光伏電池片的制作、光伏電池組件的制作

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1、光伏技術(shù)應(yīng)用電池片生產(chǎn)流程與加工工藝、光伏組件生產(chǎn)流程與加工工藝 太陽(yáng)能電池 太 陽(yáng) 能 電 池 是 一 種 對(duì) 光 有 響 應(yīng) 并 能 將 光 能 轉(zhuǎn) 換 成 電 力 的 器 件 。 太 陽(yáng) 能 電 池 ， 又 叫 光 生 伏 打 電 池 ， 它 是 以 半 導(dǎo) 體 材 料 為 基 礎(chǔ) 的 一 種 具 有 能 量轉(zhuǎn) 換 功 能 的 半 導(dǎo) 體 器 件 ， 是 太 陽(yáng) 能 光 伏 發(fā) 電 的 最 核 心 的 器 件 。 2、太陽(yáng)能電池分類 晶體硅電池單晶硅 晶體硅電池多晶硅電池 一 、 太 陽(yáng) 電 池 生 產(chǎn) 工 藝 流 程 工序一，硅片清洗，制絨: 目的HNO3（硝酸） 對(duì)硅表面氧化, 打破

2、了硅表面的Si2H 鍵, 使Si 氧化為SiO2 ,然后HF溶解SiO2 , 并生成絡(luò)合物H2SiF6 。從而導(dǎo)致硅表面發(fā)生各向同性非均勻性腐蝕, 形成的半球狀的絨面, 有利于減少光反射, 增強(qiáng)光吸收。 原理：利用硝酸的強(qiáng)氧化性和氫氟酸的絡(luò)合性，對(duì)硅進(jìn)行氧化和絡(luò)合剝離，導(dǎo)致硅表面發(fā)生各向同性非均勻性腐蝕，從而形成 類似“凹陷坑”狀的絨面。 工序二，擴(kuò)散/制結(jié)： 硅片的單/雙面液態(tài)源磷擴(kuò)散，制作N型發(fā)射極區(qū)，以形成光電轉(zhuǎn)換的基本結(jié)構(gòu)：PN結(jié)。 POCl3 液態(tài)分子在N2 載氣的攜帶下進(jìn)入爐管，在高溫下經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)磷原子被置換，并擴(kuò)散進(jìn)入硅片表面，激活形成N型摻雜，與P型襯底形成PN結(jié)。 擴(kuò)

3、散爐 工序三，刻蝕：等離子刻邊： 去 除 擴(kuò) 散 后 硅 片 周 邊 形 成 的 短 路 環(huán) ； 等離子體刻蝕機(jī) 工序四，去除磷硅玻璃（PSG） 去除硅片表面氧化層及擴(kuò)散時(shí)形成的磷硅玻璃（磷硅玻璃是指摻有P2O5的SiO2層）。 工序五，PECVD： 目的渡減反射膜+鈍化： PECVD即等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積設(shè)備，Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition； 制作減少硅片表面反射的SiN 薄膜（80nm）； 反應(yīng)氣體為SIH4和NH3 工序六，絲網(wǎng)印刷： 用絲網(wǎng)印刷的方法，完成背場(chǎng)、背電極、正柵線電極的制作，以便引出產(chǎn)生的光生電流； 工藝原理： 給硅片

4、表面印刷一定圖形的銀漿或鋁漿，通過(guò)燒結(jié)后形成歐姆接觸，使電流有效輸出； 正面電極用Ag金屬漿料，通常印成柵線狀，在實(shí)現(xiàn)良好接觸的同時(shí)使光線有較高的透過(guò)率；背面通常用Al金屬漿料印滿整個(gè)背面，一是為了克服由于電池串聯(lián)而引起的電阻，二是減少背面的復(fù)合； 背電極印刷及烘干（銀漿或鋁漿）；背電場(chǎng)印刷及烘干（鋁漿）；正面電極印刷（銀漿）。 絲網(wǎng)印刷機(jī) 工序七，烘干和燒結(jié): 目的及工作原理： 烘干金屬漿料，并將其中的添加料揮發(fā)； 在背面形成鋁硅合金和銀鋁合金，以制作良好的背接觸； 在正面形成銀硅合金，形成良好的接觸和遮光率；Ag漿料中的玻璃添加料在高溫（700度）下燒穿SiN膜，使得Ag金屬接觸硅片表面，

