组件工艺流程及常见异常处理

组件工艺流程及常见异常理太阳电池及组件的基本知识1•太阳电池的结构和基本原理•太阳电池的分类•太阳电池组件的结构和基本原理•太阳电池封装的重要性•太阳电池封装的发展历程高纯硅原料单晶提拉多晶铸锭硅片电池组件系统硅片电池片发电应用系统粗硅高纯硅料硅锭或硅棒光电效应1839年，法国物理学家A.E，贝克勒尔（A.E,Bequral）意外发现用两片金属浸入溶液后，当受到阳光照射时会产生额外的伏打电势，称之为金属浸入溶液的“光生伏打效应”1883年，有人在半导体硒和金属接触处发现了固体光伏效应。利用物理学的光生伏特效应（是一种量子效应）直接将太阳能光能转变为电能。当太阳光照射在太阳电池表面时，电池吸收光能，产生光生电子—空穴对。在电池内建电场作用下，光生电子和空穴被分离，电池两端分别出现正负电荷的积累，即产生“光生电压”，若在内电场的两端引出电极并接上负载，则负载中就有“光生电流”通过，从而获得功率输出。这种太阳能发电技术也称为光伏发电。太阳电池的基本原理太阳光发电的特点优点太阳光的能量是无穷无尽的无污染的能源无论规模大小，其发电效率几乎是相同的能在用电的现场发电即使是散射光也能发电特点入射能量较弱输出取决于气象条件和入射光输出是直流没有蓄电的功能单晶硅太阳电池通常是以P型硅为衬底，扩散n型杂质，形成如图所示的结构。为了收集电流，在P型衬底的下表面有银电极，电池上表面同样制作银电极，接通两电极即能得到电流。太阳电池的结构负极正极主栅线（银浆）辅栅线背电场（铝浆）背电极（银铝浆）SiN减反膜太阳电池的分类晶体硅太阳能电池单晶硅（mono-crystallineSi）多晶硅（multi-crystallineSi）硅片生产流程什么是太阳能电池组件（modules）？实物图截面图钢化玻璃EVA背板电池片铝边框接线盒涂锡铜带硅胶电池封装的重要性防止太阳电池破损太阳电池易破碎晶体硅呈脆性硅太阳电池面积大硅太阳电池厚度薄防止太阳电池被腐蚀失效满足负载要求，串联或并联成一个能够独立作为电源使用的最小单元太阳电池的抗自然特性差太阳电池长期暴露在空气中会出现效率的衰减太阳电池对紫外线的抵抗能力较差太阳电池不能抵御冰雹等外力引起的过度机械应力所造成的破坏太阳电池表面的金属化层容易受到腐蚀太阳电池表面堆积灰尘后难以清除电池封装的发展历程第一代：室温硫化硅橡胶封装第二代：聚乙烯醇缩丁醛（PVB）封装第三代：乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）封装TPT太阳电池电极接线柱互连条粘接剂玻璃边框密封胶互连条电极接线柱下底版粘接剂玻璃外壳衬底太阳电池TPTEVA玻璃互连条电极接线柱太阳电池太阳电池组件工艺过程及质量要求2组件生产工艺流程14.包装入库1.辅料准备2.自动焊接3.层叠敷设5.层压7.装框接线8.固化9.清洗10.安规测试11.功率测试12.EL检测13.品质检验4.EL检测6.外观自检组件生产工艺流程1、辅料准备外观档次电池片分选由于电池片有档次之分，如果将档次相差太大的电池片做入同一块组件，会导致高档次的电池片在组件工作过程中不能彻底发挥其发电能力，从而造成浪费。组件电池外观完好颜色均匀一致,颜色范围从黑色开始.经深蓝色、蓝色到淡蓝色，允许相近颜色，但不允许跳色，如从黑色到蓝色！补片原则色差碎片…背板EVA涂锡铜带•基材为无氧铜或紫铜•表面镀锡，锡层总厚度50-55μm•成分配比：63%Sn37%Pb或60%Sn40%Pb•常见厚度：0.23mm、0.25mm、0.28mm钢化玻璃•透光率≥92%，含铁量不超过0.015%•机械强度大，机械载荷5400Pa•分类：镀膜与非镀膜•作用：保护电池片，提高组件机械强度•EVA是一种热熔胶联剂，当达到一定温度后，开始融化发生胶联反应，从线性结构转变为三维网状结构。•作用：将各种材料紧密粘结在一起，增强组件抗震能力；增强组件透光率；抗紫外线，提高组件抗老化性能力。