光伏电池片镀膜原理和目的
PECVD( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)等离子增强化学气相沉积,等离子体是物质分子热运动加剧,相互间的碰撞会导致气体分子产生电离,物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。
据测算,光在硅表面的反射损失率高达35%左右,减反膜可以极高地提高电池片对太阳光的利用率,有助于提高光生电流密度,进而提高转换效率,同时薄膜中的氢对于电池片表面的钝化降低了发射结的表面复合速率,减小了暗电流,提升了开路电压,提高了光电转换效率;在烧穿工艺中的高温瞬时退火断裂了一些Si-H、N-H键,游离出来的H进一步加强了对电池的钝化。
由于光伏级硅材料中不可避免的含有大量的杂质和缺陷,导致硅中少子寿命及扩散长度降低,从而导致电池的转换效率下降,H能与硅中的缺陷或杂质进行反应,从而将禁带中的能带转入价带或者导带。
一、PECVD原理
PECVD 系统是一组利用平行板镀膜舟和高频等离子激发器的系列发生器。在低压和升温的情况下,等离子发生器直接装在镀膜板中间发生反应。所用的活性气体为硅烷SiH4和氨NH3。这些气体作用于存储在硅片上的氮化硅。可以根据改变硅烷对氨气的比率,来得到不同的折射指数。在沉积工艺中,伴有大量的氢原子和氢离子的产生,使得晶片的氢钝化性十分良好。
在真空、480摄氏度的环境温度下,通过对石墨舟的导电,使硅片的表面镀上一层SixNy。
3SiH4+4NH3 → Si3N4+12H2
二、Si3N4
Si3N4膜的颜色随着它的厚度的变化而变化,一般理想的厚度是75—80nm之间,表现为深蓝色,Si3N4膜的折射率在2.0—2.5之间效果最好,通常用酒精来测其折射率。
优良的表面钝化效果、高效的光学减反射性能(厚度折射率匹配)、低温工艺(有效降低成本)、生成的H离子对硅片表面钝化.
三、镀膜车间常见事项
膜厚。沉积时间的不同膜厚也是不一样的要根据镀膜的颜色来适当的增加或减少它的沉积时间,片子发白要减少沉积时间,如偏红则要适当的增加
层压
一、准备工作
1. 工作时必须穿工作衣、工作鞋,戴工作帽,佩戴绝热手套;
2. 做好工艺卫生(包括层压机内部和高温布的清洁);
3.确认紧急按扭处于正常状态;
4.检查循环水水位。
二、所需材料、工具和设备
1、叠层好的组件 2、层压机 3、绝热手套 4、四氟布(高温布) 5、美工刀6、1cm文具胶带 7、汗布手套 8、手术刀
三、操作程序
1.检查行程开关位置;
2.开启层压机,并按照工艺要求设定相应的工艺参数,升温至设定温度;
3.走一个空循环,全程监视真空度参数变化是否正常,确认层压机真空度达规定要求;
4.试压,铺好一层纤维布,注意正反面和上下布,抬一块待层压组件;
5.取下流转单,检查电流电压值,察看组件中电池片、汇流条是否有明显位移,是否有异物,破片等其他不良现象,如有则退回上道工序;
6.戴上手套从存放处搬运叠层完毕并检验合格的组件,在搬运过程中手不得挤压电池片(防止破片),要保持平稳(防止组件内电池片位移);
7.将组件玻璃面向下、引出线向左,平稳放入层压机中部,然后再盖一层纤维布(注意使纤维布正面向着组件),进行层压操作;
8.观察层压工作时的相关参数(温度、真空度及上、下室状态),尤其注意真空度是否正常,并将相关参数记录在流转单
9.待层压操作完成后,层压机上盖自动开启,取出组件(或自动输出);
10.冷却后揭下纤维布,并清洗纤维布;
11.检查组件符合工艺质量要求并冷却到一定程度后,修边;(玻璃面向下,刀具斜向约45°,注意保持刀具锋利,防止拉伤背板边沿);
