太阳能电池组件生产流程与工序
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太阳能电池组件生产流程与工序
晶体硅太阳能电池组件制造的内容主要是将单 片太阳能电池片进行串、并互连后严密封装， 以保护电池片表面、电极和互连线等不受腐蚀， 另外封装也避免了电池片的碎裂，因此太阳能 电池组件的生产过程，其实也就是太阳能电池 片的封装过程，太阳能的生产线又叫组件封装 线。封装是太阳能电池组件生产中的关键步骤， 封装质量的好坏决定了太阳能电池组件的使用 寿命。没有良好的封装工艺，多好的电池也生 产不出好的电池组件。
（6）叠层敷设：是将背面串接好且经过检测合格后的 组件串，与玻璃和裁制切割好的EVA、TPT背板按照一 定的层次敷设好，准备测压。玻璃事先要进行清洗， EVA和TPT要根据所需要的尺寸（一般是比玻璃尺寸大 10mm）提前下料裁制。敷设时要保证电池串与玻璃等 材料的相对位置，调整好电池串间的距离和电池串与玻 璃四周边缘的距离，为层压打好基础。（敷设层次由下 向上依次为玻璃、EVA、电池、EVA、TPP背板）。
（7）组件层压：将敷设好的电池组件放入层压机内，通过 抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化并加压 使熔化的EVA流动充满玻璃、电池片和TPT背板膜之间的间 隙，同时排出中间的气泡，将电池、玻璃和背板紧密粘合 在一起，最后降温固化取出组件。层压工艺是组件生产的 关键一步，层压温度和层压时间要根据EVA的性质决定。 层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边，所 以层压完毕应用快刀将其切除。要求层压好的组件内单片 无碎裂、无裂纹、无明显移位，在组件的边缘和任何一部 分电路之间形成连续的气泡或脱层通道。
（12）清洗、贴标签：用95%的乙醇将组件的玻璃表面、 铝合金边框和TPT背板表面的EVA胶痕、污物、残留的余 胶等清洗干净。然后在背板接线盒下方贴上组件出厂标 签。
（8）终检测试：简称终测，是将层压出的电池组件测试仪 上进行检测，通过测试结果看组件经过层压之后性能参数 有无变化，或组件中是否发生开路或短路等故障等。同时 还要进行外观检测，看电池片是否有移位、裂纹等情况， 组件内是否有斑点、碎渣等。经过检测合格后方可近装边 框工序。
（9）装边框：就是给玻璃组件装铝合金边框，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胶填充。个边框间用角 铝镶嵌连接或螺栓固定连接。手工装边框一般用撞角机。 自动装边框时用自动装框机。
（10）安装接线盒：接线盒一般都安装在组件背面的 正引线处，用硅胶粘结。并将电池组件引出的汇流条 正负极引线用焊锡与接线盒中相应的引线柱焊接。有 些接线盒是将汇流条插入接线盒中的弹性插件卡子里 连接的。安装接线盒要注意安装端正，接线盒与边框 的距离统一。旁路二极管也直接安装在接线盒中。
（11）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，测试组件耐压型和绝缘强度，以保 证组件在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。测试 方法是将组件引出线短路后接到高压测试仪的正极，将 组建暴露的金属部分接到高压测试仪的负极，以不大于 500V/s的速率加压，直到达到1000V加上2倍的被测组 件开路电压，维持1min，如果开路电压小于50V，则所 加电压为500V。
（2） 激光划片:J就是用激光划片机将整片的电池片根据 需要切割成组件所需规格尺寸的电池片。例如在制作一些 小功率电池组件时，就要将整片的电池片切割成四等分、 六等分、九等分等。在电池片切割前，要事先设计好切割 路线，编号切割程序，尽量利用边角料，以提高电池的利 用率。
（3）电池片单焊（正面焊接）：是将互连条焊接到电池 片的正面（负极）的主栅线上。要求焊接平直，牢固，用 手沿45°左右方向轻提互连条不脱落，过高的焊接温度和 过长的时间会导致低的撕裂强度或碎裂电池。手工焊接时 一般用恒温电烙铁，大规模生产时使用全自动焊接机。焊 带的长度约为电池片边长的两倍。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。
