光伏组件基本知识培训-课件.ppt

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1、引引 言言 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源也是清洁能源，不产生任何的再生能源也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中；大环境污染。在太阳能的有效利用当中；大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目是其中最受瞩目的项目之一。为此，人们研制和开发了太阳能电之一。为此，人们研制和开发了太阳能电池。池。目目 录录太阳能电池分类太阳能电池分类太阳能电池分类太阳能电池分类电池片的生产过程电池片的生产过程电池片的生产过程电池片的生产过程太阳能电池的发电原理太阳能电池

2、的发电原理太阳能电池的发电原理太阳能电池的发电原理太阳能发电系统太阳能发电系统太阳能发电系统太阳能发电系统太阳能电池组件太阳能电池组件太阳能电池组件太阳能电池组件光伏组件中电池的连结方式光伏组件中电池的连结方式光伏组件中电池的连结方式光伏组件中电池的连结方式光伏组件的结构光伏组件的结构光伏组件的结构光伏组件的结构光伏组件工艺简述光伏组件工艺简述光伏组件工艺简述光伏组件工艺简述光伏组件用途光伏组件用途光伏组件用途光伏组件用途太阳能电池组件生产过程：太阳能电池组件生产过程：太阳能电池分类太阳能电池分类Different Cell Types单晶硅太阳电池单晶硅太阳电池单晶硅太阳电池单晶硅太阳电池

3、单晶硅太阳电池是当前开发最快的一种太阳电池，它的结单晶硅太阳电池是当前开发最快的一种太阳电池，它的结构和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。这种太阳构和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。这种太阳电池以最纯的单晶硅棒为原料，纯度要求电池以最纯的单晶硅棒为原料，纯度要求.。为了。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的太阳电池的单体片制成后，经过抽查检验，即可按所需要工的太阳电池的单体片制成后，经过抽查

4、检验，即可按所需要的规格组装成太阳电池组件（太阳电池板），用串联和并联的的规格组装成太阳电池组件（太阳电池板），用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流。方法构成一定的输出电压和电流。多晶硅太阳电池多晶硅太阳电池多晶硅太阳电池多晶硅太阳电池 目前太阳电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗目前太阳电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用费次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇注而粒的集合体，或用费次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇注而成，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。成，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成

5、方形太阳电池片，可这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材料利用率和方便组装。多晶硅太阳电池的制作工艺与单提高材料利用率和方便组装。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，其光电转换效率约左右，稍低于晶硅太阳电池差不多，其光电转换效率约左右，稍低于单晶硅太阳电池，但其材料制造简便，节约电耗，总的生产成单晶硅太阳电池，但其材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。本较低，因此得到大量发展。非晶硅太阳电池非晶硅太阳电池非晶硅太阳电池是年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅非晶硅太阳电池是年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完

6、全不同，硅材料消耗很少，电耗更低。和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，电耗更低。多元化合物太阳电池多元化合物太阳电池多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。聚光太阳电池聚光太阳电池聚光太阳电池是降低太阳电池利用总成本的一种措施。它通过聚光器而聚光太阳电池是降低太阳电池利用总成本的一种措施。它通过聚光器而使较大面积的阳光聚在一个较小的范围内，形成使较大面积的阳光聚在一个较小的范围内，形成“焦斑焦斑”或或“焦带焦带”上，以增强光强，克服太阳辐射能流密度低的缺陷，从而获得更多的上，以增强光强，克服太阳辐射

7、能流密度低的缺陷，从而获得更多的电能输出。电能输出。太阳能电池分类Different Cell Types太阳能电池制造工艺太阳能电池制造工艺 Methods to make silicon:pChemical Vapor Deposition(CVD)pPlasma Enhanced Chemical Vapor Deposition(PECVD)pVery High Frequency Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition(VHF-PECVD)The processing of a solar cell from silicon:In each

8、 step,the left image:process;the center:the surface after the step;the right:an enlarged cross section.Damage etchTexturingP-doping 1.2.3.4.太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。太阳能电池的发电原理太阳能电池发电的原理主要是半导体的光伏效应。一般的半导体主要结构如下：图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变

9、得非常活跃，形成N型半导体。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流，然后在PN结中形成电势差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：这个过程的实质是：光能转换成电能。光能转换成电能。N型半导体中含有较多的空穴，而P型半导体中含有较多的电子，这样，当P型和N型半导体结合在一起时，就会在接触面形成电势差，这就是PN结。电池片电性能伏安曲线测试条件：伏安曲线测试条件：伏安曲线测试条件：伏安曲线测试条件：温度：温度：2525大气质量

10、：大气质量：1.51.5光照强度：光照强度：1000W/m1000W/m2 2该测试条件也称为太阳能电该测试条件也称为太阳能电池的标准测试条件。池的标准测试条件。Properties in physics单片电池伏安曲线单片电池伏安曲线备注：备注：1sun=1000w/m2 Properties/Features用于表述太阳能电池电性能的最主要的5个参数是：Pmax-最大功率 Imp-最佳工作点电流 Vmp-最佳工作点电压 Isc-短路电流 Voc-开路电压太阳能电池组件Solar module定义：按照应用需求，太阳能电池经过一定的组合，达到定义：按照应用需求，太阳能电池经过一定的组合，达到

