太阳能光伏组件生产流程(太阳能光伏组件生产线)
太阳能电池板工艺流程
太阳能电池板(组件)生产工艺
组件线又叫封装线,封装是太阳能电池生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键,所以组件板的封装质量非常重要。
工艺流程如下:
1、电池检测——2、正面焊接—检验—3、背面串接—检验—4、敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)——5、层压——6、去毛边(去边、清洗)——7、装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)——8、焊接接线盒——9、高压测试——10、组件测试—外观检验—11、包装入库;
1.2工艺简介:
在这里只简单的介绍一下工艺的作用,给大家一个感性的认识,具体内容后面再详细介绍:
1、电池测试:由于电池片制作条件的随机性,生产出来的电池性能不尽相同,所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起,所以应根据其性能参数进行分类;电池测试即通过测试电池的输出参数(电流和电压)的大小对其进行分类。以提高电池的利用率,做出质量合格的电池组件。
2、 正面焊接:是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯(利用红外线的热效应)。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。(我们公司采用的是手工焊接)
3、背面串接:背面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串,我们目前采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有36个放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用不同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极(负极)焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上,这样依次将36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。
4、层压敷设:背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。玻璃事先涂一层试剂(primer)以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。(敷设层次:由下向上:玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板)。
5、组件层压:将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压温度层压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化EVA时,层压循环时间约为25分钟。固化温度为150℃。
6、修边:层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕应将其切除。
7、 装框:类似与给玻璃装一个镜框;给玻璃组件装铝框,增加组件的强度,进一步的密封电池组件,延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键连接。
8、焊接接线盒:在组件背面引线处焊接一个盒子,以利于电池与其他设备或电池间的连接。
9、高压测试:高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压,测试组件的耐压性和绝缘强度,以保证组件在恶劣的自然条件(雷击等)下不被损坏。
10、组件测试:测试的目的是对电池的输出功率进行标定,测试其输出特性,确定组件的质量等级。
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制造太阳电池的半导体材料已知的有十几种,因此太阳电池的种类也很多。目前,技术最成熟,并具有商业价值的、市场应用最广的太阳电池是硅太阳电池。
1、硅片切割,材料准备:
工业制作硅电池所用的单晶硅材料,一般采用坩锅直拉法制的太阳级单晶硅棒,原始的形状为圆柱形,然后切割成方形硅片(或多晶方形硅片),硅片的边长一般为10~15cm,厚度约200~350um,电阻率约1Ω.cm的p型(全球节能环保网掺硼)。
2、去除损伤层:
硅片在切割过程会产生大量的表面缺陷,这就会产生两个问题,首先表面的质量较差,另外这些表面缺陷会在电池制造过程中导致碎片增多。因此要将切割损伤层去除,一般采用碱或酸腐蚀,腐蚀的厚度约10um。
3、制绒:
制绒,就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过酸或碱腐蚀,使其凸凹不平,变得粗糙,形成漫反射,减少直射到硅片表面的太阳能的损失。对于单晶硅来说一般采用NaOH加醇的方法腐蚀,利用单晶硅的各向异性腐蚀,在表面形成无数的金字塔结构,碱液的温度约80度,浓度约1~2%,腐蚀时间约15分钟。对于多晶来说,一般采用酸法腐蚀。
4、扩散制结:
