建筑光伏構(gòu)件的功能設(shè)計生產(chǎn)

1、建筑光伏構(gòu)件的功能設(shè)計及生產(chǎn)設(shè)計題目：*姓 名： 班 級： 學 號： 指導教師： 成績評定： 201*年*月*日一.光伏組件生產(chǎn)工藝流程：A、工藝流程：1、電池檢測2、正面焊接檢驗3、背面串接檢驗4、敷設(shè)（玻璃清洗、材料切割、玻璃預處理、敷設(shè)）5、層壓6、去毛邊（去邊、清洗）7、裝邊框（涂膠、裝角鍵、沖孔、裝框、擦洗余膠）8、焊接接線盒9、高壓測試10、組件測試外觀檢驗11、包裝入庫；B、工藝簡介：1、電池測試：由于電池片制作條件的隨機性，生產(chǎn)出來的電池性能不盡相同，所以為了有效的將性能一致或相近的電池組合在一起，所以應根據(jù)其性能參數(shù)進行分類；電池測試即通過測試電池的輸出參數(shù)（電流和電壓）的大

2、小對其進行分類。以提高電池的利用率，做出質(zhì)量合格的電池組件。2、 正面焊接：是將匯流帶焊接到電池正面（負極）的主柵線上，匯流帶為鍍錫的銅帶，我們使用的焊接機可以將焊帶以多點的形式點焊在主柵線上。焊接用的熱源為一個紅外燈（利用紅外線的熱效應）。焊帶的長度約為電池邊長的2倍。多出的焊帶在背面焊接時與后面的電池片的背面電極相連。(我們公司采用的是手工焊接) 3、背面串接：背面焊接是將36片電池串接在一起形成一個組件串，我們目前采用的工藝是手動的，電池的定位主要靠一個膜具板，上面有36個放置電池片的凹槽，槽的大小和電池的大小相對應，槽的位置已經(jīng)設(shè)計好，不同規(guī)格的組件使用不同的模板，操作者使用電烙鐵和焊

3、錫絲將“前面電池”的正面電極（負極）焊接到“后面電池”的背面電極（正極）上，這樣依次將36片串接在一起并在組件串的正負極焊接出引線。4、層壓敷設(shè)：背面串接好且經(jīng)過檢驗合格后，將組件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纖維、背板按照一定的層次敷設(shè)好，準備層壓。玻璃事先涂一層試劑（primer）以增加玻璃和EVA的粘接強度。敷設(shè)時保證電池串與玻璃等材料的相對位置，調(diào)整好電池間的距離，為層壓打好基礎(chǔ)。（敷設(shè)層次：由下向上：玻璃、EVA、電池、EVA、玻璃纖維、背板）。5、組件層壓：將敷設(shè)好的電池放入層壓機內(nèi)，通過抽真空將組件內(nèi)的空氣抽出，然后加熱使EVA熔化將電池、玻璃和背板粘接在一起；最后冷卻取出組件

4、。層壓工藝是組件生產(chǎn)的關(guān)鍵一步，層壓溫度層壓時間根據(jù)EVA的性質(zhì)決定。我們使用快速固化EVA時，層壓循環(huán)時間約為25分鐘。固化溫度為150。6、修邊：層壓時EVA熔化后由于壓力而向外延伸固化形成毛邊，所以層壓完畢應將其切除。7、 裝框：類似與給玻璃裝一個鏡框；給玻璃組件裝鋁框，增加組件的強度，進一步的密封電池組件，延長電池的使用壽命。邊框和玻璃組件的縫隙用硅酮樹脂填充。各邊框間用角鍵連接。8、焊接接線盒：在組件背面引線處焊接一個盒子，以利于電池與其他設(shè)備或電池間的連接。9、高壓測試：高壓測試是指在組件邊框和電極引線間施加一定的電壓，測試組件的耐壓性和絕緣強度，以保證組件在惡劣的自然條件（雷擊等

5、）下不被損壞。10、組件測試：測試的目的是對電池的輸出功率進行標定，測試其輸出特性，確定組件的質(zhì)量等級。二.光伏構(gòu)件的功能太陽電池是將太陽光直接轉(zhuǎn)換為電能的最基本元件，一個單體太陽能電池的單片為一個PN結(jié)，工作電壓約為0.5V，工作電流約為2025mA/cm2, 一般不能單獨作為電源使用。因而需根據(jù)使用要求將若干單體電池進行適當?shù)倪B接并經(jīng)過封裝后，組成一個可以單獨對外供電的最小單元即組件（太陽能電池板）。其功率一般為幾瓦至幾十瓦，具有一定的防腐、防風、防雹、防雨的能力，廣泛應用于各個領(lǐng)域和系統(tǒng)。當應用領(lǐng)域需要較高的電壓和電流，而單個組件不能滿足要求時，可把多個組件通過串連或并聯(lián)進行連接，以獲得

