太阳能电池组件特点、分类及工艺流程

　　太阳能组件是指具有内部联接及封装的、能单独提供直流电输出的最小不可分割的太阳电池片组合装置。具有光电转换效率高，可靠性高等优势。下面小编就为大家讲解一下太阳能电池组件特点，太阳能电池分类及工艺流程。

　　太阳能电池组件的特点

　　（1）透明电池组件

　　1、层压件组件发电的主题

　　2、铝合金保护层压件，起一定的密封、支撑作用

　　3、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。

　　4、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，我国国内普遍使用硅胶，工艺简单，方便，易操作，而且成本很低。

　　（2）层压件结构（按照工艺顺序）

　　1、钢化玻璃 其作用为保护发电主体（电池片），透光率的选用是有要求的：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胶黏度不达标，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、发电主体主要作用就是发电，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，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，光电转化效率相对晶体硅电池片低，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、背板作用，密封、绝缘、防水（一般都用TPT、TPE等）材质必须耐老化，组件厂家一般都质保25年，钢化玻璃，铝合金一般都没问题，关键就在于背板和硅胶是否能达到要求。

　　太阳能电池组件的分类

　　1、晶体硅太阳能电池组件

　　晶体硅太阳能电池组件分为：单晶硅太阳能电池与多晶硅太阳能电池。

　　由于大面积(如面积200×200mm2，Φ200mm，厚度δ=0.2～0.3mm)的硅片比较脆，而单体电池的输出电压又仅在0.45～0.60V之间，因而需要首先将若干个单体电池进行串(并)联以获得必要的输出电压、电流(功率)，然后再根据实际用途的需要进行封装。

　　组件的封装结构、封装材料和封装工艺与组件的工作寿命、可靠性和成本，有着密切的关系，但有时会被忽视。

　　单晶硅太阳电池组件

　　美国AP公司的单晶硅电池36片串联，经层压封装而成的。其峰值功率75W。，组件上盖板材料为低铁钢化玻璃，周边采用铝合金边框固定，这种组件的寿命长(约25年)，一般用于各类光伏电站。

　　单晶硅太阳电池组件

　　2、双面玻璃太阳电池组件

　　与普通组件结构相比，双面玻璃组件利用玻璃代替TPE(或TPT)作为组件背板材料。

　　由于这种组件有美观、透光的优点，在光伏建筑上应用非常广泛，如：太阳能智能窗，太阳能凉亭和光伏建筑顶棚、光伏玻璃幕墙等。与建筑结合是太阳能光电发展的一大趋势。因此，预计双面玻璃组件商业市场会进一步扩大。

　　双面玻璃太阳电池组件结构

　　太阳能电池组件的工艺流程

　　流程：  

　　 1、电池检测(分片)——2、正面焊接—检验——3、背面串接—检验——4、叠层（玻璃清洗、材料（TPT、EVA）检验、玻璃预处理、敷设）——5、中道检验（过程检验）——6、层压（去毛边）——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——11、外观检验——12、包装入库  

　　1、电池检验

　　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。

正面焊接

　　3、背面串接

　　背面焊接是将72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72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72片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。   

背面串接

　　4、叠层

　　背面串接好且经过检验合格后，将组件串、钢化玻璃和切割好的EVA、背板（TPT）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、背板TPT）。 

叠层

　　5、中道检验

　　过程检验

　　层压前检验人员负责对层叠好后待压组件进行100%目检

　　检验范围在观察架区域。要求在观察架上无组件检验时可在层叠区域观察层叠员工是否按标准操作（存在过程检验）

　　发现问题时，请在“中检工序检查记录表”上清楚记录。如有异常问题，请及时反馈,并使相关人员进行返工处理

　　保质保量的完成赋予的生产任务（检验）

　　6、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22分钟。固化温度为145℃左右，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。   

层压

　　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（1527硅胶）填充。

　　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。 焊接面积大于总面积的80%，接线盒用1521(A、B) 硅胶一定比例填充。 

　　1521硅胶配对比例

　　A：B=6：1（质量）

　　A：B=3：1（体积）

　　9、组件清洗

　　好的产品不仅有好的质量和好的性能，而且要有好的外观，所以次工序保证组件清洁度，铝边框边上的毛刺要去掉，确保组件在使用减少对人体的损伤

　　10、组件测试

　　测试的目的是对电池的输出功率等参数进行标定，测试其输出特性，确定组件的质量等级。  

　　11、组件电性能测试

终测机                                                                                终测曲线

组件EL测试

　　12、成品检验

　　为了使组件产品质量满足相关要求，使组件的最终检验操作过程规范化，主要对组件成品的全面检验：型号、类别、清洁度、各种电性能的参数的确认，以及对组件优劣等级的判定和区分。

　　13、包装入库

　　对产品信息的记录和归纳，便于使用和今后查找和数据调用

　　单个太阳能电池往往因为输出电压太低，输出电流不合适，晶体硅太阳能电池本身又比较脆，不能独立抵御外界恶劣条件，因而在实际使用中需要把单体太阳能电池进行串、并联，并加以封装，接出外连电线，成为可以独立作为光伏电源使用的太阳能电池组件。太阳能电池组件通过吸收阳光，将太阳的光能直接变成用户所需的电能输出。