光伏电池组件断栅虚印控制方法
光伏丝印工序常见异常情况处理(精)

光伏丝印工序常见异常情况处理(精)常见异常情况处理方法一、堵网:1、车间温度、湿度与浆料性质原因:若温度高、相对湿度低,浆料挥发溶剂就很快挥发掉,浆料粘度变高,从而堵网。
注意:停止时间过长,会产生堵网,时间越长越严重。
其次,环境温度低,浆料流动性差也容易堵网,所以严格控制车间温度与湿度;2、网版:用松油醇擦干净并干燥后方能使用。
若放置时间过久不及时印刷,在保存过程中就会粘附尘土;3、印刷压力:印刷压力过大,会使刮条弯曲,刮条与网版和基板不是线接触,而成面接触,每次印刷都不能将浆料刮干净而留下残余浆料,时间长了就会堵网;4、印刷间隙不合适:太小也容易堵网;5、浆料原因:浆料颗粒大,要确保充足的搅拌时间二、翘曲:1、硅片太薄:控制原始硅片厚度;2、印刷铝浆太厚:控制铝浆增重量;3、烧结温度过高:调整烧结炉4、5、6、7区温度;4、烧结炉冷却区冷却效果不好:查看风扇状况、进出水温度压力等三、铝包:1、烧结温度太高:调整烧结炉4、5、6、7区温度;2、印刷铝浆太薄:增大铝浆的印刷量;3、使用前浆料搅拌不充分:搅拌时间必须达到规定时间;4、铝浆印刷后烘干时间不够:增加烘干时间或提高烘干温度;5、烧结排风太小:增大烧结炉排风;6、烧结炉冷却区冷却区冷却效果不好:查看风扇状况、进出水温度压力等;四、铝珠:1、印刷过厚:降低印刷厚度,调整印刷参数—提高压力,减低速度以及丝网间距;2、烧结热量过多:在不影响电性能的情况下,降低烧结温度或提高烧结带速;五、铝刺:1、背场印刷表面不均匀:检查刮条的平整度;2、烧结网带不洁净:清洗网带或对忘带进行打磨;3、烧结网带抖动严重:由设备人员来调整网带;4、烧结温度过高:不影响电性能的情况下降低烧结温度;六、虚印:1、网版堵塞:用松油醇先擦一遍,再用干无尘布擦干;2、印刷刮刀条不平:更换刮刀条;3、网版不合格:更换网版;4、车间温度与湿度不合适:温度控制在22±2℃,湿度控制在50±3%;5、印刷参数不合格:调整印刷压力、印刷间隙与印刷速度;6、工作台板不平,磨损严重:检查更换工作台板;7、印刷机导轨不平:设备重新调整导轨;七、粗线:1、原硅片为线痕片:控制线痕原硅片;2、网版使用次数太多,张力不够:更换新网版;3、网版参数不合格:核对该批网版参数,更换新网版;4、浆料太稠,搅拌时间太短:严格执行浆料搅拌规定;5、印刷参数不合适:调整印刷机参数;八、真空错误1、原硅片问题:硅片厚度不均匀;2、粘片:检查网版是否粘片;3、设备传送错误:找设备人员调整;九、对位错误:1、网版不干净:用无尘布蘸酒精擦拭网版四个基准点;2、原硅片边缘不整:拿出不规整的原硅片;3、设备问题:找设备人员调整机器;十、连续碎片:1、台面不平整:检查印刷台面是否不平整或有碎片;2、网版:检查网版是否粘有碎片,擦拭干净网版;3、刮条不平:检查刮条是否平整,更换新刮条;4、印刷压力过大:减小印刷压力;5、隐裂:检查前段工序是否有上述情况;十一、块状或粉末状脱落:1、烘干温度过高:降低起始烘干温度或降低整体烘干温度,缩短烘干时间;十二、烧结炉区不稳定:将温区停止加热,降低200度后重新启动加热,多次重复至稳定为止;十三、电性能参数:1、开路电压受光照的太阳电池处于开路状态,光生载流子只能积累与pn结两侧产生光生电动势,这是在太阳电池两端测得的电势差叫作开路电压,用符号Voc表示。
晶体硅太阳电池的丝网印刷技术及质量控制

晶体硅太阳电池的丝网印刷技术及质量控制摘要:在我国科技水平不断提升的背景下,各项先进技术被广泛应用于不同领域中。
其中,在清洁能源开发、应用过程中离不开晶体硅太阳电池的支持,其是当前应用率较高的太阳电池。
而晶体硅太阳电池的有效连接需要借助硅芯片基板的金属化制造技术(即高精密印刷技术)加以相应处理才能保证太阳电池的能量转换效率。
