组件工艺流程及常见异常处理-PPT课件.pptx

组件工件工艺流程及常流程及常见异常理异常理1 太阳太阳电池及池及组件的基本知件的基本知识 1 1太阳太阳电池的池的结构和构和基本原理基本原理太阳太阳电池池的的分分类太阳太阳电池池组件的件的结构和构和基本原理基本原理太阳太阳电池池封装的封装的重要性重要性太阳太阳电池池封装的封装的发展展历程程2高纯硅原料单晶提拉多晶铸锭硅片电池组件系统硅片硅片电池片池片发电应用系用系统粗硅粗硅高高纯硅料硅料硅硅锭或硅棒或硅棒光电效应1839年，法国物理学家A.E，贝克勒尔（A.E,Bequral）意外发现用两片金属浸入溶液后，当受到阳光照射时会产生额外的伏打电势，称之为金属浸入溶液 的“光生伏打效应”1883年，有人在半导体硒和金属接触处发现了固体光伏效应。利利用用物物理理学学的的光光光光生生生生伏伏伏伏特特特特效效效效应应（是是一一种种量量子子效效应应）直直接接将将太太阳阳能能光光能能转转变变为为电电能能。当当太太阳阳光光照照射射在在太太阳阳电电池池表表面面时时，电电池池吸吸收收光光能能，产产生生光光生生电电子子空空穴穴对对。在在电电池池内内建建电电场场作作用用下下，光光生生电电子子和和空空穴穴被被分分离离，电电池池两两端端分分别别出出现现正正负负电电荷荷的的积积累累，即即产产生生“光光生生电电压压”，若若在在内内电电场场的的两两端端引引出出电电极极并并接接上上负负载载，则则负负载载中中就就有有“光光生生电电流流”通通过过，从而从而获获得功率得功率输输出。出。这这种太阳能种太阳能发电发电技技术术也称也称为为光伏光伏光伏光伏发电发电。太阳太阳电池的基本原理池的基本原理太阳光太阳光发电的特点的特点优点太阳光的能量是无穷无尽的无污染的能源无论规模大小，其发电效率几乎是相同的能在用电的现场发电即使是散射光也能发电特点入射能量较弱输出取决于气象条件和入射光输出是直流没有蓄电的功能 单晶硅太阳电池通常是以P型硅为衬底，扩散n型杂质，形成如图所示的结构。为了收集电流，在P型衬底的下表面有银电极，电池上表面同样制作银电极，接通两电极即能得到电流。太阳太阳电池的池的结构构太阳太阳电池的分池的分类晶体硅太阳能电池 单晶硅（mono-crystalline Si）多晶硅（multi-crystalline Si）硅片生硅片生产流程流程 什么是太阳能什么是太阳能电池池组件（件（modulesmodules）？）？实物图截面图钢化玻璃EVA背板电池片铝边框接线盒涂锡铜带硅胶电池封装的重要性池封装的重要性防止太阳电池破损太阳电池易破碎 晶体硅呈脆性 硅太阳电池面积大 硅太阳电池厚度薄防止太阳电池被腐蚀失效满足负载要求，串联或并联成一个能够独立作为电源使用的最小单元太阳电池的抗自然特性差 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电池封装的池封装的发展展历程程第一代：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）封装太阳太阳电池池组件工件工艺过程及程及质量要求量要求2 215组件生件生产工工艺流程流程14.14.包装入包装入库1.1.辅料准料准备2.2.自自动焊接接3.3.层叠敷叠敷设5.5.层压7.7.装框接装框接线8.8.固化固化9.9.清洗清洗10.10.安安规测试11.11.功率功率测试12.EL12.EL检测13.13.品品质检验4.EL4.EL检测6.6.外外观自自检组件生件生产工工艺流程流程1 1、辅料准料准备外观档次电池片分选由于电池片有档次之分，如果将档次相差太大的电池片做入同一块组件，会导致高档次的电池片在组件工作过程中不能彻底发挥其发电能力，从而造成浪费。组件件电池外池外观完好完好颜色均匀一致色均匀一致,颜色范色范围从黑色开始从黑色开始.经深深蓝色、色、蓝色到淡色到淡蓝色，允色，允许相近相近颜色，色，但不允但不允许跳色，如从黑色到跳色，如从黑色到蓝色色！