太阳能光伏组件生产工艺_太阳能电池片的制造工艺原理和注意事项？

大家好！今天让小编来大家介绍下关于太阳能光伏组件生产工艺_太阳能电池片的制造工艺原理和注意事项？的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

光伏支架生产流程

太阳能光伏支架设计生产流程：

一、接到合同生产任务后，根据本合同光伏阵列布置情况，确认光伏电池组件的串并联设计方案、水泥基础排列设计方案和光伏阵列的倾角。

二、根据本合同所选用光伏电池组件的型号，确认光伏电池组件边框的固定安装孔的数量、尺寸和开孔位置。

三、根据技术方案，确认支架是否有固定防雷汇流箱等其它附带要求。

四、将上述三条内容归纳总结，作为设计依据提供给设计员进行支架的设计。

五、设计员提供支架设计图纸，工程技术员根据工程需求确认图纸的正确性。

六、支架图纸设计完成后，正式图纸有设计、校核、审核人员及设计日期，以确认作为最终支架生产图纸。

七、设计员提供本合同支架生产明细单。支架生产明细单包含支架的总套数、每套支架的型号及数量、螺栓的型号及数量和弹垫、平垫、刺破垫、螺母等辅助材料。

八、支架生产明细单随本合同屏柜生产图纸下到生产部门。

九、支架图纸在设计员处，设计员向制造部门提供本合同支架图纸，制造部门根据合同进度负责支架的生产及包装。

十、为有利于支架验收、运输及现场安装，支架应进行合理包装。螺栓、螺母等辅助材料应分类包装，严禁将辅助材料混合在一起。太阳能光伏支架设计生产流程

一、接到合同生产任务后，根据本合同光伏阵列布置情况，确认光伏电池组件的串并联设计方案、水泥基础排列设计方案和光伏阵列的倾角。

二、根据本合同所选用光伏电池组件的型号，确认光伏电池组件边框的固定安装孔的数量、尺寸和开孔位置。

三、根据技术方案，确认支架是否有固定防雷汇流箱等其它附带要求。

四、将上述三条内容归纳总结，作为设计依据提供给设计员进行支架的设计。

五、设计员提供支架设计图纸，工程技术员根据工程需求确认图纸的正确性。

六、支架图纸设计完成后，正式图纸有设计、校核、审核人员及设计日期，以确认作为最终支架生产图纸。

七、设计员提供本合同支架生产明细单。支架生产明细单包含支架的总套数、每

套支架的型号及数量、螺栓的型号及数量和弹垫、平垫、刺破垫、螺母等辅助材料。

八、支架生产明细单随本合同屏柜生产图纸下到生产部门。

九、支架图纸在设计员处，设计员向制造部门提供本合同支架图纸，制造部门根据合同进度负责支架的生产及包装。

十、为有利于支架验收、运输及现场安装，支架应进行合理包装。螺栓、螺母等辅助材料应分类包装，严禁将辅助材料混合在一起。

太阳能电池片的制造工艺原理和注意事项？

太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测——表面制绒——扩散制结——去磷硅玻璃——等离子刻蚀——镀减反射膜——丝网印刷——快速烧结等。具体介绍如下：

一、硅片检测

硅片是太阳能电池片的载体，硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低，因此需要对来料硅片进行检测。该工序主要用来对硅片的一些技术参数进行在线测量，这些参数主要包括硅片表面不平整度、少子寿命、电阻率、P/N型和微裂纹等。该组设备分自动上下料、硅片传输、系统整合部分和四个检测模块。其中，光伏硅片检测仪对硅片表面不平整度进行检测,同时检测硅片的尺寸和对角线等外观参数；微裂纹检测模块用来检测硅片的内部微裂纹；另外还有两个检测模组，其中一个在线测试模组主要测试硅片体电阻率和硅片类型，另一个模块用于检测硅片的少子寿命。在进行少子寿命和电阻率检测之前，需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测，并自动剔除破损硅片。硅片检测设备能够自动装片和卸片，并且能够将不合格品放到固定位置，从而提高检测精度和效率。