（5）中检测试：简称中测。是将焊好的电池片放在组 件测试仪上进行检测，看测试结果符不符合设计要求， 通过中测可以发现电池片的虚焊及电池片本身的隐裂等。 经过检测合格时方可进行下一工序。标准测试条件： AM1.5，组件温度25 ℃，辐照度1000W/m2。测试结 果有以下参数：开路电压、短路电流、工作电压、工作 电流、最大功率等。
1. 工艺流程
电池片测试分选→激光划片（整片使用时无此操作） →电池片单焊（正面焊接）并自检验→电池片串焊 （背面焊接）并自检→中检测试→叠层敷设（玻璃 清洗、材料下料切割、敷设）→层压（压前灯检、 层压后削变、清洗） →终检测试→装边框（涂胶、 装镶嵌角铝、装边框、撞角或螺丝固定、边框打孔 或冲孔、擦洗余胶） →装接线盒、焊接引线→高压 测试→清洗、贴标签→组件抽检测试→组件外观检 验→包装入库。
（4）电池片串焊（背面焊接）：背面焊接是将规定片数 的电池片串接在一起形成一个电池串，然后用汇流条再 将若干个电池串进行串联或并联焊接，最后汇合成电池 组件并引出正负极引线。手工焊接时电池片的定位主要 靠模具板，模具板上面有9~12个放置电池片的凹槽，槽 的大小和电池片的大小相对应，槽的位置已经设计好， 不同规格的电池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。使用模具板保证 了电池片间距一致。同时要求每串的电池片间距也要均 匀，颜色一致。
2. 各生产工序简介
（1）电池片测试分选：由于电池片制作条件的随机性， 生产出来的电池性能参数不尽相同，为了有效地将性 能一致或相近的电池片组合在一起，所以应根据其性 能参数进行分类。电池片测试即通过测试电池片的输 出电流、电压和功率等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。分选电池 片的设备叫电池片分选仪，自动化生产时使用电池片 自动分选设备。除了电池片性能参数进行分选外，还 要对电池片的外观进行分选，重点是色差和栅线尺寸 等。
晶体硅太阳能电池组件制造的内容主要是将单 片太阳能电池片进行串、并互连后严密封装， 以保护电池片表面、电极和互连线等不受腐蚀， 另外封装也避免了电池片的碎裂，因此太阳能 电池组件的生产过程，其实也就是太阳能电池 片的封装过程，太阳能的生产线又叫组件封装 线。封装是太阳能电池组件生产中的关键步骤， 封装质量的好坏决定了太阳能电池组件的使用 寿命。没有良好的封装工艺，多好的电池也生 产不出好的电池组件。
（6）叠层敷设：是将背面串接好且经过检测合格后的 组件串，与玻璃和裁制切割好的EVA、TPT背板按照一 定的层次敷设好，准备测压。玻璃事先要进行清洗， EVA和TPT要根据所需要的尺寸（一般是比玻璃尺寸大 10mm）提前下料裁制。敷设时要保证电池串与玻璃等 材料的相对位置，调整好电池串间的距离和电池串与玻 璃四周边缘的距离，为层压打好基础。（敷设层次由下 向上依次为玻璃、EVA、电池、EVA、TPP背板）。
（7）组件层压：将敷设好的电池组件放入层压机内，通过 抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化并加压 使熔化的EVA流动充满玻璃、电池片和TPT背板膜之间的间 隙，同时排出中间的气泡，将电池、玻璃和背板紧密粘合 在一起，最后降温固化取出组件。层压工艺是组件生产的 关键一步，层压温度和层压时间要根据EVA的性质决定。 层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边，所 以层压完毕应用快刀将其切除。要求层压好的组件内单片 无碎裂、无裂纹、无明显移位，在组件的边缘和任何一部 分电路之间形成连续的气泡或脱层通道。
（12）清洗、贴标签：用95%的乙醇将组件的玻璃表面、 铝合金边框和TPT背板表面的EVA胶痕、污物、残留的余 胶等清洗干净。然后在背板接线盒下方贴上组件出厂标 签。
