组件简单介绍

1、苏州中来光伏新材股份有限公司品管部组件线又叫封装线，封装是太阳能电池生产中的关键步骤，没有良好的封装工艺，多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证，而且还增强了电池的抗击强度。流程图封装结构图电池片玻璃1、 高转换效率、高质量的电池片 ；下面是电池的结构示意图：下面是电池的结构示意图：（1） 金属电极主栅线；（2）金属上电极细栅线；（3）金属底电极；（4）减反射膜；（5）顶区层（扩散层）；（6）体区层（基区层）；背板玻璃EVA焊带硅胶接线盒铝合金边框助焊剂其他 1.1 背板的结构及特点 由多层高分子薄膜经碾压黏合起来的复合膜，主要由三层组成：含氟膜（或其替代物）+

2、PET层(或其替代物）+与EVA粘结层（有含氟膜、改性EVA、PE、PET等）。 特点：特点： 优异的耐侯性优异的耐侯性 低的水汽渗透率低的水汽渗透率 良好的电绝缘性良好的电绝缘性 一定的粘结强度一定的粘结强度经典TPT结构背板图示1.1.1 含氟膜（或其替代物） 主要有PVF（聚偏氟乙烯）、PVDF（聚偏二氟乙烯）、PTFE(聚四氟乙烯）、THV（四氟乙烯、六氟丙烯、偏氟乙烯共聚物）、聚酰胺、改性PET（聚对苯二甲酸乙二酯）等。 各种膜性能对比PVFPVDFPTFETHV聚酰胺改性PET耐侯性优优优优良一般使用温度/ -70110-40150-190260/-260300/与PET黏合一般一

3、般一般良优优加工方式挤出/流延/涂布挤出/涂布涂布挤出挤出挤出一般膜的加工方式有三种：挤出法、流延法、涂布法挤出： 在塑料加工中又称挤出成型或挤塑，在橡胶加工中又称压出。是 指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法流延： 制取薄膜的一种方法。制造时，先将液态树脂、树脂溶液或分散体流布在动行的载体（一般为金属带）上，随后用适当方法将其熟化，最后即可从载体上剥取薄膜。 涂布： 将糊状聚合物、熔融态聚合物或聚合物熔液涂布于纸、布、塑料薄膜上制得复合材料(膜)的方法1.1.2 PET（聚对苯二甲酸乙二酯） 作用作用：降低水汽

4、透过率 优异的绝缘性能 缺点缺点：在高温高湿中容易水解 在紫外光照中易发生光降解 COOCH2CH2COOHOCH2CH2OHnPET (n=聚聚合合度度)现在使用的PET有四川东方DS10 DS11 杜邦238 常州裕兴 MO 等等PET来料要做哪些测试？1.1.3 与EVA粘结层 与EVA粘结层主要有含氟膜和EVA（不同于EVA胶膜）两大类 。 性能要求：性能要求：优秀的抗紫外能力 较高的光反射率 一定粘结强度 与EVA粘结层性能比较 价格抗紫外与PET粘结对PET保护与EVA粘结含氟薄膜贵优一般优良EVA便宜一般优差优市场上主流背板及其组成 目前背板主要有：TPT结构，TPE结构，纯PE

5、T结构，APA结构，AAA结构等。（此处T泛指含氟层） TPT结构：含氟层+PET+含氟层 TPE结构：含氟层+PET+EVA（低VA含量） APA结构：聚酰胺+PET+聚酰胺 AAA结构：三层聚酰胺复合 国外较知名的背板厂家有：Isovolta、Madico、Covene、Honeywell（霍尼韦尔）、Krempel、3M、SFC、Toyal等。 国内的背板厂家主要有：台湾台虹、杭州特富龙、苏州中来、苏州赛伍，其中特富龙和中来属于自主研发，台虹和赛伍的含氟膜是从国外采购。几种主流背板性能对比背板组成耐侯性缺陷备注Isovolta AAA三层聚酰胺优自清洁能力差，易脏污机械强度较弱Isolv

