高质量、长寿命光伏组件封装技术
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光伏组件生产工艺
太阳能光伏组件是由晶体硅材料制造的,为太阳能系统提供了最
重要的部分,因此对它的性能有严格的要求。
一般来说,太阳能光伏
组件的制造工艺应从下面几个方面进行:
首先,从原料的投入开始,晶体硅原料需要经过长时间熔融,也
就是制造光伏组件所需的太阳能结晶器件,控制准确程度很高,该器
件经过测试,如果达不到额定的要求,则舍弃,以确保高质量的输出。
其次,太阳能光伏组件需要经过绝缘处理、焊接、晶片堆叠和封
装等工序,确保该器件的功能完整、稳定可靠,经过电气特性测试等
关键步骤,进行模型匹配,在测试后的合格批量太阳能光伏组件中,
把最好的模型作为模板,用于制造可靠的太阳能光伏组件。
最后,太阳能光伏组件要经过包装、防静电测试、选择优质电路
板等工序,以确保每个太阳能光伏组件静电异常抑制、热收缩耐压强
度良好、外观紧凑美观等特性。
经过这些复杂的工序制造太阳能光伏
组件,才能满足用户的要求,从而实现高质量、高效率的太阳能发电。
最基础的光伏封装过程第一章硅片(电池片)一、太阳能电池片的构造和分类1.制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应2.太阳能电池片又分为:晶体硅电池(又分为单晶硅和多晶硅)、非晶硅薄膜电池、化学太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池等。
晶体硅太阳能电池主要基材为硅(又称为硅片),它对硅原料的纯度要求特别高,纯度要达到99.99999%以上,电池片的生产过程必须是在无尘车间生产的。
3.硅片制作过程:生产过程可分为五个步骤:a)提纯过程 b)拉棒过程 c)切片过程 d)表面印刷电池过程 e)封装过程.单晶硅制作过程:①提纯②拉棒(硅柱)③打磨(修边)④切片(一般厚度为0.2-0.4mm)⑤印刷精配好的银浆印在硅片上做成栅线(细栅线收集阳光,将光能汇集到主栅线上,再通过互联条导出电流、电压。
),并在有栅线的表面涂覆一层减反射膜,以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。
同时经过烧结制成背电极,电池片的主栅线是银硅合金和银铝合金结。
多晶硅制作过程:基本同单晶硅制作过程(不同点②),单晶硅是拉棒多晶硅是硅锭然后切方。
4.单晶硅与多晶硅的区别:1)制作过程:单晶硅拉棒多晶硅硅锭2)形状:由于制作过程的不同所以硅片的形状也有所不同。
单晶呈圆状,多晶为四方形。
3)转换效率:硅系列太阳能电池中,由于技术最为成熟,单晶硅大阳能电池转换效率最高。
单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成熟的加工处理工艺基础上的,现在单晶硅的电池的转换效率可达到19.79%以上。
但是单晶硅片从提拉的硅棒上锯割打磨而成。
因此实际消耗的硅材料更多。
为了节省材料,人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜,但由于生长的硅膜晶粒大小,未能制成有价值的太阳能电池。
目前效率达16.42%以上。
单晶硅的成本要大大高于多晶硅。
4)颜色:单晶硅表面颜色比较单一,一般颜色为黑色,深蓝、浅蓝和褐色。
层压后颜色加重多为黑色。
光伏组件工艺技术知识培训
光伏组件是太阳能光伏发电系统的核心部件,其质量和性能直接影响系统的发电效率和寿命。
因此,了解光伏组件的工艺技术知识是非常重要的。
首先,光伏组件的制造过程包括多个关键步骤,如多晶硅制备、硅片切割、电池片制造、组件组装等。
