双玻组件工艺技术规范.docx
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双玻组件工艺技术规范
双玻组件工艺技术规范
一．双玻组件工艺流程图
双玻双面组件的结构草图如下：
图1：
外观示意图
图:
2：
组件层次结构示意图
图3：
双玻组件电池片互联示意图
双玻组件的典型性能参数
型号
双玻组件60片
标称功率（Pm）
功率容许公差
0~+5W
最佳工作电压（Vm）
最佳工作电流（Im）
开路电压（Voc）
短路电流（Isc）
短路电流（Isc）温度系数
0.07%/°C
开路电压（Voc）温度系数
-0.35%/°C
功率的温度系数
-0.45%/°C
尺寸
重量
绝缘性能
≥100MΩ
耐压
DC3600V
耐风压
60m/s（200kg/平方米）
耐冲击（冰雹测试）
25mm（1inch）at23m/s（52mph）
转换效率
使用寿命
25年
保质期
注：
温度系数仅供参考，具体数据以所使用电池片的温度系数为准。
二、双玻组件的原材料说明
1.电池片
晶体硅太阳组件所用的电池片尺寸为156.75mm×156.75mm的方片，典型电性能参数如下：
型号
尺寸
转换效率
最大功率
最佳工作电压
最佳工作电流
开路电压
短路电流
N型双面
156.75×156.75
156.75mm×156.75mm晶体硅太阳方片外型图如下：
双面双玻组件由60片156.75mm*156.75mm单晶晶硅电池片串联组成，应确保每个组件所用电池单片的电性能一致性良好，一般组件的电性能是通过单片的串、并联来实现的，每个组件所用到的单片都必须确保它们有高度的电性能一致性，否则将对成品组件的电性能造成较大的影响。
在组件制造时，要对电池片性能进行分选，不允许将电性能差异较大的电池片串联在同一块组件中。
电池片的选购原则一般如下：
a）一般选用国际国内知名厂商生产的电池片（每批的电性能一致性较有保障）；采用当前先进工艺制作的电池片；
b）按实际生产需求挑选合适的具有较高的性价比的厂家单片；
c）色泽一致性要求要好
d）一批单片要求破损，裂缝，缺角率控制在检验文件规定的范围内。
参考《GB/T12632》单晶体太阳电池总规范，对多晶硅电池来料质量提出要求。
2钢化玻璃
采用低铁钢化绒面玻璃（又称为白玻璃），厚度3.2mm,在太阳电池光谱响应的波长范围内（320-1100nm）透光率达91.5%以上（镀膜玻璃要求透光率在93.5%以上），对于大于1200nm的红外光有较高的反射率。
此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射，透光率不下降。
玻璃通过或符合国家标准GB/T9963和GB2828-87。
用作光伏组件封装材料的钢化玻璃，对以下几点性能有较高的要求
a）抗机械冲击强度
b）表面透光性
c）弯曲度
d）外观
3.EVA
晶体硅太阳电池封材料是EVA，它是乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物，化学式结构如下
（CH2—CH2）—（CH—CH2）
|
O
|
O—O—CH2
EVA是一种热融胶粘剂，常温下无粘性而具抗粘性，以便操作，经过一定条件热压便发生熔融粘接与交联固化，并变的完全透明，长期的实践证明：
它在太阳电池封装与户外使用均获得相当满意的效果。
固化后的EVA能承受大气变化且具有弹性，它将晶体硅片组“上盖下垫”，将硅晶片组包封，并和上层保护材料玻璃，下层保护材料玻璃利用真空层压技术粘合为一体。