6、olta TPTTedlar+PET+Tedlar优层间剥离力弱，价格贵Tedlar为一代SFC TPTTedlar+PET+Tedlar良NA台虹 TPTTedlar+PET+Tedlar良二代Tedler逊于一代Tedlar为二代Madico TPETedlar+PET+EVA良较薄，耐侯性能不及TPTTedlar为一代日本TOYOPVDF+PET+PE一般PET材质差，PE易发黄PET有两层透明背板PET+PET+PET差PET自身结构耐侯性差不同改性PETTOYO黑色与上结构一致差PET材质差，易老化添加黑色助剂注：限于版面限制，背板型号和部分参数未示出； 一代Tedlar采用挤出吹塑

7、法，二代采用流延法。1.3 背板的评价指标及检验方法评价指标检测项目检测方法外观尺寸，瑕疵符合进料检验作业指导书要求（目测，尺）力学性能抗拉强度/断裂伸长按照GB/T 1040测试要求进行测试（万能试验机）电学性能击穿电压局部放电按照GB/T 1408测试要求进行测试（电压击穿试验机）收缩率二维尺寸稳定性150，30min测量背板二维尺寸变化（恒温箱）透水率透水率测试按照ISO 15106-1测试要求测试（透水率测试仪）粘结性能与EVA/硅胶剥离强度层间剥离强度按照GB/T 2791测试要求测试（万能试验机）按照GB/T 2791测试要求测试（万能试验机）可靠性验证耐湿热老化试验紫外预处理参考

8、IEC要求测试（参见附录）注：可靠性测试主要是针对材料变更或定期检测；所列背板的测试项目， 可以根据实际情况选测。下同。1.4 常见的背板失效方式 背板自身结构缺陷背板自身结构缺陷：使用年限不达标（表现为PET脆化、发黄，背板破裂，如纯PET结构组件一般使用年限不超过10年）。 层间胶黏剂缺陷层间胶黏剂缺陷：背板层间分层（涂胶工艺稳定性问题，或层间胶黏剂粘结强度不够，或层间剥离力老化衰减快） 与与EVAEVA粘结层缺陷粘结层缺陷：脱层（表面处理问题，EVA质量问题，交联度不达标）、发黄（材料不耐老化，如东洋PVDF+W-PET+V-PET+LE的LE层容易老化发黄）。 背板的材质决定了组件的使

9、用年限背板的材质决定了组件的使用年限。采用低铁钢化绒面玻璃(又称为白玻璃)，采用厚度为3.2mm0.2mm，钢化性能符合国标：GB9963-88，或者封装后的组件抗冲击性能达到国标 GB9535-88 地面用硅太阳电池组件环境实验方法中规定的性能指标，在太阳电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm)透光率达91%以上，对于大于1200 nm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。玻璃要清洁无水汽、不得裸手接触玻璃两表面。 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EVA的交联

10、反应 EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）胶膜是一种受热发生交联反应，形成热固性凝胶树脂的热固性热熔胶。 EVA胶膜在未层压前是线性大分子，当受热时，交联剂分解，形成活性自由基，引发EVA分子间反应形成网状结构。从而提高EVA的力学性能、耐热性、耐溶剂性、耐老化性。EVA厚度在0.4mm0.6mm之间，表面平整，厚度均匀，内含交联剂，能在140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： 快速固化 常规固化，不同的EVA层压过程有所不同交联测定胶联度原理：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

11、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。存储1）不要将EVA长期放置在大气中，使用之后将整卷密封。2）不要将EVA放置在30以上的环境中。3）避免EVA与水、油、有机溶剂等接触。4）不要在EVA上放东西或放在过热的环境中，以免互相粘连。5）叠层好的组件应迅速层压，不应长期放置。6）层压过程中，EVA的温度不应高于150。7）在拿放EVA的时候一定要带上洁净的手套1. 材料介绍用作光伏组件封装的EVA，主要对以下几点性能提出要求a). 熔融指数