12.经检验合格后放到指定位置,若不合格则隔离等待返工。
层压前检查
1. 组件内序列号是否与流转单序列号一致;
2. 流转单上电流、电压值等是否未填或未测、有错误等 ;
3. 组件引出的正负极(一般左正右负);
4. 引出线长度不能过短(防止装不入接线盒)、不能打折;
5. TPT是否有划痕、划伤、褶皱、凹坑、是否安全覆盖玻璃、正反面是否正确;
6. EVA的正反面、大小、有无破裂、污物等;
7. 玻璃的正反面、气泡、划伤等;
8. 组件内的锡渣、焊花、破片、缺角、头发、黑点、纤维、互连条或汇流条的残留等;
9. 隔离TPT是否到位、汇流条与互连条是否剪齐或未剪;
10.间距(电池片与电池片、电池片与玻璃边缘、串与串、电池片与汇流条、汇流条与汇流条、汇流条到玻璃边缘等)
层压中观察
打开层压机上盖,上室真空表为-0.1MPa、下室真空表为0.00MPa,确认温度、参数
符合工艺要求后进料;组件完全进入层压机内部后点击下降;上、下室真空表都要
达到-0.1MPa (抽真空)(如发现异常按“急停”,改手动将组件取出,排除故障后再试压一块组件)等待设定时间走完后上室充气(上室真空表显示)0.00MPa、
下室真空表仍然保持-0.1MPa开始层压。层压时间完成后下室放气(下室真空表变
为0.00MPa、上室真空表仍为0.00MPa)放气时间完成后开盖(上室真空表变为
-0.1MPa、下室真空表不变)出料;接着四氟布自动返回至原点。
层压后再次检查
1. TPT是否有划痕、划伤,是否安全覆盖玻璃、正反面是否正确、是否平整、有无褶皱、有无凹凸现象出现;
2. 组件内的锡渣、焊花、破片、缺角、头发、纤维等;
3. 隔离TPT是否到位、汇流条与互连条是否剪齐;
4. 间距(电池片与电池片、电池片与玻璃边缘、串与串、电池片与汇流条、汇流条与汇流条、汇流条到玻璃边缘等);
5. 色差、负极焊花现象是否严重;
6. 互连条是否有发黄现象,汇流条是否移位;
7. 组件内是否出现气泡或真空泡现象;
8. 是否有导体异物搭接于两串电池片之间造成短路;
四、质量要求
1.TPT是无划痕、划伤,正反面要正确;
2.组件内无头发、纤维等异物,无气泡、碎片;
3.组件内部电池片无明显位移,间隙均匀,最小间距不得小于1mm;
4.组件背面无明显凸起或者凹陷;
5.组件汇流条之间间距不得小于2mm;
6.EVA的凝胶率不能低于75%,每批EVA测量二次。
五、注意事项
1.层压机由专人操作,其他人员不得进入红;
2.修边时注意安全;
3.玻璃纤维布上无残留EVA,杂质等;
4.钢化玻璃四角易碎,抬放时须小心保护;
5.摆放组件,应平拿平放,手指不得按压电池片;
6.放入组件后,迅速层压,开盖后迅速取出;
7.检查冷却水位、行程开关和真空泵是否正常;
8.区别画面状态和控制状态,防止误操作;
9.出现异常情况按“急停”后退出,排除故障后,首先恢复下室真空;
10.下室放气速度设定后,不可随意改动,经设备主管同意后方可改动,并相应调整下室放气时间,层压参数由技术不来定,不得随意改动;
11.上室橡胶皮属贵重易耗品,进料前应仔细检查,避免利器、铁器等物混入,划伤胶皮;
12.开盖前必须检查下箱充气是否完成,否则不允许开盖,以免损伤设备;
13.更换参数后必须走空循环,试压一块组件。
组件装框
一、准备工作
1.工作时必穿工作衣、鞋,戴工作帽。
2.做好工艺卫生,清洁整理台面,创造清洁有序的装框环境。
二、所需材料、工具和设备