对此,文章就晶体硅太阳电池的丝网印刷技术及其质量控制措施进行了探讨,以供参考。
关键词:晶体硅太阳电池;丝网印刷技术;质量控制前言:晶体硅太阳电池可借助光生伏特效应将光能转变为电能,以供人们日常使用,是太阳能光伏发电的基础核心。
为了满足现代化社会的经济发展需求,在太阳电池制造过程中要充分考虑太阳电池功率的提升问题及电池能量的转换效率,针对工业化生产要求可积极利用丝网印刷技术对晶体硅太阳电池进行优化制作,进一步提升太阳电池的应用质量。
在此基础上,也要加强丝网印刷技术的质量管理,在充分掌握其常见问题的同时采取有效措施加以处理,确保丝网印刷技术的加工质量能满足晶体硅太阳电池的应用标准。
一、晶体硅太阳电池的丝网印刷技术概述丝网印刷技术大多是利用刮条通过挤压的方式使丝网发生弹性形变后将浆料漏印在需要印刷的材料上。
借助丝网印刷技术可将富含金属的导电浆料透过丝网网孔压印至硅片上,进而形成电路或电极,以便从电池内将光生电子导出。
在具体操作过程中,可将金属浆料印压至已经产生p-n结的多晶硅硅片上,然后进行背面银铝浆的印刷工作,使其产生背电极,为焊接组件提供便利。
对第二道铝浆进行印刷工作时,需要加以重掺杂以此形成P+层,利用铝背场降低载流子复合率,提高正电荷的收集效率,增大开压[1]。
开展第三道印刷银浆的目的主要是为了提升电子的吸收效率,极大电荷收集量由此产生上电极。
由于背电极为电池的物理正极,所以在应用过程中对其焊接性能有着较高要求,在丝网印刷环节中,可用银铝浆或银浆在电池片未镀膜的反面印刷上背电极,以此作为电池片的电极。
太阳能组件工艺常见问题及处理方法

单串焊
1. 裂片:
➢ 原因:电池片来料不良 ➢ 措施:追溯电池片来源是否正常
➢ 侦测:来料不良率异常、工程碎片率异常
➢ 原因:互联条不良 ➢ 措施:控制原材料
➢ 侦测:检查互联条厂家、硬度、厚度、规格是否正常
➢ 原因:焊接设备温度异常 ➢ 措施:定期抽查焊接设备温度点检记录
措施:定期抽查焊接设备温度点检记录 措施:对特殊的EVA需用指定的助焊剂
➢ 措施:互联条备料严格按措工艺施文件:要求加操作强进料检验及过程抽检
原因:玻璃、EVA、背板上有异物பைடு நூலகம்
侦测:对裁剪好的材料进行➢首检侦测:测量边框外形尺寸是否与设计图纸相符
➢ 原因:装框设备异常 侦测:真空底压漏率是否正常,层压布是否脏污,密封圈是否脱落
装框
3. 接线盒不良:
➢ 原因:安装移位 ➢ 措施:加强员工操作规范
➢ 侦测:现场抽查
➢ 原因:规格使用错误 ➢ 措施:严格控制物料领用发放
➢ 侦测:核对使用的接线盒是否与工单物料一致
➢ 原因:来料不良 ➢ 措施:加强进料检验及过程抽检
➢ 侦测:安装前对接线盒进行抽检
措施:加强进料检验及过程➢抽检侦测:现场抽查
➢ 原因:人为损坏 侦测:查看助焊剂使用是否正确,助焊剂是否过期
侦测:检查烙铁及焊接台面温度
➢ 措施:加强员工操作规范 措施:加强焊接前电池片的检查
侦测:检测层压温度,查看温度设定、温度修正值是否正确
侦测:检查密封圈是否有破➢损 侦测:现场抽查
侦测:抽查备料台架是否清洁、玻璃是否使用气枪吹干净 侦测:真空底压漏率是否正常,层压布是否脏污,密封圈是否脱落
组件工艺常见问题及处理方法
光伏组件质量问题及预防措施大搜罗

光伏组件质量问题及预防措施大搜罗今天搜罗了一些光伏组件较为常见的质量问题给大家,其实很多质量问题隐藏在电池板内部,或光伏电站运营一段时间后才发生,在电池板进场验收时难以识别,需借助专业设备进行检测。
国家太阳能光伏产品质量监督检验中心(CPVT)于2007年经过国家质检总局批准设立,拥有一支由教授级高工带领的、以博士和硕士为主体的高素质光伏检测研究团队,设备固定资产投资超过一亿元,检测办公面积12000平方米,具备光伏原辅材料、光伏部件、光伏组件、光伏电站等光伏全产业链产品检测研究能力,能够为光伏生产商提供所有市场准入的一站式认证服务。