另一方面，它和玻璃粘合后能提高玻璃的透光率，起着增透的作用，并对太阳电池组件的输出有增益作用。
EVA厚度在0.4mm～0.6mm之间，表面平整，厚度均匀，内含交联剂，能在130-150℃固化温度下交联，采用挤压成型工艺形成稳定胶层。
EVA主要有两种：
①快速固化②常规固化，不同的EVA层压过程有所不同。
采用加有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂的厚度为0.4mm的EVA膜层作为太阳电池的密封剂，使它和玻璃、TPT之间密封粘接。
用于封装硅太阳能电池组件的EVA，主要根据透光性能和耐侯性能进行选择。
EVA具有优良的柔韧性，耐冲击性，弹性，光学透明性，低温绕曲性，黏着性，耐环境应力开裂性，耐侯性，耐化学药品性，热密封性。
EVA的性能主要取决于分子量（用熔融指数MI表示）和醋酸乙烯脂（以VA表示）的含量。
当MI一定时，VA的弹性，柔软性，粘结性，相溶性和透明性提高，VA的含量降低，则接近聚乙烯的性能。
当VA含量一定时，MI降低则软化点下降，而加工性和表面光泽改善，但是强度降低，分子量增大，可提高耐冲击性和应力开裂性。
不同的温度对EVA的胶联度有比较大的影响，EVA的胶联度直接影响到组件的性能以及使用寿命。
在熔融状态下,EVA与晶体硅太阳电池片，玻璃产生粘合，在这过程中既有物理也有化学的键合。
未经改性的EVA透明，柔软，有热熔粘合性，熔融温度低，熔融流动性好。
但是其耐热性较差，易延伸而低弹性，内聚强度低而抗蠕变性差，易产生热胀冷缩导致晶片碎裂，使得粘接脱层。
因此通过采取化学胶联的方式对EVA进行改性，其方法就是在EVA中添加有机过氧化物交联剂，当EVA加热到一定温度时，交联剂分解产生自由基，引发EVA分子之间的结合，形成三维网状结构，导致EVA胶层交联固化，当胶联度达到72%以上时能承受大气的变化，不再发生热胀冷缩。
测定胶联度原理：
通过二甲苯萃取样品中未胶联的EVA，剩下的未溶物就是已经胶联的EVA，假设样品总量为W1，未溶物的重量为W2，那么EVA的胶联度就为W2/W1*100%。
1.功能介绍
a）.封装电池片，防止外界环境对电池片的电性能造成影响。
b）.增强组件的透光性。
c）.将电池片，钢化玻璃，TPT粘接在一起，具有一定的粘接强度。
2.材料介绍
作光伏组件封装的EVA，主要对以下几点性能提出要求
a）.熔融指数影响EVA的融化速度。
b）.软化点影响EVA开始软化的温度点。
c）.透光率对于不同的光谱分布有不同的透过率，这里主要指的是在AM1.5的光谱分布条件下的透过率。
d）.密度胶联后的密度。
e）.比热胶联后的比热，反映胶联后的EVA吸收相同热量的情况下温度升高数值的大小。
f）.热导率胶联后的热导率，反映胶联后的EVA的热导性能。
g）.玻璃化温度反映EVA的抗低温性能。
h）.断裂张力强度胶联后的EVA断裂张力强度，反映了EVA胶联后的抗断裂机械强度。
i）.断裂延长率胶联后的EVA断裂延长率，反映了EVA胶联后的延伸性能。
j）.张力系数胶联后的EVA张力系数，反映了EVA胶联后的张力大小。
k）.吸水性直接影响其对电池片的密封性能。
l）.胶连率EVA的胶联度直接影响到它的抗渗水性。
m）.剥离强度反映了EVA与玻璃的粘接强度。
n）.耐紫外光老化:
影响到组件的户外使用寿命。
o）.耐热老化:
影响到组件的户外使用寿命
p）.耐低温环境老化:
影响到组件的户外使用寿命
4.接线盒
组件电池的正，负极从玻璃孔引出后需要一个专门的电气盒来实现与负载的连接运行。
接线盒的作用：
