光伏组件—全自动化生产设备

切割设备

光伏行业用切割设备主要有金刚石切割设备和激光划片机，由于激光切割的效率更高，现在许多工厂都采用激光划片机来切割太阳电池和硅片。本节主要介绍激光划片机的原理、设备组成以及关键工艺等。

激光划片原理

激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等特点，激光束通过聚焦后，在焦点处可产生数千摄氏度的高温，几乎能加工所有的材料。激光划片就是把激光束聚焦在硅、锗、砷等材料的表面，通过高温，使材料表面熔化蒸发而形成沟槽，因为在沟槽处会形成应力集中，所以沿沟槽很容易将材料整齐断开。激光划片为非接触加工，因此用激光对晶体硅太阳电池进行划片能较好地防止损伤和污染提高划片的成品率。

玻璃清洗机

玻璃的清洁度对组件的层压效果和组件的长期可靠性有重要影响，因此在组件叠层前应根据需要对玻璃进行清洗，清洗设备一般采用玻璃生产制造业常用的玻璃清洗机。目前玻璃供应商一般会在包装之前进行清洗，如果存放期超过3个月，则使用之前通常需要重新清洗。玻璃清洗机的清洗方式有刷盘清洗、水过滤清洗和超声波清洗等。

焊接设备

设备简介：焊接是组件封装工艺中的关键工序之一，焊接分为手工焊接和自动焊接。手工焊接采用的设备为恒温烙铁，一般温度设置为380～420℃。早期光伏行业基本上都是采用手工焊接，现在已经被逐渐淘汰，改为自动焊接，只有一些特殊的太阳电池才采用手工焊接。自动焊接设备（俗称自动串焊机，见图4-3）可以根据所设定的参数将电池片正反面同时自动连续焊接，一次性完成单焊和串焊，组成电池串。与手工焊接相比，自动焊接速度快，焊接质量可靠，一致性好，过程可监控，电池片翘曲小，破片率低，而且可以避免人为因素的影响，如手指印脏污、流转过程破片等。一台产能为1200片/小时的自动串焊机能替代约20名操作工。当然如果一旦出现焊接不良问题，往往是批量出现，因此自动焊接对设备稳定性要求极高。

真空层压设备

组件封装主要依靠真空层压设备，即真空层压机实现。通过真空层压机在一定真空、温度、时间条件下的压力作用，组件叠层件中的粘接材料EVA胶膜可以将背板、太阳电池和玻璃粘接在一起，变成层压件，实现对电池的保护。

自动生产线

主要由玻璃归正输送单元、前EVA上料敷设机构、电池串吸附和摆放归正机构、汇流条摆放机构、汇流条和互连条自动焊接机构、后EVA和背板上料机构和检测机构组成，主要控制器件有伺服电机、步进电机、编码器、激光传感器、气动元件、光电传感器、变频器、PLC通信模组、I/O模块、电机减速机等。主要机械部件有框架结构、传动轴、传输带、吸盘组、横移模组、升降模组、导轨、机械手等。