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高压釜在光伏双玻组件封装中的应用

2014-10-11 10:02| 发布者: solartest| 查看: 9866| 评论: 0|来自: 中国光伏测试网

摘要: 摘 要:提出将夹胶飞机玻璃高压釜应用于光伏组件的制造,并对光伏组件制造过程中高压釜所能解决的问题进行了分析,同时指出为适应光伏组件封装的需要,高压釜需要进行改进设计并提高设备运行的可靠性和参数控制精度 ...
      3.1 高压釜生产晶体硅或薄膜双玻光伏组件参数控制曲线(图3)
 
  图3 中红色曲线代表温度控制曲线,蓝色曲线代表压力控制曲线。经过预压后的光伏组件,放入高压釜内,关闭釜门,高压釜就可进入自动运行阶段。首先进行升温,在温度升到T1 时,釜内开始充气加压;当加压到P1时,保压一段时间,然后进一步充气加压直到设置的Pmax。此时,温度也已提前升到设置的Tmax,然后进入保温保压阶段。当该阶段运行结束后,高压釜开启热交换器进行降温,而此时排气压力阀关闭,釜内压力随着釜内温度的降低而缓慢降低。当温度降到T2时,开启排气压力阀,釜内的温度和压力均较快地降到初始值。以上过程就完成了高压釜的一个循环。

 

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      3.2 高压釜如何实现对晶体硅和薄膜电池片的保护
  由于晶体硅电池片厚度不到250mm,薄膜电池片是没有经过钢化的普通玻璃,很容易破裂。由于高压釜设备本身特性,其升温梯度、升压梯度、降温梯度、降压梯度都可调节;保温阶段的温度、压力、时间等参数也可根据需要进行调节。因此,可根据电池片能承受的强度选择最合理的参数控制曲线。

 

  3.3 高压釜如何解决光伏组件出现气泡的问题
  由于内部存在涂锡带、绝缘材料、锡焊点等双玻光伏组件在封装中易出现气泡。在高压釜运行升温阶段,通过对温度T1 进行设置,延迟釜内的充气加压,可有效防止气体进入组件内部。在高压釜降温阶段,通过设置温度T2,让釜内的压力缓慢降低,到达温度T2 后让釜内气体迅速泄压排放。通过这些控制手段,都可避免组件内部出现气泡。


 

四 利用高压釜可实现基于EVA 胶膜的双玻光伏组件封装

  对于平面玻璃+ E V A + 晶体硅电池片+ E V A + 平面玻璃和薄膜电池片+ E V A + 平面玻璃两种结构的光伏组件,用高压釜也可实现一次成型封装。相比PVB 而言,EVA 融化后具有较高的流动性能,而且价格低廉,该类型的组件在一些地面电站得到广泛的使用。目前很多企业采用层压机进行封装,在光伏组件制造过程中同样存在易出现气泡、破损、产量低等问题。在高压釜设备内增加抽真空系统,将每块组件套上真空环水平放置在蒸压小车上,选择合理的参数控制曲线,在釜内实现抽真空、升温、加压、降温、降压等过程,可实现上述结构光伏组件的一次固化成型。相比层压机而言,高压釜设备明显有一个常温下抽空气和缓慢降温的过程,实现了组件常温出炉,避免了温度应力产生的组件破损和气泡的发生。根据每釜装载量、循环周期来看,其产量远远大于单台层压机的产量。另外,如果将特殊的层压机配在组件后流水线上,然后再进高压釜终端高温、高压,可达到更满意的质量和产量。


 

五 结语
  光伏建筑一体化(BIPV)将成为21世纪建筑节能的市场热点,太阳能建筑业将是21 世纪最重要的新兴产业之一。预计到2013 年,世界光伏工程中的BIPV 组件需求将会上升到1600 万m2,如果以2000 元/m2 的市场价格来计算,就可达40 亿美元的产值。如此庞大的市场需求,必然会刺激各种类型建材型光伏组件的大批量生产,由此高压釜在这一领域的应用将显得日益重要,高压釜必然会成为光伏组件封装设备的重要设备之一。相比夹胶安全玻璃而言,光伏组件有更高的附加值。因此,提高高压釜设备运行的可靠性和参数控制精度,是相关设备制造厂商面临的课题。

  高压釜在生产大面积双玻夹胶光伏组件上具备明显的优势,这也符合光伏组件作为建筑材料的要求,但是,将高压釜作为光伏组件的封装成型设备,还没有足够的经验参数,为了得到更高品质、更安全的光伏建筑一体化组件,需要各个组件制造厂摸索出更适宜的参数控制曲线。

 

作者

刘庆国:男,中国辽宁北方玻璃机械有限公司,从事高压釜制造余20年,并获得多项发明专利,并有制造飞机、核工业、潜水艇、坦克等行业特种玻璃的经验。

陈志强(1975- ) 男 学士,高级工程师,主要从事光伏组件封装工艺及设备的研究。

张宝成:男,工程师,中国沈阳北方太阳能有限公司总经理,主要从事高压釜等核心太阳能电池封装研究。

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