二、表面制绒

单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀，在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，提高了电池的短路电流和转换效率。硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液，可用的碱有氢氧化钠，氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅，腐蚀温度为70-85℃。为了获得均匀的绒面，还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂，以加快硅的腐蚀。制备绒面前，硅片须先进行初步表面腐蚀，用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20～25μm，在腐蚀绒面后，进行一般的化学清洗。经过表面准备的硅片都不宜在水中久存，以防沾污，应尽快扩散制结。

三、扩散制结

太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换，而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内，在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器，通过三氯氧磷和硅片进行反应，得到磷原子。经过一定时间，磷原子从四周进入硅片的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了N型半导体和P型半导体的交界面，也就是PN结。这种方法制出的PN结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于百分之十,少子寿命可大于10ms。制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。因为正是PN结的形成，才使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样就形成了电流，用导线将电流引出，就是直流电。

四、去磷硅玻璃

该工艺用于太阳能电池片生产制造过程中，通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡，使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸，以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。在扩散过程中，POCL3与O2反应生成P2O5淀积在硅片表面。P2O5与Si反应又生成SiO2和磷原子，这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃。去磷硅玻璃的设备一般由本体、清洗槽、伺服驱动系统、机械臂、电气控制系统和自动配酸系统等部分组成，主要动力源有氢氟酸、氮气、压缩空气、纯水，热排风和废水。氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸与二氧化硅反应生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量，反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。

五、等离子刻蚀

由于在扩散过程中，即使采用背靠背扩散，硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路。因此，必须对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀，以去除电池边缘的PN结。通常采用等离子刻蚀技术完成这一工艺。等离子刻蚀是在低压状态下，反应气体CF4的母体分子在射频功率的激发下，产生电离并形成等离子体。等离子体是由带电的电子和离子组成，反应腔体中的气体在电子的撞击下，除了转变成离子外，还能吸收能量并形成大量的活性基团。活性反应基团由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面，在那里与被刻蚀材料表面发生化学反应，并形成挥发性的反应生成物脱离被刻蚀物质表面，被真空系统抽出腔体。

六、镀减反射膜

抛光硅表面的反射率为35%,为了减少表面反射,提高电池的转换效率,需要沉积一层氮化硅减反射膜。现在工业生产中常采用PECVD设备制备减反射膜。PECVD即等离子增强型化学气相沉积。它的技术原理是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体SiH4和NH3，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜即氮化硅薄膜。一般情况下，使用这种等离子增强型化学气相沉积的方法沉积的薄膜厚度在70nm左右。这样厚度的薄膜具有光学的功能性。利用薄膜干涉原理，可以使光的反射大为减少，电池的短路电流和输出就有很大增加，效率也有相当的提高。

七、丝网印刷

太阳电池经过制绒、扩散及PECVD等工序后，已经制成PN结，可以在光照下产生电流，为了将产生的电流导出，需要在电池表面上制作正、负两个电极。制造电极的方法很多，而丝网印刷是目前制作太阳电池电极最普遍的一种生产工艺。丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上，该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。其工作原理为：利用丝网图形部分网孔透过浆料，用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力，同时朝丝网另一端移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的粘性作用使印迹固着在一定范围内，印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触，接触线随刮刀移动而移动，从而完成印刷行程。

八、快速烧结

经过丝网印刷后的硅片，不能直接使用，需经烧结炉快速烧结，将有机树脂粘合剂燃烧掉，剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。当银电极和晶体硅在温度达到共晶温度时，晶体硅原子以一定的比例融入到熔融的银电极材料中去，从而形成上下电极的欧姆接触，提高电池片的开路电压和填充因子两个关键参数，使其具有电阻特性，以提高电池片的转换效率。

烧结炉分为预烧结、烧结、降温冷却三个阶段。预烧结阶段目的是使浆料中的高分子粘合剂分解、燃烧掉，此阶段温度慢慢上升；烧结阶段中烧结体内完成各种物理化学反应，形成电阻膜结构，使其真正具有电阻特性，该阶段温度达到峰值；降温冷却阶段，玻璃冷却硬化并凝固，使电阻膜结构固定地粘附于基片上。

