1、 晶體硅太陽能組件制造工藝組件事業部技術科目 錄一、光伏行業簡介1、行業背景（1）非再生能源：包括煤、石油，天然氣，木材等，地球上的儲備量一定，一旦消耗不可再生。（2）可再生能源：消耗后可得到恢復補充，不產生或極少產生污染物。如太陽能、風能、水能等； 太陽能是未來最清潔、安全和可靠的能源，發達國家正在把太陽能的開發利用作為能源革命主要內容長期規劃，光伏產業正日益成為國際上繼IT、微電子產業之后又一爆炸式發展的行業。2、發展歷史 光伏發電（也稱太陽能發電），就是利用太陽電池直接將太陽光能轉化為電能。早在100多年前，科學巨匠愛因斯坦就發現了光電效應，為人類利用太陽能提供了理論依據。1954年，美

2、國貝爾實驗室研究人員開發出光電轉換效率為4.5%的單晶硅太陽電池，使人類直接利用太陽能發電的夢想成為現實。進入新世紀以來，美國、日本、德國等紛紛制定扶持政策和發展規劃，光伏產業呈現出蓬勃發展的局面，成為全球各國尤其是發達國家關注和爭奪的焦點。3、光伏定義： 利用太陽能的最佳方式是光伏轉換，就是利用光伏效應，使太陽光射到硅材料上產生電流直接發電。以硅材料的應用開發形成的產業鏈條稱之為“光伏產業”，包括高純多晶硅原材料生產、太陽能電池生產、太陽能電池組件生產、相關生產設備的制造等。4、光伏產業鏈單晶/多晶電池組件單晶/多晶電池片單晶/多晶硅片光伏系統集成安裝5、國家政策 光伏能源是一種可持續、無污

3、染、總量大的綠色新能源，應當充分認識太陽能光伏發電的戰略價值和重要意義，切實在國家能源經濟和社會可持續發展的總體部署中予以統籌考慮，提升太陽能光伏產業在國民經濟發展中的戰略地位。通過實施工業轉型升級和可再生能源等相關規劃，統籌制訂產業、財稅、金融、人才等扶持政策，積極促進我國光伏產業健康發展。 十二五”期間，支持骨干企業做優做強，到2015年形成：1家年銷售收入過千億元的光伏企業，3-5家年銷售收入過500億元的光伏企業；3-4家年銷售收入過10億元的光伏專用設備企業。單晶硅電池的產業化轉換效率達到21%，多晶硅電池達到19%，非晶硅薄膜電池達到12%，新型薄膜太陽能電池實現產業化。 到201

4、5年，光伏組件成本下降到7000元/千瓦，光伏系統成本下降到1.3萬元/ 千瓦，發電成本下降到0.8元/ 千瓦時，光伏發電具有一定經濟競爭力；到2020年，光伏組件成本下降到5000元/ 千瓦，光伏系統成本下降到1萬元/ 千瓦，發電成本下降到0.6元/ 千瓦時，在主要電力市場實現有效競爭。 光伏發電原理：利用物理學“光生伏打效應”原理，直接將太陽能轉化為電能。 當太陽光照射在電池表面時電池吸收光能，產生光生電子-空穴對。在電池內建電場作用下，光生電子和空穴被分離，電池兩端分別出現正負電荷積累，即產生“光生電壓”，若在內電場的兩端引出電極并接上負載，則負載中就有“光生電流”通過，從而獲得功率輸出

5、。這種太陽能發電技術也稱為光伏發電。二、光伏發電原理 當晶片受光后，PN結中，N型半導體的空穴往P型區移動，而P型區中的電子往N型區移動，從而形成從N型區到P型區的電流。然后在PN結中形成電勢差，這就形成了電源。(如下面的兩個圖所示） 太陽能是一種輻射能，它必須借助于能量轉換器才能轉換成為電能。這種把光能轉換成電能的能量轉換器，就是太陽能電池。 太陽能電池工作原理的基礎是半導體PN結的光生伏打效應。所謂光生伏打效應就是當物體受到光照時，物體內的電荷分布狀態發生變化而產生電動勢和電流的一種效應。當太陽光或其他光照射半導體的PN結時，就會在PN結的兩邊出現電壓，叫做光生電壓。這種現象，就是著名的光

