太阳电池封装胶膜EVA的研究进展(1)
太阳电池封装胶膜EVA的研究进展
环境污染和能源短缺是人类在21世纪面临的最大挑战。利用太阳电池将清洁的、可再生的能源阳光转变为电能是解决这两个问题的最有效途径之一。为此太阳能利用已成为10年来发展最快的行业之一。
1. 太阳能电池的封装
太阳能电池是将太阳辐射转换成电的装置，是太阳能开发的一项高新技术，是一种新型的特种电源。阳光发电的原理是利用硅等半导体的量子效应，直接把太阳的可见光转换为电能。可是硅若直接暴露于大气中，其光电转换机能会衰减，所以必须将电池封装起来。目前硅晶片电池的封装常用的有4种。
（1）表面为环氧树脂封装。环氧树脂封装的太阳能电池如图1所示。底层用印制电路板作为衬底，中间为太阳能晶片，在晶片上面涂一层透明环氧树脂。这种封装方法常用于小功率（5W以下）的太阳电池，其工艺简单，但环氧树脂经长期日晒后会变色泛黄，影响透光效果。
图1 环氧树脂封装的太阳能电池
（2）表面为玻璃封装。大功率的太阳能电池的封装结构如图2所
示。表面用透过率大于90%的玻璃，厚度为3mm，晶片的上、下两层为抗老化的EV A （乙烯—醋酸乙烯共聚物），衬底用TPT（复合塑料膜），五层材料经高温层压后加上铝合金框而成。
其中层压主要工艺步骤为：
1、叠层：依次将盖板玻璃、EV A 膜、互相连接好的太阳电池、EV A 膜、聚氟乙烯膜（或复合膜）叠在一起。
2、抽真空：把上述叠层件放到双真空层压器的下室。层压器的上、下两室同时抽真空，约5m in。
3、加热：层压器的上下两室保持真空，加热叠层件。
4、加压：叠层件加热到110~120℃时，层压器的上室逐渐取消真空回到常压。这时层压器的下室仍处于真空状态，也就是使上室对下室中的层压件产生一个大气压的压力。
5、保温固化：在固化温度下，恒温固化。
6、冷却：恒温固化后，层压器撤离热源，层压器的下室仍处在真空状态。循环冷却，取消下室真空，取出组合件，用快刀把组合件边缘多余的EV A 切掉。然后封边框和装接线盒，组装成太阳电池组件。
这种太阳能电池封装工艺成熟，为多数太阳能电池生产厂家所采用。
图2
（3）表面为薄膜封装。用薄膜来代替玻璃的封装，如图3所示。衬底改为印制电路板来加强其牢度。表面用层压方法压上一层称为PET的聚酯薄膜。PET的透过率在85%以上。这种封装的目的是为了减轻太阳能电池组件的重量及降低成本。
图3PET封装的太阳能电池
（4）双面玻璃封装。太阳能电池与建筑材料相结合的幕墙式封装是电池应用的一个重要方面。其结构如图4所示。把它作为建筑墙面，
于整个建筑物融为一体，即使建筑物美观又达到了吸收太阳光作为能源的目的。
图4双面玻璃封装的太阳能电池
1.1太阳能电池封装胶膜
太阳能电池封装材料在实际使用中的作用主要是:a)支持和固定太阳电池片;b)增加太阳光的透过率，使起始透过率达到90%> 20年透过率损失小于5%; c)隔离有害的环境因素，如表面污染，冰雹，反应因数，鸟等;d)电绝缘的作用;e)热传导作用。
本世纪八十年代前，国内外曾试用过液态硅树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂片(PVB)，均因价格高、施工条件苛刻、物性不好而被淘汰。八十年代开始，进口Jet Propulsion和Springborn实验室，国家可再生能源实验室(NREL)的F.J.Pern等就开始对太阳电池封装材料进行了研究，根据材料的透光性、模数、可加工性、价格等特点，将乙烯一醋酸乙烯酯(EV A)和乙烯-甲基丙烯酸甲酷(EMMA)列入JPL计划，然后又针对EV A胶膜在恶劣的天候条件下容易变黄，从而影响太阳能电池光电转换率的缺点进行了一些研究，最后研制成功了耐老化
EV A封装胶膜。国内也对EV A太阳能封装胶膜进行了研究，己有成品在市场上销售，但其效果仍不能满足现在太阳能工业的需要，突出的问题还是胶膜的耐天候性差，容易变色，影响本身的透过率，降低了太阳能组件的光电转换效率。
1.2太阳能电池封装的其它构件
封装太阳电池的三种基本材料，除EV A胶膜外，还有上下盖板。上盖板一般都采用玻璃。封装太阳能电池，对玻璃的主要要求是:透过率高、抗冲击能力强〔厚度不太大)、不易老化。也有人用聚醋膜，但由于它的透过率比较低，强度比较小，不能满足太阳能电池上盖板的要求。
下盖板主要采用聚氟塑料，即TPT，也有人用玻璃和印制电路板，但由于它们透过率太高，反射率太低，降低了太阳光的利用效率，所以现在渐渐被淘汰了。TPT是太阳电池防潮抗湿的阻挡层，通常我们见到太阳能电池板背面一层白色塑料膜覆盖物就是TPT。TPT又称Tedlar，外表像张稍厚的光滑白纸，实际上有三层(Tedlar/聚酯/ Tedlar)。Tedlar是一种聚氟乙烯材料，具有许多熟知的碳氟聚合物的性质：耐老化、耐腐蚀、不透气等。这些特点很符合封装太阳电池。TPT为白色，对阳光起反射作用，能提高组件的效率，并且具有较高的红外发射率，可以降低组件的工作温度，也有利于提高组件的效率。但是它也有缺点:比较贵，每平方尺大于1美元(约$0.1/w)，而且它不容易粘合。
以上介绍的玻璃、EV A和TPT，外加太阳电池片是组成太阳电
池组件的主要材料，除此之外互连条、铝合金边框、接线盒、焊锡等也不可缺少，现在国内在武汉、云南有厂家生产太阳电池专用铝合金边框和互连条。焊接时，就是利用互连条将单体电池片串并联起来，互连条为银白色，由外表镀锡的铜条制成，宽度一般与电池片正面负极条一致，这样焊接后组件比较美观。
2 太阳能电池封装胶膜的研究进展
太阳光透过玻璃，透过高分子封装胶层，到达硅晶片，光能被转换成电能，由导线引出。虽然硅晶片本身具有长达三十年以上的寿命，但为保护硅晶片不受大气侵扰，保持光电转换效率不衰减与持续使用10年以上的的可靠性，太阳电池是借助于两层高分子封装膜将硅晶片包装于其中，再和上下保护层材料玻璃及TPT膜粘结。但是，高分子封装胶的工作寿命却比电池片的寿命要短得多。在室外恶劣的天候环境中，高分子封装胶会很快老化变黄，甚至脱胶龟裂，使电池组件破裂或受到天候侵蚀，从而导致整个电池组件的光电转换效率下降或者是短路损坏而失效。因此，封装材料的性质对电池组件的长期性能是非常重要的，太阳电池的寿命不得不受电池组件中寿命最短的透明封装胶的工作寿命所限制。这就是通常所说的“短板原理”。用于太阳电池组件的透明高分子密封材料的工作寿命或耐天候老化性能便成为决定组件寿命的关键因素之一。在组件中，它是一个易被忽视但在实用中是决不能轻视的部件。由此可见，在降低电池片成本，提高光电转换效率的同时，研制在自然天候条件(昼夜和季节性温度变化、紫外光辐射、湿气、空气污染等)下，光、电和力学性能稳定可
靠，使用寿命长的透明高分子封装材料是太阳能光电利用下不容忽视的一个方面，也是开发性价比良好的太阳电池组件产品的重要途径之一，对于促进太阳能这一洁净能源的应用，推动太阳电池工业的发展，保护我们的环境和资源都具有十分重大的意义。
2.1 封装胶膜材料的研究进展