5、在銀硅共熔點(diǎn)（760度）以上進(jìn)行合金化。 工序八：分類檢測(cè)工 作 原 理 ： 通 過(guò) 模 擬 太 陽(yáng) 光 脈 沖 照 射 PV電 池 表 面 產(chǎn) 生 光 電 流 ， 光 電流 流 過(guò) 模 擬 負(fù) 載 ， 在 負(fù) 載 兩 端 產(chǎn) 生 電 壓 ， 負(fù) 載 裝 置 將 采 樣到 的 電 流 、 電 壓 傳 送 給 SCLoad計(jì) 算 ,得 到 IV曲 線 及 其 它 指標(biāo) 。 SCLoad 根 據(jù) 測(cè) 試 結(jié) 果 ， 按 照 給 定 的 分 類 規(guī) 則 分 類 ， 。 太 陽(yáng) 電 池 的 電 性 能 參 數(shù) ： Isc (短 路 電 流 ) Uoc (開 路 電 壓 ) Impp (最 大 電 流

6、) Umpp (最 大 電 壓 ) Pmpp（ 最 大 功 率 ） Rs（ 串 聯(lián) 電 阻 ） Rsh（ 并 聯(lián) 電 阻 ） FF（ 填 充 因 子 ） EFF（ 轉(zhuǎn) 換 效 率 ） 太陽(yáng)能電池的品質(zhì)要求 盡可能高的轉(zhuǎn)換效率 表面狀況良好（顏色均勻，圖案完整、清晰、對(duì)稱）。 低損耗（硅片破損率低）。 彎曲度小。 生產(chǎn)高效率電池片應(yīng)具備的條件 工藝有優(yōu)良的工藝并且與設(shè)備匹配。 設(shè)備穩(wěn)定性好，維修頻率低，日損耗小精確度高，便于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，操作簡(jiǎn)單安全，配套設(shè)施齊全。 環(huán)境凈化級(jí)別達(dá)標(biāo)，避免產(chǎn)品污染。 操作按照SOP操作，避免污染。 原材料及輔助用料用料品質(zhì)達(dá)標(biāo)。 part1 part2 part3

7、part6 part5 part4二、太陽(yáng)能電池組件生產(chǎn)流程 什么是太陽(yáng)能電池組件？電池組件定義： 具有外部封裝及內(nèi)部連接、能單獨(dú)提供直流電輸出的最小不可分割的太陽(yáng)能電池組合裝置，叫太陽(yáng)能電池組件，即多個(gè)單體太陽(yáng)能電池互聯(lián)封裝后成為組件。 作用： 單 個(gè) 太 陽(yáng) 能 電 池 往 往 因 為 輸 出 電 壓 太 低 ， 輸 出電 流 不 合 適 ， 晶 體 硅 太 陽(yáng) 能 電 池 本 身 又 比 較 脆 ，不 能 獨(dú) 立 抵 御 外 界 惡 劣 條 件 ， 因 而 在 實(shí) 際 使 用 中需 要 把 單 體 太 陽(yáng) 能 電 池 進(jìn) 行 串 、 并 聯(lián) ， 并 加 以 封裝 ， 接 出 外 連 電

8、線 ， 成 為 可 以 獨(dú) 立 作 為 光 伏 電 源使 用 的 太 陽(yáng) 能 電 池 組 件 (也 稱 光 伏 組 件 )。 太 陽(yáng) 能電 池 組 件 通 過(guò) 吸 收 陽(yáng) 光 ， 將 太 陽(yáng) 的 光 能 直 接 變 成用 戶 所 需 的 電 能 輸 出 。 光 伏 組 件 輸 出 功 率 ： 從 零 點(diǎn) 幾 瓦 到 數(shù) 百 瓦 不等 太陽(yáng)能電池組件是太陽(yáng)能照明設(shè)備和發(fā)電設(shè)備能夠正常工作的源頭。 太陽(yáng)能電池組件生產(chǎn)流程 1、電池檢測(cè)(分片)2、正面焊接檢驗(yàn)3、背面串接檢驗(yàn)4、疊層（玻璃清洗、材料（TPT、EVA）檢驗(yàn)、玻璃預(yù)處理、敷設(shè)） 5、中道檢驗(yàn)（過(guò)程檢驗(yàn)）6、層壓（去毛邊）7、裝邊框（涂膠

9、、裝角鍵、沖孔、裝框、擦洗余膠）8、焊接接線盒9、高壓測(cè)試10、組件測(cè)試11、外觀檢驗(yàn)12、包裝入庫(kù) 1 電池檢驗(yàn)（分片） 1、電池檢驗(yàn)：由于電池片制作條件的隨機(jī)性，生產(chǎn)出來(lái)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(guò)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 2、正面焊接： 將匯流帶焊接到電池正面（負(fù)極）的主柵線上，匯流帶為鍍錫的銅帶，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。焊接用的熱源為一個(gè)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