扩散的目的在于形成PN结。普遍采用磷做n型掺杂。由于固态扩散需要很高的温度,因此在扩散前硅片表面的洁净非常重要,要求硅片在制绒后要进行清洗,即用酸来中和硅片表面的碱残留和金属杂质。
5、边缘刻蚀、清洗:
扩散过程中,在硅片的周边表面也形成了扩散层。周边扩散层使电池的上下电极形成短路环,必须将它除去。周边上存在任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降,以至成为废品。目前,工业化生产用等离子干法腐蚀,在辉光放电条件下通过氟和氧交替对硅作用,去除含有扩散层的周边。
扩散后清洗的目的是去除扩散过程中形成的磷硅玻璃。
6、沉积减反射层:
沉积减反射层的目的在于减少表面反射,增加折射率。广泛使用PECVD淀积SiN ,由于PECVD淀积SiN时,不光是生长SiN作为减反射膜,同时生成了大量的原子氢,这些氢原子能对多晶硅片具有表面钝化和体钝化的双重作用,可用于大批量生产。
7、丝网印刷上下电极:
电极的制备是太阳电池制备过程中一个至关重要的步骤,它不仅决定了发射区的结构,而且也决定了电池的串联电阻和电池表面被金属覆盖的面积。最早采用真空蒸镀或化学电镀技术,而现在普遍采用丝网印刷法,即通过特殊的印刷机和模版将银浆铝浆(银铝浆)印刷在太阳电池的正背面,以形成正负电极引线。
8、共烧形成金属接触:
晶体硅太阳电池要通过三次印刷金属浆料,传统工艺要用二次烧结才能形成良好的带有金属电极欧姆接触,共烧工艺只需一次烧结,同时形成上下电极的欧姆接触。在太阳电池丝网印刷电极制作中,通常采用链式烧结炉进行快速烧结。
9、电池片测试:
完成的电池片经过测试分档进行归类。
太阳能电池的工艺流程
现在我们使用的只要能源还是石油,但是,大家都知道石油能源迟早有一天会用完的,石油是不可再生能源,消耗完了之后,我们的机器将怎么办,该使用什么能源呢?人类是会长期计划的,现在也涌现了许多新式的能源,例如 太阳能 、风能等等,例如我们现在使用的太阳能 热水器 、太阳能电池,各种各样的太阳能产品出现,那么太阳能电池片是怎么制造出现的呢?下文将会详解讲解一下。
太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测--表面制绒及酸洗--扩散制结--去磷硅玻璃--等离子刻蚀及酸洗--镀减反射膜--丝网印刷--快速烧结等。具体介绍如下:
一、硅片检测硅片是太阳能电池片的载体,硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低,因此需要对来料硅片进行检测。在进行少子寿命和 电阻 率检测之前,需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测,并自动剔除破损硅片。硅片检测设备能够自动装片和卸片,并且能够将不合格品放到固定位置,从而提高检测精度和效率。
二、表面制绒单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀,在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。制备绒面前,硅片须先进行初步表面腐蚀,用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20~25μm,在腐蚀绒面后,进行一般的化学清洗。经过表面准备的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,应尽快扩散制结。
三、扩散制结太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换,而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。因为正是PN结的形成,才使电子和空穴在流动后不再回到原处,这样就形成了电流,用导线将电流引出,就是直流电。
四、去磷硅玻璃该工艺用于太阳能电池片生产制造过程中,通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡,使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸,以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸与二氧化硅反应生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量,反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。
五、等离子刻蚀由于在扩散过程中,即使采用背靠背扩散,硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面,而造成短路。因此,必须对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀,以去除电池边缘的PN结。
通常采用等离子刻蚀技术完成这一工艺。等离子刻蚀是在低压状态下,反应气体CF4的母体分子在射频功率的激发下,产生电离并形成等离子体。等离子体是由带电的电子和离子组成,反应腔体中的气体在电子的撞击下,除了转变成离子外,还能吸收能量并形成大量的活性基团。活性反应基团由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面,在那里与被刻蚀材料表面发生化学反应,并形成挥发性的反应生成物脱离被刻蚀物质表面,被真空系统抽出腔体。