1、层压好的电池组件 2、铝边框 3、硅胶 4、酒精 6、擦胶纸 7、接线盒 8、气动胶枪 9、橡胶锤 10、装框机 11、剪刀 12、镊子 13、抹布 14、小一字起 15、卷尺 16、角尺 17、工具台 18、预装台
三、操作程序
1.按照图纸选择相对应的材料,铝型材,并对其检验,筛选出不符合要求的铝型材,将其摆放到指定位置;
2.对层压完毕的电池组件进行表面清洗,同时对上道工序进行检查,不合格的返回上道工序返工;
3.用螺丝钉(素材将长型材和短型材作直角连接,拼缝小于0.5mm)将边型材和E型材作直角连结,并保证接缝处平整;
4.在铝合金外框的凹槽中均匀地注入适量的硅胶;
5.将组件嵌入已注入硅胶的铝边框内,并压实;
6.将组件移至装框机上(紧靠一边,关闭气动阀,将其固定);
7.用螺钉(素材)将铝边框其余两角固定,并调整玻璃与边框之间的距离以及边框对角线长度;
8.用补胶枪对正面缝隙处均匀地补胶;
9.除去组件表面溢出的硅胶,并进行清洗;
10.打开气动阀,翻转组件,然后将组件固定;
11.用适当的力按压TPT四角,使玻璃面紧贴铝合金边框内壁,按压过程中注意TPT表面
12.用补胶枪对组件背面缝隙处进行补胶(四周全补);
13.按图纸要求将接线盒用硅胶固定在组件背面,并检查二极管是否接反;
14.对装框完毕的组件进行自检(有无漏补、气泡或缝隙);
15.符合要求后在“工艺流程单”上做好纪录,将组件放置在指定区域,流入下道工序。
四、质量要求
1.铝合金框两条对角线小于1m的误差要求小于2mm,大于等于1m的误差小于3mm;
2.外框安装平整、挺直、无划伤;
3.组件内电池片与边框间距相等;
4.铝边框与硅胶结合出无可视缝隙;
5.接线盒内引线根部必须用硅胶密封、接线盒无破裂、隐裂、配件齐全、线盒底部硅胶厚度1~2毫米,接线盒位置准确,与四边平行;
6. 组件铝合金边框背面接缝处高度落差小于0.5mm;
7.组件铝合金边框背面接缝处缝隙小于1mm;
8.铝合金边框四个安装孔孔间距的尺寸允许偏差±0.5mm。
五、注意事项
1.轻拿轻放抬未装框组件是注意不要碰到组件的四角。
2注意手要保持清洁
3.将已装入铝框内的组件从周转台抬到装框机上时应扶住四角,防止组件从框内滑落。
AR镀膜玻璃光伏镀膜玻璃、AS水晶镀膜。
1、AR镀膜解释与应用
是一种将玻璃表面进行特殊处理的玻璃。其原理是把优质玻璃单面或双面进行工艺处理。使其与普通玻璃相比具有较低的反射比,使光的反射率降低到1%以下,普通玻璃在可见光范围内,它的单侧反射率约为4%。总的光谱反射率约为8%。AR镀膜玻璃目前可主要用于太阳能电池组件、光热、建筑、汽车玻璃等领域。
2、AS镀膜应用于
触控面板抗指纹玻璃及金属防指纹,除了防指纹应用外,还可应用于防锈、防污、保护纳米镀膜。
3、镀膜原理
镜头的镀膜是根据光学的干涉原理,在镜头表面镀上一层厚度为四分之一波长的物质(通常为氟化物),使镜头对这一波长的色光的反射降至最低。
4、水晶镀膜注意事项
汽车漆面镀膜简单的说就是在车漆表面镀一层保护膜,使漆面在物理上得到一层隐形防护罩,从而达到保护漆面的目的。
而对于阴阳片,可分为以下两种情况,一是浸液情况,二是各道之间腐蚀量有偏差。
浸液问题产生是在生产过程中,受前后滚轮及前挡板水平影响,硅片在进入制绒槽时,药液接触硅片存在时间差。这样硅片先接触药液的区域腐蚀量势必会高于后接触药液的区域。腐蚀量的差异必然导致硅片表面绒面效果不一致,PE镀膜后会产生一定的颜色差异。为了保证浸液效果,需对制绒槽滚轮及挡板进行调整。
另外对于太阳能的非晶硅玻璃有一种TCO透明导电膜镀膜玻璃,他是经过蚀刻、焊接导线等工艺做成的非晶硅薄膜组件,也属于太阳能镀膜领域,或者也可以说是光伏玻璃的一种.