补片原则色差碎片 背板背板 EVAEVA 涂涂锡铜带基材为无氧铜或紫铜表面镀锡，锡层总厚度50-55m成分配比：63%Sn37%Pb或60%Sn40%Pb常见厚度：0.23mm、0.25mm、0.28mm 钢化玻璃化玻璃透光率92%，含铁量不超过0.015%机械强度大，机械载荷5400Pa分类：镀膜与非镀膜作用：保护电池片，提高组件机械强度EVA是一种热熔胶联剂，当达到一定温度后，开始融化发生胶联反应，从线性结构转变为三维网状结构。作用：将各种材料紧密粘结在一起，增强组件抗震能力；增强组件透光率；抗紫外线，提高组件抗老化性能力。背板是由多层高分子薄膜组成的复合膜，主要由三层组成：含氟膜（或其它）+PET（或其它）+EVA粘结层（含氟或其它）。外层具有优异的耐候性，中间层具有绝缘性和低透水性，内层具有反射性和粘结性。背板裁切背板裁切u温度：15-28u湿度：60RH%u裁切尺寸：L+（0-4）u尺寸点检3次/卷u备料数量600pcsu备料数量300pcsu备料开始使用时间需要2hEVAEVA裁切裁切铜带裁切裁切u温度：15-28u湿度：60RH%u裁切尺寸：L+（-4-0）u尺寸点检3次/卷u备料数量600pcsu备料数量300pcsu备料开始使用时间需要2hu温度：15-28u湿度：60RH%u裁切尺寸：L1mmu尺寸点检2小时/次u焊接拉力20Nu焊接温度37010辅料裁切控制点料裁切控制点互联条（涂锡铜带）电池片焊接后的电池片串联为电池串焊接的目的：接的目的：将涂锡铜带在一定温度下焊接到电池片主栅线上，再将焊接后的电池片串联起来成电池串，电池片产生的电流通过互联条进行收集。1 12 22 2、焊接接单焊串串焊电磁磁焊红外外焊人工人工焊接：接：1.焊接效率低；2.人工成本高；3.需要人工裁切焊带；4.焊接质量差，出现虚焊、焊偏、堆锡、锡渣等不良。自自动焊接：接：1.焊接速度快（1800pcs/H）；2.提升焊接质量；3.使用卷轴焊带，无需人工裁切。4.所需人工数量较手动焊接少。焊接方式：接方式：电磁焊接（小牛、KOMAX）红外焊接（奥特维、先导）传统人工人工焊接接自自动化化焊接接焊接控制点接控制点小牛焊接机：190-210奥特维焊接机：190-220手工焊：单焊340串焊35010单点1.3N/单根栅线均值1.5N连续不合格点数2个总不合格点数5个6小时/次/台偏移背电极W0.8mm,L30mm,N2根；主栅线露白W0.30mm的忽略不计；0.30mmW0.5mm，L15mm，1处/片；W0.5mm不允许折弯长度1.0-1.6mm，折弯高度0.2+0.02mm；片间距2mm时，折弯点离电池片边缘0.2-0.5mm；片间距3mm时，折弯点离电池边缘0.7-1mm焊接温度接温度焊接拉力接拉力焊接偏移接偏移折弯要求折弯要求铺设过程示意程示意图铺设次序示意次序示意图EVAEVA铺设电池串池串铺设焊接接铺设隔离隔离铺设背板背板完成完成3 3、层叠叠温度15-28湿度60RH%焊接温度37010点检频率2小时/次焊带不超出汇流条串间距符合要求呆滞时间4小时检查背板面粘贴条码填写流程卡信息作作作作业业前前前前作作作作业过业过程程程程作作作作业业完成完成完成完成层叠控制点叠控制点串错位1mm胶带长度20-30mm焊带焊接长度3/4EPE距玻璃3-5mm焊接时间1-3s焊接拉力5NELEL测试原理：原理：通过外部给晶硅组件施加正向偏置电压，直流电源向晶体硅太阳电池注入大量非平衡载流子，促使电池片内部电子和空穴不断地复合发光，放出光子，再利用CCD相机捕捉到这些光子，通过计算机进行处理后以图像的形式显示出来，员工根据图形可以清晰辨别电池片内部缺陷。混档混档隐裂裂隐裂裂污染染破片破片短路短路虚虚焊断断栅4 4、ELEL测试ELEL测试控制点控制点负载电流流5-9A5-9A负载电压35-55V35-55V空空载电压55-75V55-75V ELEL判定判定标准准1.1.隐裂裂/短路短路/虚虚焊不允不允许2.2.断断栅面面积10%10%，数量，数量20pcs20pcs3.3.混档不允混档不允许4.4.亮片不允亮片不允许5.5.