如何解决太阳能电池生产过程中的污染问题

来源:Teknek发布时间:2009-09-10 09:54:12

生产环境中经常和重复出现的污染严重影响生产效益,在每个可能出现材料表面污染的工序使用接触式清洁机,可以显著提高生产效益和太阳能电池的功效。

当今光伏电池生产厂都面对不断提高生产效益、改善其产品工作效率的压力,另外原材料价格的剧烈变化也使其势在必行。影响生产效益和产品功效提高主要问题之一是生产环境中经常和重复出现的污染,如果在涂布、印刷或层压工序前材料表面有污染,生产效益将会被严重影响。

本文将注重污染的影响;污染的主要来源及其可能引发的问题;并提出减小污染问题的可行性解决方案。

污染如何影响太阳能模块的生产,取决于于生产哪一种太阳能模块。模块的生产有三种:

第一代太阳能电池 – 硅片: 尘埃和污染物会影响丝网印刷过程,引发许多问题如‘立碑现象’、开路和短路等。当锡焊接点中的污染物挥发和快速膨胀时,将导致漏焊和干焊。随后太阳能电池被封装在EVA薄膜中,如果薄膜和电池之间有灰尘或污染颗粒,因为遮挡阳光,最终产品的工作效率会降低。即使是肉眼看不见的微小污染颗粒,因为会有‘帐篷效应’将在复压的表面出现‘鱼眼’,从而产生视觉上的次品。这些都是制造厂要尽量避免的。

第二代太阳能电池 – 真空合金:它更加高效,但是在进入沉积工序前基片的表面必须保证是非常清结的。如果在连线电路中有污染颗粒,会出现和第一代工艺一样的问题,例如‘鱼眼’和‘立碑’等。同样,如果要达到最佳的电池工作效率,在封装阶段中玻璃或薄膜表面必须被清洁。

第三代太阳能电池利用与电子行业类似的丝网印刷技术。通常这类电池没有第一代和第二代高效,所以因为污染物而降低其效率的问题显得更加严重。基片和模版必须在每个印刷步骤之前被彻底的清洁。一般用于丝网印刷的基片是塑料材料或金属箔片,这些进入涂布或沉积前的基片从制造厂直接到达,通常都会带有污染残留物。例如,塑料薄膜一般会根据客户要求被裁切成不同的尺寸,碎屑很可能残留在材料的表面,静电吸引尘埃也是一个严重的问题。

污染不仅仅是在生产过程中引起问题。如果污染物是导电材料,会造成成品腐蚀,很可能只有在产品的后期,当存放在库房的时候才会被发现。

那么生产过程中的污染源来自哪里呢?

大量潜在的污染源包括人类的毛发、织物纤维、脱落表皮(空气尘埃的主要来源之一)、天花板、地面、包装和支架,甚至称作‘无脱落纤维’的含有酒精类物质的清洁布也会成为一种污染源。‘无脱落纤维’意味着织物没有表面脱落的纤维,但是当用其擦电池基片或模版组件时,纤维很可能脱落并残留在被清洁物表面上。静电是引发污染的另一个主要原因。一般电池板是由绝缘材料构成,易含有静电电荷。因此,松散的颗粒会立刻被电池板表面吸引。运输、去包装或用抹布清洁电池板都会产生静电。特别在印刷、涂布或压层等需要进行表面处理的工序时,清洁的基片对产品质量、减少浪费和停机时间,直至提高生产效率和企业利润都是至关重要的。

所以怎样做才能最小化因为污染而对太阳能电池产生的影响呢?如何才能与污染和静电,还有它们对生产的影响作斗争呢?当前有两种表面除尘、除静电的方法: 非接触式和接触式除尘。

非接触式除尘是指清洁设备不直接与被清洁的材料表面接触,例如吸尘、吹尘或超声波。结合除静电棒和吸尘直接与卷材机械性接触以达到除尘效果。如果是吸尘系统,在整个表面的吸尘力必须平均分布。如果连接被清洁物和吸尘机的密封不严,清洁操作的有效性会降低。正确的位置和设置是至关重要的,同样速度、宽度和被清洁材料的类型也要和吸尘输出匹配。缺点是工作环境周围的污染残余会在吸尘设备除尘过程中被激活。同样,如果是吹尘的方式,同样要保证材料表面的吹尘空气力要一致,另外,被吹气的污染颗粒或尘埃很可能散落在生产线的其它地方,或者被材料表面的静电二次俘获。非接触式除尘方法在清除中等程度的污染上(污染物大约25微米)是相对成功的。然而,当今太阳能电池制造和使用者对质量的要求不断提高,因为其很难有效突破被清洁材料的表面空气层,只能清除大概25微米的污染物,这样的清洁表现显然是不够的。移动中的卷材或片材会形成一个空气层,如果要达到高效清洁的效果,一定要突破这个空气层。有些人认为,高压的空气一定会突破这层,然后吹掉表面上的颗粒。但在现实中这个应用不起作用。因为污染源散布在空气中,然后在清洁后的材料的另一点停留。所以,传统的非接触式清洁机如超声波或气流型,因其不能突破被清洁材料的表面空气层所俘获的污染颗粒,所以不是最有效的方式。

