在太陽(yáng)能組件生產(chǎn)過(guò)程中,層壓是一道非常重要的工序。組件的壽命、性能及美觀都在層壓這里定型。而在此過(guò)程中也經(jīng)常出現(xiàn)一些致命的問(wèn)題,這些問(wèn)題往往會(huì)使組件完全報(bào)廢。這無(wú)疑會(huì)使我們的生產(chǎn)成本增加。所以有必要進(jìn)行一些總結(jié)。
層壓機(jī)是真空層壓工藝使用的主要儀器,它的作用就是在真空條件下對(duì)EVA 進(jìn)行加熱加壓,實(shí)現(xiàn) EVA的固化,達(dá)到對(duì)太陽(yáng)電池密封的目的。
層壓之后的組件出現(xiàn)的問(wèn)題主要有一下幾種:
氣泡、電池片移位、背板褶皺、匯流帶彎曲等
本次總結(jié)將從四個(gè)方面挖掘產(chǎn)生上述質(zhì)量問(wèn)題的原因,在生產(chǎn)過(guò)程中,按照此總結(jié)的內(nèi)容逐個(gè)排查,定能找到解決方案。
一、工藝參數(shù)
層壓工藝要達(dá)到的要求是EVA交聯(lián)度在75-85%;EVA 與玻璃和TPT粘合緊密(剝離強(qiáng)度,玻璃 /EVA 大于 30N/cm , TPT/EVA大于15N/cm),電池片無(wú)位移,組件無(wú)明顯的氣泡。在具體操作上就是對(duì)主要就是對(duì)層壓機(jī)的幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。這幾個(gè)參數(shù)的設(shè)置要考慮到很多的因素。
理想的層壓參數(shù)設(shè)置的要點(diǎn)就是在較低溫度下進(jìn)行抽氣,然后在較高的溫度下使 EVA 固化。這個(gè)過(guò)程大概可以分成三步:
· 開(kāi)始階段,層壓機(jī)內(nèi)組件的溫度較低,EVA熔化,有良好的流動(dòng)性,但是交聯(lián)速度很慢。真空泵對(duì)下室抽真空,于是組件內(nèi)部的氣體迅速并且很容易的被抽走。上室保持真空,組件不受壓力。
· EVA 固化階段。組件溫度升高到一個(gè)較高溫度,EVA 發(fā)生快速的交聯(lián)反應(yīng)。下室繼續(xù)保持抽真空,及時(shí)排出固化過(guò)程產(chǎn)生的氣體。同時(shí)上室充氣,上下室之間的壓力差使層壓機(jī)中的橡膠層對(duì)組件施加壓力。
· 結(jié)束階段。EVA固化完成。先是上室抽真空,撤去壓力,然后下室充氣,開(kāi)蓋。
層壓過(guò)程最重要的兩個(gè)參數(shù)是時(shí)間和溫度
1.1、時(shí)間
層壓過(guò)程的時(shí)間包括抽真空時(shí)間和層壓時(shí)間,時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)于層壓質(zhì)量至關(guān)重要。時(shí)間的確定是根據(jù)EVA的特性設(shè)定的。一般而言,組件在剛剛進(jìn)入層壓機(jī)工作臺(tái)面時(shí),底面玻璃和中間的EVA之間的溫差達(dá)到50℃之多,在之后的2分鐘左右的時(shí)間里,EVA逐漸升溫之熔融狀態(tài),之后繼續(xù)升溫到達(dá)最佳固化溫度。由此確定抽真空和層壓的時(shí)機(jī)。
1.1.1、抽真空時(shí)間
對(duì)應(yīng)著加壓前的抽氣時(shí)間。主要是指下室抽氣。抽真空階段完成后就是上室充氣加壓的過(guò)程,所以抽氣時(shí)間又對(duì)應(yīng)著加壓的時(shí)機(jī)。 抽氣的目的:一是排出封裝材料間隙的空氣和層壓過(guò)程中產(chǎn)生的氣體, 消除組件內(nèi)的氣泡;一是在層壓機(jī)內(nèi)部造成一個(gè)壓力差,產(chǎn)生層壓所需要的壓力。
抽真空時(shí)間太短:意味著層壓過(guò)早,此時(shí)EVA流動(dòng)性好,受壓會(huì)流動(dòng),造成電池片移位,匯流帶彎曲,組件背面褶皺等。同時(shí)由于時(shí)間短,會(huì)有可能使組件內(nèi)有氣泡存在。
抽真空時(shí)間過(guò)長(zhǎng):意味著組件在層壓機(jī)內(nèi)時(shí)間延長(zhǎng),使EVA交聯(lián)度偏高,容易老化黃變甚至脫膠。
1.1.2、層壓時(shí)間
層壓時(shí)間分為充氣時(shí)間和層壓保持時(shí)間
充氣時(shí)間:對(duì)應(yīng)著層壓時(shí)施加在組件上的壓力,充氣時(shí)間越長(zhǎng),壓力越大。因?yàn)橄?EVA 交聯(lián)后形成的這種高分子一般結(jié)構(gòu)比較疏松,壓力的存在可以使EVA膠膜固化后更加致密,具有更好的力學(xué)性能。同時(shí)也可以增強(qiáng) EVA與其他材料的粘合力。充氣時(shí)間一般分階段進(jìn)行,每段時(shí)間不宜太長(zhǎng)。
充氣時(shí)間過(guò)長(zhǎng):如果總的層壓時(shí)間不變,那么層壓保持時(shí)間勢(shì)必要縮短,會(huì)使的組件內(nèi)EVA密度偏小,厚度偏大,影響裝框。
如果層壓保持時(shí)間不變,則總的層壓時(shí)間會(huì)延長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致一系列的后果:組件可能會(huì)出現(xiàn)氣泡,EVA交聯(lián)度偏高,使組件使用過(guò)程中易老化黃變,影響壽命。
充氣時(shí)間偏短:會(huì)達(dá)不到設(shè)定的壓強(qiáng),影響程序進(jìn)行。對(duì) EVA 固化后的致密度影響很小,起不到什么作用,對(duì)去處殘存氣泡的作用也不大,EVA與TPT、EVA與玻璃之間的粘合力比較小。這種情況一般較少發(fā)生。
層壓保持時(shí)間:對(duì)應(yīng)著施加在組件上的壓力的保持時(shí)間,是整個(gè)過(guò)程中時(shí)間最長(zhǎng)的一個(gè)階段。抽氣時(shí)間,層壓時(shí)間和抽氣時(shí)間之和就對(duì)應(yīng)著總的固化時(shí)間。
保持時(shí)間過(guò)長(zhǎng):可能會(huì)導(dǎo)致組件出現(xiàn)氣泡,EVA交聯(lián)度偏高,使組件使用過(guò)程中易老化黃變,影響壽命。
保持時(shí)間過(guò)短:EVA交聯(lián)度會(huì)偏低,可能會(huì)出現(xiàn)電池片移位、背板褶皺等現(xiàn)象。