基于光伏組件層壓機(jī)的自動(dòng)化系統(tǒng)集成與應(yīng)用研究

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,環(huán)境保護(hù)的意識也越米越高,節(jié)能、減排、低碳、環(huán)保已成為了全社會(huì)共同關(guān)注的焦點(diǎn)話題。隨著煤炭和石油等資源日漸枯竭,人類對于能源的需求越來越人,消耗速度也越來越快,并逐漸轉(zhuǎn)移到可再生能源方面。太陽能作為理想的新能源,格外收到重視和關(guān)注。太陽能因?yàn)椴粫?huì)威脅人類身體健康和破壞環(huán)境,同時(shí)也具有安全、清潔、可存生等優(yōu)點(diǎn),使得太陽能成為最為理想的新能源之一。 目前,我國光伏產(chǎn)業(yè)多集中在電池組件封裝環(huán)節(jié),主要采用真空熱壓法對太陽能電池組件進(jìn)行封裝,真空層壓機(jī)是制造太陽能電池組件的一種重要設(shè)備,國內(nèi)大部分廠家的層壓機(jī)加熱方式采取導(dǎo)熱油加熱方式,而國外層壓機(jī)則采取電加熱方式。通過層壓機(jī)把EVA、太陽能電池片、鋼化玻璃、TPT背等材料在真空高溫的條件下壓成具有一定剛性的整體。層壓過程是組件生產(chǎn)過程中的特殊工藝過程,它對組件產(chǎn)品的質(zhì)量起到關(guān)鍵的影響。本文則是基于電加熱層壓機(jī)自動(dòng)化化系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,介紹了層壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。 由于真空層壓機(jī)對制造精度,穩(wěn)定性和人員安全要求較高,所以我們采用了電加熱的層壓方式,來提高工作的安全性；而層壓參數(shù)(層壓溫度/層壓時(shí)間等)設(shè)置正確與否直接決定了層壓效果,EVA的交聯(lián)度好壞也直接影響到組件的性能以及使用壽命。為了對層壓溫度進(jìn)行有效監(jiān)控,確保層壓機(jī)加熱溫度的均引入了多點(diǎn)動(dòng)態(tài)測溫裝置來對層壓機(jī)進(jìn)行溫度監(jiān)控。通過對層壓后不同廠家EVA的各項(xiàng)性能進(jìn)行交義對比試驗(yàn),探索出合理的層壓參數(shù),提高層壓效果,既能達(dá)到提高層壓質(zhì)量、降低報(bào)廢率等口的,又可以提高工作效率和系統(tǒng)穩(wěn)定。 本論文以電加熱真空層壓機(jī)為實(shí)例,主要完成了以下幾方面的工作： (1)介紹了光伏發(fā)電原理,以及光伏組件生產(chǎn)工藝流程； (2)介紹了真空層壓機(jī)工作原理,以及自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)； (3)依據(jù)EVA膠膜在高溫下發(fā)生交聯(lián)機(jī)理,對層壓后EVA材料的交聯(lián)度,透光率,剝離強(qiáng)度,以及層壓機(jī)溫度均勻性進(jìn)行試驗(yàn)分析,得出與層壓參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系,最終調(diào)整并優(yōu)化層壓機(jī)溫度參數(shù)； (4)根據(jù)實(shí)際工作遇到產(chǎn)品質(zhì)量問題,尋找原因并提出一些改善對策; 【關(guān)鍵詞】：太陽能 層壓機(jī) 交聯(lián)度 自動(dòng)化系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 緒論7-25
• 1.1 光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢7-10
• 1.1.1 什么是人陽能9-10
• 1.1.2 光伏效應(yīng)10
• 1.2 太陽電池工作原理10-15
• 1.2.1 太陽電池工作原理10-12
• 1.2.2 太陽電池電路模型12-15
• 1.3 太陽電池的分類15-18
• 1.3.1 單晶硅太陽電池15-16
• 1.3.2 多晶硅太陽電池16-17
• 1.3.3 薄膜太陽電池17-18
• 1.4 光伏組件主要封裝材料概況18-23
• 1.4.1 EVA膠膜簡介18-20
• 1.4.2 背板簡介20-23
• 1.5 光伏組件層壓機(jī)發(fā)展概況23
• 1.6 本論文的主要研究內(nèi)容23-25
• 第二章 光伏組件工藝介紹25-33
• 2.1 光伏組件簡介25-26
• 2.2 組件工藝流程26-32
• 2.2.1 電池片分選27
• 2.2.2 單片焊接27
• 2.2.3 焊串27-28
• 2.2.4 層疊28
• 2.2.5 層壓28-30
• 2.2.6 固化30
• 2.2.7 修邊/裝框/接線30-31
• 2.2.8 擦拭31
• 2.2.9 終測31
• 2.2.10 終檢31-32
• 2.2.11 包裝32
• 2.3 本章小結(jié)32-33
• 第三章 電壓熱層壓機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)33-45
• 3.1 層壓機(jī)的種類33-34
• 3.1.1 半自動(dòng)層壓機(jī)33
• 3.1.2 全自動(dòng)層壓機(jī)33-34
• 3.1.3 國內(nèi)不同層壓機(jī)廠家參數(shù)對比34
• 3.2 層壓機(jī)上作原理34-36
• 3.2.1 抽真空程序35
• 3.2.2 加壓程序35-36
• 3.2.3 開蓋過程36
• 3.3 層壓機(jī)結(jié)構(gòu)介紹36-39
• 3.3.1 進(jìn)料段36-37
• 3.3.2 層壓段37-38
• 3.3.3 出料段38-39
• 3.4 層壓機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)例39-44
• 3.4.1 真空系統(tǒng)40-41
• 3.4.2 加熱系統(tǒng)41-42
• 3.4.3 腔室升降系統(tǒng)42
• 3.4.4 控制系統(tǒng)42-43
• 3.4.5 傳輸系統(tǒng)43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 層壓機(jī)EVA性能測試與分析45-60
• 4.1 EVA各項(xiàng)性能測試與分析45-57
• 4.1.1 交聯(lián)度測試原理45
• 4.1.2 試樣制備流程45-47
• 4.1.3 交聯(lián)度測試與分析47-52
• 4.1.4 EVA剝離強(qiáng)度試驗(yàn)分析52-55
• 4.1.5 EVA透光率和收縮率試驗(yàn)與分析55-57
• 4.2 組件層壓質(zhì)量控制措施57-59
• 4.2.1 影響層壓質(zhì)量的因素57
• 4.2.2 層壓不良產(chǎn)生的原因及對策57-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 第五章 基于溫度均勻性試驗(yàn)與分析60-65
• 5.1 溫度均勻性試驗(yàn)與分析60-64
• 5.1.1 熱電偶測溫原理60
• 5.1.2 溫度測試與分析60-64
• 5.2 本章小結(jié)64-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-66
• 6.1 工作總結(jié)65
• 6.2 工作展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 致謝68-69

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