光伏组件生产工艺及常见缺陷分析

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前言

光伏组件加工工艺是太阳能光伏产业链中不可或缺的一环。通过将单个薄薄的太阳能电池片封装，可以使其在恶劣的户外环境下稳定运行。目前，主流光伏组件的加工工艺采用EVA胶膜封装，这个过程包括电池片检测、电池片单焊和串焊、组件层叠和压制、安装边框和接线盒、成品测试以及包装入库等多个步骤，每个步骤都相互依存。因此，各道工序的工艺水平高低直接影响产品的质量和档次。

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光伏组件加工工艺

第一道工序为电池片检测，需要检查电池片的外观、色差和电阻率，并测试其在特定光照、温度条件下的输出电流、输出电压和稳定耐用性等参数。建议使用专业仪器和设备进行测试。

第二道工序为电池片单片焊接，要求焊接牢固、无毛刺、无虚焊及锡渣，表面光滑美观。建议采用左手捏压焊带一端约1／3处，将焊带平放在电池片的主栅线上，焊带的另一端接触到电池片上的栅线上，右手拿烙铁的方法进行焊接。

第三道工序为电池片的串焊，建议将规定数量已焊好的电池片，背面向上排在模板上，用一只手轻压住2块电池片，使其贴在加热模板上,相互紧靠，依照规定间距（2士0.5 mm）将后一电池片引出的焊锡条用烙铁压焊在前一电池片的背电极上，并在焊接时要求焊锡条焊接平整，外观平直，无凸起焊锡疙瘩，无虚焊现象。

第四道工序为层叠，建议将钢化玻璃抬到叠层工作台上，铺好EVA和TPT，并按照组件拼接图及电压要求，正确焊接汇流带，将条形码贴于规定位置上。完成后进行EL测试，确认无隐裂、虚焊、脱焊、黑片等不良。

第五道工序为层压，需要在操作记录单上记录温度、压力等技术参数，按照要求调整层压温度和抽空时间，并在层压机内加热板上放l层高温不粘布，将拼接好的组件钢化玻璃朝下送人层压机加热板中间，再放上一层高温不粘布，按下合盖按钮。层压结束后，要及时取出加工完成的组件，确保组件内芯片无异物、碎片，裂纹等。

第六道工序为装框，建议在铝合金边框凹槽内均匀地打上硅胶，将组件嵌入铝合金凹槽中，启动装框机完成装框。装框时要求边框安装平整不弯曲，铝合金直角连接处缝隙不大予0.2mm，铝合金框2条对角线误差小于4 mm。

第七道工序为清洗，建议撕掉铝型材表面的塑料膜，并用酒精液清洗组件表面的各种污染物，确保组件外观干净无污染。

最后一道工序为成品组件测试，需要根据太阳能组件测试仪操作规程进行测试，校准记录后，放入待测试的光伏组件，连接好正负极，对组件进行测试，计算出组件的电性能参数，并进行记录。