•背板是由多层高分子薄膜组成的复合膜，主要由三层组成：含氟膜（或其它）+PET（或其它）+EVA粘结层（含氟或其它）。•外层具有优异的耐候性，中间层具有绝缘性和低透水性，内层具有反射性和粘结性。背板裁切温度：15-28℃湿度：＜60RH%裁切尺寸：L+（0-4）尺寸点检3次/卷备料数量＜600pcs备料数量＜300pcs备料开始使用时间需要＜2hEVA裁切铜带裁切温度：15-28℃湿度：＜60RH%裁切尺寸：L+（-4-0）尺寸点检3次/卷备料数量＜600pcs备料数量＜300pcs备料开始使用时间需要＜2h温度：15-28℃湿度：＜60RH%裁切尺寸：L±1mm尺寸点检2小时/次焊接拉力≥20N焊接温度370±10℃辅料裁切控制点互联条（涂锡铜带）电池片焊接后的电池片串联为电池串焊接的目的：将涂锡铜带在一定温度下焊接到电池片主栅线上，再将焊接后的电池片串联起来成电池串，电池片产生的电流通过互联条进行收集。122、焊接单焊串焊电磁焊红外焊人工焊接：1.焊接效率低；2.人工成本高；3.需要人工裁切焊带；4.焊接质量差，出现虚焊、焊偏、堆锡、锡渣等不良。自动焊接：1.焊接速度快（1800pcs/H）；2.提升焊接质量；3.使用卷轴焊带，无需人工裁切。4.所需人工数量较手动焊接少。焊接方式：电磁焊接（小牛、KOMAX）红外焊接（奥特维、先导）传统人工焊接自动化焊接焊接控制点小牛焊接机：190-210℃奥特维焊接机：190-220℃手工焊：单焊340串焊350±10℃单点≥1.3N/单根栅线均值≥1.5N连续不合格点数≤2个总不合格点数≤5个6小时/次/台偏移背电极W≤0.8mm,L≤30mm,N≤2根；主栅线露白W≤0.30mm的忽略不计；0.30mm＜W≤0.5mm，L≤15mm，1处/片；W＞0.5mm不允许折弯长度1.0-1.6mm，折弯高度0.2+0.02mm；片间距2mm时，折弯点离电池片边缘0.2-0.5mm；片间距3mm时，折弯点离电池边缘0.7-1mm焊接温度焊接拉力焊接偏移折弯要求铺设过程示意图铺设次序示意图EVA铺设电池串铺设焊接铺设隔离铺设背板完成3、层叠•温度15-28℃•湿度＜60RH%•焊接温度370±10℃•点检频率2小时/次•焊带不超出汇流条•串间距符合要求•呆滞时间≤4小时•检查背板面•粘贴条码•填写流程卡信息作业前作业过程作业完成层叠控制点•串错位≤1mm•胶带长度20-30mm•焊带焊接长度＞3/4•EPE距玻璃3-5mm•焊接时间1-3s•焊接拉力＞5NEL测试原理：通过外部给晶硅组件施加正向偏置电压，直流电源向晶体硅太阳电池注入大量非平衡载流子，促使电池片内部电子和空穴不断地复合发光，放出光子，再利用CCD相机捕捉到这些光子，通过计算机进行处理后以图像的形式显示出来，员工根据图形可以清晰辨别电池片内部缺陷。混档隐裂隐裂污染破片短路虚焊断栅4、EL测试EL测试控制点负载电流5-9A负载电压35-55V空载电压55-75VEL判定标准1.隐裂/短路/虚焊不允许2.断栅面积≤10%，数量＜20pcs3.混档不允许4.亮片不允许5.看不见电池纹路的黑斑片不允许层压机工作原理第一阶段：上室抽真空、下室抽真空——排出层压机和组件内部空气，EVA受热融化。第二阶段：上室充气，下室抽真空——硅胶板下沉压平组件，组件保压胶联。第三阶段：上室抽真空，下室充气——开盖出料，层压完毕。5、层压层压控制点•佩戴纱手套•清洁高温盖布•清洁硅胶板•组件位置归正•A字架数量72P≤15pcs•A字架数量60P≤20pcs•冷却时间单/双层/10/7min•冷却风机正常工作•层压温度142±2℃•层压压力-15±10Kpa•充气速率25-40s•抽真空2min200Pa•温度点检4小时/次上料准备层压下料层压参数外观检验削边边框注胶接线盒灌胶接线盒安装组框铝边框的作用：1.提高组件支撑强度；2.保护组件玻璃边角，防止湿气浸入；3.便于组件固定安装。