太阳能电池组件的应用

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2010年 9月 17日

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目 录

一、前言
二二、、名词解释名词解释
三、车间布局
四、工艺流程
五、组件命名规则
六、太阳电池组件的应用

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一、前言

太阳能是洁净、可再生能源，是石油、煤炭等传 统化石燃料能源的的最为重要的替代能源之一统化石燃料能源的的最为重要的替代能源之一。太 阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳 能发电绝对干净，不产生公害。随着社会的发展， 人类将更加自觉、主动和高效利用过去、今天和将 来的生命之源、能量之源、希望之源— — 太阳能。

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二、名词解释
太阳

太阳是一个主要由氢和氮组成的炽热的气体火球,半径为半径为6.966.96 ×10 (km)是地球半径的是地球半径的109倍)，质量约为1.99×10 kg(是地球质量的33 万倍)，平均密度为地球的1/4，太阳表面的有 效温度为5762K，而内部中心区域的温度则 高达几千万度。

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??名词解释名词解释

?太阳能电池

太阳能电池太阳能电池,,又叫光生伏打电池又叫光生伏打电池,,它是以半导体它是以半导体 材料为基础的一种具有能量转换功能的半导 体器件，是太阳能光伏发电的最核心的器件。它将光能直接转换成电能，并在光电转换过 程中既不消耗也不产生任何物质，是目前使 用最可靠最清洁的绿色能源。

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??名词解释名词解释
?太阳电池组件

通过特殊工艺，将太阳电池片、正面盖板、背板封装成 一个整体一个整体，，从而构成一个实用的太阳能发电器件从而构成一个实用的太阳能发电器件，，一般一般 称为太阳电池组件。

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三、车间布局

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四、工艺流程

领料准备 单片分选 单片焊接 串联焊接 定位

削边 层压 外观检查 叠层 焊汇流条

粘接 电性测
装框 组框 修整 线盒 清洁 试

成品入库 分档包装 贴标签 绝缘检测

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1. 准备组

?主要工作：为后道焊接、层压准备

工序准备
相关物料。包括：裁剪焊带、EVA、TPT等。

?注意事项：使用裁刀、美工刀时，注意安全；
作业时，要按照要求带好手套

—备料组—

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1. 准备组

?作业规范：
? 裁剪焊带作业指导书规定了裁剪焊带的工艺流程、
操作细节及工装的操作方法操作细节及工装的操作方法；；
? 裁剪EVA、TPT作业指导书规定了裁剪EVA、TPT等
封装材料的工艺流程、裁剪操作细节，以及工装
的操作方法;
? 备料卡规定了半成品的裁剪尺寸;

—备料组—

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?准备组工艺流程

领料

裁剪

清点数量

发料

—备料组—

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??焊带焊带
轴
? 光伏组件焊接过程中的重要原材 式
料，焊带质量的好坏将直接影响 包
到光伏组件电流的收集效率，对 装

光伏组件的功率影响很大光伏组件的功率影响很大
? 常见的包装方式：轴式、盘式

盘式包装
? 常见缺陷：蛇形弯、表面颗粒、
涂锡不均等

—备料组—

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??焊带缺陷图片焊带缺陷图片

—备料组—

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?EVA

? 常用的EVA胶膜种类：快速固化
EVA ，慢速固化EVA
? 特性特性：：在常温下无粘性在常温下无粘性，，便于裁便于裁
剪操作。使用时，发生热交联固
化，产生永久性的粘合密封，可
经受各种气候环境和恶劣条件下
使用。

