【導讀】組件檢測中的應用。并結(jié)合到銀星能源光伏發(fā)電設備制造公司實習的工作情況，用手機將。其中的失效形式記錄了下來并重點討論了工序中可能出現(xiàn)的缺陷。地將電池局部損壞處照了下來，并就分析結(jié)果提出改進措施。電池組件的生產(chǎn)有著重要的指導作用。關(guān)鍵詞太陽能電池；組件生產(chǎn)工藝；EL測試；缺陷分析；

　　

【正文】 道工序操作不規(guī)范或?qū)訅汗に嚨纫蛩鼐赡茉斐蓪訅簹馀荩F(xiàn)對可能造成組件氣泡的原因做探 索性分析總結(jié)： 1）原材料方面， EVA膠膜材料本身不純或因裁剪、放置的時間過長而吸潮，從而影響膠膜與玻璃的黏結(jié)力，造成層壓產(chǎn)生氣泡。 2）層壓工藝方面，主要有抽真空的時間太短，加壓已不能把氣泡趕出；層壓的壓力不夠；層壓機內(nèi)加熱板溫度不平衡，使 EVA局部提前固化；層壓抽氣時間過短或者加熱溫度過高，使 EVA熔融過快阻隔了因熱分解而產(chǎn)生的氧氣通過下室的抽出；真空度抽不到位，往往造成腔體內(nèi)部含有殘余氣體，降低層壓質(zhì)量。 3）前道工序問題，組件內(nèi)有異物存在，使異物旁邊有氣體存在；匯流條過厚，形成高低落差，造成抽真空困難；作 業(yè)者裸手操作 EVA、玻璃，使玻璃、 EVA沾有汗水；在焊接工序中，電池片表面留有白斑 — 助焊劑結(jié)晶物，在高溫下產(chǎn)生氣體造成氣泡。 在 I— V測試及 EL 檢測中顯示不出氣泡這種缺陷，只能由作業(yè)者肉眼觀察，這樣無形就降低了生產(chǎn)效率和增加了不良產(chǎn)品流入市場的幾率，故需要減少氣泡的產(chǎn)生，改善方法 18 是原材料采購選擇品牌較好的生產(chǎn)廠家，并明確 EVA每天用量，做好防潮、防塵的工作；根據(jù)組件生產(chǎn)出現(xiàn)的缺陷，及時實驗重新設置層壓參數(shù)，使抽真空時間適量，溫度適中；做好層壓機的日常維護、保養(yǎng)工作；選用助焊劑和焊帶的浸泡工序中嚴格控制參數(shù)， 以確保助焊劑充分發(fā)揮的同時不產(chǎn)生白斑；注重 6S管理，尤其在疊層工序，盡量避免異物掉入。 短路 圖 4— 5 短路在 EL 測試顯示 組件的短路電池片會造成 I— V測試曲線不規(guī)則且在 EL測試中顯示的是一團黑影（ 圖4— 5） ，使組件的電壓偏小，實際功率與標稱功率不符，降低組件輸出功率和填充因子 FF。 造成短路缺陷的原因一般有以下幾種情況： 1）串焊過程中將電 池片正負極接反； 2）在焊接工序中，焊錫過多導致電池片正負極被焊錫漫過產(chǎn)生短路； 3）由異物，如焊帶或其他導 電雜物直接連接電池正負極造成。 改善方法是增加對組件半成品二次檢查工位，銀星能源在這方面就額外增加了 I— V測試和 EL檢測，一方面就為了檢查出短路組件。另外，在焊接工序中要求作業(yè)者降低用錫量并做好焊后檢查工作。 裂片 組件裂片有顯裂（圖 4— 5）、隱裂（圖 4— 6）之分。顯裂可以通過鋪設工序中的鏡檢檢查出來，也可以通過 EL檢測顯示。通常顯裂是由于電池片遭受大的應力造成的。隱裂較小，影響組件電流的輸出，從而使組件甚至光伏陣列的輸出功率降低，而且在外界機 19 械載荷下會增大隱裂范圍，導致電池片出現(xiàn)開路性的破壞。隱裂 較大時，會產(chǎn)生熱斑效應，導致整個電池片有一塊失效區(qū)，加速組件的老化 。 圖 4— 6 組件顯裂 圖 4— 7 組件隱裂 由于工序本身所出現(xiàn)的的弊端、焊接方面或者后道工序的外力因素均有可能造成電池片裂片，因此很難尋求統(tǒng)一的規(guī)律或得出確切性的答案，現(xiàn)對可能造成電池片裂片的原因做探索性分析總結(jié)： 1）組件本身弊端，因電池片和焊帶有不同的溫度膨脹系數(shù)及 承受扭曲負荷能力不同，從而焊帶產(chǎn)生的應力作用在電池片上；進行手工焊接時，單焊、串焊 不同時完成，電池片會將會熱變形兩次，大大增加 了 隱裂電池片的產(chǎn)生 。 2）焊接方面，選用的焊帶硬度較大，在電烙鐵走過后，產(chǎn)生的應力較大；過高的焊接溫度和過長的焊接時間，使電池片產(chǎn)生變形；焊接平臺的預熱溫度設置不達標，使電烙鐵與電池片之間有過大的溫差或使電池片的冷卻速度過快，使應力堆積在太陽能電池內(nèi)部造成裂片；焊接操作時，有焊錫渣、堆錫現(xiàn)象，在抽真空時電池片受力被壓碎。 3）層壓方面，主要是層壓機參數(shù)設置不當，層壓過早、層壓壓力過大或者玻璃纖維布有 EVA殘留，再或者是 6S管理較差，在疊層工序，異物吸附到組件內(nèi)，經(jīng)層壓 后導致電池片裂片。 4）諸多人為因素，在分選工序中，作業(yè)者用力扇動電池片或測試儀探針與電池片的主柵線不對齊，可能造成電池片隱裂和裂片；焊接作業(yè)者拿取電池片或電烙鐵的手勢不合理和用力太大可能造成裂片；疊層作業(yè)者在焊接電池正負極引出線時，將匯流條翹起使應力集中在主柵線上，在經(jīng)過層壓時易產(chǎn)生裂片；作業(yè)者抬組件時手勢不當或壓到了組件上，導致電池片出現(xiàn)裂片。 