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太阳电池封装技术

来源:赴品旅游
太阳电池封装技术

在这里关于封装方面主要有两个方面的问题,技术上的和管理上 第一部 技术

技术上整体分成几个部分:备料—准备—单片焊接--串联焊接—层压准备—层压—总装—成品检测—包装—入库

1. 备料

i. 焊带。

 焊带的包装主要分成两种,轴式和盘式。其中轴式有利于自动化机械焊接。

目前的趋势是盘式越来越少。

 焊带的要求:基材厚度一定在1.5mm以上,加上锡层后要达到

1.22-1.25mm。这是热循环试验决定的,在热循环试验中,焊带长期的涨缩而导致应力的周期性变化,如果基材厚度不够就会导致断裂。另外锡层厚度不够会导致虚焊。

 国外品牌有奥伯瑞(美国)和三光(日本)

 常见的缺陷:蛇形弯(导致焊接好的电池不是一个直串,影响外观),表

面有颗粒,涂锡不均(缺锡的地方容易导致虚焊)。

ii. EVA。

 在采用新的品牌时一定要事先做好试验,主要是双85 的老化试验。双85,

1000小时的实验(约四十一天半时间)大致对应于10年的使用寿命。  生产方法有流延法和压延法:流延法制作的EVA一般厚度不均,性能不

稳定,日本的solar EVA就是采用这种工艺。压延法制作的EVA厚度均匀性,稳定性好于流延法。

 国外的有日本bridgestone 的solar EVA, 国内的有杭州福斯特,中华,

斯威特。

 常见缺陷:破损,污渍,杂物等。 iii. TPT/TPE

 作用是抗氧化,防水汽渗透。要求是氧气、水汽透过率低,电绝缘好,与

EVA粘结性好。

 PET。对于日本来说,因为杜邦公司不给他们提供TPT,所以他们的备办

很多都是采用双层PET或其他PET相关的材料,也能通过TUV或UL认证,符合IEC标准。

 TPE中的EVA与密封用的EVA成份不一致,性能差别比较大。最明显的是

能附着在PET上,使背板与密封EVA产生良好的粘合。同时这种EVA也很容易在空气中老化,所以TPE 的储存时间不能过长。稳定性不如TPT。

iv. 表面毡。

 表面毡是由玻璃纤维编织而成的材料,用来在层压时固定太阳电池片。山

东有一家生产的表面毡比较好

 这种材料在固定电池片方面有非常良好的效果,但是最明显的缺点是容易

引入杂物,影响组件的外观。

 目前很多厂家采用热熔胶带纸来代替表面毡。

2. 准备

3. 单片焊接

i. 电池分选

 注意颜色的深浅,分出类别

 有缺陷的电池片:缺角,崩边,断栅,少栅,电极氧化,背电极银浆不均,

背电极有颗粒,色彩不均,脏污

ii. 手工操作过程要戴手套,指套,注意不要用棉纱手套,手套上的纱线也是一个

污染源 iii. 控制焊接温度和时间和顺序,降低碎片率,尤其是减少暗裂

 焊接前在加热台上电池片预热,约50度,减少电池片受到电烙铁热冲击

时的内应力是减少碎片率最有效的方法。

 焊接温度360-380。一定要控制电烙铁的温度,温度精度控制的越好,焊

接效果越好,暗裂和碎片越少。建议的电烙铁是由厦门一家生产的SSD-2000A型的电烙铁。因为该烙铁采用的是两点式控制,这样可以更好地控制烙铁与电池接触点的温度。据经验,温度控制好了以后可以将碎片率降到0.3%以下。

 总的焊接时间,5寸不要大于5s,6寸不要大余6s iv. 焊接的手法

 焊接时应该先熔锡,再走烙铁,走动要均匀

 焊接5,6寸的大电池片时,从上到下焊;小电池片要从左到右横着焊  焊接时不要把焊带焊到电池的边缘,这样在焊锡熔化时,锡珠有可能是造

成短路

 焊接最容易产生的问题是虚焊(增大了串联电阻)和裂片

4. 串联焊接

i. 焊接也要预热,焊接好以后再检测一下电路是否畅通。 5. 层压准备

i. 清洗玻璃

第二部 裁剪EVA,TPT时一般EVA需剪两块且比玻璃四周大5mm―8mm。TPT比EVA大5mm―10mm。.TPT比EVA四周大1cm.必须注意的是因为有些厂家生产的EVA有纵向收缩问题。所以裁剪时纵向必须多裁5cm防收缩。裁好后平放四小时再层压可减少收缩程度。

叠层 i. 搬运,注意手不要压住电池片 2. 层压

i. 层压机性能。

 产能

 温度的均匀性和精度。需要实际的测量和监测,不能依赖于显示值。  应急处理措施,包括断电,断气以及安全事故等 ii. EVA的交联度,75-85之间。太高会导致粘结力下降,太低对导致防水性下降。

另外因为使用过程中EVA还会继续交联,所以交联度不宜太高。层压过程中,竹山附近的EVA一般交联度较高,在老化实验室容易出现脱胶,出现白色斑点。 iii. 层压工艺

 二次固化工艺。这种工艺可以减少层压机的使用时间,有利于增加产能。

但是具体工艺参数要有所区别。

 分段层压。指的是加压过程分成几个阶段。这样可以减少气泡;降低破损

率(这是对有一定层压经验的人而言的),从而提高组件的性能,原因不详。

3. 总装

i. 销边。注意不要使EVA脱粘即可。 ii. 边框。主要是不要划伤氧化层,影响外观。 iii. 接线盒。

 采用PPO材料,但是外壳和内部的要求是不一样的。因为内部存在旁路

二极管的发热问题。普通接线盒耐温150度左右,实验室能达到耐温200度。

 对于二极管的使用个数,建议为18片电池一只二极管(季良骏)。  二极管的选择:

a) 肖特基二极管:可以承受较大的电流,建议在200W以上的组件采用 b) 常规二极管

 从接线盒引出导线的螺丝一定要一次到位,不要重复拧。因为里面的橡胶

密封材料拧动一次以后就成型了,如果反复拧动,就会留有空隙,降低密封性,可能会渗水等。

 在给接线盒打胶时,一定要打满,确保不会渗水。

4. 成品检测

i. 在测试时,最好在组件温度稳定后,在保温间内25正/负2度的条件下测量。 5. 包装 6. 入库

其他:

1 电池组件镀膜

使用镀膜玻璃可以增加组件的功率,大约有1,2个百分点,这种增加是暂时的,因为现在减反射膜层的技术不过关,只能保持几年的时间,但这对于电池厂是有好处的。因为现在的组件的出厂时是按照功率分级,分级是按照一批产品的功率下限。镀膜以后可以有效增加组件的初始功率,提高级别。 2 组件的修复

对于层压后发现问题的组件,可以进行修复,修复时需要重新层压,这时的层压时间和温度应小于首次层压时的参数。因为,二次层压后,未出现问题的部分的EVA的交联度就会变得很高,超出合适的范围。

第三部 管理上

1 作业文件。将各项工艺,定量化,标准化,简单的表述出来,能让操作工人很容易掌握。 2 分选,焊接,备料,层压,剪边,装框等各段工艺的人员,机械配置。

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