九、外围设备

在电池片生产过程中，还需要供电、动力、给水、排水、暖通、真空、特汽等外围设施。消防和环保设备对于保证安全和持续发展也显得尤为重要。一条年产50MW能力的太阳能电池片生产线，仅工艺和动力设备用电功率就在1800KW左右。工艺纯水的用量在每小时15吨左右，水质要求达到中国电子级水GB/T11446.1-1997中EW-1级技术标准。工艺冷却水用量也在每小时15吨左右，水质中微粒粒径不宜大于10微米，供水温度宜在15-20℃。真空排气量在300M3/H左右。同时，还需要大约氮气储罐20立方米，氧气储罐10立方米。考虑到特殊气体如硅烷的安全因素，还需要单独设置一个特气间，以绝对保证生产安全。另外，硅烷燃烧塔、污水处理站等也是电池片生产的必备设施。

简述晶硅光伏组件的结构及制作工艺流程

标准的太阳能电池模块应在尽可能低的成本下获得最大功率输出。最常见的结构是用EVA（聚烯烃塑料）封装材料将玻璃和电池片粘贴在一起的薄片。这种模块具有固定的尺寸和输出功率。一般尺寸大小无特殊要求，以标准的框架装配，而在建筑一体化应用时就有其特殊的形状。一个典型的标准太阳能电池模块有36~72个电池组成，输出功率为50~140W。晶体硅电池通常分列为4排，形成尺寸为1×1.5m的长方形。但标准模块也可制成输出功率为340W，尺寸为2.5×1.25m。安装在特殊位置上的太阳能电池模快通常是定制的，例如太阳能建筑一体化的遮阳设施，太阳能电池模块玻璃面屋顶或建筑物幕墙等。用途决定其构造、形状和颜色。 模块制造工艺 因为每一个单独的太阳能电池功率都很小，因此模块内部都以电池串的形式联接在一起。每个电池的上面（负极）与下一个电池的背面（正极）焊接，虽然可以手工操作，但通常还是采用薄片串（Tapper-Sringers）的自动化工艺加工。 每一串的末端都伸出最后一个电池的边缘以供电气联接。联接之后，脆弱的太阳能电池就需要加上适当的保护层以承受外部的机械应力，气候条件的变化和湿度等。因此人们首先在联接端嵌入透明的粘接材料粘贴，同时也进行绝缘。然后把电池串片夹在前面和背面两层薄片中。前面是对光线敏感面，材料必须是透明的，一般使用超白绒面玻璃，诸如高透光率的太阳玻璃。低离子(low ion)的太阳玻璃允许91%的入射光线穿透，近来开发的太阳玻璃穿透率达96%。其功率比标准的太阳玻璃高3.5%。PV电池背面是一种不透明的材料，欧洲的制造商一般采用一种叫TPT的箔，用多层PVF（聚氟乙烯）制成。亚洲的制造商倾向于使用金属氧化物作为背面材料。背面有时也用通常的硬化玻璃片制成。这种两面都透明的模块一般用作玻璃面的屋顶和建制物的幕墙。 封装工艺在玻璃和太阳能电池之间提供了光学连接和保护。所选的材料应能粘贴上面和背面的薄层，而且其组分不会随时间的推移损害PV电池，也不会因紫外线和湿度而改变组分。因为发生任何半透明情况都会极大地降低模块的性能。粘贴必须保证牢靠，不会发生脱层。用于晶体硅电池的封装材料主要是EVA。PV电池串的EVA封装在真空室（真空层压器）里进行。一般包括三道工序：第一道工序是将所有的组件叠放在一起， 放入真空室（不能有任何气泡和错位），第二道工序是加热加压，（仍在真空状态下）此时箔开始融化，并完全包裹住电池，将所有的组件“沾湿”。第三道工序是再加热，使EVA相互交链，(crosslink) 这一道工序改变了聚合物的结构，使其在太阳光的充分照射下也不会再软化。软化会使太阳能电池组件移位。但有些制造商采用PVB（聚乙烯醇缩丁醛）箔作为封装材料，应用在玻璃-玻璃（前面-背面）的模块封装中。 PVB是一种标准的层压玻璃用的安全材料。过去曾经用在光伏产业中，但因为其在水蒸气中会变得模糊而不受欢迎。