戈 鵬

（華陽(yáng)新材料科技集團(tuán)， 山西 陽(yáng)泉 045000）

引言

光伏組件是把光伏電池片進(jìn)行連接封存，該設(shè)備可以輸出直流電，但在最小狀態(tài)下無(wú)法將其分成兩部分之后在進(jìn)行重組安裝。對(duì)于單體太陽(yáng)電池片不能作為電源使用，而是要將它進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)之后才能使用，連接起來(lái)以后再將電池片封存形成光伏組件。光伏組件在太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)程中有效的將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，發(fā)揮著重要的作用。

1 光伏組件產(chǎn)品影響因素

1.1 電池片原料因素

光伏組件在加工投入使用的時(shí)候?qū)ν庑Q(chēng)使命壽命有限期為25 年，但實(shí)際使用2～3 年以后電性能一致性表現(xiàn)的非常差、功率減退的問(wèn)題更加的突出，不能滿足使用壽命的要求。造成這一現(xiàn)象的主要因素為：電池片的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，在質(zhì)檢方面沒(méi)有嚴(yán)格的把關(guān)；檢測(cè)和分檢的時(shí)候沒(méi)有按照相關(guān)的規(guī)定執(zhí)行，對(duì)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)玩忽職守。因此，在生產(chǎn)加工太陽(yáng)電池組件的過(guò)程當(dāng)中，由于太陽(yáng)能電池的成本占有相當(dāng)高的比例，所以在選材的時(shí)候要重點(diǎn)考慮那些高質(zhì)量的電池片，為電池組件能夠保持高強(qiáng)度的一致性能奠定良好的基礎(chǔ)[1]。

1.2 加工工藝因素

在對(duì)電池組件焊接過(guò)程中，焊接的溫度和時(shí)間的控制尤為的重要，適宜的焊接溫度和準(zhǔn)確的焊接時(shí)間保障了太陽(yáng)能電池組件的質(zhì)量。如果在焊接的時(shí)候出現(xiàn)溫度過(guò)低的現(xiàn)象，會(huì)直接影響著焊接的效率，造成焊接失敗。溫度過(guò)高，使電池片發(fā)生了變形，最后導(dǎo)致破裂。經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐表明，單焊工藝的最佳焊接溫度為370～385℃之內(nèi)。比如說(shuō)，在貼合過(guò)程中，組件內(nèi)的空氣被真空泵抽空之后，電池模塊的貼合質(zhì)量會(huì)隨著加熱的溫度不斷變化，一旦出現(xiàn)溫度過(guò)低時(shí)，大大減弱了組件內(nèi)部材料的黏接強(qiáng)度。如果溫度出現(xiàn)偏高的現(xiàn)象，在很大程度上容易導(dǎo)致組件內(nèi)部材料的質(zhì)量發(fā)生變異，終上所述，加熱的溫度在150～155℃之間最好。

1.3 生產(chǎn)環(huán)境因素

想要生產(chǎn)出高品質(zhì)的組件產(chǎn)品，就要嚴(yán)格地把控好工作環(huán)境的正常溫度、所需的濕度以及干凈整潔的衛(wèi)生環(huán)境。比如，在國(guó)內(nèi)的很多組件加工企業(yè)，在對(duì)組件進(jìn)行生產(chǎn)加工的過(guò)程中，大部分的加工程序都是人工進(jìn)行操作的，非常容易引起人為污染，特別是在工藝方面要求極高，任何一項(xiàng)工藝都禁止裸手去碰觸電池。此外在生產(chǎn)設(shè)備上也需要很高的要求，設(shè)備最好是擁有現(xiàn)代化先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)含量，較強(qiáng)的穩(wěn)定性能。比如在覆膜過(guò)程中，覆膜設(shè)備性能的選擇是非常重要的，溫度控制精度小于1 ℃，溫度均勻性小于2 ℃，這樣才能有效地保障產(chǎn)品擁有過(guò)硬的質(zhì)量[2]。