各国学者和企业界人士强烈意识到太阳电池的封装材料和工艺是提高太阳电池的寿命，降低使用成本的关键技术。国内外曾采用过PVB胶片和加热交联型硅橡胶(液态)作为太阳电池的封装胶膜，但由于胶价高，性能或施工操作不合适而被淘汰。为推进太阳电池行业的发展，Jet Propulsion和Springborn实验室早在70年代末至80年代初就开始研究太阳电池封装用胶的配方，国家可再生能源实验室(NREL)的F.J.Pern等也在太阳电池封装材料研制领域中做了大量卓有成效的工作。研究者首先根据太阳能电池的使用要求，提出了粘结剂应具备的特性，据此，聚氯乙烯均聚和共聚物，聚酯，聚苯乙烯—聚烯烃均聚物和共聚物，聚乙烯醇，聚丙烯酸等被列为候选材料。之后又根据材料的透光性、模数、可加工性、价格等特点，将乙烯—醋酸乙烯醋(EV A)和乙烯—甲基丙烯酸甲酯(EMMA )列入JPL计划。最后根据透过率、粘接强度、绝缘性、安全性、加工性、热稳定性，成本等若干指标，EV A被选为理想的电池层压封装用胶。为此，JPL 实验室研制了以EV A为基质的太阳电池封装胶膜配方。目前，世界各地的太阳电池组件的生产商普遍采用EV A作为封装材料。近30年的使用说明，此封装材料基本上可稳定工作10年不变黄。为进一步
提高电池使用寿命，进一步促进太阳电池的推广应用，进口等发达国家己对太阳电池组件的封装材料提出了长达30年寿命的目标，并为这已目标而投入了大量的资金和人力。然而，目前的封装材料还远远不能达到这一要求。近年来，一些太阳电池组件的生产者和终端用户都相继报道了太阳电池在自然天候条件下因封装材料的老化变色而导致电池的光一电转化效率大大降低的例子。这涉及到EV A封装材料的长期可靠性、使电池获得较长使用寿命和达到更高的目标经济效益的问题，故引起了世界各国的重视。为此，进口能源部通过国家可再生新能源实验室资助致力于胶膜老化机理和改进配方的研究工作。英国也开始了这方面的工作。
我国于80年代中期开始，陆续从进口引进单晶硅太阳电池生产线，并逐年从进口进口EV A胶膜。为改变每年进口封装材料的被动局面，国家科委将太阳电池封装用的EV A胶膜国产化列入“八五”攻关计划。EV A胶膜已在“八五”期间，己经正式用于太阳电池封装，全面取代进口，实现国产化。目前生产规模5万m2/年。尽管如此，目前使用的国产EV A封装胶膜仍不尽人意。使用结果表明，该封装胶在使用三、四年左右就出现一些问题，其中最突出的是封装材料老化变黄，甚至开裂脱胶，使电池密封性下降，严重地影响电池的光—电转换效率和使用寿命，甚至由于短路丧失光电性能。这就使原来成本相对较高的电池片不能很好地得到利用，阻碍了太阳电池的应用和推广。提高电池封装材料的耐天候老化性能和改进封装技术，己成为太阳能利用的一个迫切需要解决的问题。近年来，全国各地出现
太阳电池封装胶膜EVA的研究进展(1)
太阳电池封装胶膜EVA的研究进展 环境污染和能源短缺是人类在21世纪面临的最大挑战。利用太阳电池将清洁的、可再生的能源转变为电能是解决这两个问题的最有效途径之一。为此太阳能利用已成为10年来发展最快的行业之一。 1. 太阳能电池的封装 太阳能电池是将太阳辐射转换成电的装置，是太阳能开发的一项高新技术，是一种新型的特种电源。发电的原理是利用硅等半导体的量子效应，直接把太阳的可见光转换为电能。可是硅若直接暴露于大气中，其光电转换机能会衰减，所以必须将电池封装起来。目前硅晶片电池的封装常用的有4种。 （1）表面为环氧树脂封装。环氧树脂封装的太阳能电池如图1所示。底层用印制电路板作为衬底，中间为太阳能晶片，在晶片上面涂一层透明环氧树脂。这种封装方法常用于小功率（5W以下）的太阳电池，其工艺简单，但环氧树脂经长期日晒后会变色泛黄，影响透光效果。 图1 环氧树脂封装的太阳能电池 （2）表面为玻璃封装。大功率的太阳能电池的封装结构如图2所示。表面用透过率大于90%的玻璃，厚度为3mm，晶片的上、下两
层为抗老化的EV A （乙烯—醋酸乙烯共聚物），衬底用TPT（复合塑料膜），五层材料经高温层压后加上铝合金框而成。 其中层压主要工艺步骤为： 1、叠层：依次将盖板玻璃、EV A 膜、互相连接好的太阳电池、EV A 膜、聚氟乙烯膜（或复合膜）叠在一起。 2、抽真空：把上述叠层件放到双真空层压器的下室。层压器的上、下两室同时抽真空，约5m in。 3、加热：层压器的上下两室保持真空，加热叠层件。 4、加压：叠层件加热到110~120℃时，层压器的上室逐渐取消真空回到常压。这时层压器的下室仍处于真空状态，也就是使上室对下室中的层压件产生一个大气压的压力。 5、保温固化：在固化温度下，恒温固化。 6、冷却：恒温固化后，层压器撤离热源，层压器的下室仍处在真空状态。循环冷却，取消下室真空，取出组合件，用快刀把组合件边缘多余的EV A 切掉。然后封边框和装接线盒，组装成太阳电池组件。 这种太阳能电池封装工艺成熟，为多数太阳能电池生产厂家所采用。
太阳能电池组件封装工艺大全
太阳能电池组件封装工艺大全 一、太阳能电池组件封装简介 组件线又叫封装线，封装是太阳能电池板生产中的关键步骤，没有良好的封装工艺，多好的电池片也做不出好的组件板。良好的电池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。产品的高质量和高寿命是赢得客户满意的关键，所以太阳能电池板的封装工艺至关重要。 太阳能电池组件封装工艺流程图如下： 太阳能电池组件封装结构图 如何保证太阳能电池组件的高效和高寿命？ 1、高转换效率、高质量的电池片
下图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）； 2、高质量的封装材料 高耐候性、低水蒸汽透过率、良好电绝缘性等性能优异的太阳能电池背板； 交联度高、耐黄变性能好、热稳定性好、粘接力强等性能优异的EVA胶膜； 高粘结强度、密封性好的封装剂（中性硅酮树脂胶）； 高透光率、高强度的钢化玻璃等
3、严谨的工作态度 由于太阳电池组件属于高科技产品，生产过程中一些细节问题，一些不起眼问题如应戴手套而不戴、应均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌，所以除了制定合理的制作工艺外，员工的认真和严谨是非常重要的。 二、太阳能电池组件组装工艺介绍 1、电池分选 由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池片性能不尽相同，所以为了有效的将性能一致或相近的电池片组合在一起，应根据其性能参数进行分类；电池测试即通过测试电池片的输出参数（电流和电压）的大小对其进行分类。以提高电池片的利用率，做出质量合格的太阳能电池组件。 2、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片边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连（如下图）。 