光伏組件的生產(chǎn)工序主要包括：電池片焊接、電池串敷設(shè)、組件層壓、裝框、功率測(cè)試；所涉及的原輔材料多達(dá)十余種，主要為：電池片、焊帶、匯流條、鋼化玻璃、乙烯-乙烯醋酸酯共聚物（EVA）、背板、鋁邊框、接線盒、硅膠等。其中，電池片作為光伏組件生產(chǎn)中最基本的原材料，不但價(jià)格昂貴，而且最易損壞。

降低電池片損失，提高電池片利用率，成為降低光伏組件生產(chǎn)成本的有效措施。

在電池片焊接、電池串敷設(shè)、組件層壓、裝框、功率測(cè)試的任何一個(gè)環(huán)節(jié)，都可能會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)電池片某種異常而需要進(jìn)行更換、返工的現(xiàn)象。異常越多、發(fā)現(xiàn)的越晚，造成的工損和返工的難度也越大，帶來的損失除了電池片之外，還有其他材料損失。因此，找準(zhǔn)影響電池片工損的因素，及早發(fā)現(xiàn)異常，是降低損失的最佳途徑。電池片工損集中出現(xiàn)在焊接工序，表現(xiàn)形式主要為電池片破裂。引起焊接工序電池片破裂的因素多種，有焊接方式的因素，也有工藝、材料、環(huán)境、人工等因素。

　　1.焊接方式

　　電池片焊接分為手工焊接和自動(dòng)焊接。手工焊接首先將電池片從盒中取出，放到焊接臺(tái)進(jìn)行單焊，然后將單焊好的電池放回暫存區(qū)，最后再將單焊好的電池片放至串焊臺(tái)進(jìn)行串焊，整個(gè)過程電池片被移動(dòng)了3次，電池片移動(dòng)的次數(shù)越多，破碎的幾率就越大。同時(shí)，正面焊接時(shí)，由于電池兩面的應(yīng)力不同，會(huì)導(dǎo)致電池片彎曲變形；背面串焊時(shí)，電池片同樣會(huì)再一次彎曲變形。受熱變形2次，大大增加了發(fā)生隱裂的機(jī)率。

　　與手工焊接相比，自動(dòng)焊接對(duì)不但降低了電池片的操作次數(shù)，而且實(shí)現(xiàn)了單焊、串焊的同步進(jìn)行。另一方面，自動(dòng)焊接對(duì)電池片施加的機(jī)械力是穩(wěn)定可控的，同時(shí)可以進(jìn)行均勻、可控的溫度處理。

手工焊接時(shí)，手指和烙鐵將焊帶在電池片的主柵線上對(duì)齊并施加一定的力，這些力在常規(guī)下能夠得到良好控制，當(dāng)操作員缺乏經(jīng)驗(yàn)或身體精神狀態(tài)不佳時(shí)，不僅焊接效果會(huì)大打折扣，還可能導(dǎo)致電池片破裂。同時(shí)由于人工不可能在350℃左右的溫度下接觸電池片，電池片與焊接溫度溫差大也是必然存在的，也會(huì)增加裂片的機(jī)率。這也是手工焊接工藝的局限性。

　　2.材料、工藝、環(huán)境的因素

　　除了焊接方式外，電池片的種類、焊接的材料、工藝及環(huán)境因素都會(huì)影響到電池片的工損。單晶電池片較多晶電池片易碎，這是由電池片本身的性質(zhì)決定的；焊帶軟硬度要得當(dāng)，在焊帶滿足抗伸強(qiáng)度與延伸率的前提下，手工焊接要求焊帶的狀態(tài)越軟越好，軟態(tài)的焊帶在烙鐵頭走過之后會(huì)很好地和電池片接觸在一起，焊接時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力很小，可以降低碎片率。焊接溫度要適中，溫度偏低時(shí)，會(huì)形成虛焊；而溫度偏高，又會(huì)使電池片由于熱應(yīng)力而產(chǎn)生變形，導(dǎo)致隱裂和碎片的產(chǎn)生。

研究發(fā)現(xiàn)，焊接時(shí)溫度分布不均勻是造成熱變形和應(yīng)力的主要原因。一方面，通過改進(jìn)太陽能電池自動(dòng)焊接機(jī)設(shè)備，焊接單元采用軟接觸電加熱焊接技術(shù)，在成品輸送裝置上增加電加熱模塊來對(duì)成品電池片進(jìn)行階梯冷卻，可以有效防止微紋裂和破片的產(chǎn)生。另一方面，通過增加預(yù)熱環(huán)節(jié)，選擇合適的焊接溫度、焊帶型號(hào)，可有效降低熱變形和應(yīng)力，進(jìn)而降低碎片率和電池片焊接后的彎曲度。

       3.人工因素

　　無論手工焊接，還是自動(dòng)焊接，人為因素都是存在的。對(duì)于手工焊接，員工應(yīng)保持焊接桌面清潔，當(dāng)桌面上殘留碎電池渣、錫珠、錫渣等時(shí)，用力焊接，會(huì)造成電池片破裂；員工焊接時(shí)，用力、速度都要適中，用力太小、速度太快，會(huì)造成虛焊；但用力過大，速度太慢，會(huì)導(dǎo)致電池片破裂；員工手法要正確，不恰當(dāng)?shù)氖址ㄉ踔習(xí)?dǎo)致大量電池片損壞；除此之外，人員的注意力，甚至心理狀態(tài)都會(huì)影響到工損情況。自動(dòng)焊接受人的因素影響較小、焊接質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定，但需要操作人員定期上下料，熟練操作機(jī)臺(tái)設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，盡量減少由于人為因素帶來的損失。

此外，電池串敷設(shè)過程是一個(gè)對(duì)電池片再次查看的過程，此過程可以將不合格電池片替換出來。電池串敷設(shè)與層壓之間有一個(gè)紅外缺陷（EL）測(cè)試環(huán)節(jié)，通過EL測(cè)試，可以將黑片、暗片、裂紋的電池片檢查出來。如人為疏忽，不對(duì)此過程認(rèn)真查看，造成不合格電池片流轉(zhuǎn)到層壓之后，造成的返工代價(jià)極為昂貴，因此，需要認(rèn)真排查敷設(shè)和EL測(cè)試工序。敷設(shè)過程由于人為因素，也可能導(dǎo)致電池片裂片?！　?/p>

為了保證光伏組件生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的高質(zhì)量，需要不斷給新手提供工作培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，傳授生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在降低成本的同時(shí)確保品質(zhì)的穩(wěn)定，這是進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低光伏組件制造成本的基礎(chǔ)。

光伏企業(yè)的發(fā)展壯大，離不開成本把控。電池片作為光伏組件生產(chǎn)的主要材料，其成本占據(jù)主要部分，降低電池片損耗、提高電池片使用率是成本把控的主要途經(jīng)。總的來說，電池片片源越好、人與電池片接觸的機(jī)會(huì)越少、采用更優(yōu)良的自動(dòng)焊接設(shè)備、員工操作越標(biāo)準(zhǔn)、責(zé)任心越強(qiáng)，光伏組件生產(chǎn)中電池片的原損、工損就會(huì)越少，光伏企業(yè)的成本就會(huì)降低。

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