太阳能电池组件原材料成本与质量控制ppt课件

1、组件原资料本钱与质量控制.主要内容背板EVA焊带硅胶接线盒附录 .背板1.1 背板的构造及特点 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+PET层(或其替代物+与EVA粘结层有含氟膜、改性EVA、PE、PET等。 特点： 优良的耐侯性 低的水汽浸透率 良好的电绝缘性 一定的粘结强度经典TPT构造背板图示.背板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、聚酰亚胺、改性PET聚对苯二甲酸乙二酯等。 各种膜性能对比PVFPVDFPTFETHV聚酰亚胺改性PET耐侯性优优优优

2、良一般使用温度/ -70110-40150-190260/-260300/与PET黏合一般一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加工方式不同对膜的性能影响很大，普通说来挤出法优于流延法，涂布法由于其工艺尚不成熟，性能相对最差。.背板1.1.2 PET聚对苯二甲酸乙二酯 作用：降低水汽透过率 优良的绝缘性能 缺陷：在高温高湿中容易水解 在紫外光照中易发生光降解 .背板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：优秀的抗紫外才干 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

3、与EVA粘结含氟薄膜贵优一般优良EVA便宜一般优差优.背板1.2 市场上主流背板及其组成 目前背板主要有：TPT构造，TPE构造，纯PET构造，APA构造，AAA构造等。此处T泛指含氟层 TPT构造：含氟层+PET+含氟层 TPE构造：含氟层+PET+EVA低VA含量 APA构造：聚酰亚胺+PET+聚酰亚胺 AAA构造：三层聚酰亚胺复合 国外较知名的背板厂家有：Isovolta、Madico、Covene、Honeywell、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

4、。.背板几种主流背板性能对比背板组成耐侯性缺陷备注Isovolta AAA三层聚酰亚胺优自清洁能力差，易脏污机械强度较弱Isolvolta 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PETT

5、OYO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采用挤出吹塑法，二代采用流延法。.背板1.3 背板的评价目的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G

6、B/T 2791测试要求测试（万能试验机）测试背板间剥离力最薄弱层，要求达到指标值可靠性验证参见附录参考IEC要求测试（参见附录）注：可靠性测试主要是针对资料变卦或定期检测；所列背板的测试工程， 可以根据实践情况选测。下同。.背板1.4 常见的背板失效方式 背板本身构造缺陷：运用年限不达标表现为PET脆化、发黄，背板破裂，如纯PET构造组件普通运用年限不超越10年。 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EVA粘结层缺陷：脱层外表处置问题，EVA质量问题，交联度不达标、发黄资料不耐老化，如东洋PVDF+W-PET+V-PET+LE的

7、LE层容易老化发黄。 背板的材质决议了组件的运用年限。.EVA2.1 EVA的交联反响 EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物胶膜是一种受热发生交联反响，构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，构成活性自在基，引发EVA分子间反响构成网状构造。从而提高EVA的力学性能、耐热性、耐溶剂性、耐老化性。交联.EVA2.2 EVA的主要组成及对其性能影响 EVA胶膜主要由EVA主体、交联剂体系包括交联引发剂和交联剂、阻聚剂、热稳定剂、光稳定剂、硅烷偶联剂等组成。 各部分对EVA性能的影响如下：名称对性能的影响VA含量VA含量越高，流动性越大，软化点越低，粘结性能

8、越好，极性越大分子量及分布分子量越高，流动性越差，整体力学性能越好交联剂体系决定EVA的固化温度与固化时间。好的交联剂体系，可以降低气泡产生可能性，同时残留的自由基少，减少不稳定因素阻聚剂主要是用来延缓交联反应的时间，有利于抽真空时气泡的排除抗氧剂提高EVA的抗氧化性能光稳定剂提高EVA的耐紫外黄变，捕捉自由基，延缓EVA老化硅烷偶联剂提高EVA与玻璃的粘结强度.EVA2.3 EVA主要供应商及性能比对 EVA厂家众多，主要EVA供应商有日本三井化学，Bridgestone，国内的如First，台塑。 下面是Bridgestone S11与First F806差别的对比。名称VA含量交联剂体系

9、耐黄变性能剥离强度流动性出现气泡概率Bridgestone S1128%左右稳定优均匀合适较少First F80633%左右稍差良好波动大偏大较多注：未列出的性能参数二者差距不大。.EVA2.4 EVA的评价目的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）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

10、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）.EVA2.5 常见的EVA失效方式 发黄：EVA发黄由两个要素导致主要是添加剂体系相互反响发黄；其次EVA本身分子在氧气、光照条件下，EVA分子本身脱乙酰反响导致发黄，所以EVA的配方决议其抗黄变性能的好坏。 气泡：气泡包括两种，层压时出现气泡和层压后运用过程中出现气泡。层压时出现气泡EVA的添加剂体系，其它资料与EVA的匹配性，层压工艺