其中,多晶硅制备是光伏组件制造的主要环节之一。
多晶硅是通过将高纯度硅(纯度
达到99.99999%)熔化成液态,然后通过拉制、结晶等过程制
备而成的。
多晶硅的制备工艺对光伏组件质量和性能具有重要影响。
其次,硅片切割是光伏组件制造的另一个关键环节。
硅片切割是指将多晶硅块切割成薄片,然后经过光蚀刻、酸洗等处理,最终得到硅片。
硅片的表面质量和切割宽度决定了光伏组件的光电转换效率。
第三,电池片制造是光伏组件工艺技术中的一个重要步骤。
电池片是由硅片切割而来的,其制造过程包括摘除背面金属、涂覆抗反射膜、刻蚀金属电极等。
电池片的制造工艺对于光伏组件的电池效率和电性能起到关键作用。
最后,组件组装是光伏组件工艺技术中的最后一个环节。
组件组装包括将电池片按照一定电路排列并进行串联或并联,然后通过加装边框和玻璃封装,最终形成光伏组件。
在组件组装过程中,需要注意电池片排列的均匀性和紧密性,以及边框和玻璃的密封性能。
总之,光伏组件的工艺技术涉及到多个关键步骤,包括多晶硅制备、硅片切割、电池片制造、组件组装等。
这些步骤的质量和性能直接影响光伏组件的发电效率和寿命。
因此,对光伏组件工艺技术的了解是非常重要的,可以帮助提高光伏组件的制造质量和性能。
太阳能光伏组件生产工艺优化方案随着对环境保护的迫切需求和对可再生能源的广泛应用,太阳能光伏组件在能源行业中扮演着重要的角色。
然而,光伏组件的生产工艺对其效率和质量具有至关重要的影响。
本文将探讨太阳能光伏组件生产工艺的优化方案,以提高光伏组件的效率和降低生产成本。
一、材料选择材料是光伏组件生产中的基础,直接影响到组件的性能。
为了达到优化的生产工艺,正确选择材料至关重要。
首先,选择高品质的硅片材料。
多晶硅片具有较高的转换效率和较低的成本,适合大规模生产。
其次,选择质量稳定、耐候性好的封装材料,以保证组件的使用寿命和性能稳定。
二、硅片制备硅片是光伏组件的核心部件,其制备工艺对组件的性能有着重要的影响。
在硅片制备过程中,应优化晶体生长和硅片切割工艺。
首先,通过精确控制硅熔池的温度和拉拔速度,可以获得高纯度、低缺陷的硅单晶。
其次,在硅片切割过程中,采用优化的切割角度和刀具材料,以减少切割损失和减轻对硅片的机械应力。
三、电池片制备电池片是光伏组件的核心光电转换部件,其制备工艺对组件的效率和稳定性有着重要影响。
在电池片制备中,应优化磷化和电极制备工艺。
首先,采用优化的磷化工艺,控制磷化剂浓度和磷化温度,以提高表面质量和电荷传输效率。
其次,在电极制备中,选择低电阻、高透明度的导电材料,并优化电极层的厚度和结构,以提高电子和光子的收集效率。
四、封装工艺优化封装工艺是光伏组件制造的最后环节,直接影响到组件的可靠性和寿命。
为了优化封装工艺,应注意以下几点。
首先,采用可靠的封装材料和精密的封装设备,以确保组件的密封性和可靠性。
其次,优化封装过程中的温度和压力控制,以避免材料的损伤和压力不均匀引起的功率损失。
最后,提高封装工艺的自动化水平,降低人为操作失误的概率,提高生产效率和产品质量。
五、废料处理与循环利用在光伏组件生产过程中产生的废料和废水应得到妥善处理,以避免对环境造成污染。
建立完善的废料处理系统,包括废水处理设备、废料回收和循环利用措施,以最大程度地减少资源的浪费和环境污染。