六、镀减反射膜抛光硅表面的反射率为35%,为了减少表面反射,提高电池的转换效率,需要沉积一层氮化硅减反射膜。工业生产中常采用PECVD设备制备减反射膜。PECVD即等离子增强型化学气相沉积。它的技术原理是利用低温等离子体作能量源,样品置于低气压下辉光放电的阴极上,利用辉光放电使样品升温到预定的温度,然后通入适量的反应气体SiH4和NH3,气体经一系列化学反应和等离子体反应,在样品表面形成固态薄膜即氮化硅薄膜。
一般情况下,使用这种等离子增强型化学气相沉积的方法沉积的薄膜厚度在70nm左右。这样厚度的薄膜具有光学的功能性。利用薄膜干涉原理,可以使光的反射大为减少,电池的短路电流和输出就有很大增加,效率也有相当的提高。
七、丝网印刷太阳电池经过制绒、扩散及PECVD等工序后,已经制成PN结,可以在光照下产生电流,为了将产生的电流导出,需要在电池表面上制作正、负两个电极。制造电极的方法很多,而丝网印刷是目前制作太阳电池电极最普遍的一种生产工艺。丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上,该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。
其工作原理为:利用丝网图形部分网孔透过浆料,用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力,同时朝丝网另一端移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的粘性作用使印迹固着在一定范围内,印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触,接触线随刮刀移动而移动,从而完成印刷行程。
八、快速烧结经过丝网印刷后的硅片,不能直接使用,需经烧结炉快速烧结,将有机树脂粘合剂燃烧掉,剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。烧结炉分为预烧结、烧结、降温冷却三个阶段。预烧结阶段目的是使浆料中的高分子粘合剂分解、燃烧掉,此阶段温度慢慢上升;烧结阶段中烧结体内完成各种物理化学反应,形成电阻膜结构,使其真正具有电阻特性,该阶段温度达到峰值;降温冷却阶段,玻璃冷却硬化并凝固,使电阻膜结构固定地粘附于基片上。
太阳能电池板的制作流程?
制造太阳电池片,首先要对经过清洗的硅片,在高温石英管扩散炉对硅片表面作扩散掺杂,一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。目的是在硅片上形成P/N结。然后采用丝网印刷法,用精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极。
工作电流也达到10a以上,开关电源效率大概能到75%,也就是100w太阳能电池板通过开关电源,输出75w功率,除以6v,能够获得最高12.5a电流值。
太阳能电池板的发电原理;
太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅, 非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体硅为例描述光发电过程。 P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。
太阳能电池板的制作过程
首先你要搞懂太阳能电池板是个什么组成。太阳能电池板是由多块太阳能电池片组合焊接而成的。
一般说的太阳能电池板也叫做太阳能组件或者光伏组件。
制造需要用到:晶体硅电池片、玻璃、铝合金、EVA、接线盒、焊带;
需要的设备有:分选设备(对电池片的功率进行分类)、串焊设备(将多块电池片焊接)、层压设备(将玻璃、EVA、电池片压制成一整块电池板)、装框设备(安装铝合金边框)、检测设备(组件测试仪、EL测试仪);
工艺流程:分选→串焊(正反面焊接)→EL检测→排版铺设→层压→安装边框→装接线盒→成品组件测试→EL组件测试→清洁→包装→入库。
光伏产业链的完整工艺流程
光伏产业链包括硅料、铸锭(拉棒)、切片、电池片、电池组件、应用系统等6个环节。上游为硅料、硅片环节;中游为电池片、电池组件环节;下游为应用系统环节。从.
(一) 从产业链各环节看,技术发展参差不齐、产能供需存在缺口,制约产业健康发展从国内太阳能产业链内部来看,太阳能光伏技术整体水平不高,核心技术多依赖国外.
在光伏行业,有着一条清晰而完整的产业链,主要涵盖包括硅料、硅片、太阳能电池、光伏组件、应用系统在内的5个产业链环节。每一环节都需要不同的设备技术和组织.
光伏产业目前已经涉及到的,包括很多方面,以后会更多:1、集中式光伏发电站; 2、分布式户用光伏发电站;3、风光互补路灯、光伏路灯、高速警示灯光伏供电、道路.
从现在看来,太阳能企业要想把握住这场行业发展大潮,面临着诸多挑战。据中利腾. 国内企业只要完成3~4个商业项目,整个产业链就会比较完整。
光伏行业属于新能源产业,各个地方政府都比较重视,但是总体来说,南方比北方更重视光伏行业,光伏行业主要还是集中在以无锡、深圳、包头、济宁为代表性的城市。.
光伏产业是指太阳能发电产业,包括太阳能电池(单晶硅、多晶硅、薄膜等)、配套组件(光伏接线盒、光伏电缆、逆变器等等)。光伏跟光热都属于太阳能产业
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