的环境污染,资源与生态破坏,因而正逐步转向开发可再生能源及其综合利用。
我国拥有丰富的新能源与可再生能源供开发利用,为了保证人类社会稳定持久的能源供应,必须优化现有的以资源有限不可再生的石化能源为基础的世界能源结构,建立资源无限可以再生多样化的新的能源结构,走经济社会可持续发展之路。
光伏发电独具许多优点,如安全可靠,无噪声,无污染,能量随处可得,不受地域限制,无需消耗燃料,无机械转动部件,故障率低,维护简便,可以无人值守,建设周期短,规模大小随意,无需架设输电线路,可以方便地与建筑物相结合等这些优点都是常规发电和其它发电方式所不及的我国近几年光伏技术发展很快,太阳电池的生产和光伏发电系统的应用水平不断提高但是,我国发展光伏产业的主要障碍与太阳电池组件封装工艺研究国际上样,仍然是太阳电池的成本高,限制大量推广应用因此,太阳利用技术研究应针对降低太阳电池成本这主要目标,而决定成本的关键因素是太阳电池的转换率和产业规模从世纪年代以来,光伏发电技术研发的主要目标是降低电池的成本,目的是使得光伏发电的成本能够与常规发电相当要想降低太阳电池的成本,是降低太阳电池的制造成本,二是提高太阳电池的转换效率,其中提高太阳电池的转换效率是至关重要的因素太阳电池产业现状世纪年代以来太阳能光伏产业的发展特别迅速,年的平均年增长率为年的平均年增长率为年太阳电池与组件产量为,累计装机。
年太阳电池与组件产量为,安装量见图。
光伏发电已成为发展最快的可再生能源发电技术。
根据光伏市场需求预测,到年,全世界光伏市场年安装量将达到。
近几年,我国的太阳电池生产量也以惊人的速度增长着。
年太阳电池生产量约为,年达到,比年增长,到年达到,比年增长,其增速超过世界上任何个国家。
到目前为止,全国太阳电池组件的生产厂家已超过家,而且还在不断增加太阳电池组件的生产能力已大于,其制造技术与产品质量已可与国外先进国家的产品相媲美。
图年世界太阳电池与组件安装量太阳电池组件封装工艺研究第章太阳电池组件的封装技术为了将太阳电池片串联或并联获得所需的输出功率,同时也为了保护太阳电池不受机械损伤和环境损害,太阳电池须通过胶封层压等方式封装成组件。
大面积太阳电池组件通常采用真空层压封装工艺用两层热熔性胶膜将太阳电池片夹在中间,通过真空加热层压使胶膜将电池片低铁钢化玻璃正面盖板和聚氟乙烯复合膜背板黏合为体,周边用铝合金边框固定,见图。
小功率太阳电池组件常采用环氧树脂封装,见图。
还有采用双面玻璃封装的太阳电池组件,见图,这类组件外形美观,可部分透光,已广泛应用于光伏建筑。
图太阳电池组件封装结构组件封装的基本技术要求组件封装要求组件的工作寿命在以上,即使用,效率不低于初始效率太阳电池组件封装工艺研究的良好的密封性能和电绝缘性能绝缘电阻不能低于足够的机械强度紫外辐照下的稳定性好效率损失小电池之间通过互连条连接可靠封装成本低。
封装材料用于真空层压封装太阳电池的材料主要有玻璃或复合薄膜,如或互连条铝框和接线盒等。
改性胶膜以为原料,添加改性剂后加热挤出成型而制得的胶膜。
透光率大于交联度大于玻璃与胶膜之间剥离强度大于与胶膜之间剥离强度大于适用温度为具有较好的耐紫外光照射性能。
玻璃面板材料需采用透光率高的低铁钢化白玻璃。
厚度多用,在波长范围内,透光率达以上,对于波长大于的红外线有较高的反射率,耐太阳的紫外光辐射性能好,其光谱透过率如图所示。
太阳电池组件用的玻璃光谱透光率背面材料常用复合材料。
复合薄膜具有更好的防潮抗湿和耐候性能。