3、串焊 背面焊接是将N张片电池串接在一起形成一个组件串，电池的定位主要靠一个膜具板，操作者使用电烙铁和焊锡丝将单片焊接好的电池的正面电极（负极）焊接到“后面电池”的背面电极（正极）上，这样依次将N张电池片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。 4、叠层 背面串接好且经过检验合格后，将组件串、玻璃和切割好的EVA 、太阳能电池背板按照一定的层次敷设好，准备层压。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置，调整好电池间的距离，为层压打好基础。（敷设层次：由下向上：玻璃、EVA、电池处、EVA、玻璃纤维、背板）。 5、组件层压 将敷设好的电池组件放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA 熔化将电池、玻璃和太阳能电池背板粘接在一起；最后冷却取出组件。层压工艺是太阳能电池组件生产的关键一步，层压温度和层压时间根据EVA的性质决定。我们使用普通的EVA 时，层压循环时间约为21分钟，固化温度为138-140℃。 6、修边 层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边，所以层压完毕应将其切除。 7、装框 类似与给玻璃装一个镜框；给玻璃组件装铝框，增加组件的强度，进一步的密封电池组
EVA太阳能电池封装胶膜市场现状与趋势
EVA太陽能電池封裝膠膜市場現狀與趨勢 伴隨著中國光伏市場的快速發展，EVA太陽能電池封裝膠膜市場也得到了快速增長，許多企業紛紛投入和進入這一市場，但盲目的進入最終導致的肯定是産能過剩和價格競爭，如何剖析當前EVA太陽能電池封裝膠膜的現狀和趨勢呢，筆者結合對這個行業的一些瞭解對此進行了剖析。 一、政策助推産業發展 縱觀近幾年國家出臺的光伏政策，都是利好的，國家住建部、科技部、財政部、能源局等都聯合出臺過多些政策，如2009年住建部聯合財政部推出的《關于加快推進太陽能光電建築應用的實施意見》和《太陽能光電建築應用財政補助資金管理暫行辦法》；財政部與科技部、能源局聯合印發《關于實施金太陽示範工程的通知》；2010年12月，財政部、科技部、住房和城鄉建設部、國家能源局等四部門對金太陽示範工程和太陽能光電建築應用示範工程的組織和實施進行動員部署，幷公布了首批１３個光伏發電集中應用示範區名單等等都是在爲光伏産業的快速發展護航，作爲拉動EVA市場快速增長的EVA太陽能電池封裝膠膜，在中國市場得到了快速的增長。 二、EVA太陽能電池封裝膠膜現狀 縱觀目前國內EVA太陽能電池封裝膠膜廠家，主要有杭州福斯特、溫州瑞陽、深圳斯威克、浙江德斯泰、寧波威克麗特等企業，生産原材料的廠家主要有北京有機化工、北京華美、南京揚巴石化等，就全球市場來看，三井、台塑、杜邦、韓華等企業占領了主要的市場，他們在提供原材料的同時也延伸到了膠膜領域，讓EVA太陽能電池封裝膠膜整體市場存在了一些不確定性，目前，國內EVA太陽能電池封裝膠膜推高了EVA在光伏領域的市場需求，超過了13萬噸，幷且進行有上漲趨勢。 三、不確定性環境的剖析 由于中國光伏産業兩頭在外，EVA太陽能電池封裝膠膜的原材料也主要在外，這給整個市場帶來了諸多的不確定性，與此同時，EVM等替代品的出現也讓EVA太陽能電池封裝膠膜市場充滿了變數。
太阳能电池组件主要封装材料的特性(精)
太阳能电池组件主要封装材料的特性 一、钢化玻璃 1. 加工原理 钢化玻璃是平板玻璃的二次加工产品，钢化玻璃的加工可分为物理钢化法和化学钢化法。太阳能电池组件对钢化玻璃的透光率要求很高，须大于91.6%，对大于1200nm 的红外光有较高的反射率。另外，厚度要求在3.2mm 。 1）物理钢化玻璃又称为淬火钢化玻璃（将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却）。这种玻璃处于内部受拉，外部受压的应力状态，一旦局部发生破损，便会发生应力释放，玻璃被破碎成无数小块，这些小的碎片没有尖锐棱角，不易伤人。 2）化学钢化玻璃是通过改变玻璃表面的化学组成来提高玻璃的强度，一般是应用离子交换法进行钢化。其效果类似于物理钢化玻璃。 2. 钢化玻璃的主要优点： 1）强度比普通玻璃提高数倍，抗弯强度是普通玻璃的3-5倍，抗冲击强度是普通玻璃5-10倍，提高强度的同时亦提高了安全性。 2）使用安全，其承载能力增大，改善了易碎性质，即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，极大地降低了对人体的伤害。钢化玻璃的耐急冷急热性比普通玻璃提高2-3倍，一般可承受150LC 以上的温差变化，对防止热炸裂有明显的效果。
钢化玻璃具有良好的热稳定性，能承受的温差是普通玻璃的3倍，可承受200℃的温差变化。 3. 钢化玻璃的缺点： 1）钢化后的玻璃不能再进行切割或加工，只能在钢化前就对玻璃进行加工至需要形状，再进行钢化处理。 2）钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强，但是钢化玻璃在温差变化大时有自爆（自己破裂）的可能性，而普通玻璃不存在自爆的可能性。（钢化玻璃在无直接机械外力作用下发生的自动性炸裂叫做钢化玻璃的自爆。） 4. 自爆现象： 1）玻璃质量缺陷的影响 A ．玻璃中有结石、杂质：玻璃中有杂质是钢化玻璃的薄弱点，也是应力集中处。 结石若处在钢化玻璃的张应力区是导致炸裂的重要因素。结石存在于玻璃中，与玻璃体有着不同的膨胀系数， 玻璃钢化后结石周围裂纹区域的应力集中成 倍地增加。当结石膨胀系数小于玻璃，结石周围的切向应力处于受拉状态，伴随结石而存在的裂纹扩展极易发生。 B ．玻璃中含有硫化镍结晶物 硫化镍夹杂物一般以结晶的小球体存在，直径在0.1-2㎜。外表呈金属状，这些杂夹物是NI3S2，NI7S6和NI-XS ，其中X=0-0.07。只有NI1-XS 相是造成钢化玻璃自发炸碎的主要原因。
太阳能电池板的生产工艺流程