a）电极引出后一般仅为数条镀锡条，不方便与负载之间的电气连接，需要将电极焊接在成型的便于使用的电接口上。
b）引出电极时密封性能被破坏，这时需涂硅胶弥补，接线盒同时起到了增加连接强度，美观的作用。
通过接线盒内的电导线引出了电源正负极，避免了电极与外界直接接触老化。
1、接线盒的材料选用
接线盒应由ABS或PPO工程塑料注塑制成，并加有防老化和抗紫外辐射剂，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接在TPT表面。
汇流带引入与电缆引出线均为插接式或焊接式。
2、接线盒的IP等级
组件用接线盒IP等级最低要求为IP67。
5.硅胶
主要用来粘接、密封。
a）粘接铝合金和层压好的玻璃组件并起到密封作用
b）粘接接线盒与TPT，起固定接线盒的作用。
硅胶的选用要求参考GB/T14683《硅酮建筑密封胶》，拟订组件用硅胶选用说明如下:
a）容易使用，单一组分，无需混合，可用普通的打胶枪施用。
b）固化成坚固的、弹性密封，具有在接口或接口附近抵受移动的能力。
c）固化时间要求不可太长。
d）可于任何季节使用。
e）优异的耐侯、抗紫外线、振动、潮湿、臭氧、极端温度、空气污染、清洁剂、以及许多溶剂。
f）不垂流；可用与垂直以及架空接口。
g）多颜色选择。
三、工艺流程说明：
3.1物料准备
1、电池片的准备
2、焊带准备
3、EVA的裁剪
4、钢化玻璃的选择与清洗
双玻组件正面玻璃要求要有较高的透过率，一般采用超白低铁钢化玻璃，透光率应>93%。
背面玻璃由于起主要的支撑、承压作用，厚度应该根据光电玻璃建材安装的部位以及抗风压要求等决定，为增强透光性，底层玻璃选用浮法钢化玻璃，以避免热应力的破坏。
在使用前选择无划痕、无缺角、无崩边的钢化玻璃，选好后用无水酒精对其进行清洗，保持与EVA接触面的干净，以防灰尘的带入。
5、密封胶
密封胶也是密封工序所用到的，密封胶是盘型带状的宽约1.5cm。
根据每天的生产产量来准备所用的大致数量。
6、分体式接线盒的准备
3.2、电池片串焊
1）、目的：
将电池片串联起来。
2）、主要设备和物料
（1）主要设备及工具：
先导串焊机
（2）主要物料：
电池片、焊带、助焊剂。
3）、串焊前准备
（1）按要求穿戴好无尘服、无尘帽、口罩、棉手套、橡胶手指套、静电鞋以及对工作台面进行清洁整理。
（2）对工作中所使用到的仪器进行准备和检查。
将串焊机预热，温度控制在355℃～385℃
4）、串焊步骤
（1）根据图纸资料间距要求，进行工艺参数的设定，先对电池片进行初步焊接，做焊接拉力测试，和首串评审测试。
（2）将串焊合格的电池片放在串焊托盘上，待焊完一件组件数量后将串焊托盘放在串焊周转车上，转移到下一工序使用。
电池片的摆放方式和焊接如图4
图4电池片的摆放方式和焊接
5）、质量要求及注意事项
（1）质量要求
①不能有隐裂、裂片、V型尖角、缺角、崩边、脏污，焊接时不能有锡渣锡堆和虚焊。
②串焊电池片露白不超过背栅宽度的三分之一，单个电池片偏出主栅线长度不超过1mm。
③电池片串间距符合图纸要求，两串电池片正负极相反放置，串间距在5mm以内的，两串间梯度差不超过1mm，串间距在5mm以外的，1米距离目视无明显梯度差，串总长度误差不超过2mm。
（2）注意事项
①焊接过程中，安全使用电烙铁，防止烫伤自己或他人。
②焊接过程中戴好口罩，开启排风扇，避免吸入过多焊接时产生的气体，造成身体伤害。
③置片取串应小心轻放，避免造成隐裂或破片。
④焊接在保证质量的前提下，尽量一次焊接完成，避免电池片重复受热造成损伤。
⑤组长每四小时对串焊机进行测温，记录填写《焊接温度记录表》。
6）、异常处理
