电池片分选

一 项目目标

1.能力目标

• 能根据作业指导书分选太阳电池片，填写生产表格
• 能依照操作规程使用太阳能模拟器测试太阳电池电性能参数
• 能对太阳模拟器及激光划片机进行简单维护
• 能按照检验标准检验电池片

 

2.素质目标

• 检验时培养良好的责任心
• 按操作规程、标准办事培养良好的纪律
• 人员调动安排培养一定的管理能力
• 填写生产表格培养书面表达能力和计算机应用能力

3.知识目标

• 掌握电池片分选的原因以及原则
• 掌握电池片分选标准
• 掌握太阳模拟器测试原理
• 了解太阳能模拟器各组成部件以及作用

                                                                                     

二 项目活动设计

1.情境引入

情境：本公司接到一客户晶体硅光伏组件订单，具体要求如下：组件功率要求2W（偏差为±0.1W），负载电压为2V，数量为10个，供货周期为4周。技术部按公司规定已移交“1#组件设计文件”（设计文件在前一实训项目中完成）至生产部。生产部按公司规定需在3周完成生产任务。

2．项目实施方案设计

    教师作为生产部部长，由班长担任组件生产车间车间主任，把学生分组作为各生产运行班组（4-6人分为1班，组内推举一人充当班长）。生产部长召开生产会议，把“1#组件设计文件”传达车间以及运行班组，会议讨论生产人员安排，完成“生产人员安排表”和“1#生产指令单”。车间主任依据“1#生产指令单”和“生产人员安排表”组织安排生产。依据光伏组件生产流程，首先要进行分选生产。

三 项目实施

教学资源

1. 实训教材、任务单
2. 物料（电池、一次性手套/指套、口罩、头罩、工作服等）
3. 设备：I-V测试仪、激光切片机、金相显微镜
4. 实训场地：组件实训室

实训方法

项目化教学、任务驱动法

 

项目活动

一、认知常用晶体硅太阳能电池片分类

1.单晶片：

21. 单晶电池片四周有角，类似于八边形。
21. 光学、电学和力学性能均匀一致，颜色多为黑色或棕黑色，也适合切割成小片制作小型消费产品。
21. 主要用于光伏电站，特别是通信电站，也可用于航空器电源，或用于聚焦光伏发电系统。

2.多晶片：

21. 根据表面视觉效果，又有单晶面、多晶面之分。
21. 主要用于光伏电站建设，作为光伏建筑材料，如光伏幕墙或屋顶光伏系统。

        

图2.1 太阳能电池片（a）单晶片，（b）多晶片

• 认知太阳能电池片质量分级

太阳能电池片质量根据其转换效率和工作电流的大小进行分类，等级不同，则价格也不一样。目前，各生产企业的分档标准不一致，还没有形成统一的行业标准，某家企业太阳能电池片质量等级划分如下表：

表2.1 电池片等级划分表

 

 

等级	光电转换效 （%）	挂浆	裂纹	崩边缺角	细栅线断线	色差
A1	单晶≥14	无	无	长度不超过0.5mm 不超过3条不连续分布	面积不超过0.5mm2不超过3个	无明显色差
	多晶≥13.5	无
A2	单晶≥14	无	边缘裂纹不超过2mm且不超过1条	长度不超过1mm 不超过3条不连续分布	面积不超过1mm2不超过3个	无明显色差
	多晶≥13.5	无
B2	单晶≥14	无	边缘裂纹不超过5mm且不超过1条	长度不超过1mm 不超过3条不连续分布	面积不超过1mm2不超过3个	稍有色差
	多晶≥13.5	无
C	单晶＜13.5	轻微	不符合上述某一项要求，但可以切割使用			有色差
	多晶＜13	轻微

 

二、认知分选的检验项目、规则和工具设备

1. 检验项目

包装（内包装、外包装）、外观、尺寸、电性能、栅线印刷、切割后电性能均匀度

1. 检验规则

按来料的千分之二进行抽检、电性能和外观要在生产过程中跟踪全检。若有一项不符合检验要求，对该产品的千分之五进行再次检验，如果重检后任不符合检验方法中的（4）、（5）、（7）、（8）项内容要求，则判断该批电池片不合格。如来料数量小于100片，则全检。

1. 检验工具
2.  

三、认知分选的方法

1. 包装检验
2.  
2. ．外观检验
3.     35⁰，在日常光照情况下观察电池片表面颜色，应呈褐、紫、蓝三色，目视颜色均匀，无明显色差，水痕和手印。正面电池电极图形清晰、完整、无断线。背面电极完整，无明显凸起的银铝浆包。电池片受光面不规则缺损面面积小于1mm²，数量不超过2个。电池片边缘缺角面积不超过1 mm²，
4. 2个。电池片上不允许出现肉眼可见裂纹。

3. 外形尺寸检验
   • ±0.5mm范围内
4. 电性能检验
   • ±3%范围内
5. 可焊性性检验
   • 320—350度温度焊接，焊接后主栅线上留有均匀的焊锡层为合格。
6. 栅线印刷质量检验
   • 20次，不脱落合格。
7. 主栅线抗拉力强度检验
   • Δ装，然后用计力计测试，结果大于2.5N合格
8. 切割后均匀度检验
   • 0.15W以内合格。

四、领料

分选岗位班长组织成员根据“生产指令单”领取物料，并完成生产表格的填写。

五、认知I-V测试仪（上海赫爽HSC1太阳能电池单体测试分选仪）

HSC1太阳能电池单体测试分选仪测试方式为单次闪光，闪光和测试时间在5毫秒以内，光照非均匀误差在±2%，可测电池面积为200mm×200mm。该测试仪主要包括以下几个部分：PLG（pulse light Generator）—脉冲光发生器，SCC（solar cell clamp）—电池测试夹具，ELC(Electrical Load Control)—电子负载和IPC (Industy personal computer)—工控机。

