科技论文人为因素对晶体硅太阳电池组件生产质量的影响

　　在信息高速发展的今天，环境问题已成为全球各国亟待解决的问题，太阳能被视为具有最佳潜力的能源。晶体硅太阳电池组件作为现代光伏发电的主力军，具有极大的发展空间。虽然目前全球晶体硅太阳能生产还处于初始发展阶段，但其理论与实际都得到了极大的提高。这为太阳能电池组件制造行业带来了前所未有的发展机遇，同时也提出了更高的质量要求。但是在晶体硅太阳电池组件的实际生产中其质量方面的保证还存在一定的人为因素影响，本文就针对人为因素对晶体硅太阳电池组件生产质量的影响进行简单分析。

　　1、人为因素对产品质量的影响

　　1.1、原材料的控制

　　在晶体硅太阳电池组件生产中，原材料种类繁多，进口与国产材料间性能的差异等都给太阳电池组件封装质量带来了不可避免的问题；现在国内从事组件封装的企业越来越多，各企业之间所占的市场份额却在逐步缩减，竞争激烈；各家为降低成本想尽了各类办法，其中就在原材料成本上猛下功夫，采用低价格、性能不稳定的原材料以达到降低成本的目的，但这样做的后果就是往往出现了太阳能电池组件使用寿命大大减少，完全满足不了对客户承诺的使用25年的期限。

　　在整个封装过程中除太阳单体电池外，EVA这一特殊材料在组件质量方面起到了至关重要的作用。众所周知，EVA是乙烯和醋酸乙烯的共聚物，它主要起粘接密封作用。当EVA的交联度大于60%以上时，性能较稳定，弹性韧性度能达到最佳状态，也就最能承受大气的变化，发生热胀冷缩的可能性很小；反之就有可能产生电池片碰片短路或将电池片拉裂等等现象。从某种意义上来说，太阳电池组件的使用寿命由EVA决定；因此要想产品性能稳定，使用寿命长就必须选购高品质的原材料，严格按照规定密闭保存、使用。由于国内各地气温、湿度的差异，尤其是高原地带，早晚气温温差大，湿度低，气候干燥，在放置EVA、TPT这类材料时，就会产生很大的静电，很容易将生产环境中的杂质吸附上来，这类异物肉眼很难看到，但经过层压后，就会大大影响产品外观质量。这些微小之处会对企业长足的发展带来可观的收益。

　　作为隔绝大气污染以及其他环境因素影响的钢化玻璃和TPT也同样有着不可忽视的作用。钢化玻璃的质量直接影响组件的质量，钢化不完全或未钢化的玻璃在温度的作用下很容易产生破碎，不要说保证使用寿命，能不能出厂都是个问题。只有完全钢化的钢化玻璃才不会在高温的作用下破碎，从而保证组件的质量。

　　TPT是在整个组件中起到了密封，隔绝大气以保证使用寿命的作用。根据组件生产尤其是100W以上组件的生产厂家的需要，生产厂家在生产TPT时已将产品厚度增了50%，这样做对于100W以上的组件质量有了一定的提高，但对于小组件就会出现开胶等一系列影响产品外观要求的质量问题。这就需要技术人员加强工艺跟踪，随时调整工艺参数。当然，如果采用厚度较薄的产品和TPT替代品，小组件生产厂家就能够避免此类问题的发生。

　　1．2分检

　　产品质量的优劣还有一个重要因素是产品的电性能，这就要在封装前根据电压、电流进行分类，使得串接后的产品电流能够不流失，符合组件的电性能。但有时由于操作工的大意而将高电流与低电流电池片混放在同一电池组件中，那串接电流的特性势必要损失掉一大块，就会出现投入、产出差别较大的现象。分拣电池片时分拣电池片的仪器还存在一定差异，会造成电池片经过分拣后，所制成的组件在如电压、电流、功率等参数有所偏差，使得组件生产完成后与预期理论上的组件参数有所偏差。分拣电池片时硅片本身也有很大的差异。再分拣电池片时所处环境的温度、湿度以及电池片本身的电特性因数均会使生产出的组件与理论值有所差异，因此再电池片分拣中这些问题都需要人为的使这些客观条件，尽可能保持一个水平。如在温差极大的高原地区，气温低的早上所测试电池片的电压、电流值和下午两点所测试的电压、电流值有一定的差距，这就需要操作人员在测试中全程通过一定的设备将气温、大气湿度保持再一定的水平，以保证电池组件的电特性能。