? 常见缺陷：破损、污渍、杂物等

—备料组—

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??TPT/TPETPT/TPE

? 特性：能很好的与空

气隔绝;极好
的抗氧化和抗潮湿性;能长期防止
粘合剂的水解;具有良好的电绝缘
性能性能;;和和EVAEVA的完美结合的完美结合

? 常见缺陷：破损、污渍、折痕等

—备料组—

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??操作过程中常见问题操作过程中常见问题

? 裁剪尺寸不对：
? 尺寸偏短，物料无法使用
?? 尺寸偏长尺寸偏长，，物料浪费物料浪费

? 防护措施不当：
? 裁剪EVA时，不戴防静电手套，手上的污渍、
汗渍易粘在EVA上，无法清除

—备料组—

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2.2.单片分选单片分选

?主要工作：将电池片按照颜色深浅分类；挑
选出来料中的不良电池片

?注意事项：作业时，要按照要求带好手指套；
取放电池片动作规范；不同缺陷类型的电池
片要求区分放置；电池片不许长时间裸露；
保持工作台清洁

—备料组—

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2.2.单片分选单片分选

?作业规范：

? 单片分选作业指导书规定了电池片分选的工艺流程，电
池片分类以及放置规范；

? 电池片取放规范规定了取放电池片的操作细节，对手指
与电池片的接触点、取放的动作、拿取的力度等细节作
了着重要求；

? 手指套使用规范对不同工序，手指套的佩戴方法作了具
体要求；

—备料组—

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?单片分选工艺流程

领料

单片分选单片分选

记录数据

包装

—备料组—

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??单片分选单片分选
? 常用电池片分类
? 单晶片：
? 单晶电池片四周有角，类似于八
边形边形。。
? 光学、电学和力学性能均匀一致，
颜色多为黑色或棕黑色，也适合
切割成小片制作小型消费产品。
? 主要用于光伏电站，特别是通信
电站，也可用于航空器电源，或
用于聚焦光伏发

电系统。

—备料组—

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??单片分选单片分选
? 常用电池片分类
? 多晶片：
? 根据表面视觉效果，又有单晶面、多晶面之分。
?? 主要用于光伏电站建设主要用于光伏电站建设，，作为光伏建筑材料作为光伏建筑材料，，如光伏幕墙如光伏幕墙
或屋顶光伏系统。
? 多晶电池片为四边形

多晶体 多晶体
单晶面 多晶面

—备料组—

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??单片分选单片分选
? 常见不良电池片缺陷类型：

??缺角缺角、、崩边崩边 ??断栅断栅、、少栅少栅
? 色差 ?银浆不均
?脏污 ?背面颗粒
?氧化 ?背面镀层不均

—备料组—

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??单片分选单片分选
? 常见电池片缺陷图片：

缺角 崩边

—备料组—

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??单片分选单片分选
? 常见电池片缺陷图片：

色差 脏污

—备料组—

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??单片分选单片分选
? 常见电池片缺陷图片：

氧化

—备料组—

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??单片分选单片分选
? 常见电池片缺陷图片：

断栅、少栅

—备料组—

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??单片分选单片分选
? 常见电池片缺陷图片：

银浆不均 背面颗粒

—备料组—

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??单片分选单片分选
? 常见电池片缺陷图片：

背面镀层不均

—备料组—

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??单片分选过程中常见问题单片分

选过程中常见问题

? 操作不当：
? 取放电池片不规范，造成电池片破损、脏污

? 防护措施不当：
? 未戴指套、指套破损或没有及时更换指套，
汗渍、指纹印在电池片上，无法去除

—备料组—

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３.单片焊接

?主要工作：对分选好的单片电池片进行焊接，
仅焊接电池片正面（即蓝色面）

?注意事项：作业时，要按照要求带好手指套；
取放电池片动作规范；严格控制电烙铁温度；
不同档次、不同颜色的电池片不可放置在一
起

—焊接层压组—

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３.单片焊接

?作业规范：
? 单片焊接作业指导书对电池片正面焊接工艺流程、
焊接动作焊接动作、、焊接速度等作了详细规定焊接速度等作了详细规定；；
? 电烙铁使用规范对如何使用、维护与保养电烙铁做
了统一规定；
? 组件放置规范中，对电池片焊接前后的区分、放置
作了细致要求；
? 电池片取放、手指套使用规范同电池片分选操作；

—焊接层压组—

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?单片焊接工艺流程

领料

焊前准备

单焊

—焊接层压组—

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??单片焊接单片焊接

? 焊接方法：
? 焊接时一定要等到焊锡完全溶化后再走烙铁，烙铁要
匀速走动。如果发现走烙铁过程中焊锡凝固，说明烙
铁头的温度偏低铁头的温度偏低，，要适当调节烙铁头的温度要适当调节烙铁头的温度，，升高到升高到
烙铁头流畅移动、焊锡光滑流动为止。