看不看不见电池池纹路的黑斑片不允路的黑斑片不允许层压层压机机机机工作原理工作原理工作原理工作原理第一阶段：上室抽真空、下室抽真空排出层压机和组件内部空气，EVA受热融 化。第二阶段：上室充气，下室抽真空硅胶板下沉压平组件，组件保压胶联。第三阶段：上室抽真空，下室充气开盖出料，层压完毕。5 5、层压层压控制点控制点 佩戴纱手套 清洁高温盖布 清洁硅胶板 组件位置归正 A字架数量72P15pcs A字架数量60P20pcs冷却时间单/双层/10/7min 冷却风机正常工作 层压温度1422 层压压力-1510Kpa 充气速率25-40s 抽真空2min200Pa温度点检4小时/次上料准上料准备层压下料下料层压参数参数外外观检验削削边边框注胶框注胶接接线盒灌胶盒灌胶接接线盒安装盒安装组框框铝边框的作用：框的作用：1.提高组件支撑强度；2.保护组件玻璃边角，防止湿气浸入；3.便于组件固定安装。6 6、装框、装框装框控制点装框控制点打胶打胶组框框装装线盒盒灌胶灌胶 胶量点检2小时/次 10min使用完空胶距离8mm硅胶量覆盖2/3胶槽 A面间隙0.3mm A面错位0.3mmC面间隙0.8mmC面错位0.5mm对角线差值2mm尺寸公差1.5mm 拆包数量10个 胶量要求JK06A 305gJK06D/E205g溢胶宽带3-10mm胶量点检2小时/次焊接面积85%加锡焊接 表干点检2小时/次配比点检12小时/次胶管更换4小时/次互检焊接情况胶量要求JK06A 505gJK06D/E 355g装框胶量要求装框胶量要求层压板与板与铝边框的框的组装装要求具有良好的粘接力和机械强度，在承受外力作用下，具有一定的形变和位移能力；另外还要求具有良好的密封性，阻隔水汽渗透。要求具有足够的粘接力，耐候性强，长期使用线盒不脱落。要求具有良好的流动性和脱泡性，固化后，要求绝缘性好，导热性强。接接线盒与背板粘接盒与背板粘接接接线盒灌封盒灌封单组份硅胶份硅胶双双组份硅胶份硅胶注：硅胶的固化需要吸收空气中的湿气，环境温度越高、湿度越高，固化速度越快，固化深度由外向内逐渐加深。7 7、固化、固化打磨边框棱角增加玻璃面透光率增加外观清洁 清洗作用清理边框和背板面上的残留硅胶和异物。清理玻璃面残留EVA和硅胶，保持玻璃面洁净无异物遮挡。由于组件在前道工序生产过程中玻璃面、背板、边框上沾有EVA、硅胶、异物等污渍，影响组件外观。使用锉刀打磨边框棱角，使棱角光滑无毛刺。8 8、清洗、清洗固化清洗控制点固化清洗控制点4 4小小时固化固化6 6小小时固化固化9 9小小时固化固化温度：252湿度：75-95%RH 固化固化不同温湿度对应着不同的固化时间要求温度：252湿度：40-75%RH温度：252湿度：40%RH 耐耐压测试 绝缘电阻阻测试 接地接地连续性性测试测试目的：目的：给组件施加3600V高电压，保持一定时间，测试组件漏电流的大小，测量要求漏电流不超过50A 测试条件：条件：电压3600V、测试时间1S、升压时间8S 测试目的：目的：给组件施加1000V电压，测量组件中的载流部分与组件边框或外部之间的绝缘是否良好，测量标准电阻不小于27M 测试条件：条件：电压1000V、测试时间1S 测试目的：给组件施加37.5A电流，测试组件接地点与边框间的导通状态，测试标准电阻小于0.1 测试条件：电流37.5A、测试时间5S、电阻上限100mv测试期期间，不允，不允许裸手接触裸手接触组件，必件，必须佩戴佩戴绝缘手套和手套和绝缘垫！9 9、安、安规测试测量量电性能参数性能参数确定确定组件的档次件的档次确定组件的等级给组件分档方件分档方便客便客户安装安装AM 1.5AM 1.5光光强均匀均匀2525测试仪模模拟太阳光太阳光1010、IVIV测试测试控制点控制点电压3600v 升压时间8s 测试时间1s 漏电流50A耐耐压测试绝缘测试接地接地测试IVIV测试 标板温度251组件温度252 3A认证 光强1000W/电压1000V 升压时间2s 测试时间1s 电阻27M 电流37.5A 测试时间5s 电阻0.1监控要求 0.3-0.8%以内校板 