（8）终检测试：简称终测，是将层压出的电池组件测试仪 上进行检测，通过测试结果看组件经过层压之后性能参数 有无变化，或组件中是否发生开路或短路等故障等。同时 还要进行外观检测，看电池片是否有移位、裂纹等情况， 组件内是否有斑点、碎渣等。经过检测合格后方可近装边 框工序。
（9）装边框：就是给玻璃组件装铝合金边框，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胶填充。个边框间用角 铝镶嵌连接或螺栓固定连接。手工装边框一般用撞角机。 自动装边框时用自动装框机。
（10）安装接线盒：接线盒一般都安装在组件背面的 正引线处，用硅胶粘结。并将电池组件引出的汇流条 正负极引线用焊锡与接线盒中相应的引线柱焊接。有 些接线盒是将汇流条插入接线盒中的弹性插件卡子里 连接的。安装接线盒要注意安装端正，接线盒与边框 的距离统一。旁路二极管也直接安装在接线盒中。
（11）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，测试组件耐压型和绝缘强度，以保 证组件在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。测试 方法是将组件引出线短路后接到高压测试仪的正极，将 组建暴露的金属部分接到高压测试仪的负极，以不大于 500V/s的速率加压，直到达到1000V加上2倍的被测组 件开路电压，维持1min，如果开路电压小于50V，则所 加电压为500V。
（2） 激光划片:J就是用激光划片机将整片的电池片根据 需要切割成组件所需规格尺寸的电池片。例如在制作一些 小功率电池组件时，就要将整片的电池片切割成四等分、 六等分、九等分等。在电池片切割前，要事先设计好切割 路线，编号切割程序，尽量利用边角料，以提高电池的利 用率。
（3）电池片单焊（正面焊接）：是将互连条焊接到电池 片的正面（负极）的主栅线上。要求焊接平直，牢固，用 手沿45°左右方向轻提互连条不脱落，过高的焊接温度和 过长的时间会导致低的撕裂强度或碎裂电池。手工焊接时 一般用恒温电烙铁，大规模生产时使用全自动焊接机。焊 带的长度约为电池片边长的两倍。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。
（5）中检测试：简称中测。是将焊好的电池片放在组 件测试仪上进行检测，看测试结果符不符合设计要求， 通过中测可以发现电池片的虚焊及电池片本身的隐裂等。 经过检测合格时方可进行下一工序。标准测试条件： AM1.5，组件温度25 ℃，辐照度1000W/m2。测试结 果有以下参数：开路电压、短路电流、工作电压、工作 电流、最大功率等。
1. 工艺流程
电池片测试分选→激光划片（整片使用时无此操作） →电池片单焊（正面焊接）并自检验→电池片串焊 （背面焊接）并自检→中检测试→叠层敷设（玻璃 清洗、材料下料切割、敷设）→层压（压前灯检、 层压后削变、清洗） →终检测试→装边框（涂胶、 装镶嵌角铝、装边框、撞角或螺丝固定、边框打孔 或冲孔、擦洗余胶） →装接线盒、焊接引线→高压 测试→清洗、贴标签→组件抽检测试→组件外观检 验→包装入库。
（4）电池片串焊（背面焊接）：背面焊接是将规定片数 的电池片串接在一起形成一个电池串，然后用汇流条再 将若干个电池串进行串联或并联焊接，最后汇合成电池 组件并引出正负极引线。手工焊接时电池片的定位主要 靠模具板，模具板上面有9~12个放置电池片的凹槽，槽 的大小和电池片的大小相对应，槽的位置已经设计好， 不同规格的电池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。使用模具板保证 了电池片间距一致。同时要求每串的电池片间距也要均 匀，颜色一致。
2. 各生产工序简介
（1）电池片测试分选：由于电池片制作条件的随机性， 生产出来的电池性能参数不尽相同，为了有效地将性 能一致或相近的电池片组合在一起，所以应根据其性 能参数进行分类。电池片测试即通过测试电池片的输 出电流、电压和功率等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。分选电池 片的设备叫电池片分选仪，自动化生产时使用电池片 自动分选设备。除了电池片性能参数进行分选外，还 要对电池片的外观进行分选，重点是色差和栅线尺寸 等。