光伏组件制造工艺分析(光伏电池制造工艺课程设计)目录第1章光伏组件概述 (4)1.1 光伏组件 (4)1.2 光伏组件电池的发电原理 (4)1.3 光伏组件中光伏电池的发展历史 (6)1.4 光伏组件分类 (6)第2章光伏组件制造工艺 (8)2.1 电池片检测与分选 (8)2.1.1 太阳能电池片外观检测 (8)2.1.2单片分选仪简介 (8)2.1.3 电池片分类 (9)2.2 组件制造其他材料准备 (9)2.2.1焊带、汇流条的裁剪与浸泡 (9)2.2.2 裁剪EV A与背板 (10)2.2.3 工作结束 (11)2.2.4其他一些材料的准备与材料准备记录单 (11)2.3 电池片焊接 (11)2.3.1 电池片的单片焊接 (11)2.3.2 电池片的串焊 (12)2.3.3 焊片质量检测 (12)2.3.4焊接作业记录单 (13)2.4 电池片层压 (13)2.4.1 电池片叠层 (13)2.4.2 叠层作业记录单 (14)2.5 层压前EL检测 (14)2.6 层压 (14)2.6.1 层压机原理 (15)2.6.2 层压质量检测 (16)2.6.3层压机的使用以及日常维护 (19)2.6.4 层压作业记录单 (21)2.7 修边与外观检测 (21)2.7.1 修边与外观检测 (21)2.7.2修边与外观检测作业记录单 (21)2.8装框与安装接线盒 (21)2.8.1装框 (21)2.8.2接线盒 (23)2.8.3装框与安装接线盒作业记录单 (23)2.9清洗与检测 (23)2.9.1电池组件清洗 (24)2.9.2组件检验标准 (25)2.9.3包装检验 (26)2.9.4清洗与包装作业记录单 (26)第3章滴胶组件 (26)3.1 滴胶组件简介 (26)3.2 1.5W/5V滴胶组件设计 (26)3.2.1尺寸与布局设计 (26)3.2互联条设计 (28)第1章光伏组件概述1.1 光伏组件单体太阳电池不能直接做电源使用。
光伏组件的工艺流程一、光伏组件概述光伏组件是一种利用太阳能转换成电能的装置,也称为太阳能电池板。
它由多个太阳能电池单体串联或并联组成,具有寿命长、功率稳定、便于安装和维护等特点。
在实际应用中,光伏组件的功率和电压取决于电池单体的性能、串并联方式和封装材料等。
二、光伏组件设计光伏组件的设计主要包括外形设计、结构布局和材料选择等方面。
设计过程中,需要考虑以下几点:外形设计:根据应用场景和客户需求,设计出适合的外形,以最大程度地利用太阳能。
结构布局:确定电池单体的排列方式和连接方式,以保证组件的稳定性和可靠性。
材料选择:选择高质量的电池片、玻璃、EVA、背板等材料,以保证组件的效率和寿命。
精度误差:控制生产过程中的误差,包括电池片的切割精度、串并联误差等,以保证组件的性能和质量。
三、光伏组件制造光伏组件的制造过程主要包括以下步骤:电池片的加工制作:将太阳能电池片进行切割、清洗、焊接等处理,以形成电池单体。
封装技术:将电池单体按照设计好的结构布局进行串并联,并采用EVA、背板等材料进行封装。
质量控制:在制造过程中进行严格的质量控制,以保证产品的性能和质量。
四、光伏组件测试与认证光伏组件在生产完成后需要进行严格的测试与认证,以确保其性能和质量符合相关标准。
测试与认证过程中,主要涉及以下方面:测试方法:采用标准的测试方法,如I-V测试、环境模拟测试等,对光伏组件的性能进行检测。
认证机构:经过权威的认证机构认证,如TüV SüD、UL 等,以保证产品的安全和质量。
五、光伏组件应用与市场光伏组件作为一种清洁、可再生的能源设备,被广泛应用于各个领域。
目前,光伏组件的主要应用市场包括:国内应用情况:我国的光伏产业已经成为全球最大的光伏市场,光伏组件的应用范围涵盖了工业、商业、民用和公共设施等领域。
国际应用情况:随着全球对可再生能源的重视和政策支持,国际市场对光伏组件的需求也在不断增长。
特别是在欧美和日本等发达国家,光伏发电已经成为一种重要的能源形式。
叠瓦电池组件一、引言随着可再生能源技术的不断发展,太阳能电池组件在光伏领域的应用越来越广泛。
作为一种高效、低成本的太阳能电池组件,叠瓦电池组件在近年来受到了广泛关注。
叠瓦电池组件采用独特的叠瓦技术,将多个电池片相互串联或并联,以实现更高的光电转换效率和更长的使用寿命。