太阳能电池板的生产工艺流程 太阳能电池板的生产工艺流程 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太阳能电池板。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。产品的高质量和高寿命是赢得客户满意的关键，所以太阳能电池板的封装质量非常重要。 （1）流程 电池检测——正面焊接——检验——背面串接——检验——敷设（玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设）——层压——去毛边（去边、清洗）——装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）——焊接接线盒——高压测试——组件测试——外观检验——包装入库。 （2）组件高效和高寿命的保证措施高转换效率、高质量的电池片；高质量的 原材料，例如，高的交联度的 EVA高黏结强度的封装剂（中性硅酮树脂胶）、高透光率高强度的钢化玻璃等； 合理的封装工艺，严谨的工作作风， 由于太阳电池属于高科技产品，生产过程中一些细节问题，如应该戴手套而不戴、应该均匀地涂刷试剂却潦草完事等都会严重地影响产品质量，所以除了制定合理的工艺外，员工的认真和严谨是非常重要的。 （3）太阳能电池组装工艺简介 ①电池测试：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，所以为了有效地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）的大小对其进行分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的太阳能电池组件。如果把一片或者几片低功率的电池片装在太阳电池单体中，将会使整个组件的输出功率降低。因此，为了最大限度地降低电池串并联的损失，必须将性能相近的单体电池组合成组件。 ②焊接：一般将6?12个太阳能电池串联起来形成太阳能电池串。传统 上，一般采用银扁线构成电池的接头，然后利用点焊或焊接（用红外灯，利用红外线的热效应）等方法连接起来。现在一般使用60％的Sn、38％的Pb、2％的Ag 电镀后的铜扁丝（厚度约为100?200卩m）。接头需要经过火烧、红外、热风、激光处理。由于铅有毒，因此现在越来越多地采用 96.5 ％的铜和 3.5 ％的银合金。但是
太阳能电池组件的封装(精华)
太阳能电池组件的封装（精华） 导读：单件电池片由于输出功率太小，难以满足常规用电需求，因此需要将其封装为组件以提高其输出功率。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，再好的电池也生产不出好的组件。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。产品的高质量和高寿命是赢得客户满意的关键，所以组件的封装质量非常重要。 具有外部封装及内部连接、能单独提供直流电输出的最小不可分割的太阳能电池组合装置，叫太阳能电池组件，即多个单体太阳能电池互联封装后成为组件。太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。 1.防止太阳能电池破损。晶体硅太阳能电池易破损的原因：晶体硅呈脆性；硅太阳能电池面积大；硅太阳能电池厚度小。 2.防止太阳能电池被腐蚀失效。太阳能电池的自然抗性差：太阳电池长期暴露在空气中会出现效率的衰减；太阳电池对紫外线的抵抗能力较差；太阳电池不能抵御冰雹等外力引起的过度机械应力所造成的破坏；太阳电池表面的金属化层容易受到腐蚀；太阳电池表面堆积灰尘后难以清除。 3.满足负载要求，串联或并联成一个能够独立作为电源使用的最小单元。由于单件太阳电池输出功率难以满足常规用电需求，需要将它们串联或者并联后接入用电器进行供电。 太阳能电池组件的种类较多，根据太阳能电池片的类型不同可分为晶体硅(单、多晶硅)太阳能电池组件、非晶硅薄膜太阳能电池组件及砷化镓电池组件等；按照封装材料和工艺的不同可分为环氧树脂封装电池板和层压封装电池组件；按照用途的不同可分为普通型太阳能电池组件和建材型
太阳能电池组件。其中建材型太阳能电池组件又分为单面玻璃透光型电池组件、双面夹胶玻璃电池组件和双面中空玻璃电池组件。由于用晶体硅太阳能电池片制作的电池组件应用占到市场份额的85％以上，在此就主要介绍用晶体硅太阳能电池片制作的电池组件。 单晶硅组件 多晶硅组件 非晶硅组件 第一代室温硫化硅橡胶封装 第二代聚乙烯醇缩丁醛 （PVB ）封装 第三代乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA ）封
光伏封装胶膜介绍
光伏封装胶膜介绍 光伏封装胶膜作用是将光伏玻璃、电池片和背板粘在一起。一般而 言封装胶膜需要透光、可粘接、耐紫外线及高温、低透水、高电阻率（减少漏电流）。 光伏用胶膜主要分为透明EVA、白色EVA、聚烯烃POE、共挤型POE、与其他封装胶膜（PCMS/Silicon 、PVB胶膜、TPU胶膜）等。2019 年市场上主要以透明EVA胶膜为主。 透明EVA胶膜是较为传统的胶膜产品，目前为市场主流，市场占比约70%。透明EVA技术成熟且成本较低，但封装后的组件衰减率高。为配合行业降本增效，目前封装胶膜企业主要围绕低入射光损耗、低衰减以及高性价比这几个关键点来进行研发。 白色EVA产品为近些年胶膜企业研发的新产品，白色EVA成本高于普通透明EVA，但其具有独特的高反射性能，通过增加电池片间隙入射光反射（白色EVA光反射率达到90%以上），提高组件对太阳光的有效利用，能够使一块60片单/ 双玻组件功率提升7- 10W/1.5-3W。同时也解决了组件层压后的白色胶膜溢白问题，还可简化背板降低成本，目前多实用于单玻组件和双玻组件的背层封装。 白色EVA在2012 年时就被我国胶膜龙头企业海优威提出，但由于其流动性大导致组件外观缺陷而被搁置。2013-2017 年间，海优威通过 引入电子束辐照预交联技术消除了白色EVA胶膜的流动性， 提高了耐热性和尺寸稳定性，防止组件外观缺陷产生。目前，经电子光束预交联处理的低流动性白色EVA已投入量产。
但传统EVA胶膜透水率较高，在使用过程中水汽进入组件，EVA 遇水降解后形成可以自由移动的醋酸根（-COOH），醋酸根与玻璃表面析出的碱反应产生可以自由移动的钠离子（Na+），钠离子在外加电场的作用下向电池片表面移动并富集到减反层从而导致PID 现象，导致组件功率衰减。而双面组件由于需要激光在背钝化层开槽，背面钝化不完全，背面用细小铝线印刷铝栅格，比常规电池的全铝背场更容易被酸腐蚀，并且双面组件部分采用另外无边框或半边框，胶膜与空气接触几率大，若无特殊防护，双面PERC电池背面PID 衰减可达到15-50%。 聚烯烃POE胶膜随之诞生，其具有优异的水汽阻隔能力和离子阻隔能力，水汽透过率仅为EVA的1/8 左右。且其分子链结构稳定，老化过程中不会分解产生酸物质，优秀的水汽阻隔性、耐候性能、光透过率与粘接性能，使其能够更好的保护组件在高湿环境下的正常工作，使组件具有更加长效的抗PID 性能。近年来在领跑者项目的带动下，双面电池及组件的应用越来越广泛，但双面组件存在的PID 衰减问题是常规封装胶膜难以解决的，为此有胶膜企业研发出强抗PID双面PERC电池专用POE胶膜，能够在组件端使用中大幅改善层压溢胶、并串等问题，同时可加快交联速度、提升交联度，缩短层压时间，提升组件良率。
光伏组件封装胶膜的种类及特性研究