1蜗牛纹1.蜗牛纹的出现是一个综合的过程,EVA胶膜中的助剂、电池片表面银浆构成、电池片的隐裂以及体系中水份的催化等因素都会对蜗牛纹的形成起促进作用,而蜗牛纹现象的出现也不是必然,而是有它偶然的引发因素。
EVA胶膜配方中包含交联剂,抗氧剂,偶联剂等助剂,其中交联剂一般采用过氧化物来引发EVA树脂的交联,由于过氧化物属于活性较高的引发剂,如果在经过层压后交联剂还有较多残留的话,将会对蜗牛纹的产生有引发和加速作用。
2.EVA胶膜使用助剂都有纯度的指标,一般来说纯度要求要在99.5%以上。
助剂中的杂质主要是合成中的副产物以及合成中的助剂残留,以小分子状态存在,沸点较高,无法通过层压抽真空的方法从体系中排除,所以助剂如果纯度不高,那么这些杂质也将会影响EVA 胶膜的稳定性,可能会造成蜗牛纹的出现。
组件影响:1.纹路一般都伴随着电池片的隐裂出现。
2.电池片表面被氧化。
3.影响了组件外观。
预防措施:1.VA胶膜使用符合纯度指标的助剂。
2.安装过程中对组件的轻拿轻放有足够认识。
2EVA脱层1.交联度不合格.(如层压机温度低,层压时间短等)造成。
2.EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成。
3.EVA原材料成分(例如乙烯和醋酸乙烯)不均导致不能在正常温度下溶解造成脱层。
4.助焊剂用量过多,在外界长时间遇到高温出现延主栅线脱层。
多晶硅太阳能光伏发电系统中的阴影效应研究与优化策略

多晶硅太阳能光伏发电系统中的阴影效应研究与优化策略多晶硅太阳能光伏发电系统由多片多晶硅太阳能电池组成,其发电效率受到阴影效应的影响。
因此,研究和优化阴影效应对于提高光伏发电系统的性能至关重要。
本文将从阴影效应的机理入手,介绍阴影效应的研究现状,并提出优化策略。
一、阴影效应机理阴影效应是指太阳能电池组件部分区域被阴影覆盖,使得该区域产生局部电压降低甚至绝缘,从而导致光伏发电系统的发电效率降低。
由于多晶硅太阳能电池的特性,在局部设备阴影的情况下,电池会形成导电回路,通过造成电路中的额外损耗而减少输出功率。
二、阴影效应研究现状阴影效应的研究主要集中在如何提高光伏发电系统的输出功率和降低效率损失两个方面。
1. 输出功率优化为了提高系统的输出功率,许多研究通过电池之间的优化布局来减小阴影效应。
研究发现,当电池之间设置适当的间距时,可以减小阴影效应,并且提高系统的输出功率。
另外,一些研究还提出了使用多级布线技术来减小阴影效应。
该技术适用于大规模光伏发电场,通过分级布线可以将遮挡阳光的电池减少到最小,从而提高系统的发电效率。
2. 效率损失降低为了降低光伏发电系统的效率损失,许多研究聚焦于如何减小阴影效应对光伏电池的影响。
一种方法是通过使用局部最大功率点追踪(MPPT)技术来减小阴影效应对整个系统的损失。
MPPT技术能够对每个电池组件进行独立优化,使得整个系统的发电效率最大化。
此外,一些研究还提出了使用阴影免疫电池的方法。
阴影免疫电池能够在一定程度上抵抗阴影效应,并减小阴影对整个系统的影响。
这种类型的电池通常采用了一种特殊的设计,使得即使在部分区域被阴影覆盖的情况下,其发电效率也能够保持较高。
三、优化策略为了进一步优化多晶硅太阳能光伏发电系统的阴影效应,以下几个策略值得探索。
1. 多电池布局优化:通过合理布局太阳能电池,减小电池之间的遮挡,降低阴影效应的影响。
2. 多级布线技术应用:在大规模光伏发电场中,采用多级布线技术能够减小阴影效应,提高系统的发电效率。
太阳能电池片金刚线切割印刷虚印问题分析[优质文档]
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银浆的理论知识
触变性(Thixotropic)
图示银浆在印刷过程中的触变性的三 个阶段:
I.
