【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 根據(jù)光伏電站大小和規(guī)模，由光伏組件可組成各種大小不同的陣列。 單 晶硅太陽電池組件 單晶硅太陽電池是當(dāng)前開發(fā)最快的一種太陽電池，它的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品已廣泛用于空間和地面。這種太陽電池以高純的單晶硅棒為原料，純度要求 %。 單體片 經(jīng)過抽查檢驗(yàn) , 即可按所需要的規(guī)格組裝成太陽電池組件( 太陽電池組件板 ) , 用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流。最后用光伏組件單串焊工藝 3 框架和裝材料進(jìn)行封裝。用戶根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) , 可將太陽電池組件組成各種大小不同的太陽電池組件方陣 , 亦稱太陽電池組件陣列。目前單晶硅太陽電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率為 18%以上 , 實(shí)驗(yàn)室效率達(dá)到 25%。 圖 11 單晶硅太陽電池 多晶硅太陽電池組件 目前太陽電池使用最多的多晶硅電池組件。將多晶硅錠鑄成立方體，以便切片加工成方形太陽電池片，可提高材料利用率和方便組裝。多晶硅太 陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多，其光電轉(zhuǎn)換效率約 17%左右，稍低于單晶硅太陽電池，但其材料制造簡(jiǎn)便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。單體片經(jīng)過抽查檢驗(yàn) , 即可按所需要的規(guī)格組裝成太陽電池組件 (太陽電池組件板 ) , 用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流。最后用框架和裝材料進(jìn)行封裝。 光伏組件單串焊工藝 4 圖 12 多晶硅組件和電池片 非晶硅太陽電池組件（薄膜太陽電池） 非晶硅太陽電池是 1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池，它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，電耗 更低，非常吸引人。由于非晶硅太陽電池的制造溫度很低 (～ 200℃ )、易于實(shí)現(xiàn)大面積等優(yōu)點(diǎn)，使其在薄膜太陽電池中占據(jù)首要地位， 非晶硅 (aSi)太陽電池是在玻璃 (glass)襯底上沉積透明導(dǎo)電膜 (TCO)，然后依次用等離子體反應(yīng)沉積 p型、 i型、 n型三層 aSi，接著再蒸鍍金屬電極鋁 (Al)。光從玻璃面入射，電池電流從透明導(dǎo)電膜和鋁引出，其結(jié)構(gòu)可表示為glass/TCO/pin/Al，還可以用不銹鋼片、塑料等作襯底。 圖 13 非晶硅組件 光伏組件單串焊工藝 5 太陽電池組件生產(chǎn)設(shè)備 太陽電池組件的生產(chǎn)設(shè)備主要包括全 自動(dòng)單串焊設(shè)備（圖 14），層疊設(shè)備 ，層壓設(shè)備 (圖 15)， 自動(dòng) 裝 框機(jī) （圖 16） ，太陽能組件測(cè)試儀（圖 17）等。 圖 14 全自動(dòng)單串焊機(jī) 圖 15 層壓機(jī) 圖 16 自動(dòng)裝框機(jī) 圖 17 終測(cè)機(jī) 國(guó)產(chǎn)太陽電池組件裝備已具備整線裝備能力，現(xiàn)在主流建線方案一般都是：國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口設(shè)備混搭，以國(guó)產(chǎn)為主。