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光伏组件产品常见不良分析与质量控制

NO.1

电池片的隐裂通常是由于外力、温度等因素造成的，比如在焊接、搬运过程中受到外力碰撞或者突然升高的温度导致膨胀等。

预防电池片隐裂可以考虑以下措施：

1、在生产过程中避免电池片受到外力碰撞，确保在搬运、加工和组装电池片时严格控制外界因素。

2、在焊接前要对电池片进行预热，并控制好烙铁的温度，防止焊接时瞬间温度过高而导致隐裂的形成。

3、对电池片进行EL测试，严格分析每一张图片上的黑带，发现隐裂情况及时更换。

4、如果发现图片上有隐裂，则需要打开背板及EVA，用手电进行确认，及时更换隐裂片。

NO.2

EVA未溶通常由以下几个原因导致：材料过期、加热工艺设计不合理或者交联度控制不当等。

为了预防EVA未溶问题，可以考虑以下措施：

1、加强原材料供应商的管理和检验，确保EVA材料没有过期。2、严格控制层压机温度、时间等重要参数，确保层压机的加热工艺设计合理。

3、按照要求进行交联度试验，并将交联度控制在85%±5%内，以确保EVA能够充分交联。

4、在使用EVA材料时，不能改变厂家规定的工艺条件，避免出现未溶的情况。

NO.3

气泡是制造光伏组件过程中常见的问题之一，可能由异物、EVA过期、层压机故障、助焊剂残留、互联条虚焊等多种因素引起。

为了预防气泡问题，可以考虑以下措施：

1、改善车间生产环境，在层压前检查电池片和其它部件有无异物存在。

2、使用符合保质期要求的EVA，并密封保存当天使用不完的材料。

3、发现大面积气泡时及时调整层压机参数，确保真空度和密封圈处于最佳状态。

4、对层压机每班做好点检，观察上下抽真空数值和密封圈状况，并做好日常保养。

5、注意不同品牌的EVA可能需要不同的层压参数，需要根据厂商建议进行调整。

6、控制好助焊剂的使用，确保表面干净，如出现残留可用酒精擦洗干净。

7、尽量减少在层叠台上对电池片的返修，防止异物落入，避免二次污染。

8、管理人员每天对层压机设定的工艺值进行确认，确保设定参数合理并得到执行。

NO.4

黑片可能由正负极互联条短路、互联条虚焊、接线盒二极管焊反或接线异常、测试机外接线异常等多种因素引起。

为了预防黑片问题，可以考虑以下措施：

1、在串焊接电池片时，注意避免在边缘处残留焊锡，以免影响接触质量。

2、防止在温度低的环境下进行组件制造过程中的互联条虚焊。

3、在初测时重点检查图像，及时发现并处理出现问题的电池片。

4、终测后如发现异常情况，要立即折框换片，避免影响组件的性能和效率。

5、发现黑片时，要检查接线盒二极管是否焊反或引线焊接是否异常。

6、定期检查测试机外接线，确保外接线连接正确。

NO.5

锡渣不良可能由焊接时锡渣残留、底板上粘有锡渣、烙铁头上锡残留多、在组件上进行焊接作业等因素引起。

为了预防锡渣不良问题，可以考虑以下措施：

1、焊接作业时及时清理烙铁头堆积的锡渣，防止锡渣掉落。

2、及时清理底板卫生，杜绝锡渣残留。

3、请勿在层叠好的组件上更换焊接电池片，避免在组件上产生锡渣。

4、在串焊后及时检查电池片上是否有锡渣残留，发现即清理。

5、锡渣可能会导致两个栅极短路，产生热斑影响组件寿命，必须更换异常电池片。

NO.6

异物可能由焊接作业人员作业时异物粘到电池片上、焊接底板上的脏物、焊接用周转盒脏、层叠时玻璃底板、EVA胶粘有脏物、层叠人员作业时头发等外物掉到电池片上、初测不良更换片时二次污染或背板丝掉入组件内污染等因素引起。

为了预防异物问题，可以考虑以下措施：

1、焊接、层叠人员按规定着装，将头发包在洁净帽内，避免异物掉落。

2、禁止使用手直接触碰电池片，以免造成污染。

3、焊接人员禁止在电池片上贴胶带，避免胶带残留导致污染。4、层叠人员作业时注意检查玻璃底板、EVA胶是否存在污染，并及时清理。

5、定期对焊接台、焊接底板、焊接周转盒、层叠台进行卫生清扫，避免脏物污染。

6、焊接间、层叠区域要定期用湿尘拖清扫区域卫生，保持地面无异物。

7、EL工作台需要定期清扫，避免二次检查电池片不良时导致的异物污染。

8、定期清洗人员洁净服，确保洁净度符合要求。

NO.7

间距不良是光伏组件生产中常见的问题。片间距不良可由串焊时作业造成，串间距不良则可能由层叠时作业造成。此外，距边尺寸异常、焊接用模板使用不当等也可能导致间距不良问题。

为了预防这一问题，可以采取以下措施：

1、焊接人员在串焊接电池片时应注意底板模板上电池片的放置和定位。

2、层叠人员在放置串电池片时应按照模板定位尺寸放置，并及时用尺子测量距离，再用胶带固定电池片位置。

3、在层叠过程中要特别注意EVA是否异常，以免造成电池片移位。

4、正确使用焊接头尾定位模板，并注意不同厂商电池片使用不同规格的定位模板。

5、日常管理好不同厂商的定位模板，防止混用混放。

NO.8

裂片可能由多种因素引起。单串焊手势过重、互联条焊接时点状堆锡、焊珠、虚焊、层叠、层压人员人手接触电池片等均可导致裂片问题。此外，电池片本身质量隐裂也可能是原因之一。