 

6

10

9

7

54

4

3

2

1

图片2.2 整机外观

1	氙灯灯罩	2	PLG	3	SCC	4	ELC	5	IPC
6	鼠标	7	电池	8	脚踏	9	键盘	10	显示屏

图2.3 PLC控制面板

脉冲光源柜控制采用联机和手动控制两种方式，联机是正常测试的方式，通过计算机控制。手动是为了方便调试仪器，校准光均匀度以及仪器故障检修而设置的方式。

    电子负载（ELC）对电池测试有两种方式，I-V曲线测试和定电压电流方式测试。I-V曲线测试是利用程序的测试方法，定电压电流测试是在手动设置好电压后测试电流点，I-V曲线测试是最常用的测试方法。“电压调节”指在定电压测电流的情况下可以调节不同的电压点。“联动”指连接电子负载和计算机，为程序控制I-V测试做准备。“量程”按钮弹起为小电压测试（0 ～1 V），单片电池测试选择该挡，按钮按下为大电压测试（0 ～10 V）。“吸片”按下为允许电池片测试期间电池片吸附在测试台上，保证良好接触。

图2.3 ELC控制面板

 

 

1

2

5

6

8

7

3

4

 

图片2.4 工作台面

1	气动装置	2	距离调节	3	上探针	4	限位装置	5	探针板
6	下探针	7	红外测温探头	8	铜板

电池测试夹具（SCC）中的距离调节旋钮（Distance Adjust）用于根据不同的电池片进行调节，确保夹具探针在被测太阳电池主栅线上。上探针（top Probes）指电池表面的电流电压探针，下探针指与电池片背表面接触的探针。限位条（Position bar）用于控制电池的测试位置，可以手动调整，当被测电池片尺寸变化时应调节测试夹具的宽度和位置条的位置。在没有放入电池片时，请勿要打下电池夹具，探针与底部铜板的直接接触会造成测试短路，将可能损坏电子负载。待测电池片主栅线条数为3条时，测试夹具也相应的更换为3探针板的夹具进行测试。测试夹具的控制方式有两种，一种是程序控制，每次测试过程中夹具自动打下；另一种方式是通过脚踏来控制夹具的上下，当脚踏连接上稳定合适的压缩空气气源，测试时按下脚踏夹具向下接触电池正面进行测试。

电池片I-V性能测试

一、准备工作

1、所需设备及工装、辅助（工）器具：

所需设备：单片电池测试仪

辅助工具：镊子、酒精、无尘布

2、材料需求：

电池片、标准电池片

3、个人劳保配置：

工作时必须穿工作衣、工作鞋，工作帽、口罩、指套

4、准备工作：

及时的清洁工作台面、清理工作区域地面，做好工艺卫生，工具摆放整齐有序检查辅助工具是否齐全，有无损坏等，如不完全或齐备及时申领

二、开机

< >检查测试仪开启总电源开启压缩空气开关开启工控机显示器及主机

 

< >双击打开“HSC1”软件 

 

< >开启模拟器，并预燃，然后联动

 

< >开启电子负载，并联动

 

电子负载电流、电压显示在0附近

三、 设定参数

< >选择合适的闪光延迟时间，并设置好保护路径（一般设备调试后就设定，不需要更改），在程序主界面上点击“设定”，弹出设定界面。

 

程序测试主界面

< >选择“温度校正”灯亮，并根据实际情况修正温度系数（一般设备调试后就设定，不需要更改）根据模拟器和所测电池片，输入测试时间是4ms，预光时间1ms，夹具时间0ms和等待时间10ms

 

软件设定主界面

< >根据所测电池片，输入单片最大开路电压、串联数、并联数、选择电流测量范围和采样速度、选择边长或者面积，输入电池面积。选择合适的分档类别，建立所需分档标准点击“确定”，“退出”用标准电池校准测试设备根据要测试标准电池的规格型号调整探针间距。并检查探针状态良好方可进行后面步骤。探针间距调整通过松开将探针固定在气缸上的两个螺丝并转动调节杆来完成，调节完毕紧固螺丝预热机器20分钟以上，确认PLG和ELC都处于开启和联机状态点击测试软件主界面，点击“校准”按钮，出现图2.

 

测试程序主界面

输入标准电池的开路电压和短路电流，设置辐照参数值，并选择数据显示。若是第一次“校准”，或重新安装了软件，调整了工控机和电子负载，应“选择计算电压比例”按钮置为0。一般情况下不必计算电压比例。

< >点击“校准”，计算机先计算电压比例，然后闪光求触发电平（至少大于1），倘若修改辐照参数仍不能获得适宜的功率值，可修改温度系数，也可稍微修改电压和电流系数，直至完成校准。校准完成，点击确定，根据实际需要选择是否保存校准参数及测试数据，退出返回程序主界面，确认PLG和ELC都处于开启和联机状态放样，设置测试数据和图片保存路径，然后点击“启用”

 

< >取下夹具支持泡沫，点击“测试按钮”或踏下脚踏。下样，把测试电池片按分档放置。用泡沫支持测试夹具，记录数据和图片。关模拟器（去掉“联动”，关掉等电压下降几十伏后再关模拟器电源）关电子负载电源关工控机关闭总电源关压缩空气填写分选报告要求填写完整要求数据准确，不造假 如果分选过程中出现问题片子，需分析原因，及时反馈