6、所需要的電壓和電流，從而使得用戶獲取電力。根據(jù)負荷需要，將若干組件按一定方式組裝在固定的機械結(jié)構(gòu)上，形成直流發(fā)電的單元，即為太陽能電池陣列，也稱為光伏陣列或太陽能電池方陣。一個光伏陣列包含兩個或兩個以上的光伏組件，具體需要多少個組件及如何連接組件與所需電壓（電流）及各個組件的參數(shù)有關(guān)。太陽能電池片并、串聯(lián)組成太陽能電池組件；太陽能電池組件并、串聯(lián)構(gòu)成太陽能電池陣列。組件概述光伏組件（俗稱太陽能電池板）是將性能一致或相近的光伏電池片（整片的兩種規(guī)格125*125mm、156*156mm），或由激光機切割開的不同規(guī)格的太陽能電池，按一定的排列串、并聯(lián)后封裝而成。由于單片太陽能電池片的電流和電壓都很

7、小，把他們先串聯(lián)獲得高電壓，再并聯(lián)獲得高電流后，通過一個二極管（防止電流回輸）然后輸出。電池串聯(lián)的片數(shù)越多電壓越高，面積越大或并聯(lián)的片數(shù)越多則電流越大。如一個組件上串聯(lián)太陽能電池片的數(shù)量是36片，這意味著這個太陽能組件大約能產(chǎn)生17伏的電壓。電池的連接與失配失配的影響:失配損失是由于電池或者組件的互聯(lián)引起的，這些電池或者組件沒有相同的特性或者經(jīng)歷了不同的條件。在PV組件和方陣中，在某種條件下失配問題是一個嚴重的問題，因為一個組件在最差情況的輸出是由其中的具有最低輸出的太陽電池決定。例如，當一個太陽電池被遮擋而組件中的其它的太陽電池并沒有被遮擋時，一個處于“良好”狀態(tài)的太陽電池產(chǎn)生的功率可以被低

8、性能的太陽電池耗散，而不是提供給負載。這可以導致非常高的局部電力耗散，并且由此而產(chǎn)生的局部加熱可以引起組件不可恢復的損傷。太陽能電池在串、并聯(lián)成電池組件時，由于每片太陽能電池電性能不可能絕對一致，這就使得串、并聯(lián)后的輸出總功率往往小于各個單體太陽能電池輸出功率之和，稱作太陽能電池的失配。在太陽能組件的制造以及組建安裝為陣列的過程中，失配問題總會存在，并或多或少的影響太陽能電池的性能。這是因為：1，太陽能電池的生產(chǎn)工藝決定了每一個單體不可能絕對一致；2，實際使用中每個單體還將由于遮擋，灰塵，表面損傷等原因造成個體差異。太陽能電池的串聯(lián)連接與失配太陽能電池串聯(lián)連接時，總輸出電流為最小一片電池的值，

9、而其總的輸出電壓為各電池電壓之和。太陽能電池串聯(lián)使用時的失配損失要嚴重得多，一旦有一個單體電流小于其他單體，因為輸出電流將取所有單個電池中最小值，整個串聯(lián)回路中其他的單體的電流也將降低，從而大大降低整個回路的輸出功率。如下圖所示，當一串具有幾個高電流太陽電池的串中有一個低電流的太陽電池時，產(chǎn)生熱斑。一串太陽電池中有一個被遮擋，減少了好電池的電流，使得好電池要產(chǎn)生更高的電壓。這個電壓通常使壞電池反偏。如果總串聯(lián)串上的工作電流接近于壞電池的短路電流，總電流就是被壞電池所限制的。好電池產(chǎn)生的額外的電流使好電池正向偏置。如果串聯(lián)串被短路，這個跨過這些好電池的正向偏壓就使得被遮擋的電池反向偏置。當許多串

10、聯(lián)的電池在陰影遮擋的電池上引起很大的反向偏壓時，導致差電池上有很大的熱耗散，就發(fā)生了熱斑。必然地，好電池上的全部的發(fā)電容量都耗散在差電池上。在相同面積上的大量的功率耗散導致局部發(fā)熱或者熱斑，轉(zhuǎn)而產(chǎn)生破壞性的影響，例如電池或玻璃的破裂、焊料的熔化或者太陽電池的衰降。太陽能電池的并聯(lián)連接與失配太陽能電池并聯(lián)連接時，并聯(lián)輸出電壓保持一致而輸出電流為各并聯(lián)電池電流之和。太陽能電池并聯(lián)使用時失配損失比串聯(lián)使用時小，只要最差的電池的開路電壓高于該組電池的工作電壓，則輸出電流仍為各單體電流之和。失配損失僅來自于一些沒有工作在最大工作點的單體。如果其中有單體的開路電壓低于工作電壓，則該單體將成為負載而消耗能量。通常可采用在每一塊并聯(lián)支路加防反二極管的方法，盡管不能增加該之路的輸出，但可以防止電流倒流。 在設(shè)計中主要是確定組件工作電壓和功率這兩個參數(shù)，按輸出電壓要求以一定數(shù)量（n）的電池片（或根據(jù)需要切割成相應大?。┯没ミB條相互串聯(lián)起來，以滿足用戶所需求的輸出電壓，然后按輸出功率要求以一定數(shù)量（m）的電池片用匯流條并聯(lián)起來，并通過層壓封裝而成為太陽能電池組件。對于通常使用的12V 電池組件，一般采用一串36片太陽能電池片，即n36，m1