另一种选择是利用已经被半导体行业所证实的技术 —— 接触式清洁技术 。接触式除尘技术始于70年代末80年代初,英国的Teknek研发并制造了世界上第一台接触式清洁机。接触式清洁通常利用清洁滚轮与被清洁物表面的物理接触达到清洁、除尘的目的。接触式清洁辊是聚合物覆盖的胶辊,提供一种高效的卷材和单张清洁方式。当清洁辊与基片表面污染物有物理接触时,污染物转移到清洁辊表面。这是夹压式的方法,清洁辊同时挤压基材表面的空气层。结果能够在高速的情况下高效(96%以上)清除微小的污染物(通常小于10微米)。它不像毛刷式或机械刷的清洁系统会划伤敏感材料表面(如薄膜),橡胶滚轮不会损坏电池板的表面。利用接触式清洁设备能够清除硅片、玻璃或EVA薄膜等基材表面的小到1位微米的松动污染颗粒,而不损伤基材表面。随后被清除的污染颗粒转移到粘尘纸卷进一步分析和销毁。在清洁过程后,清洁过的电池板立刻通过静电消除单元去处静电,防止吸引颗粒引起再次污染。

在每个可能出现材料表面污染的工序使用接触式清洁机,可以显著提高生产效益和太阳能电池的功效。接触式清洁已经被证实是最高效的表面除尘、清洁方式。

结论

随着原材料价格的不断提高,太阳能电池生产厂必须要找到适合自己的提高生产效益和减少浪费的方法。污染物对生产效率和太阳能电池本身的效率都有重要的影响。接触式清洁技术为提高生产和电池的效率提供了一个最佳的可选解决方案。

 


索比光伏网 https://news.solarbe.com/200909/10/6110.html
责任编辑:solarbe太阳能网资讯中心
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
美国法官废除特朗普限制风能和太阳能税收优惠的政策来源:光伏 发布时间:2026-06-10 16:49:59

美国哥伦比亚特区地区法院法官科琳·科拉-科特利裁定,撤销特朗普政府于2023年8月出台的国税局新规。该规则取消了清洁能源项目申请联邦税收抵免长期适用的“5%成本支出”标准,仅允许极小规模项目适用简化程序,大幅提高了风能和太阳能项目获得30%税收抵免及额外奖金的门槛。法官认为,国税局未就废除这一沿用十年的“正在建设”认定标准提供充分法律依据,故将该规则发回重新审议。此案由环保组织、消费者团体、旧金山市政府及清洁能源企业联合提起,主张新规将抬高电力成本、阻碍项目落地。裁决被视为对特朗普政府限制清洁能源政策的又一次司法否定,旨在维护税收优惠制度的稳定性与可预期性。

应对高功率与高电压趋势,泰科电子携焕新光伏解决方案亮相2026国际太阳能光伏和智慧能源(上海)展览会来源:泰科电子 发布时间:2026-06-03 17:02:35

本文介绍了泰科电子(TE Connectivity)在2026年SNEC上海光伏展上发布的全新光伏连接解决方案。面对光伏系统向高功率、高电压方向快速演进的趋势,TE聚焦发电侧至升压输电侧的端到端连接需求,推出多款升级版SOLARLOK光伏连接器:PVB型适配2000V储能与逆变场景,具备IP68防护及高可靠性;PVA型优化安装效率与低接触电阻(0.25mΩ),降低功率损耗;PV5型支持16mm²大线径直连,简化施工并预留扩容空间。同时,TE强调全生命周期设计,通过模块化结构支持退役回收,并新增Safe Lock安全保护盖提升作业安全性。整体方案旨在提升电站效率、长期可靠性与运维经济性,响应中国光伏产业从“规模驱动”转向“效率与可靠性并重”的高质量发展路径。(199字)

高景太阳能申请光伏组件及其制备方法专利,显著提升了光伏组件在严苛环境下的长期可靠性来源:金融界 发布时间:2026-05-29 17:57:44

青海高景太阳能科技有限公司、广州高景太阳能科技有限公司及高景太阳能股份有限公司联合申请了一项名为“一种光伏组件及其制备方法”的发明专利(公开号CN122121274A,申请日为2026年3月)。该专利聚焦提升光伏组件在高温、高湿等严苛环境下的长期可靠性,核心在于创新性地采用双层级功能涂层结构:前板玻璃侧设含离子捕捉剂的第一涂层,背板玻璃及边框侧设含片状纳米屏障填料的第二涂层,分别从化学捕获和物理阻隔两个维度协同抑制电势诱导衰减(PID)效应。该方案提供了一种高效、低成本的外部防护新路径。文中还简要介绍了三家申请企业的成立时间、所在地、主营业务及知识产权布局概况。