本文将对叠瓦电池组件的技术、应用、市场、优缺点及未来发展进行详细分析。
二、叠瓦电池组件技术简介叠瓦电池组件的核心技术在于叠瓦连接。
该技术通过将多个电池片相互串联或并联,形成较大的电流或电压。
与传统太阳能电池板相比,叠瓦电池组件的电池片之间无需使用导电胶或焊接,因此生产成本更低、效率更高。
叠瓦电池组件还采用了特殊的封装技术,以增强其抗风、抗雪和抗紫外线等性能,从而延长了使用寿命。
三、叠瓦电池组件的应用叠瓦电池组件因其高效、低成本等优点,在光伏电站、分布式发电系统、屋顶光伏等领域得到了广泛应用。
特别是在大型光伏电站中,叠瓦电池组件的规模效应更加明显,能够大幅降低工程造价。
此外,叠瓦电池组件的灵活性也使其在移动电源、电动汽车充电桩等新兴领域具有广阔的应用前景。
四、叠瓦电池组件的市场分析随着全球对可再生能源需求的不断增加,叠瓦电池组件的市场规模也在不断扩大。
据市场研究报告显示,叠瓦电池组件的市场份额在近年来呈现出快速增长的态势。
这主要得益于其高效、低成本等优势,以及不断降低的制造成本和不断完善的产业链。
未来,随着技术的不断进步和应用领域的拓展,叠瓦电池组件的市场前景将更加广阔。
五、叠瓦电池组件的优缺点1.优点:(1)高效率:叠瓦电池组件采用多晶硅或多晶硅+PERC技术,光电转换效率较高。
(2)低成本:叠瓦电池组件的生产工艺简单,制造成本较低。
同时,其规模效应也使得其在大型光伏电站中更具成本优势。
(3)长寿命:叠瓦电池组件采用特殊的封装技术和材料,具有较长的使用寿命和较好的稳定性。
(4)高可靠性:叠瓦电池组件的结构设计使其具有较高的可靠性,能够适应各种恶劣环境。
高质量、长寿命光伏组件封装技术
双玻光伏组件在行业内应用由来已久,较早期的可以发现2009年就有相关报道,相关
专利则更早。双玻光伏组件顾名思义就是指由两片玻璃和太阳能电池片组成复合层,电池片
之间由导线串、并联汇集到引线端所形成的光伏电池组件。早期的双玻组件由于使用前后标
准的光伏玻璃,所以重量大,搬运不方便。同时由于无法解决由于电池片间漏光导致的功率
损失,所以一直没有形成大规模的量产。
从2012年初亚马顿推出针对双玻组件的2毫米超薄玻璃开始,到2014年行业内开始小
批量使用2.5毫米的玻璃生产双玻组件,双玻组件经过多年的孕育终于从台后走到了台前,
越来越多的光伏组件企业开始积极尝试双玻组件的设计和生产。2013年天合光能率先推出
了商业化的耐用双玻无框组件,2014年开始英利、阿特斯、海润等国内知名企业以及多家
国外公司纷纷推出了自己的双玻组件产品。英利正在建设中的3万平米光伏综合利用项目,
是同类项目中单体最大的工程。
2013年以来,随着国内外前期投资的光伏电站的陆续并网发电并运行一段时间后,国
内外电站的质量问题大规模出现。许多电站爆发出了蜗牛纹、PID衰减等的品质问题。该问
题引发了国内外对电站品质的高度关注。由于有机材料的寿命短、耐候性差,光伏组件中的
EVA胶膜和背板的质量开始被高度关注。一些国内电站由于使用了劣质的EVA胶膜导致
70%的组件发生大规模的蜗牛纹问题,还有的电站在运行一年左右就发现了高达60%的衰
减。这些问题除了野蛮施工外,往往和水汽穿透背板导致劣质EVA树脂快速降解有密切的
关系。EVA树脂遇水即开始分解,其分解产物与不合理添加剂腐蚀光伏电池上的银栅线、
汇流带等,使组件发生PID、以及蜗牛纹问题、进而导致发电效率逐年下降。一些近水的光
伏发电项目,比如鱼光互补、滩涂电站、农业温室以及早晚露水大的地区的光伏项目很快就
成了高危项目。由于目前电站持有方按度电计算投资回报率,所以组件的长期可靠性、耐后
性成为光伏组件厂首先需要考虑的。双玻组件为高品质光伏电站提供了最好的解决方案。