1.4 助焊劑因素

助焊劑的質(zhì)量直接影響著組件的內(nèi)部腐蝕程度以及焊接點(diǎn)的接連狀態(tài)。大部分生產(chǎn)產(chǎn)商在選取助焊劑的時(shí)候，往往太過(guò)多的糾結(jié)在助焊劑的作用，忽略了助焊劑具有高度的腐蝕性。在焊接的過(guò)程中，助焊劑直接接觸到電池芯片表面的EVA，長(zhǎng)時(shí)間的使用就會(huì)發(fā)生各種不同的問(wèn)題。其正確的使用方法是選擇具有免洗功能的中性助焊劑，有效地獲取了更高的工藝需求，大大降低了殘留物的產(chǎn)生。

1.5 EVA 因素

一旦組件內(nèi)部EVA 表面出現(xiàn)大面積發(fā)黃、產(chǎn)生斑點(diǎn)，造成這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是因?yàn)榻M件內(nèi)EVA與其它物質(zhì)發(fā)生了質(zhì)變，歸根到底是因?yàn)镋VA 的選取材料質(zhì)量太差、生產(chǎn)工藝錯(cuò)誤以及儲(chǔ)存的環(huán)境不恰當(dāng)?shù)?。如果EVA 的關(guān)聯(lián)度性能太差，起伏不定，很容易導(dǎo)致組件在使用的過(guò)程中膨脹收縮，甚至還會(huì)增加電池接觸的電阻力，電池片出現(xiàn)裂痕及短路現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)強(qiáng)光的直射，組件內(nèi)部的局部溫度快速的升高，電池有可能隨時(shí)出現(xiàn)爆裂，最終導(dǎo)致太陽(yáng)能電池組件無(wú)法發(fā)揮作用。此外，光伏組件電性能的降低與EVA 的質(zhì)量有著直接的關(guān)系。為此，在使用EVA 的時(shí)候，有必要加強(qiáng)嚴(yán)格控制儲(chǔ)存的環(huán)境，應(yīng)置于恒溫、恒濕、黑暗、陰涼的環(huán)境當(dāng)中，包裝被打開(kāi)后要在24 h 之內(nèi)使用[3]。

2 光伏組件加工工藝

2.1 檢測(cè)電池片

檢測(cè)電池片的目的是檢驗(yàn)電池片的外觀是否有刮痕、尺寸是否適中、翹曲度是否靈活等外在的條件，在特殊的光照條件下檢查電流的穩(wěn)定性，特殊的溫度條件下檢測(cè)電壓的穩(wěn)定性等，檢測(cè)時(shí)應(yīng)使用專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的檢測(cè)儀器和設(shè)備，要使儀器在反復(fù)檢測(cè)的過(guò)程中依舊保持1%以內(nèi)的精準(zhǔn)度，來(lái)保障測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 單焊電池片

單焊電池片就是把單獨(dú)的電池片進(jìn)行焊接。一般來(lái)說(shuō)，電池的正面，即有柵格線的一側(cè)，焊接有焊接帶。焊接時(shí)，先將焊接帶水平放置在蓄電池主柵線上，用左手壓住焊接帶一端的三分之一，另一端與第一柵線接觸（或工藝要求的位置）。正確的操作方法是用右手握住烙鐵，按左右方向或從上到下按壓烙鐵。具體方向以電池和焊錫帶的放置方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)。在此過(guò)程中需要注意的是，烙鐵頭的起點(diǎn)應(yīng)超出單片機(jī)左緣0.5 mm，烙鐵頭的焊接表面應(yīng)始終靠近焊條。最后，要保持焊接表面的光滑不能有瑕疵，另外還要保證焊接非常堅(jiān)固，不存在假焊、毛刺、錫渣等。

2.3 串焊電池片

串聯(lián)焊接電池片的操作方法如下：一般情況下，在專(zhuān)用加熱平臺(tái)上進(jìn)行甲焊，將單焊電池片的正面向下放置在平臺(tái)上，按壓電池片讓其與加熱平臺(tái)表面親密接觸，按照固定的間距，在用烙鐵將焊錫條從后一個(gè)電池焊到前一個(gè)電池的后電極。最后，在完成串焊的整個(gè)操作過(guò)程后要保持電池片外觀完整無(wú)暇，沒(méi)有任何的凸點(diǎn)和假焊，焊條依舊保持平整的狀態(tài)[4]。