印刷前:由银浆材料所决定,具有稳定粘
度特征和稳定的微观结构;
II. 印刷中:由于刮刀的剪切力的作用下,向
下分压力和向前的分压力作用下,破坏银
浆内部结构其粘度急速下降,并通过网孔
达到硅片表面,刮刀前移,网版抬起并分
2)当θ﹤90°,部分润湿或润湿; 4)当θ﹥90°,不润湿;
润湿是固液界面上的重要行为,润湿角与材料中晶体的形核有密切关系。 润湿的热力学定义是:固体与液体接触后,体系(固体+液体)的自由焓 (吉布斯自由能)降低时称为润湿。 根据润湿程度不同可分为附着润湿、铺展润湿和浸渍润湿三种。
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银浆的理论知识
气、液、固接触时的状态
润湿&不润湿
ϒs
气
ϒl
θ
液
ϒsl 固
θ < 90°
ϒs ϒl
气
θ
液
ϒsl 固
θ > 90°
杨氏公式(Young Equation):
ϒs =ϒsl + ϒl * cosθ
1)当θ=0,完全润湿; 3)当θ=90°,是润湿与否的分界线; 5)当θ=180°,完全不润湿。
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虚印:前文提要 - - 金刚线切片电池片
随着金刚线切片的普及,单多晶电池片在硅片成本上有了显著的降低,伴随 而生的却是对切片后的表面制绒难题。为了快速享受硅片成本降低的红利, 摆在电池片企业面前有两条不同的方向可供选择:
光伏组件故障处理
一.接线盒光伏组件接线盒的主要作用是连接和保护太阳能光伏组件,传导光伏组件所产生的电流。
光伏组件接线盒作为太阳能电池组件的一个重要部件,是集电气设计、机械设计和材料应用于一体的综合性产品,为用户提供了太阳能光伏组件的组合连接方案。
目前,中国组件制造商生产的组件很多都存在不少的质量问题和隐患,而其中很大一部分组件质量问题来自于接线盒自身的设计和品质。
作为光伏组件制造商的配套企业,接线盒制造商不仅需要对组件制造商负责,更需要对终端客户负责,特别是对使用过程中人身安全的保护。
所以,优化接线盒结构设计、提高质量是所有接线盒制造企业的首要任务。
常州天华新能源科技有限公司(简称“天华新能源”)下属常州华阳光伏检测技术有限公司(简称“华阳检测”,于 2009 年 12 月获得了 CNAS 实验室认可,认可范围包括光伏组)件、光伏材料共 119 项检测能力。
公司自 2008 年开始进行接线盒检测(依据标准:VDE0126-5:2008),讫今共完成 30 家接线盒供应商、50 多款接线盒的检测和质量分析,获得了大量的检测数据。
结合光伏组件户外使用的实际情况,我们总结出目前接线盒常见失败项目主要有:IP65防冲水测试、结构检查、拉扭力试验、湿漏电试验、二极管温升试验、环境试验、750℃灼热丝试验。
接线盒测试常见失败项目统计图:一、户外组件因接线盒问题引起的故障图片接线盒引线端子烧毁接线盒烧毁引起组件背板烧焦组件碎裂二、接线盒在认证测试中常见失败项目及原因分析1.接线盒 IP65 防冲水测试防水性能是接线盒性能的重要指标。
认证测试中,先进行老化预处理测试,然后进行防冲水测试,再通过外观结构检查和工频耐压测试进行评判。
测试能否顺利通过,取决于接线盒的密封保护程度,而接线盒的密封保护直接影响到成品组件的防触电保护和漏电防护的等级。
就目前常规构造的接线盒而言,其设计和材料的缺陷已在认证测试中显露无疑。
图 1 IP65 防冲水测试测试图片接线盒防冲水测试失败的主要现象大致分为以下几种:⑴、接线盒密封盒体内大量积水;⑵、接线盒盒体与背板材料不匹配;⑶、接线盒的密封螺母开裂失效;⑷、接线盒在老化预处理测试中盒体变形;⑸、接线盒密封圈老化预处理测试后失效,或其他原因。