12、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

13、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EVA的评价指标及检验方法评价指标检测项目检测方法外观尺寸，有无瑕疵符合来料检验作业指导书要求（目测，尺）力学性能与背板/玻璃剥离强度抗拉强度/断裂伸长按照GB/T 2791/2790中测试要求操作（万能试验机）按照GB/T 1040中测试要求操作（万能试验机

14、）电学性能击穿电压按照GB/T 1408测试要求进行测试（电压击穿试验机）交联度交联度测试按照正常层压工艺，二甲苯萃取法透光率不同光谱光透过率检测紫外光/可见光透过率（紫外分光光度计）老化黄变黄变指数紫外，湿热老化后测试其黄变指数粘结可靠性老化后与背板/玻璃剥离强度对剥离样品进行紫外/湿热老化按照GB/T 2791/2790中测试要求操作（万能试验机）可靠性验证参见附录参考IEC要求测试（参见附录）常见的EVA失效方式 发黄发黄：EVA发黄由两个因素导致（主要是添加剂体系相互反应发黄；其次EVA自身分子在氧气、光照条件下，EVA分子自身脱乙酰反应导致发黄），所以EVA的配方决定其抗黄变性能的好

15、坏。 气泡气泡：气泡包括两种，层压时出现气泡和层压后使用过程中出现气泡。层压时出现气泡（EVA的添加剂体系，其它材料与EVA的匹配性，层压工艺均有关系）；层压后出现气泡（这个导致的因素众多，一般是由材料间匹配性差导致）。 脱层脱层：与背板脱层（交联度不合格，与背板粘结强度差）；与玻璃脱层（硅烷偶联剂缺陷，玻璃脏污，硅胶封装性能差，交联度不合格）。焊带的结构和分类焊带的结构如下图所示 焊带的分类 按铜基材分：纯铜（99.9%）、无氧铜（99.95%）、紫铜。 按涂锡层分：60%Sn 40%Pb（锡铅） 62%Sn 36%Pb 2%Ag （锡铅银） 96.5Sn 3.5%Ag 其它 按用途分：互联

16、条、汇流条 按硬度分： 1.Soft 2.Extra Soft 3.Ultra Soft 4.Ultra Soft Plus焊带的各种成分指标及可靠性 焊带的各种成分性能参数种类电阻率（.cm）铜1.69*10-6锡1.14*10-5铅2.06*10-5银1.62*10-6种类热膨胀系数（/）铜1.69*10-6 硅2.6*10-6种类固相点液相点60%Sn/40%Pb183 19062%Sn/36%Pb/2%Ag178 180 96.5%Sn/3.5%Ag217 219 光伏行业对焊带的要求低电阻率：低电阻率： (焊带电阻率) =R =R (焊带电阻) A A (焊带截面积) /L/L(焊带

17、长度) 安全载流量截面积安全载流量截面积 一般对应3.75安培的电流强度的焊带的横截面应在0.3平方毫米或以上。 注：Ulbrich厂家提供的数据。 力学性能力学性能 因为焊带要接受温度循环试验冲击，所以需要一定的强度，否则容易发生断裂。抗拉强度指标：单片焊带150N/mm2，汇流条 200N/mm2.抗老化性能抗老化性能 能耐一定的酸碱腐蚀性，具有良好的抗疲劳特性。能保证25年的使用寿命。与硅片的相容性与硅片的相容性 尽量使用软态焊带，降低电池片与硅片的热应力，降低裂片率。焊带的评价指标及检验方法评价指标检测项目检测方法外观尺寸，瑕疵按照来料作业指导书的要求检测力学性能抗拉强度/断裂伸长按照

