摘要：光伏组件层压前通过EL测试将半成品组件中的缺陷及时进行排查，并进行返工，是光伏组件生产中的关键环节。常见的返工缺陷有隐裂、虚焊和其它。其中，电池片隐裂导致的返工比例最高。引起电池片隐裂的因素包括：电池片晶体类型、环境温湿度、焊接机固定台温度、洁净度、敷设手法等，全方位进行关注并采取相应措施，是降低电池片隐裂的有效途径。
光伏组件生产过程中，会因为成品组件(或半成品组件)存在某种异常或缺陷而进行返工。发现异常或缺陷的质控点主要分为：层压前EL测试、层压后目测、后道EL终测三个工序点。层压后，玻璃、EVA、电池片、EVA、背板在高温高压的作用下会结合成一个整体，常规下很难进行拆分，返工困难很大。因此，层压前通过EL测试将半成品组件中的缺陷及时进行排查、发现并更改，显得尤为重要。
层压前的工序包括电池片焊接和敷设，由于设备、人、材料、方法、环境等因素，每道工序都可能产生不良现象。焊接工序造成的常见不良现象包括：电池片隐裂、虚焊、焊带偏移、锡丝、锡渣、铺锡、助焊剂结晶残留等。敷设工序造成的常见不良现象包括：电池片隐裂、异物、并片、串间距小大、背板不良、背板小条不居中、汇流条间距小大、汇流条弯曲、汇流条虚焊、汇流条长短不一、条码粘贴不良、极反等。根据层压前EL测试出现不良现象的频次，将以上不良造成的返工，大致归为三类：
第一类：隐裂返工。频次最高，焊接、敷设两工序都可能造成电池片隐裂。
第二类：虚焊返工。虚焊是焊接工序出现的不良，需要及时发现并调整自动焊接机设备。
第三类：人为返工。其他不良现象的总称，由于每种不良出现的频次较少、且多为人为粗心大意造成，因此，统称为人为返工。
图1是笔者所在公司2016年5月份某段时期内生产单晶组件层压前EL测试不同类别返工比例折线图。可以看出，隐裂造成的返工比例最高，人为造成的返工比例次之，虚焊造成的返工比例最低。
本文针对层压前半成品组件造成返工的隐裂因素进行分析与研究，并提出整改措施。引起层压前电池片隐裂的原因是多方面的，下面逐项进行分析。
1单多晶类型
单晶电池片中，硅的所有原子排列短程有序、长程也有序;多晶电池片中，硅原子排列仅短程有序，存在晶界(如图2所示)[1]。由于多晶体晶界之间存在一定的作用力，当受到外力时，在晶界之间的相互作用力下，多晶电池片一定程度上不会破碎。相比之下，单晶电池片会比多晶电池片易碎，隐裂比例高。
对于自动焊接来说，由于电池片受力比较均匀，单多晶电池片隐裂比例区别不大;但对于手动焊接来说，由于人为力度的差异，单晶隐裂比例偏高。这是由单、多晶电池片内部结构的差异引起的。
2环境温湿度
笔者所在公司所用焊接机使用说明中指出，环境温度过低，会造成碎片率增加;湿度增大时，将会造成绝缘裂化，控制元件受损，而且湿度增大会造成凝露。另一方面，当湿度增大时，会增大电池片的翘曲度，进而增大隐裂的比例。最高温度为﹢40℃时，空气的相对湿度不超过50%;在较低的温度下可以允许有较高的湿度，例如：20℃时达到90%。建议运转时，周围空气温度为：10~40℃，24h，其平均值不超过﹢35℃;湿度为30%~75%，对于由于温度变化偶尔产生的凝露应采取特殊的措施，不得有结露。
3焊接机
与手工焊接相比，自动焊接降低了对电池片的操作次数，实现了单焊、串焊的同步进行[2]。但是，当焊接机各参数、各零部件调节不当时，也会引起电池片的隐裂。主要包括以下几方面：
3.1固定台温度
固定台划分为：预热台、焊接台、第一降温区、第二降温区、第三降温区五个区域。电池片焊接前经预热区，进入施焊工位，运用高频感应式焊接头进行焊接，焊接时升温速度、保温时间、降温速度均予以严格梯度控制，施焊前经三段梯度升温预热，焊后经四段梯度缓降温。建议预热台温度：50~60℃，焊接台温度110~140℃，降温区一温度：90~100℃，降温区二的温度低于降温区一，降温区三的温度低于降温区二的温度。电池片脆性大、易碎，急速升温或降温，造成电池片受热、受冷，引起热胀冷缩裂，再加上焊接施加一定的作用力，电池片很容易破碎。因此，加强预热台、焊接台、降温区的温度检测，是降低电池片隐裂的途径之一。