美国ITC发布对TOPCon太阳能电池、组件等产品的337部分终裁来源:中国贸易救济信息网 发布时间:2026-05-28 22:20:05

2026年5月27日,美国国际贸易委员会(ITC)就针对TOPCon太阳能电池及相关产品的337调查(案号337-TA-1494)作出部分终裁,决定不对行政法官于4月27日发布的初裁(No.7)进行复审,正式批准比亚迪美国公司(BYD America LLC)以第三人身份介入该案。该调查始于2026年3月26日,源于美国First Solar公司2月24日的申请,指控涉案产品侵犯其美国专利号9130074,并请求发布排除令与禁止令。调查涵盖全球多家光伏企业,包括阿特斯、晶澳、晶科、天合光能、韩华Q CELLS、润阳、越南Sunergy、日本Toyo等数十家国内外制造商及在美关联实体。

Enel以1.4亿美元收购美国270兆瓦的太阳能产品组合,并扩展至三个新州来源:路透社 发布时间:2026-05-21 12:20:29

意大利电力公司Enel周一表示,已同意以约1.4亿美元收购美国七座太阳能电站,总装机容量约为270兆瓦。该交易通过EnelGreenPower北美部门进行,负责弗吉尼亚州、北卡罗来纳州和南卡罗来纳州的Enel工厂,年均产量约为0.4太瓦时,Enel表示。交易预计将于2026年底完成,但需获得监管批准,Enel表示,该交易符合其在可再生能源发电能力方面加速增长的战略,包括通过收购所谓一级国家的运营资产。

泰国调查太阳能板安装问题,存在火灾隐患且损失超50万泰铢来源:泰国中文社 发布时间:2026-05-21 11:24:55

泰国中文社5月14日报道,泰国消费者保护委员会正加速调查“不合格太阳能板安装”案件,此类安装存在火灾风险且已导致消费者损失超过50万泰铢。消费者保护委员会主席素帕玛下令秘书长紧急调查,并检查市场上太阳能板、逆变器和电池的标签标注情况。太阳能板、逆变器和电池属于受控商品,经营者必须正确标注,否则将面临最高1年监禁或20万泰铢罚款。受害者已向警方报案,案件正在处理中。

27.41%!陕西师范大学赵奎&刘生忠&林雪平大学高峰最新Nature:配体的立体电子调控用于钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-05-15 09:06:21

2026年5月13日,陕西师范大学赵奎、刘生忠、瑞典林雪平大学高峰共同通讯在Nature在线发表题为“Stereoelectronicmanipulationofligandsforperovskitesolarcells”的研究论文。该研究通过配体吸附拓扑结构的立体电子调控,协同解决了界面缺陷钝化与电荷传输的矛盾,实现高效且稳定的钙钛矿太阳能电池。这项研究为钙钛矿太阳能电池的界面设计提供了新范式,有望推动钙钛矿太阳能电池迈向商业化。配体立体电子调控策略钙钛矿太阳电池的光电性能和稳定性

苏州大学申请单晶钙钛矿薄膜表面处理专利,提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性来源:金融界 发布时间:2026-05-07 09:34:29

国家知识产权局信息显示,苏州大学;苏州益恒能源科技有限公司申请一项名为“一种单晶钙钛矿薄膜的表面处理方法、钙钛矿电池及其制备方法”的专利,公开号CN121985709A,申请日期为2026年4月。本发明优化了单晶钙钛矿薄膜表面,同时提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性。

法国限制中国制造的太阳能组件来源:bankinfosecurity 发布时间:2026-04-10 17:06:41

政府表示,目前超过80%的关键光伏组件来自中国。立陶宛因担心远程接入,于2024年实际上禁止中国逆变器进入其太阳能和风能装置。路透社2025年5月报道,美国能源专家在一些中国制造逆变器中发现了未公开的通信设备,这些设备可能以绕过公用事业公司防火墙的方式与国内通信。盖尔克指出,鉴于北京对非中国设备的限制,限制中国进入欧洲太阳能市场的理由基于互惠性存在强烈理由。

让光伏业主“闻之色变”的鸟粪污染,晶澳如何从源头消灭?来源:晶澳分布式 发布时间:2026-04-08 09:09:44

让光伏业主“闻之色变”的鸟粪污染,晶澳如何从源头消灭?

池州合洪新能源申请太阳能发电板支撑结构专利,更利于调整太阳能板的倾斜角度来源:金融界 发布时间:2026-04-03 09:00:17

国家知识产权局信息显示,池州合洪新能源有限公司申请一项名为“一种太阳能发电板的支撑结构”的专利,公开号CN121770448A,申请日期为2025年12月。专利摘要显示,本发明涉及太阳能板支撑支架领域,尤其涉及一种太阳能发电板的支撑结构。利用调节组件能够直接调整后立柱的整体高度,更利于调整太阳能板的倾斜角度,同时调节组件、第一辅助支撑组件和第二辅助支撑组件均能够对后立柱起到支撑定位作用。