數(shù)量上國(guó)產(chǎn)居多，價(jià)值上進(jìn)口比例大。生產(chǎn)光伏組件單串焊工藝 6 組件都為 156多晶電池， 125單晶電池，少數(shù)為薄膜電池。 國(guó)內(nèi)太陽電池組件制造設(shè)備朝著這方面發(fā)展提高組件轉(zhuǎn)換效率，降低生 產(chǎn)成本，節(jié)能環(huán)保。目前國(guó)內(nèi)廠家基本已經(jīng)具備完全自主生產(chǎn)晶體硅電池組件半自動(dòng)化生產(chǎn)線，而薄膜太陽電池國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口并存，國(guó)產(chǎn)份額不斷擴(kuò)大的：半自動(dòng)化有鉑陽 太陽能制造的半自動(dòng)化生產(chǎn)線，全自動(dòng)主要有 瑞士進(jìn)口的歐瑞康生產(chǎn)線 。 光伏組件單串焊工藝 7 第 2章 組件的生產(chǎn)工藝流程 組件線又叫封裝線，封裝是太陽能電池生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟，沒有良好的封裝工藝，多好的電池也生產(chǎn)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(qiáng)了電池的抗擊強(qiáng)度。產(chǎn)品的高質(zhì)量和高壽命是贏得客戶滿意的關(guān)鍵，所以組件板的封裝質(zhì)量非常重要。 圖 21 組件生產(chǎn) 工藝流程 電池片分選 電池片制作條件的隨機(jī)性，生產(chǎn)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(yīng)根據(jù)其性能參數(shù)進(jìn)行分類；電池測(cè)試即通過測(cè)試電池的輸出參數(shù)（電流和電壓）的大小對(duì)其進(jìn)行分類。以提高電池的利用率，做出質(zhì)量合格的電池組件。 通過初選將缺角，隱裂，柵線印刷不良，裂片，色差等電池片篩選出來，保證組件的質(zhì)量和生產(chǎn)順利高效率的運(yùn)行。 使用標(biāo)準(zhǔn)片校準(zhǔn)測(cè)試儀 .然后對(duì)電池片進(jìn)行測(cè)試分選將低功率的電池片篩選出來，并將電池片按照功率進(jìn)行詳細(xì)的分類，保證組件的功率得最優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)。 光伏組件單串焊工藝 8 單片焊接 單片焊接（正面焊接） 是將 焊 帶焊接到電池正面（負(fù)極）的主柵線上， 焊 帶為鍍錫的銅帶， 過高的焊接溫度和過長(zhǎng)的時(shí)間會(huì)導(dǎo)致低的撕拉強(qiáng)度或碎裂電池。手工焊接時(shí)一般用恒溫電烙鐵，大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)使用自動(dòng)焊接機(jī)。 焊接時(shí) , 左手捏住焊帶一端約 1/32/3 的長(zhǎng)度，平放在單片的主柵線上，焊帶的一端應(yīng)放在離電池片的上邊緣空一個(gè)柵格大約 2mm 的地方。右手拿烙鐵，從上至下均勻地沿焊帶輕輕壓焊。焊接時(shí)烙鐵頭的起始點(diǎn)應(yīng)在超出焊帶邊緣。 焊接中烙鐵頭的平面應(yīng)始終緊貼焊帶。 我們使用的焊接機(jī)可以將焊帶以多點(diǎn)的形式 點(diǎn)焊在主柵線上。焊接用的熱源為一紅外燈（利用紅外線的熱效應(yīng)）。焊帶的長(zhǎng)度約為電池邊長(zhǎng)的 2 倍。多出的焊帶在背面焊接時(shí)與后面的電池片的背面電極相連。 需注意不得有虛焊，焊帶表面光滑、無毛刺、無露白，串焊接牢固，用手輕提焊帶沿 45176。方向不脫落。 