18、GB/T 228要求测试（万能拉力试验机）电阻率电阻率测试供应商提供数据（可以送第三方检测）成分分析铜的纯度镀层成分分析外测可靠性参见附录参考IEC要求测试（参见附录）硅胶的分类 1）单组分室温硫化硅橡胶2）双组分缩合型室温硫化硅橡胶3）双组分加成型室温硫化硅橡胶 脱脱脱肟型（w） 脱酸型脱醇型脱胺型脱酰胺型脱酮型脱醇型单组分与双组分硅胶的区别 单组分硅胶是区别双组分硅胶而命名的，双组分硅胶在使用时需要将A（基体）、B（固化剂）两组分按一定比例混合，然后发生交联固化。单组分硅胶则是在使用前不需要加入固化剂，其生产过程中已加入潜伏性固化剂，使用时遇热或与空气中水汽反应就开始反应和固化。 单组分室

19、温硫化硅橡胶的优点是使用方便，但深部固化较困难；双组分室温硫化硅橡胶的优点是固化时不放热, 收缩率很小，不膨胀，无内应力，固化可在内部和表面同时进行，可以深部硫化；加成型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要决定于温度，因此，利用温度的调节可以控制其硫化速度。硅胶的评价指标及检测方法（单组分） 光伏行业对硅胶的总体性能要求具有弹性,应变能力良好的电绝缘性能良好的耐气候性能粘接、密封性能可靠不失效硅胶的主要评价指标及检测方法评价指标检测项目检测方法外观尺寸，瑕疵按照来料作业指导书要求检测固化参数表干时间/固化速率按照来料作业指导书要求检测力学性能抗拉强度/断裂伸长按照GB/T 528测试要求测试剥离性能与

20、背板剥离强度按照GB/T 2791测试要求测试剪切强度与铝片拉伸剪切强度按照GB/ 7124测试要求测试匹配性与焊带/接线盒/EVA/二极管匹配性不与这些材料发生反应（一般DH1000h）电学性能体积电阻率/击穿电压可靠性参见附录参考IEC要求测试（参见附录）硅胶的主要厂家 国外硅胶厂家如道康宁，国内的硅胶厂家有北京天山，上海回天，广州白云等。下边是天山硅胶的一些检测项目(仅作参考）。常见的硅胶失效方式 自身老化自身老化：表现为硅胶表面发黄，弹性变差，或呈粉尘状，霉变等。自身老化可能导致封装不良。 剥离强度差剥离强度差：表现为接线盒不能承受相应拉力而剥落，双组分灌封胶体现为与接线盒内壁粘结不良

21、。 剪切强度差剪切强度差：导致封装不良。 封装不良封装不良：具体表现为湿漏电测试不通过，湿热后组件边缘失效。接线盒主要有两种类型：普通和灌封两种。 普通接线盒采用硅胶密封圈密封，灌胶接线盒则采用双组分硅胶填充来灌封，普通接线盒应用较早，操作简单，但是密封圈使用年限较长时易老化。 灌封接线盒操作较复杂（需要填充双组分硅胶，并固化），但密封效果好，耐老化，能保证接线盒密封长期有效，且价稍便宜。 接线盒的组成及要求 接线盒主要由上盖、密封圈（灌封接线盒无）、二极管、连接装置、散热装置（取决于接线盒的设计）、盒体组成。 盒体及上盖：一般由PPO（聚苯醚）或PA（尼龙）注塑而成，要求具有优异的耐老化性能

22、，并具有一定的强度，耐高温，抗温度冲击。 密封圈：防水防尘，要求弹性好，耐老化性能好。 二极管：起保护组件的作用，电性能符合要求，工作时结温不大于指标值，耐腐蚀。 连接装置：引出端强度达标。 接线盒性能测试 评价指标检测项目测试方法外观尺寸，有无瑕疵按照来料检验作业指导书操作力学性能弹片与汇流条拉力二极管角卡紧力导线与接线盒拉力接线盒与固化后拉力防火等级耐火测试外侧（土办法是点燃记录熄灭时间）导通性导通测试用万用表测试导线两端是否连通耐低温能力低温冲击按VDE V 0126-3-2006 6.3.10要求测试热变形烘烤试验90，4h，有无变形可靠性验证参见附录参考IEC 要求测试（参见附录）接

