一 太阳电池组件封装工艺介绍

1 概念的介绍
（1）单体电池：由单晶硅和多晶硅按一定型状生产的具有光伏特性的单元体，也称为电池片。通常使用规格有103*103，125*125，156*156mm，厚度一般为0.18——0.4mm。
（2）太阳能电池组件：将单体电池经过串并联组成阵列，生产有额定电压电流并适合自然环境使用的组合体，也成为电池板。（3）太阳能电池组件生产线：将单体电池生产成电池组件的生产工艺过程，也称组装线

2 太阳电池组件结构
常规的太阳电池组件结构形式有下列几种，玻璃壳体式，底盒式，平板式组件，无盖板的全胶密封组件如图，目前还出现较新的双面钢化玻璃封装组件。

玻璃壳体式太阳电池组件结构
1－玻璃壳体；2－硅太阳电池；3－互连条；4－粘接剂；
5－衬底；6－下底板；7－边框线；8－电极接线柱。

底盒式太阳电池组件结构
1－玻璃盖板；2－硅太阳电池；3－盒式下底板；4－粘接剂；5－衬底；
6－固定绝缘胶；7－电极引线；8－互连条。

平板式太阳电池组件结构
1－边框；2－边框封装胶；3－上玻璃盖板；4－粘接剂；5－下底板；
6－硅太阳电池；7－互连条；8－引线护套；9－电极引线。

全胶密封太阳电池组件结构
1－硅太阳电池；2－粘接剂；3－电极引线；4－下底板；5－互连条。

3 组装线使用的材料
⑴ 钢化玻璃：厚度3.2mm±0.3; 钢化性能应符合国标：GB9963-88或者封装后的组件抗冲击性能达到国标GB9535-88地面用硅太阳电池组件环境试验方法中规定的性能指标；一般情况下，透光率应高于90 ％；清洁度要求，对于钢化后没被污染的玻璃，可用无纺布片擦净玻璃表面，如已受沾污的玻璃，应用中性洗净剂或者有机溶液清洗表面。用于封装的玻璃不得有水汽、灰尘、油迹或者其他污物，操作过程中，不得用手接触玻璃两表面。
⑵ EVA
厚度0.3～0.6mm, 表面平整，厚度均匀，内含交联剂，能在150℃固化温度下交联，形成稳定的胶层。
① 固化条件 快速型，加热至135℃，恒温15-20min；满速型，加热至145℃ ，恒温30-40min
②厚度 0.3-0.8mm；宽度：1100mm,800mm,600mm等多种规格。
③太阳封装用的EVA胶膜固化后的性能要求 透光率大于90%；交联度大于65%；剥离强度（N/cm），玻璃/胶膜大于30；TPT/胶膜大于15；耐温性：高温80 ℃ ，低温-40℃，尺寸稳定性好；具有较好的耐紫外线光老化性能。
（3）TPT
厚度0.17mm, 纵向收缩率不大于1.5％，用于封装的TPT至少应有三层结构：外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为聚酯薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处理 和EVA具有良好的粘结性能。封装用Tedlar必须保持清洁，不得沾污或者受潮，特别是内层不得用手指直接接触，以免影响EVA的粘结强度。
（4）接线盒
接线盒应由ABS或PPO工程塑料注塑制成，并加由防老化和抗紫外线外辐射剂，能确保组件在室外使用25年以上不出现老化破裂现象。接线柱应由外镀镍层的高导电解铜制成，能确保电气导通及电气连接的可靠。接线盒应用硅橡胶粘结在TPT表面，并用螺钉固定在铝边框上，具有水密封性能。
（5）互联条
互联条由高导电解铜制成并覆盖有一层均匀光亮的铅锡焊剂，用于串联的互联条规格为1.6mm×0.1mm, 汇流条规格为5mm×0.15mm.
(6) 铝合金边框
边框应采用LD31硬质铝合金制成，表面氧化层厚度大于10μm。用于封装的边框应无变形，表面无划伤。
（7）其他零件
用于固定铝边框，接线盒的自攻螺钉，表面均应镀锌或者镀铬 保护，特殊情况下，应采用不锈钢螺钉。


二 太阳电池封装生产线工艺流程示意图

A. 电池片的分选
a.所用设备：电池片分选机
b.电池片分选目的：将性能相近的单体电池组合成组件，{zd0}限度地降低串联损失，因为太阳电池串后总电流和最小电池片产生的电流一致，通常一个低功率的电池将使整个组件的输出功率降低。
c.操作步骤及注意事项 ：
1．夹具调整：本机为气动夹具，根据电池片大小调整测试探针排的位置，同时用永磁条固定池片定位挡片，以确保每次电池放置位置相同。
2 测量：插上电源线，接好压缩空气气源（压力在5-8个大气压），在关机状态连好测试台与计算机通信电缆，打开电源开关，即可测试，闪光之后，测试结果即显示在计算机上，这样即可获得待测电池的特性
① 保持环境洁净，减少灰尘，灰尘会对设备光学系统产生影响，影响测量的准确度。
②定期用已经校准的标准电池或自己选定的已测电池（封装过的电池）重新校准。
② 气动元件有一定震动，可能对其它部件产生影响，使用时气动滑块速度不可以太快，以免震动太大影响正常使用，滑块速度可通过气动元件上的进气和排气调节阀调节。