11、一定的额定输出功率和输出电压的一组光伏电池，叫光伏一定的额定输出功率和输出电压的一组光伏电池，叫光伏组件组件光伏组件中电池的连结方式我们常常把电池片通过并联或者串联结合的方式组成我们常常把电池片通过并联或者串联结合的方式组成电池组件，来满足我们对电压、电流和功率的需要。电池组件，来满足我们对电压、电流和功率的需要。串联方式：把电池片通过串联的方式而结合在一起的串联方式：把电池片通过串联的方式而结合在一起的方式，目的是为了达到我们对高电压的需要。方式，目的是为了达到我们对高电压的需要。并联方式：为了满足我们对更高电流的需要，我们需并联方式：为了满足我们对更高电流的需要，我们需要把电池片通过并联的

12、方式结合起来。要把电池片通过并联的方式结合起来。串联结构并联结构光伏组件工艺简述下料选片玻璃清洗串焊排版、中检层压、修边焊接连接端子电性能测试边框注胶装边框装接线盒高压测试组件清洗包装.玻璃清洗工序玻璃清洗工序目的：清除玻璃表面的异物和油脂，使得玻璃满足目的：清除玻璃表面的异物和油脂，使得玻璃满足我们的工艺要求。我们的工艺要求。设备：设备：OROR水处理机，玻璃清洗机水处理机，玻璃清洗机PPEPPE：洁净棉线手套：洁净棉线手套工艺简述：钢化玻璃送入玻璃清洗机中，经过刷洗、工艺简述：钢化玻璃送入玻璃清洗机中，经过刷洗、冲洗、清洗和风干四步，除掉玻璃表面的异物、冲洗、清洗和风干四步，除掉玻璃表面的

13、异物、油脂和其他离子等。油脂和其他离子等。光伏组件工艺简述3.3.串焊工序串焊工序目的：把电池片通过串联的方式连接成电池串。目的：把电池片通过串联的方式连接成电池串。设备：串焊机、电烙铁设备：串焊机、电烙铁PPEPPE：棉线手套：棉线手套工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：分选好的电池片送入串焊机中，经定位、涂抹助：分选好的电池片送入串焊机中，经定位、涂抹助焊剂、预热台预热、焊接，冷却后成为电池串。焊剂、预热台预热、焊接，冷却后成为电池串。光伏组件工艺简述4.4.下料工序下料工序目的：按照产成品组件功率的不同，裁减符合尺寸要求的目的：按照产成品组件功率的不同，裁减符合尺寸要求的EVAEVA和和P

14、ETPET。设备：裁料仪设备：裁料仪PPEPPE：洁净棉线手套，防割手套：洁净棉线手套，防割手套工艺简述工艺简述：按照工艺部对不同功率的组件中原材料尺寸的要：按照工艺部对不同功率的组件中原材料尺寸的要求，裁剪适合尺寸的求，裁剪适合尺寸的EVAEVA和和PETPET。光伏组件工艺简述5.5.排版和中检排版和中检1 1工序工序目的：按照组件结构的要求，铺设原材料。目的：按照组件结构的要求，铺设原材料。工具：剪刀，焊烙铁，直尺。工具：剪刀，焊烙铁，直尺。PPEPPE：棉线手套：棉线手套工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：按照工艺与质量相关要求，把钢化玻璃、：按照工艺与质量相关要求，把钢化玻璃、电池串、

15、电池串、EVAEVA和和PETPET按顺序排放好。按顺序排放好。排版结束后，在中检台对其进行电压测试和排版结束后，在中检台对其进行电压测试和异物检查。（如下图所示）异物检查。（如下图所示）光伏组件工艺简述6.层压工序层压工序目的：是按照一定顺序排好版的组件中各个成分紧密的结合目的：是按照一定顺序排好版的组件中各个成分紧密的结合在一起。在一起。设备：层压机设备：层压机PPEPPE：隔热手套：隔热手套工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：通过特定时间和特定温度的控制，使得组件中的：通过特定时间和特定温度的控制，使得组件中的EVAEVA在高温下融化，降温后和钢化玻璃和在高温下融化，降温后和钢化玻璃和PE

16、TPET紧密地结合紧密地结合在一起。在一起。光伏组件工艺简述7.7.修边工序修边工序目的：用刀具修剪掉层压后组件周边多余的目的：用刀具修剪掉层压后组件周边多余的EVAEVA和和PETPET。PPEPPE：防割手套：防割手套工具：修边刀工具：修边刀工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：按照质量的要求，沿着玻璃边沿滑动刀具，把多：按照质量的要求，沿着玻璃边沿滑动刀具，把多余的材料划掉。余的材料划掉。光伏组件工艺简述8.中检工序：中检工序：目的：检查层压后组件内部是否存在异物以及裂片等。目的：检查层压后组件内部是否存在异物以及裂片等。PPEPPE：棉线手套：棉线手套工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：通过

