐腐蚀、不透气等基本要求。EVA是乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物.EVA是一种热融胶粘剂，常温下无粘性而具抗粘性，以便操作，经过一定条件热压便发生熔融粘接与交联固化，并变的完全透明，长期的实践证明：它在太阳电池封装与户外使用均获得相当满意的效果。EVA厚度在0.4mm0.6mm之间，表面平整，厚度均匀，内含交联剂，能在150固化温度下交联，采用挤压成型工艺形成稳定胶层。,层叠材料,22,低铁钢化绒面玻璃,厚度3.2mm0.3mm,在太阳电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm)透光率达91%以上，对于大于1200nm的红外光有较高的反射率,此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射，透光率不下降。,层叠材料,23,将钢化玻璃、EVA、电池组、TPT等材料通过抽真空、加热和加压等一系列过程,使其黏合在一起,完成太阳电池的封装设备：层压机,层压,24,层压,层压机,25,装边框和接线盒,装框的作用：,由于钢化玻璃本身结构的原因，其边角部分只要受到很小的撞击就会发生碎裂，装边框是为了保护组件钢化玻璃的边角。无边框的组件一般情况下不太容易安装，装边框是为了便于工程安装。,设备：装框机、打胶机或气动胶枪,装接线盒的作用：,保护导电体便于工程安装,工具：手动胶枪,26,擦拭,作用：,去处表面脏污，使组件美观。增加光的透过率，增加组件功率。,用到的物品：无水乙醇,27,1.绝缘耐压测试：,目的,测试参数,测试边框与内部带电体(电池片、焊带等)之间在高压作用下是否会发生导通而造成危险,安规测试,28,2.接地电阻测试：,目的,测试参数,测试边框与地之间的电阻,以确定边框接地性能是否良好,29,终测作用：,测量组件电性能参数，以此确定组件的档次。组件定价的标准。,设备：太阳电池组件测试仪,终测、终检,终检作用：,确定组件的等级。给组件分档。,30,作用：,便于储存。便于运输。,设备：,包装,半自动打包机PET手动打包机伸缩膜裹包机,31,入库,组件生产过程至此结束！,入库,32,组件的工作环境通常比较恶劣,而我们给客户承诺的组件使用寿命为25年,如何才能达到这一要求呢?,安全要求,33,1.设计上要保证使用安全,按IEC61730-1中3.2条目的要求,我们将我们的产品定位在A级产品（该标准中最高级）,符合这一等级的产品也就符合安全等级II的要求.通过本等级鉴定的组件，可用于公众有可能接触的、高于50V直流或240W以上的系统。B级或C级的产品只能用于以围栏、特定区域或其他措施限制公众接近的系统，或低于50V直流或240W以上的系统。这一等级的产品（符合安全等级II）规定了内部带电体与可接触点之间可接受的最小爬电距离净距，因为光伏组件中的封装材料也会吸湿，封装过程也不保证完全密封。因此，该问题必须得到考虑。这就是我们要规定边框和电池的距离的原因。,34,2.结构上要保证强度安全,组件在使用过程中会经受风、雪或覆冰等静态载荷,我们用一定的压强来模拟.具体方法如下:1.将组件安装于一坚固支架上.2.在前表面上，逐步将负荷加到2400Pa，使其均匀分布,保持此负荷1h,如果组件可以承受这一过程,我们就认为该组件的强度合格.,35,组件在使用过程中可能会遇到冰雹等恶劣天气,我们用冰球来模拟冰雹来检验组件的抗冲击能力.具体方法如下:1.室温下安装组件于支架上，使其碰撞面与冰球的路径相垂直。2.将冰球从储存容器内取出放入发射器中，瞄准下图指定的撞击位置并发射。冰球从容器内移出到撞击在组件上的时间间隔不应超过60s。,36,3.老化性能要满足要求,热循环实验湿-冷实验湿-热实验紫外线老化实验,37,热循环试验,1.热循环试验的目的在于测试组件在经受由于温度反复变化引起的热失配、疲劳和不同应力的能力。2.我公司对组件的各种原辅材料进行600小时的热循环试验，观察各种原辅材料在经过温度反复变化后有无出现各种不良的情况，例如对于硅胶而言是否会产生变脆、发黄以及与失去粘接力等现象。,38,湿-冷试验,确定组件承受高温、高湿之后以及随后的零下温度影响的能力。本试验不是热冲击试验。,39,湿-热试验（双85实验）,1.目的：确定组件经受长期湿气渗透的能力2.方法：按照国家标准和IEC的标准为将组件放入老化箱中，试验温度为852，试验湿度为85%5%，试验时间为1000h。3.目前我们公司对于采用1000小时合格的原材料会进行更加严格的3000小时的老化。,40,紫外线老化试验,在组件进行热循环/湿冻试验前进行紫外(UV)辐照预处理以确定相关材料及粘连连接的紫外衰减。目前我们公司采用的是340nm波长的紫外线对于组件及原辅材料进行紫外辐射。,41,离网太阳能发电系统,直流系统,交流系统,42,并网太阳能发电系统,43,BIPV系统,44,BIPV发展优点,我国的建筑能耗占到当年全社会终端能源消耗的25%以上，光伏与建筑的结合可有效的减少建筑能耗。减少环境污染无需额外占地或加建其他设施，这对于人口密集，土地昂贵的城市建筑尤为重要由于有光伏方阵和公共电网同时给负载供应电力，从而增加了供电的可靠性。没有废弃物排放，不消耗任何燃料，也不需要水，不会给居民的生活带来不便，公众易于接受。,45,BIPV发展优点,BIPV应用市场的发展建筑能耗占能源总消耗量的25%以上太阳能是可再生能源在城市中应用的主要形式光伏建筑一体化是应用的主力根据可再生能源中长期发展规划，太阳能光伏发电2010年累