为了预防裂片问题，可以采取以下措施：

1、层叠、层压人员在抬层叠好的电池片时要避免手接触边上的电池片，并注意不要碰到放台车上的横杆。

2、焊接人员在焊接时要避免出现堆焊、焊珠、虚焊等异常现象。

3、初测时要认真分析每一个图片，并杜绝隐裂片流入层压组。

NO.9

崩角是光伏组件生产中常见的问题，往往由电池片来料边缺少不良引起。

为了预防崩角问题，可以采取以下措施：

对电池片来料进行严格筛选，将崩角不良检出，并及时退回厂商处理。

NO.10

崩瓷通常由电池片来料边镀膜崩掉不良引起。

为了预防崩瓷问题，可以采取以下措施：

对电池片来料进行严格筛选，将崩瓷不良检出，并及时退回厂商处理。

NO.11

焊带偏移（露白）是光伏组件生产中常见的问题，可能由多种因素引起。焊接时互联条定位与电池片上的焊接印刷线位置产生偏离现象、温度过高导致焊带弯曲硬度过大、作业时互联条起点焊歪等都可造成焊带偏移问题。

为了预防焊带偏移问题，可以采取以下措施：

1、确保电池片在底板上的位置不偏移，以避免焊带偏移现象。2、检查电池片原材料主栅线是否偏移，避免焊接后焊带与主栅线偏移。

3、不使用已经变形的互联条，以确保焊带的准确定位和焊接质量。

NO.12

虚焊和过焊可能由多种因素引起。焊接温度过低、低板温度、助焊剂过少、速度过快等都可导致虚焊现象；焊接温度过高或焊接时间过长则会导致过焊现象。

为了预防虚焊和过焊问题，可以采取以下措施：

1、确保焊接温度参数设定，并定期检查，焊接时间应控制在3-4秒之间。

2、在返修过程中，确保烙铁的温度、焊接时间和使用助焊剂。3、加强EL检验力度，避免不良漏失下一工序。

4、定期对互联条的浸泡液及时间进行管理，以确保焊接质量。

NO.13

色差可能由多种因素引起。分选人员存在颜色误区、更换一道中的不良单片导致其中一片存在色差、面焊人员色差意识低等都可造成色差问题。修复人员更换单片也容易造成色差。

为了预防色差问题，可以采取以下措施：

1、分选人员要严格把控色差，统一分类，并注意区分单片的浅、中、深色。

2、对于更换的不良单片，需说明其色差情况。

3、单串焊人员要有自检意识，杜绝色差流入下道工序。

4、反光检验人员要仔细检查，对色差及时反馈并改组。

5、修复人员在返修之前需要查看单片的色差问题，以便在修复过程中进行控制。

NO.14

暗片主要由原材料功率档混淆引起。

为了预防暗片问题，可以采取以下措施：

1、加强来料检验力度，提高抽检比例，并及时反馈和供应商沟通。

2、生产过程中要控制功率档混淆现象，特别是更换单片的过程中需注意控制功率档。

NO.15

断栅主要由原材料质量不佳引起。

为了预防断栅问题，可以采取以下措施：

1、加强来料检验力度，提高抽检比例，并及时反馈和供应商沟通。

2、对于已经发现的断栅问题，需要追溯到原材料批次，并对此进行全面排查和改进。

NO.16

型材不良可能由多种因素引起。来料存在问题、加工过程中撞击、清理过程中刀片、锉刀划伤等都可导致型材不良现象。特别是型材的尺寸及长边的内牙太浅也会造成型材问题。

为了预防型材不良问题，可以采取以下措施：

1、操作人员要对使用材料进行自检，并注意在操作过程中避免不必要的撞击。

2、装框过程中要注意运作，时常查看装框后的效果，确保型材质量符合要求。

3、抬组件时要拿稳，不能随意挤压或摔打。

4、清理时使用刀片、锉刀要小心碰到铝型材，以免划伤。

5、技术员要对装框后的尺寸和质量进行管理确认，及时发现并改善任何问题。

NO.17

胶气泡和缝隙是光伏组件生产中常见的问题，可能由多种因素引起。胶气泡主要是由于胶原材内部存在气泡或气枪气压不稳定造成的，而缝隙则是由于操作人员打胶不标准所致。

为了预防这些问题，可以采取以下措施：

1、加强人员技能培训，提高自检意识，了解操作规范及打胶方法。

2、规范操作人员的打胶方法，并确保操作人员按照标准操作。

3、清洗人员应严格检验并清除任何已存在的胶气泡和缝隙。

4、检查气枪压力是否调整适当，避免气泡产生。