—焊接层压组—

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??单片焊接过程中常见问题单片焊接过程中常见问题

? 操作不当：
? 电烙铁温度监控不当，容易造成虚焊、爆片
?? 取放不规范取放不规范，，造成电池片破损造成电池片破损、、脏污等脏污等

? 防护措施不当：
? 未戴指套、指套破损或没有及时更换指套，
汗渍、指纹印在电池片上，无法去除

—焊接层压组—

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４.串联焊接

?主要工作：将焊好的单片电池片串联焊接起来

?注意事项：作业时，要按照要求带好手指套；取放
电池片动作规范；严格控制电烙铁温度；不同档次、
不同颜色的电池片不可串联在一起；串联时，电池
片要排放整齐;串联好的电池串不允许直接用手拎
起来

—焊接层压组—

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４.串联焊接

?作业规范：
? 单片焊接作业指导书对电池片正面焊接工艺流程、
焊接动作焊接动作、、焊接速度等作了详细规定焊接速度等作了详细规定；；
? 电烙铁使用规范对如何使用、维护与保养电烙铁做
了统一规定；
? 组件放置规范中，对电池片焊接前后的区分、放置
作了细致要求；
? 电池片取放、手指套使用规范同电池片分选操作；

—焊接层压组—

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?串联焊接工艺流程

排列单片电池片

串联焊接

倒入串焊电池串运转工装

—焊接层压组—

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??串联焊接串联焊接
? 焊接方法：
? 将焊好的单片正
面向下，依照串
联模板自右向左
依次摆放依次摆放，，相邻相邻
左边电池片焊带
放在右边电池片
的背面，然后自
右向左依次焊接，
要求要将焊带焊
接在背面银浆上。

—焊接层压组—

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??串联焊接串联焊接

? 焊接方式：
按照电池片背面银浆的不同，焊接
方式略有不同：

? 电池片正极面的银浆为不连续，
把焊带以点焊方式焊到银浆上把焊带以点焊方式焊到银浆上；；
(图Ⅰ)
? 电池片正极面的银浆为连续型 (图Ⅰ) (图Ⅱ)
但不贯通整块电池片，则要把
焊带全部焊到银浆上；(图Ⅱ)
? 电池片正极面的银浆为连续型
且贯通整块电池片，则要在离
电池片边缘5mm-10mm处起
焊(图Ⅲ)

—焊接层压组— (图Ⅲ)

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??

串联焊接过程中常见问题串联焊接过程中常见问题
? 操作不当：
? 电烙铁温度监控不当，容易造成虚焊、爆片
? 取放不规范，造成电池片破损、脏污等
? 不同颜色的电池片串联在一起，造成组件不良或返工
? 未将焊带完全焊接在银浆上，会造成虚焊。

? 防护措施不当：
? 未戴指套、指套破损或没有及时更换指套，汗渍、
指纹印在电池片上，无法去除
? 串联板上清洁工作未做好，造成电池片正面脏污

—焊接层压组—

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??钢化玻璃钢化玻璃

太阳电池组件的正面盖板材料通常采用太阳电池组件的正面盖板材料通常采用3.2mm3.2mm厚的低铁钢化超白玻璃厚的低铁钢化超白玻璃；；
具有超白具有超白、、超薄超薄、、低铁低铁、、平整度好及抗冲击强度高等优点平整度好及抗冲击强度高等优点

太阳能玻璃行业标准太阳能玻璃行业标准太阳能玻璃行业标准太阳能玻璃行业标准
??含铁量不得大于含铁量不得大于0.0150.015％％；；
??可见光透射比可见光透射比≥≥91.591.5％％((折合折合3mm3mm 标准厚度标准厚度))；；
??太阳光直接透射比太阳光直接透射比 ～～ ≥≥ ％％((折合折合3mm3mm标准厚度标准厚度））
(300nm(300nm 2500nm)2500nm) 91.091.0