太阳能电池片中丝网印刷中的故障及解决方法
太阳能电池片中丝网印刷中的故障及解决方法在光伏工业中埋栅电池(BC)的网版印刷(SP)是晶体硅太阳能电池电极的主要技术。
伴随着太阳能电池光电转换效率的逐步提高,丝网印刷的工艺也需进一步改善,本文根据在南京中电光伏(CSUN)的生产实践以及与技术人员的交流,针对目前丝网印刷工艺中多出现的故障并提出相应的解决方案。
太阳能电池;丝网印刷技术;制造技术Abstract:In the photovoltaic industry,Buried Gate Cell(BC(and Screen Printing(SP(are major technologies for(crystalline silicon(solar cell electrodes.With the enhancement of the photoelectric conversion efficiency(of solar cells),screen printing process also needs improving.An investigation in CSUN and discussion with the engineers there on the SP process has been made,and a brief summary of the common technical problems in the process are presented in this paper with corresponding solutions.Key words:solar cell;screen-printing;processing1.引言万物生长靠太阳,地球上的风能,水能,海洋温差能,波浪能和生物质能,以及部分潮汐能都来源于太阳,即使是地球上的化石燃料(如煤,石油,天然气等),从根本上说也是远古以来储存的太阳能,因此太阳能的研究和应用是今后人类能源发展的最主要方向,如何更洁净,更效率的运用太阳能也是科学技术发展的前沿问题,伴随着光伏效应的发现,半导体技术的发展,利用光电效应将光能转化为电能的太阳能电池技术应运而生。
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光伏电池组件断栅虚印控制方法
一、引言
随着EL(电致发光)检测技术在电池片和组件的生产过程中的普及应用,以及终端客户对光伏电池组件的外观和性能要求不断加严,电池片的断栅、虚印不良已成为主要的异常反馈项目。
虚印、断栅不仅影响外观,而且降低了电池片效率,因此需要从印刷的原理入手,充分考虑现场作业的方式,做好各关键点的控制。
二、实验
在AYSY机台进行印刷和测试的规模化生产,有不同目数膜厚线径的网版供选择实验,刮条分条形刮条和板刮供实验,印刷参数可根据需要调节。
丝网印刷的原理是通过刮条挤压特定图形的丝网弹性形变后将浆料渗透在需要印刷的材料上的一种印刷方式。
常见的正极图形由主栅线和副栅线组成,栅线的主要作用是收集电流,虚印、断栅区域的电流没有被收集到,电池的效率会降低,在EL测试时则更能准确地体现。
外观断栅、虚印的主要表现是栅线印迹中断或模糊,如图1和2,而丝网参数设置不正确,网版线宽与浆料不匹配,网版堵塞,刮条磨损,浆料粘度过高或变干,硅片线痕等均会不同程度地造成断栅、虚印。
本文从涉及丝网印刷的印刷参数、网版、刮条、浆料等方面进行实验。
三、结果和讨论
1.设置合理的印刷参数:丝网段的主要质量控制点有图形印刷的完整性和浆料湿重满足工艺要求两个方面。
而丝网参数的设置对这两个方面均有重要的影响。