但近来的研究表明PVB在玻璃——玻璃（前面——背面）的模块的制造中有其优势，而最新的PVB箔在保持透明度方面有与EVA同样的性能。PVB的另一个优点是用于玻璃面的屋顶和建筑一体化的幕墙时能满足建筑规范的要求。而EVA在粘接玻璃时因粘贴力太弱而不能满足上部冲击力的标准要求。PVB和其它热塑性材料在组件用完报废或损坏时可以回收用作再次封装的材料。 偶尔也有用Teflon（特氟隆）作为封装材料，主要用于小量特殊的模块封装。在用为填充材料时模块尺寸可达2.5×3.8m。 www.21tyn.cn电压波动 太阳能电池模块很少能在正常的操作条件下工作，因为阳光辐射和温度是不断变化的。额定的太阳能电池模块输出功率是按标准测试条件（STC）测得的，但这些条件很少能符合实际使用条件。因此其操作性能可能是额定功率的85%~90%。但有些模块功率也会高于额定值。 阳光辐射会在最大程度上影响模块电流。当辐射量减小一半，功率也降低一半。而额定电压却保持相对稳定（当大量模块串联时其影响也会累积增大，电压会下降40V）。模块电压主要受温度变化的影响，在欧洲的STC条件下夏季的电压波动可达-8V，冬季时可达10V，当有大量模块串联时能达到100V。高温时功率会比在标准测试条件下降低35%。这就是为什么模块安装时必须保证其有良好的通风而且制造商也试图让产品具有最好的导热性能。热岛效应与旁通二极管 在有些操作条件下，有阴影的太阳能电池会发热以至破坏电池，这就是所谓的热岛效应。当电池的某一部分被遮盖时就会发生这种情况，例如一片树叶落在太阳能电池模块上面时，被遮盖的电池显然就不产生电流，反而会成为一种负荷——使其它电池产生逆向电流。为了防止热岛效应扩大，就内置一个旁路-旁通二极管，将电流改道绕过这个被遮盖的电池。通常每18~20个电池设置一个旁通二极管。如果一个标准的太阳能电池模块有36~40个电池，就要设置二个旁通二极管，可以流过最大电流就是短路电流。在独立的PV电池模块中通常采用一个短路负荷控制器。框架能给模块以更加稳定的保护。框架一般用氧化铝或铝合金制成。对气候有最大的抗力和耐用性。但也有用银色和黑色的。正确选择模块 在安装太阳能电池模块时主要考虑是否为并网装置，以及所需要的功率大小，阳光强度和安装位置的条件（如屋顶的倾斜度等）。装置大小由功率大小决定。最小的独立型装置功率只有几瓦，家用太阳能发电装置功率大约是2~4kW。大型太阳能建筑一体化的装置功率可能达到几百kW，而大型地面安装的装置可以达到几MW。此外安装模块处的纬度，朝向和倾斜度也有影响。 一般而言10㎡的太阳能电池模块功率可达1kW，但也因太阳能电池所用材料而有所不同，1㎡单晶硅电池方阵所提供的有用功率为90~110kW/年，而1㎡三结薄膜太阳能电池提供的有用功率为60~80kW/年。 其它要考虑的因素还有：在照射的光线较弱时模块的性能，模块安装地的温度，模块的自清洁能力（一般倾斜度为15度），模块化的结构（需要时现有的模块可以扩展），系统抗故意破坏的能力，回收的可能性，以及安装系统的适应性，框架的颜色等等。 安装太阳能电池模块的简便性也很重要，与尺寸大小无关。安装公司及供应商都同样喜欢无故障的安装工程。 当然，费用肯定是一个重要考虑因素。太阳能电池模块的质量保证是至关重要的。因此必须有合格的资质证明机构的质量保证文件。欧洲的质量标准一般为：IEC 61215，IEC61646等。

结构从组件的上面到底层是：绒面钢化玻璃、EVA、电池片、EVA、背板、边框；

工艺流程：先将电池片进行焊接后再串连，然后根据技术要求进行铺设、铺设前要对电池片外观进行整体检测，后期进行层压、切边、EL测试、边框组装