叠瓦工艺变革与其装备发展及趋势研讨——鲁乾坤

2019.03 Consistent Open Appreciation Communication Honest 叠瓦 工艺变革与其装备 发展及趋势研讨 2 主要内容 叠 瓦工艺描述及与传统工艺之比较  叠 瓦工艺描述  叠瓦与传统工艺比较之优势  为何叠瓦可以成为主流组件技术 叠瓦工艺变革与趋势  叠瓦工艺变革的主要影响因素  叠 瓦装备发展及趋势  苏州沃特维与叠瓦 叠瓦 组件技术核心 : 采用 1/5或 1/6正常 电池片叠层焊接而成， 实现无主栅设计，最终达到功率提升 单 小 片 电 池 电 池 串 叠 瓦 组 件 技 术 描述 叠瓦 组 件 工 艺 流程 叠瓦组件传统组件 接触电阻 热斑效应 焊带衔接导电 ： 间接导体衔接方 式， 焊带电阻导致功 率流失 导电胶衔接导电： 直接衔接两片电池， 电子运动距离缩短， 电阻降低有助于提升 功率 功率提升 当某一片电池光照被遮挡时所产生的理论电流为 9.0A，其形成的反向电流会造成电池片发热。持续 留存于电池内的热能，在缺乏疏导的情况下，会影 响组件的长期可靠性。 电池片间衔接 部分，保留电 池间距传统组件版型因为串焊机工艺的局限，一般都会保 留约 3毫米的电池间距 ，造成单个组件约 0.031平米 的留白面积 。 电池片间衔接无间距 叠瓦工艺通过交叠电池小片，从而 节约了电池片间 留白间距 。所以在同等组件面积情况下可以封装更 多的电池数量，直接导致组件平均发电密度增加。发电密度 叠 瓦 组 件 与 传 统组 件 的特征 对 比 当某一片电池光照被遮挡时所产生的理论电流为 1.8A 。由于所形成的反向电流比起传统组件低，电 池片发热程度也降低。留存于电池内的热能有效通 过前后衔接的电池导出，系统性改善组件的长期可 靠性。 可靠性提升 发电密度提升 为 何叠瓦 组 件可以成 为 主流技 术 相同电池工艺叠瓦组件单位面积发电量最高 单瓦组件成本逐年降低，目前与传统工艺成本基本 持平，未来会低于传统工艺成本 问题 -----组件价格逐年下降，发电成本不断降低 机遇 ----光伏规模逐年增加，新技术层出不穷 内在驱动力：组件单位面积发电量及单瓦成本 叠瓦工艺主要影响因素 叠 瓦工 艺变 革的主要影响因素 叠瓦电池设计  五 分片及六分片  交叠量及区域设计  主栅及细栅设计  电池背面设计  小片单元匹配性  单晶弧角设计  汇流互联匹配设计 导电材料  导电材料类型及特 性（锡膏，硅基、 丙烯酸、环氧基与 纯银、银铜的组合）  点胶与印刷工艺匹 配性  固化及 老化特性 组件版型与互联  横 版型与竖版型  双面包括 HIT电池 叠瓦组件版型设计  短串与长串选择  直角与弧角片设计  串引出线设计要求  汇流方案设计要求 生产装备实现  点胶与印刷方案应 用及选型  适应于工艺变化的 兼容性设计  产能匹配与高自动 化产线设计  引出线焊接设计 叠 瓦装 备发 展 35MW（三台） 50MW（三台） 50MW（两台） 100MW（两台） 2016 2017 2018 2019 2020 叠 瓦装 备发 展 趋势 叠 瓦装 备 工 艺 之点胶与印刷 叠瓦组件点胶与印刷方案比较 基本指标 喷阀 印刷 导电胶选型 胶选择多。点胶方案可以用银铜胶和纯银胶 对胶的要求 相对高，特别是粘合力和固化特性 最小需要胶量 最 小量 需求可忽略 第一次加胶组铺满丝网，需要大于 50g，并且胶少于 40g后需要加胶 用胶量 目前胶用量较大，单块组件用量 约 5~6克。已通过验证 的新 胶，可以减少胶 用量到 3~4克。 胶用量较少，单块 组件综合用量 2~3克 。 胶均匀性 较好 比喷阀的均匀性更好 粘合力及固化要求 相同基底的胶粘合力强；空气中固化要求低 相同基底的胶粘合力较弱；空气中固化要求高 胶线 胶线只能是直线型 胶线可以根据图形任意改变 组件版型灵活性 便于灵活调整不同版型，单晶片弧角片的调整 对于单晶片版型变化受限，版型灵活性较差 收尾片及异常片处理 处理灵活，有效降低异常片率 实现复杂，异常片率高 排版汇流焊接自动化 实现 完全自动化实现 半自动实现 ，部分版型实现难度较大 电池重叠量 ~1.0mm ~1.0mm 苏 州沃特 维 与叠瓦 • 沃特维（ Autoway System）于 2013年设立于苏州工业 园区。主要提供光伏行业为主的高端自动化及检测 设备。目前已半片设备，叠瓦设备及 IBC设备为主。 • 目前公司员工 240名， 已拥有自主专利 70余项，其 中包括已授权叠瓦工艺及设备发明专利。唯一具有 点胶和印刷工艺量产设备的供应商。 11 沃特维 GMD叠瓦系列主要性能指标： • 产能： 3000片 /小时 • 选型：点胶与印刷可现场改造 • 碎片率： 0.15% • 串不良率： 1.5% • 串检测： PL/EL串检测 Consistent Open Appreciation Communication Honest 苏州沃特维 感谢您的观阅！