第一,印刷高度过高可能会导致丝网版破损、虚印,过低可能会造成虚印、断栅、毛边等现象。
所以印刷高度要在一定范围内调节,一般来说在硅片稳定、网版弹性固定的时间内,印刷间距越高,浆料印刷的越厚,湿重越大。
第二,印刷压力P过小,会导致虚印、断栅;过大会导致网版及刮刀变形,使用寿命缩短,电池片隐裂,所以选择合适的压力值可以提高印刷质量、降低成本。
在印刷高度、硅片稳定、丝网弹性固定、刮刀硬度一定的条件下,在可调范围内,印刷压力越大,印刷厚度越薄,湿重越轻。
在ASYS设备上印刷压力建议值50-90N。
第三,印刷速度是指印刷过程中的刮刀移动的速度,速度过小,会降低印刷效率;过大会出现毛边、虚印。
印刷速度建议在180mm/s至225mm/s之间。
因此在日常的印刷中要寻找合适的印刷参数才能取得效率提升和外观良好的双重效果。
这里使用比较好的一组参数是丝网间距设置在1.4mm,压力在70N左右,印刷速度为220mm/s。
2.探求匹配的网版浆料与刮条:栅线印刷的理想效果是取得较大的高宽比,即栅线既高又细,这需要网版与浆料有效配合。
之前存在一种现象是为降低印刷重量,一味降低网版线宽,而搭配的浆料较黏,频繁出现断栅和虚印现象,而部分虚印电池片在正面垂直检验时又很难发现,极易漏检。
实验前使用的网版为400目18膜厚37线径,现优化为360目16um膜厚37线径网版,过墨性提高,浆料固定为杜邦18H,配以合适的丝印参数及产线的有效监控,明显地改善了丝印外观质量。
同时由于之前使用的条形刮条易磨损,且要6小时更换一次,现引进一种新型刮条,由于接触面大,耐磨损,不仅降低了断栅、虚印产生几率,并且其寿命为一般刮条的10倍左右,如图3,上方为常规条形刮条,下方为改用的板式刮条。
图3不同刮条对比
3.形成标准的印刷作业规程:首先要做好网版的清洁和浆料的粘度管控,操作人员在生产一定数量的电池片时需抬高网版进行擦拭,擦拭的时候注意手法:由中间由四周擦拭,再绕四周擦拭,确认网版清洁后先进行1-3片的试生产,通过45°观察电池片栅线是否有虚印、断栅现象。
同时在更换新网版时,在参数调整合适后,进行5片左右的外观检查,同时进行EL测试。
浆料使用需按照少量多次的原则进行添加,若周边浆料变干,应及时铲出进行处理后再行使用。
其次增加对烧结后的EL测试监控,建议每小时至少10片以上,如有异常立即停止生产进行异常批次隔离并排查解决。
另外在新材料新工艺验证期间应适当增加抽测频率。
4.通过效率测试程序卡控Rs来监控印刷异常:Rs主要包含四部分,硅片的体电阻,薄层电阻,金属电极电阻,欧姆接触电阻。
正常多晶电池片的Rs值在2.50毫欧姆左右,可以在程序中设置将Rs大于一定值(建议3.5毫欧姆)的分选到某个档位,这样通过对该档位的比例监控即可快速预警虚印等异常问题。
Rs偏大通常有以下表现情况:
1)若发现某个时间段开始,整体偏大或间断性出现Rs偏大,很可能是因为印刷效果不好造成栅线和硅片没有形成合金层,有空隙导致欧姆接触不好。
2)伴随开路电压和短路电流偏低的Rs偏大,可能为烧结原因造成,而伴随开路电压和短路电流偏高的Rs偏大,可能为方块电阻偏高。
一般前制程比较稳定,若某段时间连续出现Rs偏高的一般均为EL虚印造成,图4和5显示了一段时间Rs偏高,效率下降,测试对应电池片EL图片虚印严重。
通过以上4个方面对应措施的执行,实验后成品检出的断栅、虚印外观不良率由原来的0.47%的降级不良率将至0.21%,降低了一半以上,改善明显。
四、结论
通过对丝网参数的研究,丝网物料的搭配,丝网标准作业规程的建立,Rs的监控能大幅度地减少丝网印刷产生的断栅、虚印问题。
各项措施要按规定实施,预防为主,减少批量不良。
同时加装自动检测设备进行在线监控已成为智能制造的趋势。