6、装框装框控制点打胶组框装线盒灌胶•胶量点检2小时/次•10min使用完•空胶距离≤8mm•硅胶量覆盖2/3胶槽•A面间隙≤0.3mm•A面错位≤0.3mm•C面间隙≤0.8mm•C面错位≤0.5mm•对角线差值≤2mm•尺寸公差±1.5mm•拆包数量≤10个•胶量要求JK06A30±5gJK06D/E20±5g•溢胶宽带3-10mm•胶量点检2小时/次•焊接面积≥85%•加锡焊接•表干点检2小时/次•配比点检12小时/次•胶管更换4小时/次•互检焊接情况•胶量要求JK06A50±5gJK06D/E35±5g装框胶量要求层压板与铝边框的组装要求具有良好的粘接力和机械强度，在承受外力作用下，具有一定的形变和位移能力；另外还要求具有良好的密封性，阻隔水汽渗透。要求具有足够的粘接力，耐候性强，长期使用线盒不脱落。要求具有良好的流动性和脱泡性，固化后，要求绝缘性好，导热性强。接线盒与背板粘接接线盒灌封注：硅胶的固化需要吸收空气中的湿气，环境温度越高、湿度越高，固化速度越快，固化深度由外向内逐渐加深。7、固化打磨边框棱角增加玻璃面透光率增加外观清洁•清洗作用清理边框和背板面上的残留硅胶和异物。清理玻璃面残留EVA和硅胶，保持玻璃面洁净无异物遮挡。●由于组件在前道工序生产过程中玻璃面、背板、边框上沾有EVA、硅胶、异物等污渍，影响组件外观。使用锉刀打磨边框棱角，使棱角光滑无毛刺。8、清洗固化清洗控制点4小时固化6小时固化9小时固化温度：25±2℃湿度：75-95%RH•固化不同温湿度对应着不同的固化时间要求温度：25±2℃湿度：40-75%RH温度：25±2℃湿度：＜40%RH耐压测试绝缘电阻测试接地连续性测试•测试目的：给组件施加3600V高电压，保持一定时间，测试组件漏电流的大小，测量要求漏电流不超过50μA•测试条件：电压3600V、测试时间1S、升压时间8S•测试目的：给组件施加1000V电压，测量组件中的载流部分与组件边框或外部之间的绝缘是否良好，测量标准电阻不小于27MΩ•测试条件：电压1000V、测试时间1S•测试目的：给组件施加37.5A电流，测试组件接地点与边框间的导通状态，测试标准电阻小于0.1Ω•测试条件：电流37.5A、测试时间5S、电阻上限100mΩ测试期间，不允许裸手接触组件，必须佩戴绝缘手套和绝缘垫！！！9、安规测试测量电性能参数确定组件的档次确定组件的等级给组件分档方便客户安装AM1.5光强均匀25℃测试仪模拟太阳光10、IV测试测试控制点电压3600v升压时间8s测试时间1s漏电流≤50μA耐压测试绝缘测试接地测试IV测试标板温度25±1℃组件温度25±2℃3A认证光强1000W/㎡电压1000V升压时间2s测试时间1s电阻≥27MΩ电流37.5A测试时间5s电阻≤0.1Ω监控要求0.3-0.8%以内校板0.3%以内无需校准0.8%以外2小时组件返工便于储存便于运输考虑包装的可靠性11、包装包装控制点周转托盘组件放置数量：156/60P、125/72M≤26pcs；156/72P/M≤25pcs一体式包装需在底部增加25mm厚的泡棉系统条码录入必须扫玻璃面条码打包带数量/隔离木板/缠绕膜/电流分档/包装数量M1M2M4M3现场工艺异常处理——OCAP文件3•汇流条拉力不合格•焊接拉力不合格•交联度异常•灌封胶表干异常•安规测试异常•IV测试监控异常•FQC溢胶不良1、汇流条拉力不合格汇流条焊接拉力不合格异常产线和质量提供异常的基本信息《生产异常数据记录表》PE判定异常的基本原因人员操作问题，对操作手法和人员培训工艺、质量效果监督异常解决，问题关闭工艺参数问题，对烙铁仪温度进行调整验证工艺、质量效果监督异常解决，问题关闭设备问题，设备人员对机台进行排查，品质测试人员对温度进行校验工艺、质量效果监督异常解决，问题关闭材料问题，对相关材料性能、规格进行测试，并对材料进行更换验证工艺、质量效果监督异常解决，问题关闭NGNGNGOKOKOKOKNG•产线每班