23、线盒常见的失效方式 二极管失效二极管失效：二极管击穿，不能反向导通（或反向导通时电阻过大），结温过高。 接线盒材料老化接线盒材料老化：PPO材质一般耐老化性能良好，但是低温冲击强度不高，所以目前一般盒体采用PPO材质，连接器采用PC（聚碳酸酯）材质，但PC容易被多种物质腐蚀。接线盒老化主要体现在连接端子易被腐蚀，塑料螺母低温冲击容易出现破裂。 密封失效密封失效：密封圈老化，或灌封胶出现问题，导致湿漏电不通过。 二极管失效导致的后果很严重：会导致组件报废，并引发火二极管失效导致的后果很严重：会导致组件报废，并引发火灾；或组件场不能正常工作，甚至损坏。灾；或组件场不能正常工作，甚至损坏。 另外：接

24、线盒的设计，特别是对散热性能的考虑也很重要。另外：接线盒的设计，特别是对散热性能的考虑也很重要。助焊剂助焊剂作用：帮助焊接，除去互连条上的氧化层，减小焊锡表面张力。良好的助焊剂PH值接近中性，不会对电池片产生较严重腐蚀。助焊剂的选用原则是，不影响电池性能，不影响EVA性能。晶体硅太阳电池电极性能退化是造成组件性能退化或失效的根本原因之一。助焊剂的助焊效果及可靠性又是影响电极焊接效果的重要因素。因此，太阳电池电极的焊接不能选用一般电子工业用助焊剂，普通有机酸助焊剂会腐蚀未封装的太阳电池片。太阳电池专用免清洗助焊剂应满足以下要求：1) 要有良好的助焊效果，使焊料与栅线牢固结合；2) 焊接无残渣余留

25、，免清洗；3) 对电池本身、银浆及EVA无腐蚀性（助焊剂应为中性）；4) 无污染、无毒害；5) 储存过程稳定，不易燃等。助焊剂须在通风、干燥的室内使用，应远离火源、避免日晒。如皮肤直接接触了助焊剂，应及时用清水冲洗、如助焊剂不慎入眼，应立即用清水冲洗并进行医治。助焊剂在搬运时要轻装轻卸，避免损坏包装。储存环境要求远离火源、通风、干燥并避免日晒。储存温度为正常室温时，储存期为1年到1年半。铝合金边框主要作用有：a) 保护玻璃边缘b) 铝合金结合硅胶打边加强了组件的密封性能c) 大大提高了组件整体的机械强度d) 便于组件的安装，运输。参考：GB/T95351998地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型

26、等标准，确定组件外边框型材的选定以及来料的检验1、 铝型材的表面处理（先喷沙后氧化）太阳组件要保证长达25年的使用寿命，铝合金表面必须经过钝化处理阳极氧化，表面氧化层厚度大于12m。用于封装的边框应无变型，表面无划伤。目前组件厂家铝边框的平均氧化层处理厚度在15m2m阳极氧化： 也即金属或合金的电化学氧化，是将金属或合金的制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色，提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度，保护金属表面等。附录一：IEC中规定材料变更需补做的测试附录二：材料变更时需做的可靠性验证电池分选：电池分选：由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽相同，所以为了由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽相同，所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起，所以应根据其性能参数进行有效的将性能一致或相近的电池组合在一起，所以应根据其性能参数进行分类；电池测试即通过测试电池的输出参数（电流和电压）的大小对其进分类；电池测试即通过测试电池的输出参数（电流和电压）的大小对其进行分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的电池组件行分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的电池组件。单焊单焊：是将汇流带焊接到电池正面（负极）的主栅线上，汇流带为镀锡的铜带，焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背