11、均有关系；层压后出现气泡这个导致的要素众多，普通是由资料间匹配性差导致。 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3.1 焊带的构造和分类 3.1.1 焊带的构造如以下图所示 .焊带3.1.2 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 62%Sn 36%Pb 2%Ag 96.5Sn 3.5%Ag 其它 按用途分：互联条、汇流条 按硬度分： 1.Soft 2.Extra Soft 3.Ultra Soft 4.Ultra Soft Plus.焊带3.2

12、焊带的各种成分目的及可靠性 3.2.1 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 .焊带3.2.2 光伏行业对焊带的要求低电阻率： (焊带电阻率) =R (焊带电阻) A (焊带截面积) /L(焊带长度) 平安载流量截面积 普通对应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

13、家提供的数据。 力学性能 由于焊带要接受温度循环实验冲击，所以需求一定的强度，否那么容易发生断裂。抗拉强度目的：单片焊带150N/mm2，汇流条 200N/mm2.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年的运用寿命。与硅片的相容性 尽量运用软态焊带，降低电池片与硅片的热应力，降低裂片率。.焊带3.3 焊带的主要厂家及性能参数 焊带的厂家国外的如Ulbrich，国内的焊带厂家很多，如Sveck、宇邦等。 下边是对Ulbrich与Sveck焊带的性能比较项目 Ulbrich Sveck 铜基带尺寸1.5*0.15mm1.8*0.18mm1.5*0.15mm1.8*0.1

14、8mm镀锡层成份 62%Sn36%Pb2%Ag 单面镀锡层厚度0.03-0.05mm0.02-0.0275 mm0.0250.04mm0.0250.04mm铜基材电阻率1.80*10-6 .cm1.80*10-6.cm抗拉强度Extra Soft 220-276 N/mm Ultra Soft 220-269 N/mm 150N/mm2延伸率Extra Soft 25% Ultra soft 28%15%注：焊带的断裂伸长率与焊带的硬度相关联，普通来说，焊带越软，断裂伸长率越大。.焊带3.4 焊带的评价目的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

15、强度/断裂伸长按照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4.1 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 脱脱肟型脱酸型脱醇型脱胺型脱酰胺型脱酮型脱醇型.硅胶4.1.1 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，双组分硅胶在运用时需求将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。单组分硅胶那么是在运用前不需求参与固化剂，其消费过程中已参与埋伏性固化剂，运用时遇热或与空气中水汽反响

16、就开场反响和固化。 单组分室温硫化硅橡胶的优点是运用方便，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，固化可在内部和外表同时进展，可以深部硫化；加成型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要决议于温度，因此，利用温度的调理可以控制其硫化速度。.硅胶4.1.2 单组分室温硫化硅橡胶反响原理脱醋酸型.硅胶4.2 不同端基硅胶性能差别单组分.硅胶4.3 硅胶的评价目的及检测方法单组分 4.3.1 光伏行业对硅胶的总体性能要求具有弹性,应变才干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4.3.2 单组分硅胶在选材及运用过程中的本卷须知硅胶固化依懒

17、大气中的水分，使硫化胶的厚度遭到限制，只能用于厚度6毫米以下的场所；对温湿度需有控制，湿度太大，会导致硬化后的橡胶强度降低湿度太小，固化速度减慢，不利于固化；金属腐蚀问题：单组分RTV橡胶中的物质会引起金属腐蚀的能够。脱醋酸会引起生锈，脱肟型RTV橡胶在密闭形状下会腐蚀金属铜；与EVA相容性：硅胶中的催化剂有能够与 EVA中添加剂反响；与接线盒相容性：脱肟型硅胶会与PC材质 的接线盒发生反响。.硅胶4.3.3 硅胶的主要评价目的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 5

18、28测试要求测试剥离性能与背板剥离强度按照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4.4 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工程(仅作参考。.硅胶4.5 常见的硅胶失效方式 本身老化：表现为硅胶外表发黄，弹性变差，或呈粉尘状，霉变等。本身老化能够导致封装不良。 剥离强度差：表现为接线盒不能接受相应拉力而剥落，双组

19、分灌封胶表达为与接线盒内壁粘结不良。 剪切强度差：导致封装不良。 封装不良：详细表现为湿漏电测试不经过，湿热后组件边缘失效。.接线盒5.1 接线盒的种类及组成 5.1.1 接线盒的种类 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，灌胶接线盒那么采用双组分硅胶填充来灌封，普通接线盒运用较早，操作简单，但是密封圈运用年限较长时易老化。 灌封接线盒操作较复杂需求填充双组分硅胶，并固化，但密封效果好，耐老化，能保证接线盒密封长期有效，且价稍廉价。 注：灌封装接线盒以前普通用于薄膜组件，但是目前如尚德、阿特斯等也将其运用与晶体硅组件。 .接线盒普通接线盒灌封接线盒.接线盒5.1.2 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、衔接安装、散热安装取决于接线盒的设计、盒体组成。 盒体及上盖：普通由PPO聚苯醚或PA尼龙注塑而成，要求具有优良的耐老化性能，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：起维护组件的作用，电性能符合要求，任务时结温不大于目的值，耐腐蚀。 衔接安装：引出端强度达标。 .接线盒5.2 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