科技专论 382 光伏组件封装胶膜的种类及特性研究 【摘 要】目前光伏组件的封装形式主要有玻璃-EVA-背板封装和玻璃-PVB-玻璃两种形式。本文分别对两种胶膜的特性进行了阐述，并总结了生产使用过程中应注意的问题。 【关键词】光伏；封装；EVA；PVB；问题 引言 我国76%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀，应用技术成熟，安全可靠。光伏产业是将太阳能转换为电能的迅猛发展的新兴产业，其中晶体硅太阳电池组件主要应用于大规模并网发电、离网电站、BIPV光伏建筑一体化等，其封装胶膜主要有EVA和PVB。两种材料不同成份组成使得存在不同的特性和使用要求。 1、组件结构 1.1常规组件的结构 玻璃—EVA-电池片-EVA-背板-边框1.2BIPV组件的结构钢玻璃(超白）-PVB-电池片-PVB-钢化玻璃（普通） 2、EVA胶膜 2.1简介 EVA一种热固性有粘性的胶膜，用于放在夹胶玻璃中间（EVA是Ethylene乙烯Vinyl乙烯基Acetate醋酸盐的简称）。由于EVA胶膜在粘着力、耐久性、光学特性等方面具有优越性，使得它被越来越广泛的应用于电流组件以及各种光学产品。 2.2EVA的特性2.2.1分子组成 EVA的性能主要取决于分子量（用熔融指数MI表示）和醋酸乙烯脂（以VA表示）的含量。当MI一定时，VA的弹性、柔软性、粘结性、相溶性和透明性提高，VA的含量降低，则接近聚乙烯的性能。当VA含量一定时，MI降低则软化点下降，而加工性和表面光泽改善，但是强度降低，分子量增大，可提高耐冲击性和应力开裂性。 2.2.2交联特性 通过采取化学交联的方式对EVA进行改性，其方法就是在EVA中添加有机过氧化物交联剂，当EVA加热到一定温度时，交联剂分解产生自由基，引发EVA分子之间的结合，形成三维网状结构，导致EVA胶层交联固化，当交联度达到60%以上时能承受大气的变化，不再发生热胀冷缩。 2.2.3交联测试原理 将EVA样品装入120目不锈钢丝网袋内，置沸腾二甲苯中萃取。未经交联的EVA，在二甲苯沸腾液中，样品迅速全部熔溶到二甲苯中，故交联度为0。而交联EVA，在萃取操作结束后，还能清楚观察到不锈钢丝网袋中残留有亮晶的试样，该残留试样量与试样总量之比即为交联度。 2.3交联度对光伏组件的影响 不同的温度对EVA的交联度有比较大的影响，EVA的交联度直接影响到组件的性能以及使用寿命。在熔融状态下,EVA与晶体硅太阳电池片，玻璃，TPT产生粘合，在这过程中既有物理也有化学的键合。未经改性的EVA透明，柔软，有热熔粘合性，熔融温度低，熔融流动性好。但是其耐热性较差，易延伸而低弹性，内聚强度低而抗蠕变性差，易产生热胀冷缩导致晶片碎裂，使得粘接脱层。 2.4EVA胶膜作用与使用注意事项封装电池片，防止外界环境对电池片的电性能造成影响；增强组件的透光性；将电池片，钢化玻璃，TPT 粘接在一起，具有一定的粘接强度；具有吸水性；不能长期暴露在空气中，否则会使胶膜的性能下降；胶膜开封后尽快用完，没有用完者应按照原样包装好；层压过程中，温度不能超过160°C；要求在恒温间内使用此胶膜；避免与水、油、有机溶 剂、和其他化学物品接触；为了能够缓冲电池片和排尽空气，EVA胶膜 的压花面应对着电池片。 3、PVB胶膜 3.1简介 PVB胶膜又叫PVB Film，PVB胶片，PVB薄膜，PVB中间膜等，英文名称为：PolyVinyl Butyral Film，化学名是：聚乙烯醇缩丁醛薄膜。其本质是一种热塑性树脂膜，是由PVB树脂加增塑剂生产而成。由于是塑性树脂生产而成，它具有可回收利用加工，重复使用的特点。 3.2粘接机理 玻璃中的SIOH和胶片小的COH基之间的氢键形成粘结力，胶片小的钾离子从玻璃中置换出氢，从而控制了粘结力水与COH基争夺和SIOH的结合。 3.3PVB使用过程中的注意事项3.3.1玻璃洗涤。为了消除玻璃表面的灰尘、污垢、油腻和脏物，应仔细洗涤玻璃。玻璃清洗机使用的水必须通过洁净处理，按严格要求是使用离子软化水。冲洗用水的质量对于夹层玻璃的粘结强度有很大影响，特别是清洗水的盐度影响玻璃和PVB胶片之间的粘结的最终质量。清洗后的玻璃烘干并放置到室温后方可使用。 3.3.2PVB胶片的准备。必须根据玻璃的规格、留边的尺寸和胶片经处理后的收缩量合理地切裁胶片，以补偿热压过程中胶片尺寸的收缩。 3.3.3注意存储环境。冷藏膜应保存在干燥，温度低于10℃的环境中，存放日期为6个月。胶片拆封后，未使用的胶片应保存在温度低于10℃的干燥环境存放时间不多于5天，应防止水淋和浸泡。 常温膜(衬隔离膜)应保存在干燥、常温的环境内。存放日期为24个月。胶片拆封后，未使用的胶片应保存在温度低于20℃的干燥环境中，如仍保持衬有隔离膜，存放时间不多于30天，如已去除隔离膜，应保存在温度低于10℃的干燥环境中，存放时间不多于5天。应防止水淋和浸泡。 4、PVB与EVA的比较 EVA属于热固性树脂，有交联反应；PVB属热塑性树脂，具有可重复加工性，无交联反应；国内玻璃幕墙规范明确提出“应用PVB”的规定，BIPV光伏组件采用PVB代替EVA制作能达到更长的使用寿命； PVB有很强的粘接性能，安全性高于EVA膜；EVA的配方较多，封装工艺不好控制；PVB膜的配方简单，品质控制稳定，保质期长；PVB膜流动性要差，可以防止加工过程中胶膜流溢情况发生。 5、结论 以上对EVA和PVB两种胶膜进行了特性总结与比较，并提出使用时应注意的问题，可以有效指导生产。随着光伏行业的快速发展，对组件封装材料有待深入研究。 韩素卓 张翼飞 尹丽华 英利集团有限公司 河北保定 071051
EVA胶膜测试项目及方法
太阳能胶膜性能测试方法（2010-2-22） 1.厚度检验 1．1测量仪器 精度为0.01mm的测厚仪。 1．2测量方法 用1.1的测厚仪在胶膜横向方向上等间距测5点,在胶膜的纵向上等间距测5点,求取算术平均值。 2.幅度检验 2．1测量器具 用精度为1mm钢制卷尺或直尺。 2．2测量方法 用2.1测量器具,在胶膜样品的长度方向等间距测量5处,求取算术平均值。 3.透光率测试方法 3．1仪器 透光率－雾度计。 3．2试片制作 采用50mm×50mm×1.2mm的载玻玻璃，以玻璃/EV A胶膜/玻璃三层叠合，置制作太阳电池板的层压机内，140℃（EV10G1），抽气时间为6min，加压时间为1min，层压时间为15min 。3．3透光率试验方法 用3.1仪器测定试片透光率（取3点平均值）为其结果。 4.粘接力测试方法 4.1 与白PET粘接力 4.1.1准备好5cm宽、3mm厚的玻璃，宽5cm的白色PET及5cm宽，长10cm的胶片，将玻璃洗净、擦干。 4.1.2用玻璃做刚面，PET为挠面，胶片放于两者之间，用透明胶带将PET固定于玻璃上，组成粘合组合体。 4.1.3将层压机温度设置为140℃（EV10G1），抽气时间为6min，加压时间为1min，层压时间为15min。