—焊接层压组—

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?定位工艺流程

清洁玻璃

放置EVA

排列电池串

固定电池片

—焊接层压组—

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５５..定位定位

?主要工作：将串焊好的电池串按正负的顺序、串串
之间的间隙整齐摆放好，并粘接固定。

?注意事项：作业时，要按照要求带好手指套；
取放电池串动作要规范。保持正负极摆放正
确。串串之间间隙一直。两端对齐。

—焊接层压组—

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５５..定位定位

?作业规范：

?? 定位指导书定位指导书规定了定位操作的方法及取放电池串的操规定了定位操作的方法及取放电池串的操

作要求；

—焊接层压组—

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?定位过程中常见问题

? 操作不当：
? 取放不规范，造成电池片破损、脏污等

? 防护措施不当：
? 未戴指套、指套破损或没有及时更换指套，汗渍、
指纹印在电池片上，无法去除
? 玻璃清洁工作未做好，造成EVA面脏污

—焊接层压组—

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６.汇流条焊接

?主要工作：在定位完的电池串阵列两端，焊接导流铜带。

?注意事项：作业时，要按照要求带好手指套；注意
烙铁温度。严格控制汇流条与电池片的距离；

—焊接层压组—

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６.汇流条焊接

?作业规范：

?? 汇流条焊接作业指导书汇流条焊接作业指导书规定了汇流条焊接的方法规定了汇流条焊接的方法、、顺顺
序，同时对汇流条与电池片的距离作出了规定。质量
要求也作了详细要求；

? 电池片取放、手指套使用、电烙铁使用、组件放置规
范同焊接工序；

—焊接层压组—

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?叠层工艺流程

放置EVA,CELL,EVA,TPT

贴条形码

外观检查

防反测试

—焊接层压组—

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??叠层叠层
? 操作步骤：

? 自下向上依次放置EVA、CELL、EVA、TPE

电池串

玻璃

—焊接层压组—

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??排列排列
? 层压前检测：
? 将层叠好的组件对称放置在专用检测
台上
? 在足够的光照条件下，从正面仔细检
查组件
?? 通过测量电压通过测量电压，，来检测电池串排版是来检测电池串排版是
否正确，有无短路、断路

防反测试

—焊接层压组—

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??汇流条焊接汇流条焊接、、排列

过程中常见问题排列过程中常见问题

? 操作不当：
? 电烙铁温度监控不当，容易造成汇流条虚焊、铺锡
? 取放不规范，造成电池片破损、脏污等
? 尺寸控制不严格，排版不齐，造成组件不良或返工
? 检验不到位，组件内有毛发、杂物、正负极焊反等
? 待层压组件放置不规范，造成电池片移位

? 防护措施不当：
? 未戴指套、指套破损或没有及时更换指套，汗渍、
指纹印在电池片上，无法去除

—焊接层压组—

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７.层压

?主要工作：安全操作层压机，层压组件

?注意事项：规范使用美工刀、搬运组件，注意组件
和人身安全；严格遵守操作规程作业；熟练掌握各
种应急措施；坚持点检，保证层压机正常作业；

—层压组—

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７.层压组

?作业规范：

? 层压机操作指导书是从设备操作维护的角度，着重介
绍了层压机的操作方法，同时对如何点检、维护也作
了细节上的规定；

? 层压工艺文件规定了层压前、后组件搬运的工艺流程
及操作细节；

? 层压后检验指导书讲述了层压后组件的外观检验标准；

—层压组—

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?层压工艺流程

搬运待层压组件

层压

外观检查

—焊接层压组—

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??太阳能电池层压机太阳能电池层压机

太阳能电池层压机集真空技术、气压传动技术、PID温度
控制技术于一体，适应于单晶硅电池组件、多晶硅电池组件
的层压生产。

—焊接层压组—

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3、下室继续抽真空的同时，上室充气， 4、层压好后，下室充气，上室抽真空，
开始层压；受热变成熔融状态的EVA流 打开上盖，将组件取出；接着可进行下
动充满电池片、玻璃、TPT之间的间隙， 一件的层压封装。
同时排除中间的气泡

1、设定好层压参数，待加热板温度达到 2、合盖后，下室抽真空，将EVA、电池
指定温度后，将层叠好的

组件放入层压机， 片、玻璃、TPT之间的空气排除
并合盖

—焊接层压组—

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??层压规范动作层压规范动作

? 待层压组件：

手指严禁压在组 要求两人在层压机两侧
件上件上 同时盖漆布同时盖漆布

双手托住组件玻 盖漆布时，注意不要使引
璃的两端 出线、TPT/TPE翘起

—焊接层压组—

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??层压规范动作层压规范动作
? 层压后：

层压后，要求由两人同
时在两侧，连带漆布一
起搬运组件

—焊接层压组—

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??层压过程中常见问题层压过程中常见问题
? 操作不当：
? 取放待层压组件动作不规范，造成电池片破损、移
位等
? 层压组件放置不规范，造成玻璃划伤
? 机器误操作，造成组件不良