10、帶在背面焊接時(shí)與后面的電池片的背面電極相連。 正面焊接 3 背面串接 背面焊接是將72片電池串接在一起形成一個(gè)組件串，我們目前采用的工藝是手動(dòng)的，電池的定位主要靠一個(gè)膜具板，上面有72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，這樣依次將72片串接在一起并在組件串的正負(fù)極焊接出引線。 背面串接 4 疊層 背面串接好且經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后，將組件串、鋼化玻璃和切割好的EVA、背板（TPT）按照一定的層次敷設(shè)好，準(zhǔn)備層壓。玻璃事先涂一層試劑（primer）

11、以增加玻璃和EVA的粘接強(qiáng)度。敷設(shè)時(shí)保證電池串與玻璃等材料的相對(duì)位置，調(diào)整好電池間的距離，為層壓打好基礎(chǔ)。（敷設(shè)層次：由下向上：玻璃、EVA、電池、EVA、背板TPT）。 疊層 5 中道檢驗(yàn)（過(guò)程檢驗(yàn)） 層壓前檢驗(yàn)人員負(fù)責(zé)對(duì)層疊好后待壓組件進(jìn)行100%目檢 檢驗(yàn)范圍在觀察架區(qū)域。要求在觀察架上無(wú)組件檢驗(yàn)時(shí)可在層疊區(qū)域觀察層疊員工是否按標(biāo)準(zhǔn)操作（存在過(guò)程檢驗(yàn)） 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，請(qǐng)?jiān)凇爸袡z工序檢查記錄表”上清楚記錄。如有異常問(wèn)題，請(qǐng)及時(shí)反饋,并使相關(guān)人員進(jìn)行返工處理 保質(zhì)保量的完成賦予的生產(chǎn)任務(wù)（檢驗(yàn)） 6 層壓 將敷設(shè)好的電池放入層壓機(jī)內(nèi)，通過(guò)抽真空將組件內(nèi)的空氣抽出，然后加熱使EVA熔化將電池、玻

12、璃和背板粘接在一起；最后冷卻取出組件。層壓工藝是組件生產(chǎn)的關(guān)鍵一步，層壓溫度層壓時(shí)間根據(jù)EVA的性質(zhì)決定。我們使用快速固化EVA時(shí)，層壓循環(huán)時(shí)間約為22分鐘。固化溫度為145 左右，層壓時(shí)EVA熔化后由于壓力而向外延伸固化形成毛邊，所以層壓完畢應(yīng)將其切除。 層壓 7 固化、裝框 類似與給玻璃裝一個(gè)鏡框；給玻璃組件裝鋁框，增加組件的強(qiáng)度，進(jìn)一步的密封電池組件，延長(zhǎng)電池的使用壽命。邊框和玻璃組件的縫隙用硅酮樹脂（1527硅膠）填充。 8 焊接接線盒 在組件背面引線處焊接一個(gè)盒子，以利于電池與其他設(shè)備或電池間的連接。 焊接面積大于總面積的80%，接線盒用1521(A、B) 硅膠一定比例填充。 9 組

13、件清洗 好的產(chǎn)品不僅有好的質(zhì)量和好的性能，而且要有好的外觀，所以次工序保證組件清潔度，鋁邊框邊上的毛刺要去掉，確保組件在使用減少對(duì)人體的損傷 10 組件電性能測(cè)試 組件測(cè)試：測(cè)試的目的是對(duì)電池的輸出功率等參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，測(cè)試其輸出特性，確定組件的質(zhì)量等級(jí)。 10 組件電性能測(cè)試 終 測(cè) 機(jī) 終 測(cè) 曲 線 11 成品檢驗(yàn)為了使組件產(chǎn)品質(zhì)量滿足相關(guān)要求，使組件的最終檢驗(yàn)操作過(guò)程規(guī)范化，主要對(duì)組件成品的全面檢驗(yàn)：型號(hào)、類別、清潔度、各種電性能的參數(shù)的確認(rèn)，以及對(duì)組件優(yōu)劣等級(jí)的判定和區(qū)分。 12 包裝入庫(kù) 對(duì)產(chǎn)品信息的記錄和歸納，便于使用和今后查找和數(shù)據(jù)調(diào)用 標(biāo)題要 點(diǎn) 1要 點(diǎn) 2要 點(diǎn) 3 標(biāo)題要 點(diǎn) 1要 點(diǎn) 2要 點(diǎn) 3 謝 謝THANKS！