　　1.3划片

　　随着太阳能电池组件的发展，其所应用的领域也越来越广泛，此时各种规格和尺寸的太阳能电池组件也随之出现按照客户的需求将较大尺寸电池片切割成相应功率较小、尺寸较小的电池片，这就要求操作人员对硅片的尺寸有充分的了解，在电池片的切割过程中能够大大提高电池片的利用率，但由于太阳单体电池本身的特殊性，操作人员一定要注意不得裸手接触电池片，以减少对电池片的污染。在划片时一定要将电池片位置放正，尽量避免操作过程中出现的误差；另外，划片电流不宜太大，应保证划到电池片厚度的2/3为标准，否则就会对电池片产生一定的损伤影响组件性能。

　　1.4焊接

　　由于受到硅材料紧缺的影响，现在的硅片生产厂家力图减少电池片的厚度以达到高产出的目地，这就对焊接工序提出了更高的要求，如果操作人员对焊接温度及环境温度不加控制，就极易产生大量的碎片及隐裂；焊接中由于操作人员的疏忽大意造成虚焊，漏焊组件电极，电池组件便会出现无数据的现象，这样就会大大降低成品率。在这一生产工序中，操作员同样不得裸手操作，直接接触电池片，进入生产区的操作员应该将工作服，工作帽以及工作鞋穿戴整齐，在操作过程中应按照工艺要求进行操作。

　　1.5层压

　　大家知道，太阳电池片的机械强度非常低，且在空气中易老化和损伤，需要加以支撑和保护，层压过程是晶体硅太阳能电池组件生产线上的重要的环节，是将电池片通过EVA固定到钢化玻璃上，以提高电池组件的机械强度，隔绝大气以及环境对电池片的影响，提高产品的使用寿命。层压工艺的成熟度直接影响到产品质量的好坏，层压中层压设备的调试是关键，一般对组件层压机的参数要求有：温度均匀性、作业真空度、层压压强、温控精度等。不同型号的组件所设参数均有不同，这些都是影响晶体硅太阳电池组件质量的重要因素，还有EVA在层压机中的溶解度、TPT的收缩性都直接对晶体硅太阳能电池组件的质量产生影响。所以每一家企业都需根据自身摸索出一套适时可行的工艺参数，操作人员严格执行，不得随意更改以保证产品品质。

　　1.6割边

　　晶体硅太阳能组件经过层压后，要将多余的EVA、TPT进行割边处理，割边是晶体硅电池组件生产中很容易被忽视的细节，经过多年的生产经验，发现在操作人员进行割边时美工刀的切入口方向、割边手法的不同均会对组件造成边缘翘起、边缘EVA开胶等现象，这一细节的忽视极大的影响组件的优质率，以及增加组件的返修几率。目前还没有具体规范文件针对割边，但是相信经过积累大量的生产经验和总结，最终会将这一生产不断规范化。

　　2.组件外观要求

　　在晶体硅电池组件生产成成品后，要经过电特性等一系列参数的测试还有就是外观检验，现在由于各企业本身规模和能力的不同，对组件的质量要求也是天差地别，组件的电特性参数测试有具体的数据作为证据来判定其组件的型号，但是晶体硅电池组件的外观检验主要是采取人工检验，检验时检验文件不够全面、不够细化致使其具有一定的局限性，加之检验人员的主观意识，这就是相同组件会被判定为不同级别的重要原因。因此在制定此类检验规范时，一定要做到全面、规范考虑，要将人为因素充分考虑进去，以避免在检验过程中掺杂太多人为的主观意识。

　　3、结论

　　晶体硅太阳电池组件已在全球范围内被世人接受，最终必将成为未来新能源的主力军，也势必会让许多企业加入晶体硅太阳电池组件的制造队伍。市场竞争的压力，会让越来越多的企业将目光转移到晶体硅太阳电池组件的生产质量的提高方面。但是在实际生产中，总是遇到很多人为因素给实际生产预期带来各种各样的困难，出现的种种问题并非理论生产可以解决，只有经过生产人员的长期的实际生产经验累积和认真的专业知识总结，将晶体硅太阳电池组件生产中每一环节严格根据实际生产制定严谨、细化的技术文件，并加强晶体硅太阳电池组件操作人员的专业素质和技术培训，才能将晶体硅太阳能电池组件的生产推向更加成熟的阶段，为人类生存环境作出一定的贡献。