? 防护措施不当：
? 削边动作不规范，削坏TPT，划伤手指

—焊接层压组—

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８.组框组

?主要工作：削边、装框，装接线盒，清洗组
件

?注意事项：使用单面刀片、起子时，注意安
全；打胶前，仔细检查铝型材是否合格；操
作装框机时，严格遵守操作规范，坚持点检；
装接线盒时，胶线是否密封

—组框组—

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８.总装组

?作业规范：

?? 装框机操作指导书装框机操作指导书讲述了装框机的操作讲述了装框机的操作、、维护细节维护细节；；

? 总装作业指导书则对组件装框、安装接线盒的工艺流

程、员工操作方法以及尺寸量测作了详细规定；

—组框组—

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?总装组工艺流程

削边

装边框

组框

安装接线盒

组件固化 组件清洗

—组框组—

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??削边规范动作削边规范动作

标准组件削边

—组框组—

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??铝边框铝边框

?保护组件，便于组件安装、接地

?主要成分为铝、镁、硅等合金，表面作氧化处理

?配有排水孔配有排水孔，，以消除在下雨或下雪时以消除在下雨或下雪时，，累积在框架槽中的水累积在框架槽中的水，，降低降低
在寒冷季节框架冻结或弯曲的风险

—组框组—

----------------------- Page 65-----------------------

??接线盒接线盒

? 特性：外壳有强烈的抗老化、
耐紫外线能力；符合于室外
恶劣环境下的使用要求；根
据需要可以任意内置2 ～4
个接线座个接线座；；线缆的连接采用线缆的连接采用
插入与紧顶方式双重连。
? 常见缺陷：缺少密封圈；二
极管松动；紧固螺钉松动；
注塑缺陷等

—组框组—

----------------------- Page 66-----------------------

??硅橡胶硅橡胶

? 用于密封铝边框、接线盒。
? 常温下3 ～30分钟表面固化、拉伸强度＞2.0MPa、延伸
率≥200％，耐候性能优越
?? 注意事项注意事项：：在接线盒背面打胶时在接线盒背面打胶时，，胶线要求闭合胶线要求闭合

注：红色表示不
合格，绿色表示
合格

—组框组—

----------------------- Page 67-----------------------

??组框过程中常见问题组框过程中常见问题

? 操作不当：
? 打坏螺钉，材料浪费，严重者将无法拆卸
?? 划伤铝型材划伤铝型材，，材料浪费材料浪费
? 机器误操作，造成组件或人体伤害

? 自检力度不够：
? 使用了有缺陷的铝型材、接线盒，造成返工；

? 防护措施不当：
? 造成铝型材划伤、玻璃划伤等

—组框组—

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９.测试组

?主要工作：成品电性能测试、绝缘耐压测试

?注意事项：保持测试环境条件，坚持点检；
选用合适的标片，严格校准，保证测试数据
准确；绝缘耐压测试时，注意做好防护措施

—测试组—

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９.测试组

?作业规范：

??测试仪操作指导书测试仪操作指导书对组件测试仪的点检对组件测试仪的点检、、操作操作、、维维

护等作了详细规定；对于组件校准、测试等作业规

范也作了细致要求；

—测试组—

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??电性能测试电性能测试

? 在规定光源的光谱、标准光强以及一定的电池温
度(25 ℃℃)条件下，对太阳能电池的开路电压、短路电
流、最大输出功率、伏安特性曲线等进行测量

—测试组—

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??电绝缘性能测试电绝缘性能测试

? 以高压直流电通过组件底板与引出线，来测量组
件内部载流元件与边框之间的绝缘性能是否良好，
以保证组件能够安全使用以保证组件能够安全使用。。

? 绝缘测试:1KV ,测试时间2min,
要求绝缘电阻大于400MΩ

—测试组—

----------------------- Page 72-----------------------

??测试过程中常见问题测试过程中常见问题

? 操作不当：
? 选用错误标片，测试数据不准确；
?? 校准数据不准校准数据不准，，测试数据不准确测试数据不准确；；
? 划伤铝型材，造成组件不良或返工；
? 未纪录完全测试数据，延误后道工序工时

