晶体硅电池组件手工生产线工序
(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,为了有效的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。除了对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。
(2)激光划片
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要规格尺寸的电池片。例如在制作一些小功率组件时,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,要事先设计好切割线路,编好切割程序,尽量利用边角料,以提高电池片的利用率。
(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拉强度或电池碎裂。手工焊接时一般用恒温电烙铁,大规模生产时使用自动焊接机。焊带的长度约为电池片边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面电池片的背面电极相连。
(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。使用模具板保证了电池片间间距的一致。同时要求每串的电池片间距均匀,颜色一致。
(5)中检测试
简称中测。是将串焊好的电池片放在组件测试仪上进行检测,看测试结果符合不符合设计要求,通过中测可以发现电池片的虚焊及电池片本身的隐裂等。经过检测合格后可进行下一工序。标准测试条件:AM1.5,组件温度25℃,辐照度1000W/m
(6)叠层敷设
是将背面串接好且经过检测合格的组件串,与玻璃和裁制切割好的EVA、TPT背板按照一定的层次敷设好,准备层压。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:玻璃、EVA、电池、EVA、TPT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、玻璃和背板紧密黏合在一起,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,不能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。
(8)终检测试
简称终测。是将层压出的电池组件放在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。经过检测合格后可进入装边框工序。
(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。各边框间用铝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组框机。
(10)安装接线盒
接线盒一般都安装在组件背面的出引线处,用硅胶粘接。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。有些接线盒将汇流条插入接线盒中的弹性插件卡子里进行连接。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。测试方法是将组件引出线短路后接到高压测试仪的正极,将组件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1000V+2倍开路电压,维持1min;如果开路电压小于50V,则所加电压为500V。
(12)清洗、贴标签
用95%的无水乙醇将组件的玻璃表面、铝边框和TPT背板表面的EVA胶痕、污物、残留的硅胶等清洗干净。然后在背板接线盒下方贴上组件出厂标签。
(13)组件抽检测试及外观检