4.1.4待层压机升温到达设定温度并恒温10分钟以上后，将粘合组合体迅速放于两层高温布之间，关盖，开始层压程序。 4.1.5层压程序完成后，取出粘合组合体。 4.1.6将粘合组合体分割成5个宽度为10mm 的试样进行180度剥离，记录数据（剥离速度为100mm/min ）。 4.2 与玻璃粘接力 4.2.1准备好2.5cm 宽、3mm 厚的玻璃，宽2.5cm 的帆布及2.5cm 宽，长10cm 的胶片，将玻璃洗净、擦干。 4.2.2用玻璃做刚面， 帆布为挠面，胶片放于两者之间，用透明胶带将帆布固定于玻璃上，组成粘合组合体（每一胶膜样品做3个粘接合组合体）。 4.2.3将层压机温度设置为140℃（EV10G1），抽气时间为6min ，加压时间为1min ，层压时间为15min 。 4.2.4待层压机升温到达设定温度并恒温10分钟以上后，将粘合组合体迅速放于两层高温布之间，关盖，开始层压程序。 4.2.5层压程序完成后，取出粘合组合体。 4.2.6将试样进行180度剥离，记录数据（剥离速度为100mm/min ）。 5.收缩率测试方法 ● 准备：取尺寸为100*100mm 的EV A 胶膜试样，如图所示，a1 A1 b1 B1 均为所在 边的中点， a1 A1 、 b1 B1长度均为100mm （L1）。 ● 收缩：将EV A 试样（放于PTFE 板上，要求平整）放入120℃（＋1℃）烘箱中加 热3分钟,取出。 ● 计算： 平均值：测收缩后 a1 A1 、 b1 B1的长度，分别为L2,L3。
双面玻璃晶体硅太阳电池组件封装工艺
双面玻璃晶体硅太阳电池组件封装工艺 双面玻璃晶体硅太阳电池组件有着美观、透光的优点,应用非常广泛,如:太阳能智能窗、太阳能凉亭和光伏建筑顶棚,以及光伏玻璃幕墙等等。随着国内外光伏建筑一体化(buildingintegratedphotovoltaic,BIPV)的推广,其商业市场将进一步扩大。但目前由于双面玻璃晶体硅太阳电池组件封装工艺的技术瓶颈,市场价格相对较高。因此寻求一种优异的封装方法与工艺迫在眉睫。与普通组件结构相比,双面玻璃组件利用玻璃代替TPE或TPT(Tedlar复合薄膜)作为组件背板材料。本文阐述了不同封装工艺与封装材料对组件封装效果的影响,并根据实验现象和结果提出了改进方案和途径。 1、双面玻璃晶体硅太阳电池组件的结构 双面玻璃太阳电池组件的结构有多种,本文主要讨论的是层压封装的双面玻璃晶体硅太阳电池组件(简称双面玻璃组件)。图1是双面玻璃太阳电池组件结构。这种组件由玻璃-EVA 胶膜-太阳电池-EVA胶膜-玻璃共5层组成。与普通太阳电池组件结构相比,双面玻璃组件利用背板玻璃代替TPE(或TPT)。TPE为柔性材料,玻璃是硬度高的刚性材料,双面玻璃层压封装过程中由于两层刚性玻璃的挤压,很容易出现气泡、移位、太阳电池裂片、玻璃碎裂现象。 2、实验中出现的问题 气泡现象是双面玻璃组件封装最易出现的问题,组件中常见的气泡有两类:一是由于空气从组件边缘渗入产生的气泡,外观如图2所示;二是由于组件内部空气未及时排出产生的气泡,外观如图3所示。存在气泡的组件在使用时,EVA与玻璃、电池易脱层,严重影响组件外观、电性能和寿命。电池片移位现象在双面玻璃组件封装中也比较常见,如：
太阳能电池组件技术示范
太阳电池组件成品技术规范 编写： 校对： 审核： 会签：、 、 、 、
、 、 批准： 太阳电池组件技术总规范 1目的 通过制定太阳电池组件技术总规范，使公司所生产的太阳能电池组件的生产及质量处于规范、可控的状态。保证产品质量，满足客户要求。 2适用范围 2.1本技术规范规定了太阳电池组件的技术要求、外观质量及性能要求。 2.2本技术规范适用于本公司生产的太阳能电池组件（客户另有要求除外）。 2.3本技术规范不能取代本公司与客户签订的技术协议。 3职责权限 3.1技术开发部制定太阳能电池组件成品技术总规范； 3.2公司各相关部门在电池组件生产、检验等环节依据本规范执行。 4引用文件 4.1 GB/T 9535 地面用晶体硅光伏组件——设计鉴定和定型（IEC 61215-2005，
IDT）； 4.2 GB/T 20047.1-2006 光伏（PV）组件安全鉴定第1部分：结构要求（IEC 61730-1:2004）； 4.3 GB/T 20047.2-2006光伏（PV）组件安全鉴定第2部分：试验要求（IEC 61730-2:2004）； 4.4 QEH-2011-RD-I139A太阳电池组件用晶硅电池片技术规范V1.0； 4.5 QEH-2011- RD-I115A太阳电池组件用钢化玻璃技术规范V2； 4.6 QEH-2011- RD-I121A太阳电池组件用EVA技术规范V2； 4.7 QEH-2011- RD-I122A太阳电池组件用背板材料技术规范V2； 4.8 QEH-2011- RD-I114A太阳电池组件用焊带技术规范V1.2； 4.9 QEH-2011- RD-I123A太阳电池组件用接线盒技术规范V2.0； 4.10 QEH-2010-RD-I118A太阳电池组件用铝合金边框技术规范； 4.11 QEH-2011-RD-I119A 太阳电池组件用透明胶带技术规范V1.0； 4.12 QEH-2011-RD-I124太阳能电池组件制造工艺过程卡汇总V4.0; 4.13 IEC 60364-2005 Electrical installations of buildings-Part 5-51 Selection and erection of electrical equipment-Common rules. 5定义 5.1 组件：具有封装及内部连接的、能单独提供直流电输出的、不可分割的最小太阳能电池组合装置。 6内容 6.1 关键材料要求 用于制造晶硅太阳电池的所有材料应根据客户要求，考虑强度、耐用性、化学物
常见EVA胶膜性能指标
常见EV A胶膜性能指标 项目单位福斯特枫华塑胶海优威永固尚美瑞阳浙江化工斯威克飞宇奥特昇帝龙台湾暘益密度g/cm30.96 0.96 0.952 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 拉伸强度MPa 16 20 26 16 20 16 断裂伸长率% 550 520 420 600 580 590 杨氏模量MPa 4.7 6 4.33 UV cut-off nm 360 360 360 360 交联度% 75~90 75 >80 75~85 ≥85 ≥85 75~85 75~90 85±5 80~90 80~90 86±2 粘结强度/玻璃N/cm >50 52 >50 >70 >30 ≥50 ≥30 >50 >40 >60 ≥50 100~140 粘结强度/TPT N/cm >40 74 >20 >60 >40 ≥50 ≥20 >40 >40 >50 >40 50~60 收缩率TD% <2.0% <3 <5 <3 <2 <4 <3 <4 厚度mm 0.3~0.8 0.6 0.3~0.8 0.3~0.8 0.3~0.7 宽度mm 200~2200 810 200~2200 200~2200 100~2000 软化点o C 62 65 62 58 60 58 透光率% 91 91 90 >91 ≥91 ≥91 91 >91 >91 ≥91 91~92 比热J/o C·g 2.3 2.3 导热性W/mk 0.3 吸水性% 0.1 <0.01 ≤0.1 <0.1 <0.1 0.1 0.2~0.3 抗紫外YI ≥87% <2 >90% ≤2 <2 <5(功率变化) <2 >90% 耐湿热YI ≥85% <2 88% <2 ≤2 <2 <5(透光率变化) <3 >90% 折光指数 1.48 1.483 熔融指数g/10min 32 30 30 绝缘强度kV/mm 19 体积绝缘电阻Ω·cm 5.4×1015 吸光度% <1.2