0.3%以内无需校准0.8%以外2小时组件返工便于储存便于运便于运输考虑包装的可靠性1111、包装、包装包装控制点包装控制点周周转托托盘组件放置数量：件放置数量：156/60P156/60P、125/72M125/72M26pcs26pcs；156/72P/M156/72P/M25pcs25pcs一体式包装需在一体式包装需在底部增加底部增加25mm25mm厚厚的泡棉的泡棉系系统条条码录入必入必须扫玻璃面条玻璃面条码打包打包带数量数量/隔离木隔离木板板/缠绕膜膜/电流分档流分档/包装数量包装数量M1M1M1M1M2M2M2M2M4M4M4M4M3M3M3M3现场工工艺异常异常处理理OCAPOCAP文件文件3 3汇流条拉力不合格流条拉力不合格焊接拉力不合格接拉力不合格交交联度异常度异常灌封胶表干异常灌封胶表干异常安安规测试异常异常IVIV测试监控异常控异常FQCFQC溢胶不良溢胶不良411 1、汇流条拉力不合格流条拉力不合格产线每班提供两次汇流条给IPQC进行拉力测试，拉力测试包括汇流条与汇流条和汇流条（20N）与互联条的焊接拉力（5N）测试。IPQC进行测试将测试结果记录于IPQC前巡记录表，若拉力测试不合格，需要二次抽样测试，复测不合格则需对异常发生前6H时间段内生产的组件进行隔离，复测合格组件正常流转工艺人员、设备人员接到IPQC/PQE的反馈后15分钟赶到现场，根据拉力测试过的汇流条状况进行异常的分析确认，给出临时围堵措施；并由工艺人员同时进行问题排查，具体排查顺序分为：人员操作问题、工艺参数问题、设备问题、材料问题。组件件处理流程理流程：由品质人员对前6H所生产的组件做好标示后全部隔离至仓库隔离的隔离的组件的件的处理理办法如下法如下：品质和工艺应对组件进行再次确认，防止合格组件被隔离，品质IPQC对已隔离的组件随机抽取2pcs组件进行扒皮，进行拉力复测，测试合格则所有组件可以正常出货否则需再次随机抽取2pcs组件进行TC-200测试并由实验室出具报告；若TC200全部测试合格，则所有组件降瓦转库处理，否则全部组件作降级处理。2 2、焊接拉力不合格接拉力不合格生产部上班开机前提供产线所使用的电池拉力测试样片给IPQC与产线共同确认焊机机台号制作样片使用栅线完整的原损电池片，正面反面均焊接，每台机器样片共2片IPQC进行测试，拉力测试不合格，需在调试前加抽2片电池片进行复测，若复测不合格，则需对该机台当班生产的组件进行隔离；工艺人员、设备人员接到IPQC/PQE的反馈后15分钟赶到现场，根据拉力测试过的汇流条状况进行异常的分析确认，给出临时围堵措施；并由工艺人员同时进行问题排查，具体排查顺序分为：人员操作问题、工艺参数问题、设备问题、材料问题。组件件处理流程：理流程：由品质人员对前6H所生产的组件做好标示后全部隔离至仓库隔离的隔离的组件的件的处理理办法如下：法如下：品质和工艺应对组件进行再次确认，防止合格组件被隔离隔离的组件随机抽取3pcs分别作HF10、TC50和热斑测试，全部测试合格，组件进行会签确认后放行任一项测试不合格，组件全部降级处理。对于进行可靠性测试的组件需由品质部提供电池片拉力测试数值，数值应包括拉力测试最大值、最小值、平均值等信息。3 3、交、交联度异常度异常IPQC制作交联度样品，实验室取样测试并发出交联度数据报告若出现交联度不合格机台，立即通知生产部对异常机台进行停机，并将异常信息提供给技术工艺部和设备部进行分析，待工艺和设备人员对异常机台调整后复测工艺人员、设备人员接到实验室人员的反馈后15分钟以内赶到现场，根据交联度实验数据对异常机台进行分析确认，并要求IPQC人员重新制样送往实验室复测；组件件处理流程：理流程：品质和工艺应以24h为一个阶段对该层压机所生产的组件再次进行阶段性确认，防止合格组件被隔离。隔离的隔离的组件件处理理办法如下：法如下：随机抽取2pcs做交联度和剥离强度实验，实验室12h内出具报告，测试结果合格后，所有组件可以正常出货测试失败，随机抽取3pcs组件分别做TC50、HF10和DH1000测试，测试均合格，则组件进行会签后放行，否则组件作降级处理。