6、生伏打效應。 理論上講，光伏發電技術可以用于任何需要電源的場合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級電站，小到玩具，光伏電源可以無處不在。光伏發電產品主要用于三大方面：一是為無電場合提供電源，主要為廣大無電地區居民生活生產提供電力，還有微波中繼電源等，另外，還包括一些移動電源和備用電源；二是太陽能日用電子產品，如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地廠各種燈具等；三是并網發電，這在發達國家己經大面積推廣實施。 三、光伏發電應用光伏發電系統主要包含以下幾大部分：1）太陽能組件：將太陽光轉換為電能。2）控制器：對蓄電池的充、放電流進行控制，避免蓄電池的過充，過放。3）蓄電池：儲存電量（并網發電時

7、不需要）。4）逆變器：將直流電轉換為交流電（直流負載時不需要）。5）負載：使用電力的設備。太陽能充電器太陽能手電太陽能路燈屋頂發電并網電站BIPV四、組件生產工藝 組件必須能夠經受像灰塵、鹽、沙子、風雨雪、冰雹、潮濕、濕氣的冷凝和蒸發、大氣污染、每日和季節溫度的變化，以及長時間經受紫外光照射。 光伏發電的核心部件-電池片是180微米左右的薄片，很容易破損。如何保證其25年乃至更長的使用壽命，就依靠優秀的太陽電池組件封裝工藝。 工藝流程圖 組件封裝示例圖組件正面圖組件背面圖物料準備電池片涂錫帶EVA背板鋼化玻璃鋁框密封硅膠接線盒單晶電池：M125: 包含M125 D165/150 (2柵)、M1

8、56 D220 (2/3柵) 等規格:M125 D165:單晶電池片，邊長125mm，對角線165mm，小倒角；M125 D150:單晶電池片，邊長125mm，對角線150mm，大倒角；M156 D220:單晶電池片，邊長156mm，對角線220mm多晶電池：P156 D220:多晶電池片，邊長156mm，對角線220mm，無倒角。類單晶電池：L156 D220:類單晶電池片，邊長156mm，對角線220mm，無倒角。相較于傳統單晶片具備更大發電面積，能耗和成本卻較低；相較于傳統多晶片具備更高的發電效率和更低的衰減。 M125 D150多晶電池片類單晶電池片 M125 D165 M156 D2

9、20 1、電池片細柵線背面主柵線（正極）正面主柵線（負極）藍色氮化硅減反射膜鋁背場2、涂錫銅帶截面圖1、涂錫層成分：60%Sn40%Pb2、釬料：為實現兩種材料（或零件）結合，在其間隙內或間隙旁所加的填充物。我們把溫度低于450的焊接稱為軟釬焊，所用的焊料為軟釬料，如錫基、鉛基、鋅基就屬于軟釬料。軟釬料熔點低于母材熔點，焊接到釬料熔化可以潤濕母材。3、含錫60%、鉛40%的鉛錫合金具有最低的共熔點183。4、Sn能與大多數金屬反應，形成金屬間化合物，但是表面張力大，增加Pb能減小表面張力和粘性，改善潤濕性。焊帶：串接電池片，疏導電流匯流條：實現組件和接線盒的連接3、EVA 使EVA和玻璃結合產

10、生化學鍵后，持久結合在一起，并且EVA以自身優良的透光性能改善玻璃的透光率，起到增透的作用。加熱到一定溫度時，交聯劑分解產生自由基，引發EVA分子間的結合，形成三維網狀結構。 EVA是一種熱融膠，常溫下無粘性而具抗粘性，經過一定條件熱壓便發生熔融粘接與交聯固化，并變的完全透明。 搬運EVA裁切EVA安裝EVA4、背材TPT： 雙面含氟外層PVDF具有良好的抗環境侵蝕能力，中間層具有良好的絕緣性能，內層和EVA具有良好的粘接性能TPE：單面含氟背板裁切背板沖孔5、鍍膜玻璃6、鋁框陽極氧化：電解水，析出氧氣后與陽極鋁框形成致密氧化膜（耐磨、抗腐蝕、良好的電絕緣及高的熱絕緣）作用：1、保護玻璃邊緣；