2.4 層疊

對(duì)于不同的光伏組件模型，對(duì)重組部分的技術(shù)要求、覆膜方法和操作順序的要求也會(huì)有所不同。通常情況下把預(yù)先準(zhǔn)備好的滿足工藝需求的鋼化玻璃放在疊加操作臺(tái)面上，將其絨面朝上。首先，將切割后的EVA 薄膜放在鋼化玻璃上并鋪平，在將EVA光滑的那一面與鋼化玻璃的絨面放在一起。在進(jìn)行鋪設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，要注意根據(jù)具體工藝要求在四角處留下一定的毛坯（一般5 mm）。其次，將與組件板類(lèi)型一致的定位模板放置在EVA 上。第三，根據(jù)模板定位正負(fù)極的提示，將電池組、背板切割條、EVA切割條正確放置在EVA 上。注意電池組、后板切割條、EVA 切割條的正負(fù)方向，根據(jù)具體要求，測(cè)量電池的距離。必要時(shí)可根據(jù)模板調(diào)整位置，然后取出裁剪好的匯流帶，按模板焊接，焊接完成后，應(yīng)按工藝要求將條形碼粘貼在后板切割條或匯流帶上。最后，將切割好的EVA 和后板平放，并測(cè)量匯流帶引出線，以保證在后期安裝接線盒時(shí)，匯流帶的引出線滿足所需的長(zhǎng)度要求。層疊材料示意圖如圖1 所示。

圖1 層疊材料

2.5 層壓

層壓所使用的設(shè)備稱(chēng)為層壓機(jī)。其具體操作步驟如下；首先根據(jù)具體要求調(diào)節(jié)溫度，然后將四氟布（或其他能保護(hù)組件表面防止污染的防護(hù)材料）放置在層壓機(jī)的上料平臺(tái)上，放置好組件，再一次把四氟布蓋在上面，最后進(jìn)行層壓手續(xù)操作。層壓的最終目的是層壓后的組件內(nèi)部不能含有破碎的芯片、出現(xiàn)裂紋、氣泡等，對(duì)層壓機(jī)內(nèi)部加熱平臺(tái)的溫度要定時(shí)測(cè)量，以此來(lái)保證平臺(tái)表面加熱溫度始終保持良好的穩(wěn)定性能。

2.6 安裝邊框和接線盒

根據(jù)組件的安裝要求，框架工藝有不同的要求。在框架內(nèi)填充硅膠，再將框架安裝好；組件周?chē)灿心z帶，然后再安裝框架。一般，產(chǎn)品大多是充滿硅膠，也就是說(shuō)，大約1 mm 厚的硅膠穿孔的槽架，然后嵌入的組件和固定，最后的組件和框架的連接是均勻地涂上硅膠進(jìn)行固定。

接線盒的安裝與接線盒的類(lèi)型有關(guān)。通常的方法是在出線根部、接線盒周?chē)统鼍€孔周?chē)⑸涔枘z。根據(jù)工藝要求，將接線盒安裝在組件背面指定位置，將母線插入接線孔內(nèi)進(jìn)行檢查。檢查連接母線的牢度，調(diào)整回流帶外露的位置，避免開(kāi)路。如有需求，應(yīng)在接線盒內(nèi)部填充膠水，增加密封性[5]。光伏組件安裝流程圖如下頁(yè)圖2 所示。

圖2 光伏組件安裝流程

安裝完畢后，應(yīng)置于恒溫高濕環(huán)境中養(yǎng)護(hù)。一般濕度越高，固化速度越快。

3 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)光伏組件生產(chǎn)加工的過(guò)程中，每一個(gè)環(huán)節(jié)都及其的重要，想要生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品就必須選取優(yōu)質(zhì)的原材料、優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境、先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)一定要把好關(guān)卡，絕對(duì)不能濫竽充數(shù)，要定期進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，打造新型的技術(shù)人才。只有不斷強(qiáng)化自己，加強(qiáng)創(chuàng)新精神才能在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)下立于不敗之地，為光伏領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展創(chuàng)建新的臺(tái)階，將光伏作用發(fā)揮到極致。