圖 22 單片焊接 串聯(lián)焊接 串聯(lián)焊接（背面焊接）是將規(guī)定片數(shù)的電池片串接在一起形成一個(gè)電池串，然后用焊帶再將若干個(gè)電池串進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)焊接，最后匯合成電池組件并引出正負(fù)極引線。手工焊接時(shí)電池片的定位主要靠模具板， 上面有 12 個(gè)放置電池片的凹槽 ，槽的大小和電池的大 小相對(duì)應(yīng)，槽的位置已經(jīng)設(shè)計(jì)好，不同規(guī)格的組件光伏組件單串焊工藝 9 使用不同的模板，操作者使用電烙鐵和焊錫絲將“前面電池”的正面電極 (負(fù)極 )焊接到“后面電池”的背面電極 (正極 )上。做到片與片之間間距一致，均勻相等。 在焊接過程中，由左至右，頂端有 3mm 可以不焊，要求一次焊接完成，無移位，無傾斜。焊接完成后，由焊接模板輕輕倒在轉(zhuǎn)接模板上。 填寫完流程單后進(jìn)入下一個(gè)工序 。 焊接時(shí)要注意幾點(diǎn)：每片串聯(lián)的太陽電池要求尺寸相同， 顏色一致，這樣一方面為保證電池光電轉(zhuǎn)換資效率一致，另外使組件外表更美觀；焊接時(shí)不得有虛焊，焊帶表面光滑，無突起、無 毛刺、單片無碎裂；手工焊接時(shí)把握好烙鐵與焊點(diǎn)接觸時(shí)間，盡量一次焊成，如一個(gè)焊點(diǎn)反復(fù)焊接， 電池片上電極很容易脫落；焊點(diǎn)要均勻，若某些焊點(diǎn)焊錫太多，表面不平整會(huì)影響電池層壓，增加碎片率。 圖 23 串聯(lián)焊接 層疊 疊層的工藝流程： 將無損傷的鋼化玻璃平放到工作臺(tái)，將玻璃絨面朝上 ， 用手套將鋼化玻璃擦干凈，經(jīng) EVA 絨面朝上均勻平鋪在玻璃上， EVA 邊緣與玻璃邊緣相差 10mm 左右。 背面串接好且經(jīng)過檢驗(yàn)合格的電池串 ，根據(jù)圖紙的要求， 依次 排列到 EVA光伏組件單串焊工藝 10 上， 電池片正極朝上，并根據(jù)圖紙規(guī)定，用 150mm 的鋼尺進(jìn)行定位 。 將已經(jīng)定位好的電池串根據(jù)圖紙規(guī)定的連接方式依次用 回流 帶進(jìn)行焊接，在焊接過程中，為防止電池串的移位，應(yīng)隨時(shí)用游標(biāo)卡尺進(jìn)行定位。并將多余的匯流帶剪去 。 檢查組件有無異物，焊接時(shí)是否有焊錫瘤或焊錫殘?jiān)?，發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理 。 根據(jù)圖紙標(biāo)定位置，正確放置填充物 。 再鋪一層 EVA 和 TPT。注意 EVA 的絨面應(yīng)朝向電池片。并在 EVA 和 TPT在規(guī)定的位置開口，開口長(zhǎng)度應(yīng)與回流帶寬度相差不超過 2mm。并將電池組件的正極和負(fù)極從小孔處引出，用透明膠帶將引出的匯流帶固定在背板 上。用雙面膠將 EVA 和 TPT 固定在一起 。 用測(cè)電流電壓的儀器，檢查組件的電流電壓是否正確。 將疊層好的組件放在支架上（抬的時(shí)候應(yīng)十分小心，以免碰撞）。 注意事項(xiàng)： 1 若原材料不清潔，有油污或污垢可能導(dǎo)致層壓后組件出現(xiàn)氣泡或者造成日后組件質(zhì)量的下降。 2 若沒有對(duì)串好的電池片進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，可能導(dǎo)致層壓之后的組件出現(xiàn)色差，印刷不良，焊帶偏離主柵線 ,片間距不一致等現(xiàn)象造成組件的不美觀 。 3 若存在隱裂 ， 虛焊，過焊的電池片，可能層壓之后出現(xiàn)裂片導(dǎo)致組件降級(jí)或直接報(bào)廢 。 4 若存在焊錫瘤 ， 可能造成電池片的破裂。 5 組件在疊層中 ， 若將電池串的極性接反 ， 就會(huì)造成組件報(bào)廢 。 6 另外組件內(nèi)的如混入?yún)R流帶殘?jiān)?， 焊錫渣 ， 頭發(fā)等雜物會(huì)造成組件美觀導(dǎo)致其質(zhì)量的下降 。 光伏組件單串焊