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    专业光伏组件

    发布时间:2017/12/08
    光伏工作:剩者为王的时代来临

    单体太阳电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。光伏组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能,并送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
    但是,随着微型逆变器的使用,可以直接把光伏组件的电流源转化成为40V左右的电压源,就可以驱动电器应用我们的生活当中。
    同时,光伏组件在不断创新,由于光伏组件在业内来讲叫做中国制造,应该有中国创造,进而出现光伏组件的升级创新产品,如光伏陶瓷瓦,光伏彩钢瓦,这类产品可以直接代替传统建材瓦片,还有了光伏组件的功能,一旦步入通用市场,将对光伏组件和传统建材造成一定冲击。
    组成结构
    指具有封装及内部联结的,能单独提供直流电输出的,最小不可分割的光伏电池组合装置。
    光伏组件(俗称太阳能电池板)由太阳能电池片(整片的两种规格125*125mm、156*156mm、124*124mm等)或由激光切割机机或钢线切割机切割开的不同规格的太阳能电池组合在一起构成。由于单片太阳能电池片的电流和电压都很小,然后我们把他们先串联获得高电压,再并联获得高电流后,通过一个二极管(防止电流回输)然后输出。
    并且把他们封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上,安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封。
    整体称为组件,也就是光伏组件或说是太阳电池组件。
    制作流程
    组件制作流程经电池片分选-单焊接-串焊接-拼接(就是将串焊好的电池片定位,拼接在一起)-中间测试(中间测试分:红外线测试和外观检查)-层压-削边-层后外观-层后红外-装框(一般为铝边框)-装接线盒-清洗-测试(此环节也分红外线测试和外观检查.判定该组件的等级)-包装.
    (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
    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。
    (3)背面串接
    背面焊接是将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:钢化玻璃、EVA、电池片、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。目前主要就是模拟太阳光的测试Standardtestcondition(STC),一般一块电池板所需的测试时间在7-8秒左右。
    生产流程
    第一步单片焊接:将电池片焊接互联条(涂锡铜带),为电池片的串联做准备.
    第二步串联焊接:将电池片按照一定数量进行串联。
    第三步叠层:将电池串继续进行电路连接,同时用玻璃、EVA胶膜、TPT背板将电池片保护起来。
    第四步层压:将电池片和玻璃、EVA胶膜、TPT背板在一定的温度、压力和真空条件下粘结融合在一起。
    第五步装框:用铝边框保护玻璃,同时便于安装。
    第六步清洗:保证组件外观。
    第七步电性能测试:测试组件的绝缘性能和发电功率
    最后包装入库。
    制造特点
    (1)作为光伏行业的终端产品,与市场结合紧密,产品将直接面向客户,要求有很强的市场应变机制;
    (2)应用原材料品种繁多,选用不同材料将会直接影响到组件的相关性能;
    (3)产品更新换代较快,对产品的设计开发能力要求较高;[2]
    材料构成
    太阳能电池组件构成及各部分功能:
    1)钢化玻璃其作用为保护发电主体(如电池片),透光其选用是有要求的,1.透光率必须高(一般91%以上);2.超白钢化处理
    2)EVA用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片),透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命,暴露在空气中的EVA易老化发黄,从而影响组件的透光率,从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外,组件厂家的层压工艺影响也是非常大的,如EVA胶连度不达标,EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够,都会引起EVA提早老化,影响组件寿命。
    3)电池片主要作用就是发电,发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片,两者各有优劣晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低,但消耗及电池片成本很高,但光电转换效率也高,在室外阳光下发电比较适宜薄膜太阳能电池,相对设备成本较高,但消耗和电池成本很低,但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点,但弱光效应非常好,在普通灯光下也能发电,如计算器上的太阳能电池。
    4)EVA作用如上,主要粘结封装发电主体和背板
    5)背板作用,密封、绝缘、防水(一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化,大部分组件厂家质保都是25年,钢化玻璃,铝合金一般都没问题,关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。)
    6)铝合金保护层压件,起一定的密封、支撑作用
    7)接线盒保护整个发电系统,起到电流中转站的作用,如果组件短路接线盒自动断开短路电池串,防止烧坏整个系统接线盒中最关键的是二极管的选用,根据组件内电池片的类型不同,对应的二极管也不相同
    8)硅胶密封作用,用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶,国内普遍使用硅胶,工艺简单,方便,易操作,而且成本很低。

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