太阳电池组件封装工艺太阳电池组件封装工艺研究太阳电池组件的工作电压和输出功率应按不同的规格要求设计,其制造工序为电池片检测电池片正面焊接及串焊玻璃电池层叠层压固化装边框安装接线盒和性能检测。
在层压机中压制组件时应正确设置工作温度和抽气层压时间避免进入空气和交联反应时产生氧气,在组件中形成气泡。
烘箱固化时应根据种类设置固化条件,通常固化时温度为左右,时间约。
电池片检测电池测试即通过测试电池的输出电流和电压参数和外观颜色进行分类。
选用的电池片测试设备按般标准要求,光照不均匀度,重复精度。
电池片正面焊接串焊清洗超白钢化玻璃,准备和汇流条等材料,和的裁切尺寸应略大于玻璃。
互连条需预先在助焊剂中浸泡,去除表面氧化物。
焊接时温度控制在。
焊接应牢固,无毛刺虚焊及锡渣,互连条表面光滑美观。
采用无铅焊接,先在电池片正面的主栅线上焊上互连条,然后放在串焊模板上,将后片的互连条与前片件中的太阳电池由焊带相连接导通,焊带般为表面镀锡的铜带,锡层含或等。
焊带的电阻主要受铜带影响,如果电阻值太高的话,组件输出电压会有部分消耗在焊带上,造成电学上的封装损失。
金属的电阻值等于电阻率乘以金属长度再除以金属横截面积。
由于电阻率和长度值固定不易改变,要降低焊带的电阻应考虑增加焊带的宽度和厚度。
若焊带宽度宽于电池的主栅线,会造成遮光面积的增多,降低电池效率,所以焊带宽度也不应变化。
因此考虑增加铜带的厚度,而焊带变厚会带来焊接时电池碎片问题。
因此,需要选用适合宽度和厚度的焊带制作组件,才能防止过多的组件功率损失在焊带上。
焊接工艺也严重影响组件的功率,如果组件焊接过程中存在虚焊漏焊等焊接不良的问题,会造成较高的接触电阻,降低组件的输出电流不合适的焊接工艺还有可能造成电池的电极与硅片脱落,无法收集电流,从而造成封装损失的增加。
太阳电池组件封装工艺研究结论组件的封装损失可分为光学损失和电学损失两种。
前者主要包括玻璃密封胶的透射率限制导致的光的损耗,焊带背板的反射产生的光的二次利用得到的额外附加功率后者来源于电池失配焊带电阻焊接不良等形成的电流损失。
与按效率分档相比,电池按工作电流分档时,组件的功率没有太大区别,电流细分分档对封装损失也没有很大影响,但组件功率的致性更好。
由于电池生产线之间存在差异,单个生产线电池封装的组件比混线电池生产的组件的功率损失要小。
对电池的氮化硅膜与玻璃之间的匹配进行优化后,组件具有较好的减反射效果,有利于提高组件的输出功率。
在不影响组件的长期稳定性和可靠性的前提下,组件的封装材料应选择有助于增加功率输出的辅材,如高透射率的玻璃和密封胶高电导的焊带等,能够进步降低组件的封装损失。
目前国外已普遍使用自动化封装生产线。
由于采用自动化封装生产线初始投资成本和设备的维修费用较高,对操作工人素质也有定的要求,国内还只有极少数厂家开始引进自动化生产线生产太阳电池组件。
采用自动化生产线的优点是人工成本低加工质量可靠特别是外观比较美观碎片率低。
从长远来看,发展自动化封装技术及相应的设备是必然的,因为只有提高自动化水平,才能确保电池组件产品的质量,提高产品的成品率,降低生产成本。
太阳电池组件封装工艺研究参考文献于国强,孙为民,崔积华新能源发电技术北京中国电力出版社,王文静中国光伏产业发展研究报告北京中国可再生能源发展项目办公室,李国雄,许妍,郑智晶,等太阳电池胶膜的研究王德海,江棂,紫外光固材料理论与应用科学出版社,廖华,刘祖明,李杰惠,等透明光伏组件紫外固化封装胶性能研究中国太阳能光伏进展,太阳电池组件封装工艺研究致谢本文是在孔青荣老师的悉心指导下完成的,他的严谨的治学态度渊博的专业知识和对工作的热爱和专注使我受益匪浅。