（1）电池片片串间距长短不一时，停止焊接，串焊中发现焊带无法焊接牢固，往焊带上涂抹一层助焊剂在进行焊接。
（2）若串焊过程中出现批量虚焊或破片时，立即停止焊接并报告班组长。
3.3层叠
1、目的：
按照图纸要求将电池串连接成一个电池板，用玻璃、胶片将电池片夹好为后工序做准备。
2、主要设备和物料
1）、主要设备及工具：
电烙铁、电焊台、钢直尺、美工刀、镊子、塑料圈、隔热板。
2）、主要物料：
电池片串、汇流带、EVA胶膜、钢化玻璃、酒精、无尘布。
3、层叠前准备
1）、按要求穿戴好无尘服、无尘帽、口罩、棉手套、橡胶手指套、静电鞋以及对工作台面进行清洁整理。
2）、准备本工序所需物料、图纸及工具，对工作中所使用到的仪器进行准备和检查，将电烙铁预热，温度控制在355℃～385℃。
4、层叠步骤
1）、用无尘布和酒精清洁钢化玻璃，待酒精挥发干净后在铺上EVA胶膜。
2）、将串焊完成的电池片摆在EVA上，并依照图纸资料对电池片进行正负极摆放和间距定位，在间距定位时钢直尺轻轻接触电池片的边缘。
3）、铺盖上层EVA留出需焊接汇流带的电池片，铺盖前后EVA胶膜保持干净污染。
4）、根据图纸资料了引出引出线，并将多余焊带头剪掉，焊接时将隔热板垫在EVA与焊接点之间。
5）、在组件边缘垫放置塑料圈，塑料圈不能压到电池片边缘，盖上钢化玻璃，待上下玻璃位置对准无叠差是，依次去掉塑料圈。
6）、用美工刀将组件边缘多余EVA胶膜切掉，刀片与玻璃平面成45°角，EVA余料5～8mm。
层叠部分步骤图如2.4
图2.4层叠部分步骤
5、质量要求及注意事项
1）、质量要求
（1）汇流带与涂锡带焊接须平滑牢固，外观良好无虚焊。
（2）组件内电池片正负极的连接及方向必须符合图纸要求。
（3）组件内电池片定位需按照图纸资料标明尺寸，严格控制误差：
串与串间距≤5mm，偏差不超过1mm，串与串间距≥5mm，偏差不超过2mm。
（4）组件内不允许有异物，但若异物存在电池片、玻璃、EVA胶膜上不可去除；且异物大小不超过1×1mm，数量不超过2个的话，经质检与技术员的确认可以流入下一工序
（5）引线数目、位置、连接方式符合图纸要求，引线长度满足接线盒安装要求
（6）最大允许叠差：
长度或宽度小于1m时，叠差不超过1mm；长度或宽度大于等于1m小于2m时，叠差不超过2mm；长度或宽度大于等于2m小于4m时，叠差不超过3mm。
2）、注意事项
（1）员工在搬运玻璃时需小心谨慎，以免玻璃滑落或撞坏而伤及自己或他人。
（2）焊接汇流带时，安全使用烙铁，以免烫伤自己或他人。
（3）合片时，小心玻璃压伤手指，用美工刀去除多余EVA胶膜时注意安全，以免伤到自己或他人。
（4）作业过程中用酒精清洁玻璃或电池片表面的脏污，带酒精我完全挥发后在投入使用。
（5）更换电池片时，需选择与原电池片功率、颜色一致的，连接方式与原来一致。
（6）确定组件正负极连接正确，内部无异物时在合片，合片时玻璃轻轻合盖。
（7）若组件采用背面开孔出线方式，则出线孔需填塞细碎EVA,致孔深三分之二。
（8）合片结束后，半成品组件上面不能施加任何物品，以避免组件内电池片破损。
（9）抽除塑料圈时，在固定玻璃位置后逐个缓慢依次抽出。
（10）生产不同规格组件时，需生产，技术和质检三方确定首件无误后方可批量层叠。
6、异常处理
1）、合片时上下玻璃尺寸误差较大引起叠差的，挑选误差较小的玻璃合片。
3.4EL检验
目的：
用成像原理检测层叠后的组件是否存在不良的现象，以免流入下一道工序。
检验前准备：
1.操作人员严格按要求佩戴劳保用品，严禁裸手接触物料；
2.操作人员要检验设备是否正常，夹具上是否有异物残留，做好6S；