17、组件背面的照明系统，正面目光检测组件是：通过组件背面的照明系统，正面目光检测组件是否存在质量文件中所不允许的问题。否存在质量文件中所不允许的问题。光伏组件工艺简述9.9.接线柱工序接线柱工序目的：在组件背面引出电流的输出端。目的：在组件背面引出电流的输出端。工具：电烙铁工具：电烙铁工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：在组件背板上开孔后，把接线盒中的接线柱焊接：在组件背板上开孔后，把接线盒中的接线柱焊接在组件的正负极上，用于收集组件中所产生的电流。在组件的正负极上，用于收集组件中所产生的电流。光伏组件工艺简述10.10.电性能测试工序电性能测试工序电性能测试工序电性能测试工序目的：观察组件的电性能

18、情况，确定组件的功率。目的：观察组件的电性能情况，确定组件的功率。设备：电性能测试仪设备：电性能测试仪PPEPPE：棉线手套：棉线手套工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：用模拟太阳光照射在组件表面，使它产生电流，：用模拟太阳光照射在组件表面，使它产生电流，收集后确定该组件电性能是否正常，以及组件的最大功率收集后确定该组件电性能是否正常，以及组件的最大功率值是多少。值是多少。光伏组件工艺简述11.11.边框注胶边框注胶目的：给用于保护组件的铝合金边框槽内注入硅胶。目的：给用于保护组件的铝合金边框槽内注入硅胶。设备：注胶机设备：注胶机PPEPPE：防滑手套：防滑手套工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：

19、按照相关质量要求在铝合金边框槽内，适量的、：按照相关质量要求在铝合金边框槽内，适量的、均匀地注入硅胶。这种硅胶是用于固定组件与边框能紧密均匀地注入硅胶。这种硅胶是用于固定组件与边框能紧密的结合。的结合。光伏组件工艺简述12.12.装边框装边框目的：把组件和铝合金边框按照要求结合起来。目的：把组件和铝合金边框按照要求结合起来。设备：装框机设备：装框机PPEPPE：防滑手套：防滑手套工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：把组件的四边插入已经注入硅胶的铝合金边框槽：把组件的四边插入已经注入硅胶的铝合金边框槽中，紧密结合后，用螺钉给与固定。中，紧密结合后，用螺钉给与固定。光伏组件工艺简述13.13.装接线

20、盒工序装接线盒工序目的：把接线盒通过一定的工艺装到组件的背面上。目的：把接线盒通过一定的工艺装到组件的背面上。PPEPPE：防滑手套：防滑手套工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：给接线盒上打上硅胶，按照质量文件的要求把接：给接线盒上打上硅胶，按照质量文件的要求把接线盒粘贴在组件的背面。线盒粘贴在组件的背面。光伏组件工艺简述14.14.绝缘测试绝缘测试目的：检测铝合金边框的漏电流是否满足要求。目的：检测铝合金边框的漏电流是否满足要求。设备：绝缘手套、防滑手套设备：绝缘手套、防滑手套工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：通过给组件加：通过给组件加2640V2640V的直流高压，动态测试时间的直流高压，动

21、态测试时间3 3秒，静态保持秒，静态保持1 1秒，检测组件漏电流是否在秒，检测组件漏电流是否在0.050.07mA0.050.07mA之间。之间。光伏组件工艺简述15.15.包装工序包装工序目的：根据客户的需求，按照工艺和质量，对包装组件。目的：根据客户的需求，按照工艺和质量，对包装组件。PPEPPE：防滑手套：防滑手套工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：把组件装入合格的纸箱内，然后打包装带，完成：把组件装入合格的纸箱内，然后打包装带，完成组件的最后一道工序。组件的最后一道工序。光伏组件工艺简述光伏组件工艺简述16.16.焊带裁剪焊带裁剪目的：剪切焊带和汇流带目的：剪切焊带和汇流带设备：自动切割

22、机设备：自动切割机PPEPPE：防割手套：防割手套工艺简述工艺简述工艺简述工艺简述：根据排版图纸中对于焊带和汇流带尺寸：根据排版图纸中对于焊带和汇流带尺寸的要求，将整卷带材剪切成小段。的要求，将整卷带材剪切成小段。光伏组件工艺简述17.17.激光划片激光划片目的：切割电池片到规定的尺寸。目的：切割电池片到规定的尺寸。设备：激光切割机设备：激光切割机PPEPPE：棕色防护境、防护手套：棕色防护境、防护手套工艺简述：根据工艺规定对存在瑕疵的电池片进行工艺简述：根据工艺规定对存在瑕疵的电池片进行切割成可利用的小规格电池片。切割成可利用的小规格电池片。ApplicationsnTelecommunications installationsn Roadside signs and lightening nCall Boxes nSolar-powered vehicles nSolar water heating system nSpace flightWherever electricity is needed,the solar cell can be used.Shenzhou VI space capsule