另外,近些年也出现的一些俗称的双玻组件,是采用两片玻璃,上表面一层薄的超白地铁钢化玻璃胶片硅电池片胶片钢化玻璃底板组成的霜波光伏组件,属于光伏玻璃的一种.
还有就是大家常见的一种,叫超白低铁绒面(压花)玻璃盖板,通常是3.2mm钢化超白压花玻璃胶片硅电池片胶片背板组成的电池组件,根据硅片的不同分为单晶硅和多晶硅电池组件,但是这个玻璃也会有再镀AR增透减反射膜的应用方式,也属于光伏玻璃的一种,也可以叫做太阳能AR镀膜玻璃.
技术伦理:
PVD是英文Physical Vapor Deposition(物理气相沉积)的缩写,是指在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。
图层技术:
增强型磁控阴极弧:阴极弧技术是在真空条件下,通过低电压和高电流将靶材离化成离子状态,从而完成薄膜材料的沉积。增强型磁控阴极弧利用电磁场的共同作用,将靶材表面的电弧加以有效地控制,使材料的离化率更高,薄膜性能更加优异。
过滤阴极弧:过滤阴极电弧(FCA )配有高效的电磁过滤系统,可将离子源产生的等离子体中的宏观粒子、离子团过滤干净,经过磁过滤后沉积粒子的离化率为100%,并且可以过滤掉大颗粒, 因此制备的薄膜非常致密和平整光滑,具有抗腐蚀性能好,与机体的结合力很强。
磁控溅射:在真空环境下,通过电压和磁场的共同作用,以被离化的惰性气体离子对靶材进行轰击,致使靶材以离子、原子或分子的形式被弹出并沉积在基件上形成薄膜。根据使用的电离电源的不同,导体和非导体材料均可作为靶材被溅射。
离子束DLC:碳氢气体在离子源中被离化成等离子体,在电磁场的共同作用下,离子源释放出碳离子。离子束能量通过调整加在等离子体上的电压来控制。碳氢离子束被引到基片上,沉积速度与离子电流密度成正比。星弧涂层的离子束源采用高电压,因而离子能量更大,使得薄膜与基片结合力很好;离子电流更大,使得DLC膜的沉积速度更快。离子束技术的主要优点在于可沉积超薄及多层结构,工艺控制精度可达几个埃,并可将工艺过程中的颗料污染所带来的缺陷降至最小。
汽车清洗→准备工作与镀膜工作→车身吹水→祛除车身瑕疵→活性促进剂处理→遮挡密封处理→镀膜→抛光→交车检查镀膜工艺顺序:冲洗汽车→擦车→祛除柏油→手工砂纸打磨→深切局部研磨→中切局部研磨→微切整车研磨→整车抛光→整车还原→汽车清洗→整车活性促进剂去油→整车增艳→整车密封→上镜面光滑剂→凉干→抛药剂→上劲亮树脂→凉干→抛药剂→上氟炭树脂→凉干→手工抛光→上宝石护膜→凉干→抛药剂→封釉→凉干→抛药剂→细部处理→轿车检查