3.5层压
1）目的：
将铺设好的光伏组件放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA融化并加压，使融化的EVA流动充满玻璃、电池片和玻璃之间的间隙，同时通过挤压排出中间的气泡，将电池片和玻璃紧密的粘连在一起，最后降温固化。
2）设备和物料准备：
层压机、定位胶带、剪刀、封边木条。
3）层压前准备：
1.操作人员严格按要求佩戴劳保用品，严禁裸手接触物料；
2.玻璃纸整齐放在层压机进料段与流水线对接处下面；
3.开机要求：
由主操人员开机，生产操作人员进行点检设备；
4.检查各流水线、层压机电机线路连接是否正确，各个层压机与流水线的信号对接是否正确；
5.层压机停机后再次开启必须先空压2~3次；
6.检查高温布、硅胶板清洁度及完好状况，清洁度不达标需及时清理、完好状况不达标需及时更换。
7.气源压力:
0.5-0.8Mpa,40秒内真空度应达到-98Kpa；
8.上室充气速度5~10KPa/秒。
层压步骤
1.按工艺要求设置好温度、抽空计时、加压计时、层压计时等参数，并填写《层压机热板温度点检表》；
2.将中检、EL检测合格的组件传送到位；
3.垫高温布、固定封边木条，注意木条到组件边缘的距离大约为10mm；
1）前后两块组件间距为8-10cm，左右组件不要超过台面胶板边缘警戒线；
2）在进料时两位操作员工分别站在层压机进料段两边，两人分别拉住高温布的两个角，垫在在钢化玻璃面，与组件两角对齐，自动进料时松开，让高温布随组件一同上料高温布需超过垫到组件面积的100%；
3）垫好2-4块组件的高温布后，停止进料传送带，开始固定封边木条，并把引出线孔用高温胶布密封，固定好后，把进料端的高温布折叠起来，然后启动进料传送带开始层压。
4.层压后质量要求
组件外观：
整体颜色均匀一致、无明显色差，不能出现脱层现象；
内部尺寸：
汇流条到玻璃的距离，60片：
21-23mm、42-43mm；电池串到玻璃长边的距离，60片：
16-18mm
内部结构：
电池串没有位移，没有出现脱焊的想象，无裂片等电池片不良现象，中间无气泡，异物等不良现象
层压机工艺参数：
层压一段
层压二段
参数设置
设定值
参数设置
设定值
抽真空时间（s）
180
抽真空时间（s）
10
上抽真空延迟（S）
20
上抽真空延迟（S）
10
加压1（Kpa）
-75
加压1（Kpa）
-75
加压1保持（s）
240
加压1保持（s）
20
加压2（Kpa）
-60
加压2（Kpa）
-60
加压2保持（s）
60
加压2保持（s）
20
加压3（Kpa）
-35
加压3（Kpa）
-35
层压时间（s）
120
层压时间（s）
560
下抽空时间（S）
900
下抽空时间（S）
900
下充气时间（s）
40
下充气时间（s）
40
工艺温度（℃）
130.0
工艺温度（℃）
138.0
温度上限（℃）
155.0
温度上限（℃）
155.0
温度下限（℃）
0.0
温度下限（℃）
0.0
5.异常处理
1）层压结束后层压机如不开盖，及时通知现场管理人员和设备人员，实行手动开盖取料；
2）将流程卡贴在对应组件上，检查电池组件背面是否有凹坑、褶皱等不良现象，然后进入下一次的层压加工过程；
3）如果有凹坑时，必须及时检查高温布上是否有残留的EVA或异物，并及时清理；
4）运行过程中每10腔清洁一次高温布。
5）硅胶板使用达规定次数或时间时（参照硅胶板使用说明）需联系机修更换。
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