太阳能电池组件的封装
太阳能电池组件的封装
太阳能电池组件的封装 （二）组件的封装结构 （三）组件的封装材料 １上盖板２黏结剂３底板４边框(四)组件封装的工艺流程 不同结构的组件有不同的封装工艺。平板式硅太阳能电池组件的封装工艺流程，如图17所示。可将这一工艺流程概述为：组件的中间是通过金属导电带焊接在一起的单体电池，电池上卞两侧均为EVA膜，最上面是低铁钢化白玻璃，背面是PVF复合膜。将各层材料按顺序叠好后，放人真空层压机内进行热压封装。最上层的玻璃为低铁钢化白玻璃，透光率高，而且经紫外线长期照射也不会变色。EVA膜中加有抗紫外剂和固化剂，在热压处理过程中固化形成具有一定弹性的保护层，并保证电池与钢化玻璃紧密接触。PVF复合膜具有良好的耐光、防潮、防腐蚀性能。经层压封装后，再于四周加上密封条，装上经过阳极氧化的铝合金边框以及接线盒，即成为成品组件。最后，要对成品组件进行检验测试，测试内容主要包括开路电压、短路电流、填充因
子以及最大输出功率等。 硅片划片切割工艺概况 １用激光来划片切割硅片是目前最为先进的，它使用精度高、而且重复精度也高、工作稳定、速度快、操作简单、维修方便。 ２激光最大输出≧５０W（可调）、激光波长为１.０６４μm、 切割厚度≦１.２mm、光源是用Nd：YAG晶体组成激光器、是单氪灯连续泵浦、声光调Q、并用计算机控制二维工作台可预先设定的图形轨迹作各种精确运动。 ± 部件分析： １操作可分为外控与内控。 ２计算机操作系统－有专用软件设立工作台划片步骤实现划片目标。 ３电源控制盒－供应激光电源、Q电源驱动、水冷系统的输入电源进行分配及自控，当循环水冷系统出现故障时，自动断开激光电源及Q电源驱动盒的供电。 ４激光电源盒－点燃氪灯的自动引燃恒流电源。 ５ Q电源驱动盒－产生射频信号并施加到Q开
EVA太阳能电池封装膜的介绍[1]
EVA太阳能电池封装膜的介绍和封装工艺简介 1. EVA太阳能电池封装膜的介绍、太阳能电池的工作原理简介和封装工艺简介 1.1EVA太阳能电池胶膜产品简介 太阳能电池胶膜是用ＥＶＡ（乙烯－醋酸乙烯共聚物）为主要原料，添加各种助剂后，经加热挤出成型的产品。该胶膜在常温时无粘性，便于裁切分割操作。目前，本胶膜主要用于太阳能电池板的封装。在封装时，先裁切所需尺寸的胶膜，按玻璃－胶膜－电池板－胶膜－ＴＰＴ叠合于铝合金框内；然后，放入层压机内加热、加压、并抽真空；最后，放入设定温度的固化炉中恒温所需时间即可。 EVA 胶膜特点描述 1：高透光率，提高组件的光电转化效率。 2：合理的交联度，保证组件良好的稳定性和可使用寿命。 3：卓越的耐紫外老化性能和优秀的耐湿热老化行能，保证组件在户外长达25 年的使用寿命。 4：极低的收缩伸长率，保证您的组件尺寸稳定性和一致性。 5：对各种背板和玻璃较强的粘接性能，保证组件安全高效的运行。 1.2太阳能电池简单介绍 1.2.1什么是太阳能电池
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。 1.2.2太阳能电池的原理 太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。 一、太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。 （1）光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5～10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20～25亿美元，平均1kW的投资为2000～2500美元。因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通的火电站或核电站相竞争。 （2）光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比拟的. 1.2.3太阳能电池的分类 太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式(以下表示为a-)两大类，而前者又分为单结晶形和多结晶形。 按材料可分为硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机膜形，而化合物半导体薄膜形又分为非结晶形 (a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等)、ⅢV族(GaAs,InP等)、ⅡⅥ族(Cds系)和磷化锌(Zn 3 p 2 )等。 太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。 （1）硅太阳能电池 硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。 单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为15%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。 （2）多元化合物薄膜太阳能电池 多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。 硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。 （3）聚合物多层修饰电极型太阳能电池 以有机聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制造的研究方向。由于有机材料柔性好，制作容易，材料来源广泛，成本底等优势，从而对大规模利用太阳能，提供廉价电能具有重要意义。但以有机材
EVA胶膜的尺寸稳定性控制
EV A胶膜的尺寸稳定性控制 在EV A封装胶膜使用过程中,首先要在热板上预热并抽真空,期间EV A胶膜可能由于尺寸不稳而发生收缩变形, 从而导致层压过程中组件位移或气泡产生等缺陷,因此,业界对EV A胶膜的收缩率均有严格要求.国外产品在这方面也确实表现出对国内产品明显的优势, 美国STR公司的产品更号称采用特定的“用户友好”工艺使得产品为零收缩,其他诸如BRIDGESTONE和MITUI CHEMICAL的产品也135℃/3min的测试中表现出较小且很好的收缩均匀性能. 目前,太阳能组件厂对收缩的要求并没有统一的测试标准,一般常采用100mmX200mm(TDXMD)的样品膜直接放在120-140℃的热板上3min后冷却测定尺寸的变化. 如下是过程照片:
EV A封装胶膜的收缩率,取决于胶膜的生产方式. 一般用压延方式生产,可能横向(TD)可能会有一定的收缩; 而采用挤出方式生产的胶膜通常只有MD方向的收缩率. 对于挤出方式生产的胶膜,为了更好地减少收缩率,一般根据收缩产生的原因加以工艺调整和适当的设备配置变化即可,调整配方很难得到好的效果. 挤出过程中,片膜产生纵向收缩的原因大致有以下几个方面: 1、模头拉伸比 口模流出速度与牵引速度之比，一般定义为模头拉伸比，但对 于出模膨胀大的情形这种计算方式不太准确。对于EV A胶膜 生产而言，由于低温挤出特性，出模膨胀高大4-5倍，因此计 算时应以出模膨胀后片胚的最大厚度计算拉伸状况。 2、片胚的温度 片胚温度高，片胚在经受模头拉伸时的松弛时间短，不容易形
成过分的冷拉，胶膜的收缩会得到很好的控制 3、压辊与流延辊的速差 4、熔池的大小 熔池大相当于增加压辊与流延辊的直径，从而改变速差，因此 导致较大的收缩； 5、压辊温度 温度高有利于熔体松弛，可以减少收缩，但温度高可能导致粘 辊，因此应以不粘辊为前提，尽可能提高辊温。 6、生产线速度 生产线速度低，有利于收缩应力的松弛，低速生产可以得到较 小的收缩率，这是目前国内生产线速度慢的原因之一 7、牵引张力 牵引张力是胶片生产过程中实现收卷、切边等操作的必要要 求，但牵引张力过大会引起膜片的拉伸变形，增大收缩。因此， 在生产线设计时一定要得到低张力收卷和切边的功能。 8、退火处理 在生产线中加入有效的退火单元，可以有效的减少膜片的收 缩。但需要形成适当的退火工艺。 通过对以上8个方面的控制和改善可以制得收缩很小甚至为零的EV A胶膜。
太阳能电池(组件)生产工艺
太阳能电池(组件)生产工艺 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。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键，所以组件板的封装质量非常重要。 流程： 1、电池检测—— 2、正面焊接—检验— 3、背面串接—检验— 4、敷设（玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设）—— 5、层压—— 6、去毛边（去边、清洗）—— 7、装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）—— 8、焊接接线盒—— 9、高压测试——10、组件测试—外观检验—11、包装入库 组件高效和高寿命如何保证： 1、高转换效率、高质量的电池片； 2、高质量的原材料，例如：高的交联度的EVA、高粘结强度的封装剂（中性硅酮树脂 胶）、高透光率高强度的钢化玻璃等；
3、合理的封装工艺； 4、员工严谨的工作作风； 由于太阳电池属于高科技产品，生产过程中一些细节问题，一些不起眼问题如应该戴手套而不戴、应该均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌，所以除了制定合理的制作工艺外，员工的认真和严谨是非常重要的。 太阳电池组装工艺简介： 工艺简介：在这里只简单的介绍一下工艺的作用，给大家一个感性的认识。 1、电池测试：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。 2、正面焊接：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，我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯（利用红外线的热效应）。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面电极相连。
太阳能电池材料的发展及应用
太阳能电池材料的发展及应用 材料研1203 Z1205020 石南起 新材料（或称先进材料）是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。 随着科学技术发展，人们在传统材料的基础上，根据现代科技的研究成果，开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料（如陶瓷、砷化镓半导体等）、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材料的研究，是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。 功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。 功能材料是新材料领域的核心，是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，还对我国相关传统产业的改造和升级，实现跨越式发展起着重要的促进作用。 功能材料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。世界各国均十分重视功能材料的研发与应用，它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。在全球新材料研究领域中，功能材料约占85 % 。我国高技术(863)计划、国家重大基础研究[973]计划、国家自然科学基金项目中均安排了许多功能材料技术项目（约占新材料领域70%比例），并取得了大量研究成果。 1、能源材料 太阳能电池材料是新能源材料研究开发的热点，IBM公司研制的多层复合太阳能电池，转换率高达40%。美国能源部在全部氢能研究经费中，大约有50%用于储氢技术。固体氧化物燃料电池的研究十分活跃，关键是电池材料，如固体电解质薄膜和电池阴极材料，还有质子交换膜型燃料电池用的有机质子交换膜等，都是研究的热点。 地球每天接收的太阳能，相当于整个世界一年所消耗的总能量的200倍。太阳每秒发出的能量就大约相当于亿亿吨标准煤完全燃烧时所释放出的全部热量。包括风能、海洋能等，都是太阳能的子孙，都是太阳能转换而成。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生清洁能源。 太阳能电池（Solar Cells）,也称为光伏电池，是将太阳光辐射能直接转换为电能的器件。由这种器件封装成太阳能电池组件，再按需要将一定数量的组件组合成一定功率的太阳电池方阵，经与储能装置、测量控制装置及直流--交流变换装置等相配套，即构成太阳电池发电系统，也称为光伏发电系统。 2、太阳能电池的发展 几千年来人类无意识地利用太阳能来取暖和晾晒物品，直到19世纪末才出现了第一台