—测试组—

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10.包装组

?主要工作：成品检验、清洗、包装

?注意事项：使用单面刀片、起子时，注意安全；
规范作业

—包装组—

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10.包装组

?作业规范：
? 包装作业指导书对组件清洗、组件装箱、组件
打托等工艺流程都做了细节方面的要求打托等工艺流程都做了细节方面的要求；；另外另外
对于商标的粘贴位置、导线的固定方法同样做
了细节要求；
? 成品检验指导书对组件成品外观、尺寸检验作
了细致要求；

—包装组—

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??包装工艺流程包装工艺流程
比照组件背面的实测功
清洗组件 率，在规定

位置贴上相
按照作业指导书要求， 对应的商标；贴接地标
将组件正反面清洗干净 示，加盖包装日期章
贴商标

同一包装箱中，组件功 外观检验
率、颜色、电池片外观 一个工作号中，只允许
要求一致 最后一拖，可有不同组
装箱 件混装，需做好明确标

示；但同一包装箱中，
同一托上，组件功率、 打托 不许出现混装

颜色、电池片外观要求
一致
成品入库
成品入库时，要求做好
各项标示，包括：托号，
—包装组— 工作号等

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??包装过程中常见问题包装过程中常见问题

? 操作不当：
? 划伤铝型材，造成组件不良或返工；
?? 贴错商标贴错商标，，造成组件标称功率与实际功率不符造成组件标称功率与实际功率不符
? 漏贴接地标示，漏盖日期章
? 不同组件混装

—包装组—

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五、组件命名规则

??组件一般会有三大系列组件一般会有三大系列：：

????标准组件标准组件标准组件标准组件

??应用组件应用组件

??OEMOEM加工组件加工组件

—组件命名规则—

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??标准组件标准组件

?生产厂家+电池片规格+组件标称功率+单多晶类型

例：XX5A-160M
?XX：表示Cowin Solar
?5：使用5寸片
?160：组件标称功率，表示160W；
?M：表示使用的电池片为单晶电池片；

—组件命名规则—

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??应用组件应用组件

?没有通用规则,不同生产厂家,会有不同的命名规则;

????OEMOEMOEMOEM加工组件加工组件加工组件加工组件

?产品命名规则一般会由客户指定。

—

组件命名规则—

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六、太阳电池组件的应用

??由于能源的短缺由于能源的短缺，，太阳能电池的应用已太阳能电池的应用已
越来越被人们关注越来越被人们关注越来越被人们关注越来越被人们关注；；；；以太阳电池组件组成以太阳电池组件组成以太阳电池组件组成以太阳电池组件组成
的各种并网电站和独立供电系统的各种并网电站和独立供电系统,,已经广泛已经广泛
地应用在各个领域地应用在各个领域 。。

?尽管太阳能光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作
原理基本相同。下图为一个典型的交流负载的光伏系统示意
图。

—应用—

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彩色电视机

控制器 220Vac

逆变器

12Vdc

交流节能灯
蓄电池

太阳电池方阵 —应用—

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??太阳能产品主要三大认证太阳能产品主要三大认证：：

??欧洲欧洲TUVTUV认证认证：：南德南德TUVTUV、、莱茵莱茵TUVTUV
??美国美国ULUL认证认证：： 南美南美ULUL
??美国美国ETLETL认证认证：： 北美北美ETLETL
??中国金太阳认证中国金太阳认证：： 中国金太阳中国金太阳

—应用—

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??太阳能产品认证对应的检测标准太阳能产品认证对应的检测标准：：

??TUVTUV认证认证：：IEC61215IEC61215 、、EN61730EN61730
??ULUL认证认证：：IEC61215IEC61215 、、UL1703UL1703
??ETLETL认证认证：：IEC61215IEC61215 、、UL1703UL1703
??中国金太阳认证中国金太阳认

证：：IEC61215IEC61215 、、EN61730EN61730

—应用—

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结束语

未来的世界是环保的世
界界，，未来的电源是绿色的未来的电源是绿色的
电源，我们所做的一切都
是瞄准未来，造福于未来；
我们要用我们的双手和智
慧为未来作贡献。

—The end—

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