B.电池片切片
a.所用设备：激光划片机
b.切片的目的：太阳电池每片工作电压0.4-0.45V左右（开路电压约0.5V），将一片切成两片后，每片电压不变；太阳电池的功率与电池板的面积成正比，根据组件所需电压、功率，可以计算出所需电池片的面积及电池片片数。由于单体电池（未切割前）尺寸一定（有几种标准）,面积通常不能满足组件需要，因此，在焊接前，一般有激光切片这套工序。


c.注意事项：
①切片时，切痕深度一般要控制在电池片厚度的1/2～2/3，则主要通过调节激光划片机的工作电流来控制。如果工作电流太大，功率输出大，激光束强，可以将电池片直接划断，容易造成电池正负极短路。反之，当工作电流太小划痕深度不够，在沿着划痕用手将电池片掰断时，容易将电池片弄碎。
②激光划片机激光束行进路线是通过计算机设置XY坐标来确定的，设置坐标时，一个小数点和坐标轴的误差会使激光路线xx改变，因此， 在电池片切割前，先用小工作电流（使激光能被看清光斑即可）让激光束沿设定的路线走一遍，确认路线正确后，再调大电流进行切片。
③在切割不同电池片时，如果两次厚度差别较大，调整工作电流的同时，注意调整焦距。
④ 切割电池片时，应打开真空泵，使电池片紧贴工作板，否则切割不均匀。

d.操作步骤
先打开激光切割机及与之相配的计算机，将要切割的太阳电池片放在切割台上，并摆好位置，打开计算机中的切割程序，根据设计路线输入xy轴方向的行进距离（坐标改变的数值，如果{dy}步是沿X轴正方向前进150mm，就在{dy}步中选择X轴，输入150mm），预览确定路线后，调节电流进行切割。

C.电池片的焊接
a.工具：电池片焊接工作台，镊子，焊带，表面皿，电烙铁: 50W，手套，电池片
b.焊接目的：完成电池与焊带之间的负极连接，并能保证良好的焊点接触。
c. 操作步骤 及注意事项
1 打开焊接台电源开关,预热至50℃以上.
2 开始焊接,要求:
(1) 有铅焊接温度 350---380℃,无铅焊接温度400---420℃,必须恒温焊接
(2) 每条焊带上不能少于2个焊点。
(3) 焊带偏离主栅线不能大于1mm.
(4) 焊点之间拉力应大于200克。
3 放入表面皿内待下工序使用。
4凡不合格的应重焊或补焊。
①焊接平直，牢固，用手沿45°左右方向轻提焊带条不脱落。
②焊接条要均匀的焊在主栅线内。
③单片完整，无碎裂电现象。

D.玻璃清洗
a.设备：玻璃清洗机 （钢化玻璃 ，清洗粉，水）
b. 目的：清洗掉玻璃表面的污垢，为敷设EVA作准备。
c. 操作步骤 注意事项
1．准备工作
1) 清洗液的配制，水箱加满水，加热约15分钟后加入500ml清洗粉。用泵搅拌5分钟即可使用。
2) 保持玻璃输出端的转轴面干净。用纱布酒精擦洗。
3) 检查机器上的安全手闸。
4) 检查转轴面有无异物。
5) 检查水箱水面。机器工作40个小时要更换清洗液。
2． 操作：
3打开所有的启动开关，泵，刷，干燥机工作，把玻璃放在输入端的磙子上，放时玻璃斜一些。

E.EVA,PET剪裁
a.使用的工具：EVA/TPT裁剪台，EVA， TPT ，剪刀
b.目的：裁剪不同尺寸的EVA,TPT,为下一步铺设做准备。
c. 操作步骤 注意事项
1 将EVA,TPT材料放到裁剪台的相应位置;
2 根据已定好的玻璃尺寸来切割材料。
EVA长度分别比玻璃大2.5mm.每块用量2张。
背板长度分别比玻璃大2.5mm, 每块用量1块。
纤维板长度分别比玻璃小2.5mm,每块用量1块。
3 将裁剪好的材料拿到铺设台,为铺设做准备

F.层压
a.使用仪器：层压机
b.目的：（1）排除电池板内各种材料之间的空气，抽成真空。
（2）利用EVA的热烁性，完成各材料之间的粘结。
c.准备材料：纤维，低铁玻璃，EVA薄膜，连接好的电池片，背板，玻璃纤维，隔板（2张），绝热手套
d.操作步骤 注意事项
1 打开层压机，升温，待达到设定温度后，开盖，铺好一层纤维隔板，放入铺好的电池（玻璃--EVA
—电池--EVA—TPT），玻璃面向下，然后再在上面盖上一层纤维板，进行层压操作
2 按照层压机SPILAMINATOR240的说明书操作。
3待层压操作完成后，层压机上盖自动开启，取出电池板。
4如板面有气泡，应检查原因，并送入机内再进行一次层压。

①层压机合盖时压力巨大，切记下腔边框不得放异物，以防意外伤害；
②开盖前，必须检查下室充气是否完成，否则不能开盖；
③层压机若长时间没用，开机后应空机运转几个循环，以便将吸附在腔体内的残余气体及水蒸气抽尽


G.组件测试
a.仪器，工具：组件测试仪 ， 鳄鱼夹，引线
b.目的：电池出厂前，产品性能检验，分级。
c. 操作步骤 注意事项
1.夹具调整：本机测试夹具为鳄鱼夹，红正黑负，对应太阳电池组件正负极夹好，注意应确保每次电池放置位置相同。
2.插上电源线，在关机状态连好测试台与计算机通信电缆，打开测试台和电脑的电源开关，然后打开软件程序，即可测试，闪光之后，测试结果即显示在计算机上，这样即可获得待测电池的特性。
1.保持环境洁净，减少灰尘，灰尘会对设备光学系统产生影响，影响测量的准确度。
2定期用已经校准的标准电池或自己选定的已测电池（封装过的电池）重新校准