11、 2、鋁框結合硅膠加強了組件的密封性能； 3、大大提高了組件整體的機械強度（機械載荷）； 4、便于組件的運輸和安裝。鋁材切割實鉚鋁材堆放7、密封硅膠密封硅膠-以聚二甲基硅氧烷為基礎原料的膏狀物。作用：1、將鋼化玻璃與鋁框有機結合在一起，并起到密封絕緣作用； 2、可有效防潮、防曬、防紫外線、耐化學腐蝕及各種惡劣氣候。接線盒底部硅膠接線盒內部灌封膠邊框密封膠8、接線盒將組件引出線與接線盒內部電路連接，接線盒內部線路再與外部線路連接，并且具有防塵防水的作用。 流程圖 涂錫帶焊接到電池正面（負極）的主柵線上，涂錫帶為鍍錫的銅帶，焊帶的長度約為電池邊長的2倍。正面焊接后多出的焊帶在背面焊接時與下一片串聯

12、的電池片的背面電極相連。單焊涂錫帶準備烙鐵壓帶涂錫帶電池片 背面焊接是將N張片電池串接在一起形成一個組件串，電池的定位主要靠一個模具板，操作者使用電烙鐵和焊錫絲將單片焊接好的電池的正面電極（負極）焊接到“后面電池”的背面電極（正極）上，這樣依次將N張片串接在一起并在組件串的正負極焊接出引線。串焊電池片擺放串接周轉托盤檢查電池片 背面串接好且經過檢驗合格后，將組件串、玻璃和切割好的EVA 、背板按照一定的層次敷設好，準備層壓。敷設時保證電池串與玻璃等材料的相對位置，調整好電池間的距離，為層壓打好基礎。排版鋪設玻璃鋪設電池串引出線鋪設背板固定背板絕緣條固定EL測試 層壓1、層壓機的溫度保持很低的溫

13、度，EVA熔化，有流動性，但是交聯速度很慢。真空泵對下室抽真空，組件內部的氣體被抽走。上室保持真空，組件不受壓力。2、EVA固化階段。層壓機溫度升高到一個較高的溫度，EVA發生快速的交聯反應。下室繼續保持抽真空，及時排除固化過程產生的氣體。同時上室充氣，上下室之間的壓力差使層壓機中的橡膠層對組件施加壓力。3、結束階段。EVA固化完成。先是上室抽真空，撤去壓力，然后下室充氣，開蓋。進料操作圖揭開高溫布切邊組件擺放檢查組件鋪設高溫布 與玻璃裝一個鏡框類似給組件裝鋁框，增加組件的強度，進一步的密封電池組件，延長電池的使用壽命。邊框和組件的縫隙用硅膠填充，各邊框間用鋁角連接。 裝框安裝接線盒裝框涂硅膠

14、組件固化 清洗 保證電池組表面以及框架干凈無污漬。刮角揭開鋁框PE保護膜清洗組件正面恒溫區質量控制點中央空調空調柜機恒溫室配置了中央空調和兩臺空調柜機，保證環境溫度為252，濕度為40%75%，使組件恒溫24小時（冬季4小時，夏季2小時）達到標準測試要求。恒溫室兩面墻壁均有溫濕度表對環境溫度和濕度進行監控。溫濕度監控表絕緣耐壓和測試站質量控制點絕緣耐壓測試站功率測試站中央空調標準板放置柜加濕器加濕器絕緣耐壓測試站和功率測試站配置了中央空調、東北角和西南角分別有兩臺大型加濕器，每臺測試儀又分別配有一臺小型加濕器，使測試環境溫度控制在252，測試環境濕度控制在40%75%之間。另有標準版放置柜，保

15、證標準板溫度在251。標準板放置柜旁和墻壁上分別掛有溫濕度監控表，對整個測試環境溫度和濕度進行監控。溫濕度監控表絕緣耐壓和測試站質量控制點紅外測溫溫度測試儀測試光強1000W/，紅外測溫 組件測試：測試的目的是對電池組件的輸出功率進行標定，測試其輸出特性，確定組件的質量等級。絕緣耐壓測試：在組件邊框和電極引線間施加一定的電壓，測試組件的耐壓性和絕緣強度和漏電流大小，保證組件在惡劣自然條件下不被損壞。 組件測試 測試圖 包裝雙片紙箱包裝黏貼條形碼組件檢查大紙箱包裝嘜頭ET_ P_6_60_240_B_B_Z_1(1)-(2)-(3)-(4)-(5)-(6)-(7)-(8)-(9)解釋：(1)公司名稱 ET:ET Solar；FS:Future solar；(2)組件類別 M:單晶；P :多晶；L :類單晶；(3)