但是在具体实施的过程中,我还是遇到了相当多当初没有预料的困难,也曾经令我迷茫和彷徨,论文最终的定稿,也没有我当初设想的那么完美,但是总归是自己尽力完成的著作。
然后我要感谢和我在起学习和生活了四年的同学们。
在论文撰写以及平时的学习生活中,都得到了大家的热情关怀和全力帮助,在此表示最真诚的谢意,感谢彭琛琛老师陈勇老师刘波老师李玲老师刘仪柯老师等对我的教育培养。
他们细心指导我的学习与研究,在此,我要向诸位老师深深地鞠上躬。
真诚地感谢学校三年来为我们提供的优越的学习和生活环境以及在毕业设计期间提供的支持。
时光匆匆如流水,转眼便是大学毕业时节,春梦秋云,聚散真容易。
离校日期已日趋临近,毕业论文的的完成也随之进入了尾声。
从开始进入课题到论文的顺利完成,直都离不开老师同学朋友给我热情的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意。
毕业设计论文届题目太阳电池组件封装工艺研究学号姓名彭清二级学院新能源科学与工程学院专业光伏发电技术及应用班级光伏发电班指导教师孔青荣目录摘要第章绪论世界能源利用概况太阳电池产业现状第章太阳电池组件封装技术组件封装的基本技术要求封装材料太阳电池组件封装工艺封装工艺的几个关键技术问题第章组件的几种封装技术胶膜封装真空玻璃封装紫外固化封装第章组件封装的损失光学损失电学损失结论参考文献致谢太阳电池组件封装工艺研究摘要在当前国际能源形势严峻的状况下,各国都在极力寻找可以代替常规化石能源的新能源。
对于人类而言,太阳是非常重要的颗恒星,为人类提供光和热。
太阳高温,高压,蕴藏着巨大的能量,不断的通过光线向宇宙放射,太阳能是人类重要的无污染新型能源。
太阳能作为取之不尽,用之不竭的清洁能源备受人们关注。
随着全球大型地面屋顶太阳能光伏系统的广泛推广与应用,太阳电池的大批量生产已成为趋势,而组件封装也成了太阳电池组件生产的重要环节。
本文主要阐述了太阳电池组件的封装技术,包括封装工艺流程工序控制封装材料和设备的选用等方面,重点讨论封装工艺的些关键技术问题。
通过对光伏组件各种封装工艺的优缺点,晶体硅太阳电池非晶硅太阳电池封装工艺的不同和新型太阳电池组件封装工艺进行分析。
在未来光伏组件生产过程中有着广泛的应用。
关键词太阳电池封装工艺层压胶膜组件,太阳电池组件封装工艺研究第章绪论跨入世纪,人类将面临实现经济和社会可持续发展的重大挑战。
在当今石化能源日益减少,生态环境遭受破坏的情况下,以风能太阳能为代表的清洁可再生能源为人类服务,推动技术进步,改善现有能源结构,实现人与自然的可持续发展有着重要的影响,成为世纪后期的主导。
世界能源利用概况能源是人类社会和经济发展的重要物质基础,能源工业的发展规模和速度影响着社会经济的发展。
目前,自然界中的能源主要有非可再生能源和可再生能源两种。
非可再生能源是指煤石油天然气和原子核能等枯竭的能源可再生能源包括太阳能风能地热能辐射能潮汐能等可持续发展的能源。
日益突出的环境污染问题,很大程度上是由






























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