改善措施是對焊接工序作業(yè)者的焊接質(zhì)量進行把關(guān)，對焊接參數(shù)進行重新設定并進行針對性培訓，使焊接一次成型；在進行焊接時，互聯(lián)條需留有應力釋放環(huán)；調(diào)整層壓工藝參數(shù)，減少 層壓壓力；生產(chǎn)車間做好除靜電工作，如在焊接平臺和車間地面鋪有專用防靜電橡膠毯，另一方面還能保證地面平整；做好 6S管理，避免有異物進入組件內(nèi)；在車間周圍安裝滅蚊燈，減少飛蟲進入；條件允許下，盡可能使用自動化生產(chǎn)線，減少人為因素造成的裂片。 20 結(jié)論 本文對太陽能電池組件的缺陷形式及其產(chǎn)生機制進行了分析，并提出了自己的改進措施。 本文的主要工作如下： （ 1）對光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)狀、光伏發(fā)電的基本原理進行了簡單闡述； （ 2）對太陽能組件的生產(chǎn)工藝進行詳細的論述； （ 3）對銀星觀測到的組件缺陷形式進行了詳細闡述，并 且附以作者采集到的組件缺陷相片，提出改進措施； 本文限于篇幅、時間、以及作者的能力，沒有對太陽能電池組件個個生產(chǎn)工序的可能產(chǎn)生的缺陷一一進行詳細總結(jié)、研究與論證。如果沒有各方面的限制，研究者 還 可以進行大量的長時間跟蹤觀測以及各種老化試驗。 在此次設計中，作者對組件生產(chǎn)工藝的基本知識等有了更深刻的了解，良好地掌握了設計的基本知識和方法。這些將使作者了解并掌握工程設計的要求、過程和方法，不僅鞏固了所學理論知識，而且培養(yǎng)了我們運用所學知識進行分析和解決工程實際問題的綜合能力。 21 致謝 經(jīng) 過半年的學習以及自己的分析和總結(jié)，我的畢業(yè)設計終于完成了。在畢業(yè)設計過程中，充滿了種種困惑，也遇到了種種失敗，但總算堅持過來了。 在這里，我首先要感謝我的指導老師劉雄飛，劉老師對我設計題目的研究方向、結(jié)構(gòu)框架和一些重要的問題給予了很大的幫助并且積極為我聯(lián)系企業(yè)，為我的設計提供了很多素材，劉老師的學識和耐心也深深地令我折服。在畢業(yè)設計過程中，劉老師對我付出的大量心血，使我能夠順利地完成本次畢業(yè)設計任務。他的謙和態(tài)度，耐心教導，是非常值得我學習的。 最后，我還要感謝銀星能源公司的康部長，當然還有曾經(jīng)執(zhí)教于我的 所有老師們。 22 參考文獻 [1] 20xx— 2018 年中國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)投資分析及前景預測報告 [J].中國產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng) [2]20xx 年全球 光伏發(fā)電 系統(tǒng)的導入情況 [J].EPIA報告 [3]20xx— 2018 年光伏發(fā)電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研與市場前景預測報告 [J].中國市場報告網(wǎng) [4] 李懷輝 ,王小平 ,等 .硅半導體太陽能電池進展 [J].材料導報 . 材料導報 ,20xx,（第 25卷第 10期） :（ 49~53） [5] 件 [6] 劉耀華 ,周志英 ,等 .太陽電池封裝材料（ EVA）簡介 [J].中國建設動態(tài)：陽光能源 .20xx,(第 1 期 ):(4547) [7] 朱必林 .論析太陽能電池背板水蒸汽阻隔性能測試儀器的應用 [J].科技風 . 20xx.(第 7期 ):(268) [8]太陽能電池組件封裝工藝 — 光伏產(chǎn)業(yè)動態(tài) [J].太陽能人才網(wǎng) [9] 盧洪寶 ,席曉軍 .論太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)原理 [J].企業(yè)家天地：中旬刊 . 20xx.(第 5期 ):(7375) [10]太陽能電池組件生產(chǎn)流程和工序 [J].石油化工 [11] 王海東 ,帥爭鋒 ,等 . 晶體硅太陽能電池焊接技術(shù)及其發(fā)展趨勢 [J].電子工藝技術(shù) .20xx年 5月 .（第 33卷第 3期） . 136~138 [12] 鄭軍 .光伏組件加工工藝與質(zhì)量控制 [J].新技術(shù)新工藝 ,20xx [13] 姚敏 ,袁強輝 ,等 .多晶硅制備方法及太陽能發(fā)展現(xiàn)狀 [J].寧夏工程技術(shù) .20xx第 2期 [14] 江玉峰 .晶體硅太陽電池碎片封裝再利用的研究 [D].天津 .南開大學 .20xx [15]組件層壓機的工作原理 — 光伏產(chǎn)業(yè)動態(tài) [J]太陽能人才網(wǎng) [16] of an image processing software tool to crack inspection of crystalline silicon solar cells [J].ICLMCG,20xx 23 附錄 A：文獻綜述 1 附錄 B：文獻綜述 2 附錄 C：發(fā)表 的 相關(guān)論文 附錄 D：外文文獻 1及其翻譯 附錄 E：外文文獻 2及其翻譯