1)玻璃的透水率几乎为零,不需要考虑水汽进入组件诱发EVA胶膜水解的问题。传统
晶体硅太阳能组件的背板有一定的透水率,透过背板的水汽使劣质的EVA树脂很快分解析
出醋酸,而导致组件内部发生电化学腐蚀,增加了出现PID衰减和蜗牛纹发生的概率。其
尤其适用于海边、水边和较高湿度地区的光伏电站。
2)玻璃是无机物二氧化硅,与随处可见的沙子属同种物质,耐候性、耐腐蚀性超过任
何一种已知的塑料。紫外线、氧气和水分导致背板逐渐降解,表面发生粉化和自身断裂。使
用玻璃则一劳永逸的解决了组件的耐候问题,也随便结束了PVF和PVDF哪个更耐候的争
端,更不用提耐候性、阻水性差的PET背板、涂覆型背板和其它低端背板。该特点使双玻
组件适用于较多酸雨或者盐雾大的地区的光伏电站。
3)玻璃的耐磨性非常好,也解决了组件在野外的耐风沙问题。大风沙的地方,双玻组
件的耐磨性优势明显。
4)双玻组件不需要铝框,除非在玻璃表面有大量露珠的情况外。没有铝框使导致PID
发生的电场无法建立,其大大降低了发生PID衰减的可能性。
5)玻璃的绝缘性优于背板,其使双玻组件可以满足更高的系统电压,比如1500v的高
压组件,可以增大单串组件数量,节省整个电站的系统及投资成本。
6)双玻组件的防火等级由普通晶硅组件的C级升级到A级,使其更适合用于居民住宅、
化工厂等需要避免火灾隐患的地区。
2014年11月媒体报道了日本响滩20.5MW光伏电站率先采用双面玻璃的光伏组件的新
闻。该项目由日本西部瓦斯集团和旭硝子的合资公司SPC在日本福冈县北九州市建设,选
址是在填海造地的垃圾处理场上,非常靠近海边。其采用了旭硝子的1.1毫米的化学强化玻
璃。如下图:
尽管双玻组件有这么多的优势,但一直没有大规模使用到光伏电站中,一个重要的原因
就是其使用前后都是透明的EVA胶膜,导致功率有较大损失。由于没有白色的背板反射电
池片间的漏光返回组件中,组件有至少2%以上的功率损失。“使用白色EVA做后侧的封装
材料”,一个看试简单的办法,却足足困扰了组件厂好多年。
图是早期直接使用白色EVA胶膜作为后侧胶膜出现的问题。白色EVA表面呈现波浪纹,
白色从电池片边缘上翻。一些国外的胶膜公司推出了使用玻璃纤维布或者双层共挤的EVA
胶膜作为后侧的封装材料,不但要更改组件制造工艺而且仍然无法完美解决上述问题。
目前唯一能够彻底解决上述问题的只有G401W白色胶膜。没有其它白色EVA胶膜溢
胶遮挡电池片和焊带的问题、不需要使用特殊工艺、良品率从85%左右上升到99.7%以上。
同时实际使用中发现组件没有封装带来的功率损耗,如果组件设计合理更有封装带来的发电
功率增益。
双玻组件目前有封边和不封边两种设备方案。使用不封边的方案制造组件的一个重要理
由是水汽侵蚀EVA胶膜似乎只有大约5mm--7mm的深度,完全可以满足组件或外长期使用
(超过30年)的需求。很多双玻组件生产厂家经过加速DH1000到3000小时的湿热老化测
试也似乎验证了这个说法。封边的方案是在双玻组件的四周加装丁基胶带,以隔绝EVA胶
膜和水汽、氧气的接触,可以进一步减少对EVA的水汽渗透。
此外,双玻组件在后续组件储运、安装、抗踩踏方面都比常规组件电池隐裂发生几率大
大减少。还有,双玻组件由于没有边框,在组件下边缘无灰尘积存,减少对发电量影响,电
站运维清洗方面双玻组件也更加便利。
由于双玻组件省去了使用铝框,其节省的成本使整个组件在成本降低的前提下,为使用
成本稍高的优质白色EVA胶膜留出了足够的空间。其使双玻组件具备了成为30年、40年
甚至50年使用寿命的组件的的可能性。同时高品质白色EVA使光伏组件有2--3%功率提升、
以及3-4%发电量增加,所有这些都使光伏组件的度电成本大幅度下降,使投资光伏电站成
为具有真正一辈子可靠收益的项目。