4 4、灌封胶表干异常、灌封胶表干异常产线每2小时进行一次灌封胶表干测试，由品质IPQC每6小时对灌封胶配比进行检确认，两项检验确认合格后，进行正常灌胶作业，灌胶表干点检或配比点检不合格第一时间通知工艺部门分析确认。工艺人员接到生产或品质人员的反馈后15分钟以内赶到现场，对表干不合格的灌封胶进行分析确认，同时进行问题排查。品质人员对表干测试前2 小时的组件进隔离。不合格往前追朔前2小时所有生产组件进行比例为10%抽样测试，抽样检测发现不合格品，此2小时内生产所有组件返工处理。抽样检测方法为：对线盒内的灌封胶进行目视外观检验，表面有存在气泡或杂质残余均视为不合格。检验人员戴好手套使用手指按压灌封胶面，有胶溢出视为不合格。返工注意事项：如返工过程中划伤到线盒内部二极管必须更换组件线盒。对灌封胶进行表干测试合格后，重新对线盒进行灌胶。5 5、安、安规测试异常异常作业人员穿戴好安全用具(绝缘鞋耐5-12kv、绝缘手套5-12kv)，测试工作区域铺放好绝缘垫。组件在进入测试轨道前，组件边框安装好专用测试工装，确保工装无松动。测试过程中若出现不合格报警，作业人员及时报告班组长，由班组长通知设备/工艺人员进行排查，排查过程产线不得进行生产，问题解决后产线恢复正常作业。组件件处理流程理流程品质部需要对当班测所有组件进行隔离，生产部需将当班生产的组件进行重新测试隔离的隔离的组件件处理理办法如下：法如下：品质和工艺应对组件进行再次确认，防止合格组件被隔离对于安规测试不合格组件，生产必须对当班生产的组件进行重新测试重测仍不合格，组件进行会签后再行处理6 6、IVIV测试监控异常控异常标板温度控制在251，测试组件温度控制在252，测试区域温度255、湿度60%组件测试和监控，校板公差为0.8%，品质部每隔2h对功率测试仪进行功率数值监控，监控公差为0.3%。组件每2h监控期间，0.3%无需校板，在0.3%-0.8%之内，需重新校准超过0.8%，则判定为异常，品质需对2h内对应异常功率测试仪测试的组件进行隔离工艺人员接到IPQC/PQE的反馈后15分钟内赶到现场，根据测试异常的状况进行异常的分析确认，并同时进行问题排查，排查完后通知相关责任部门人员到现场协助排查；具体排查顺序分为人员操作问题、环境参数问题、设备问题、标板问题。组件件处理流程：理流程：品质部对监控异常2h内的组件进行隔离，工艺对监控异常原因进行分析，由品质部安排隔离组件进行返工复测隔离的隔离的组件件处理理办法如下：法如下：品质和工艺应对组件进行再次确认，防止合格组件被隔离隔离的组件全部安排重测后，可以正常入库出货。重新测试后对于低功率异常组件，协调计划部，安排转单处理或不能转单组件按照转库存组件控制作业办法处理；重测后对于高功率组件，生产部提交MRB报告单，按MRB评审意见进行处理。7 7、FQCFQC溢胶异常溢胶异常装框工序：生产人员检查硅胶是否过期，包装是否完好无损，如有异常及时反馈工艺人员；装框撕膜后必须做到100%预清洗，预清洗需做到边框附近无硅胶残留，按照装框作业指导书作业。固化工序：根据固化房温湿度条件按照规定的时间进行固化，固化完成后方可清洗，参照固化房作业指导书要求作业。清洗工序：严格按照文件要求，组件未达到要求的固化时间不得提前清洗，严格按清洗组件作业指导书进行作业。工艺人员接到生产或品质人员的反馈后15分钟以内赶到现场，根据溢胶不良组件进行分析确认，完成纠正及预防措施报告；清洗返工并按照实际温湿度条件再次固化，同时进行问题排查，具体排查顺序分为：人员操作问题、固化房设施问题、材料问题。组件件处理流程理流程品质部需要对检查出的所有溢胶不良组件进行单独隔离隔离的隔离的组件件处理理办法如下：法如下：对出现溢胶异常的前2h已包装OK组件，加抽1小托25块，若加抽OK，则包装组件无需返工处理若加抽出现溢胶不良，则再对前2h至前4h组件进行加抽25块，若加抽不合格，依次以2h为基准往前进行加抽，直到加抽合格为止对于确认后的溢胶不良组件，生产、质量、工艺进行三方评审确认，确认后对于隔离需返工的组件进行全检，对于全检中发现的溢胶组件延长固化时间后再次进行全检，确认无溢胶后正常出货