太阳能电池组件基础知识和生产流程

目录• 太阳能电池组件基础知识• 1.1太阳能电池组件概论• 1.2 太阳能电池组件的分类• 1.3 太阳能电池组件产品介绍• 1.4太阳能电池组件实物图

• 太阳能电池组件生产流程 • 1、电池检测 (分片）• 2、正面焊接—检验• 3、背面串接—检验• 4、叠层（玻璃清洗、材料（ TPT 、 EVA）检验、敷设） • 5、中道检验（过程检验）• 6、层压（去毛边）• 7、装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）• 8、焊接接线盒• 9、高压测试• 10、组件测试• 11、外观检验• 12、包装入库   

1.1 太阳能电池组件概论

• 　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。

1.1 太阳能电池组件概论

• ——电池组件定义： 具有外部封装及内部连接、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。

1.1 太阳能电池组件概论

• ——作用：•       单个太阳能电池往往因为输出电压太低，输出电流不合适，晶体硅太阳能电池本身又比较脆，不能独立抵御外界恶劣条件，因而在实际使用中需要把单体太阳能电池进行串、并联，并加以封装，接出外连电线，成为可以独立作为光伏电源使用的太阳能电池组件 (Solar Module 或 PV Module，也称光伏组件 )。太阳能电池组件通过吸收阳光，将太阳的光能直接变成用户所需的电能输出。

• ——光伏组件输出功率：从零点几瓦到数百瓦不等

1.2 太阳能电池组件的分类

1. 单晶硅太阳能电池组件2. 多晶硅太阳能电池组件3. 刚性衬底薄膜太阳能电池组件4. 柔性薄膜太阳能电池组件 非晶硅薄膜

碲化镉薄膜

单结晶硅太阳电池 SINGLE CRYSTAL

多结晶硅太阳电池 POLY CRYSTAL

非结晶硅太阳

电池AMORPHO

US

1.2 太阳能电池组件的分类

由于大面积 (如面积 200×200mm2 ， Φ200mm，厚度 δ=0.2 ～ 0.3mm)的硅片比较脆，而单体电池的输出电压又仅在 0.45 ～ 0.60V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 晶体硅太阳能电池

单晶硅太阳能电池

多晶硅太阳能电池

1.3 太阳能电池组件产品介绍

美国 AP 公司的单晶硅电池 36 片串联，经层压封装而成的。其峰值功率 75W 。，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

1. 单晶硅太阳电池组件

1.3 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( 或 TPT) 作为组件背板材料。

2.双面玻璃太阳电池组件

1.4太阳能电池组件实物图

• 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。

1.4  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。

2.太阳能电池组件生产流程• 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、电池检测 (分片 )——2、正面焊接—检验— 3、背面串接—检验— 4、叠层（玻璃清洗、材料（ TPT 、 EVA）检验、玻璃预处理、敷设） —— 5、中道检验（过程检验）—— 6、层压（去毛边）—— 7、装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）—— 8、焊接接线盒—— 9、高压测试—— 10、组件测试— 11、外观检验— 12、包装入库   

2.1 电池检验（分片）

•  1 、电池检验：由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽相同，所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起，所以应根据其性能参数进行分类；电池测试即通过测试电池的输出参数（电流和电压）的大小对其进行分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的电池组件

2.2 正面焊接

•  2 、正面焊接：是将汇流带焊接到电池正面（负极）的主栅线上，汇流带为镀锡的铜带，我们使用的焊接机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

2.3 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

2.4 叠层

•  4 、叠层：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 ）按照一定的层次敷设好，准备层压。玻璃事先涂一层试剂（ primer ）以增加玻璃和 EVA 的粘接强度。敷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。（敷设层次：由下向上：玻璃、 EVA 、电池、 EVA 、背板 TPT ）。

EVA TPT

叠层

2.5 中道检验（过程检验）

• 5 、中道检验：过程检验• 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。要求在观察架上无组件

检验时可在层叠区域观察层叠员工是否按标准操作（存在过程检验）

• 发现问题时，请在“中检工序检查记录表”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）

2.6 层压 

 6 、组件层压：将敷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 22 分钟。固化温度为 145 ℃ 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。

层压

2.7 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酮树脂（ 1527硅胶）填充。

2.8 焊接接线盒

•  8 、焊接接线盒：在组件背面引线处焊接一个盒子，以利于电池与其他设备或电池间的连接。 焊接面积大于总面积的 80% ，接线盒用 1521(A 、 B)  硅胶一定比例填充。

1521 硅胶配对比例

• A ： B=6 ： 1 （质量）• A ： B=3 ： 1 （体积）

2.9 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

2.10 组件电性能测试

• 10 、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。

组件电性能测试

终测机 终测曲线

2.11 组件 EL测试

• 125*150*72 组件 EL图像

2.12 成品检验

• 12 、成品检验：为了使组件产品质量满足相关要求，使组件的最终检验操作过程规范化，主要对组件成品的全面检验：型号、类别、清洁度、各种电性能的参数的确认，以及对组件优劣等级的判定和区分。

2.13 包装入库

• 13 、包装入库：对产品信息的记录和归纳，便于使用和今后查找和数据调用

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