光伏组件生产封装技术实训---重庆科创职业学院课程标准-solarbe文库

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1 光伏组件生产封装技术实训实训课程标准实训课程编码 JDS020 课程类型实训学时合计 32 学时，其中理论 8 学时，实践 24 学时适用专业新能源应用技术前导课程电工基础、电力电子技术1. 概述光伏组件生产线能使学生对组件的制造过程有较为清晰的了解，从激光划片→单片测试→串焊→层叠→层压→割边→装框→检测，各个环节都有一个感性认识和实践经验。光伏测试实训室主要可以完成温湿度循环、紫外老化、 EL 电致发光测试、 EVA交联度、绝缘老化等试验，为学生做好上岗前的培训准备工作。1.1 课程的性质培养具有良好的职业素养，并具有较强的职业综合能力和可持续发展能力，具备光伏应用技术的基础知识，掌握光伏电池生产技术、光伏发电系统集成能力，能适应光伏行业的生产运行、技术服务、产品检测与生产管理等一线需要的高素质技能型专门人才。光伏组件生产封装技术实训是新能源应用技术专业的一门专业重要核心实训课，是太阳能光伏产业链中下游核心产业应用课程。以当前电信代表技术为重点，立足太阳能企业人才需求为培养目标，进行课程设置。本科程的后续课程太阳能光伏产品检测、太阳能产品的设计与开发、太阳能光伏电站设计与应用。通过本课程实训，使学生对硅材料的制备、太阳能电池片的生产工艺、电池组件的工艺充分认识。为后续课程的学习带来一定的基础。图 1 光伏系统1.2 课程设计理念本门课程的功能在于学生学习后，对太阳能发电基本原理进一步得到验证，能独立设计与实施一个小型太阳能发电系统，对其系统中各组成部分原理作用充分掌握，能对各组成部分进行测试与评价，对太阳能发电系统的参数了解透彻，进而可以对风光互补系统进行创新调试与安装，同时对光伏电站设备调试与维护实训课程打下基础。学生学习本门课程后，可以到太阳能系统安装企业、2 设计单位、太阳能维护岗位就业。图 2 课程体系重构程序1.3 课程开发思路工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式光伏人才的培养是一个全新的领域，目前缺少可以借鉴的成熟模式。在探索人才培养模式创新的过程中，学院要坚持以“为地方经济发展服务”为办学宗旨，充分调动行业企业的积极性，以校企共同体为平台，确立“全员育人，全程育人”的育人理念，进一步深化“基于校企共同体的工学结合人才培养模式”改革。根据新产业结构转型与调整要求，以及光伏行业企业的用人标准，融入岗位职业资格要求，坚持学校教育与职业培训并举。学院与企业共同制定人才培养方案，共同组织实施教学，共同开展教学质量评估，以满足光伏行业对高素质劳动者和技能型人才的需要。基于校企共同体的工学结合人才培养模式如下图所示。图 3 基于校企共同体的工学结合人才培养模式示意图通过校企深入合作，共同推进“学做合一”工厂型课堂教学，从而提高课堂教学效率。共建校内生产性实训基地“光伏组件生产线”等，实施多种形式的现场教学，丰富课堂形式和教学手段，创新教学形态。校企共同制定光伏学院企业技术人员担任实践教学指导教师的实施办法，有基于校企共同体的工学结合人才培养模式文化互通素质提高职业道德教育创业规划教育尚德文化交流专题技术讲座专业展览、展会社会人专业课程尚德顶岗实习项目训练基于“校内教学工厂”的生产性实训职业人综合课程实践订单培养创新、创业实践岗位人全员育人全程育人公司参与人才培养的全过程工学交替能力递进3 效地促进企业技术人员担任实践教学指导工作，丰富实践教学手段，使学生在真实情境中学习和锻炼，实现理论与实践、课堂与车间、教学与生产的有机统一，从而有效的提高学生的职业技能。岗位实习是学生职业能力形成的关键教学环节，是落实工学结合、培养面向生产第一线的高素质技能型专门人才的重要手段。通过赴企业进行专业实习和顶岗实习实现专业与行业的零距离对接，成为符合岗位需要、企业需要的技能型专门人才。校企共同制定了光伏学院学生顶岗实习制度及太阳能电力有限公司学生顶岗实习管理办法，双方共同协作，对生产性实训基地岗位技能实习进行全程管理，从而达到了教学内容与岗位工作任务的有效对接。同时，以应用为导向，以实践为途径，培养学生的创新创业能力，促使学生树立正确的职业观。2.课程目标本课程的培养目标是让学生掌握各种硅材料（单晶、多晶、非晶）物理化学性质、晶体结构、缺陷与生长、硅材料的制备、硅材料加工、多晶硅电池生产工艺、多晶硅电池组件生产工艺、薄膜太阳能电池生产工艺及薄膜太阳能电池生产工艺。通过校企合作，掌握光伏电池制造及组件加工岗位的任职要求，指导课程内容建设和特色实训基地建设；建立与光伏电池制造及组件加工岗位相适应的课程标准及以核心职业能力培养为特征的高素质技能型人才培养课程体系；通过 2-3 年的建设，将光伏电池制造工艺课程建设成为省内典范，达到国内领先水平。2． 1 知识目标（ 1）光伏基础知识；（ 2）光伏组件基本材料的制备；（ 3）太阳能电池片的制备；（ 4）电池片焊接；（ 5）组件层叠；（ 6）组件的封装；（ 7）组件装框；（ 8）组件性能测试；（ 9）光伏系统设计、安装与施工。 2． 2 职业目标（ 1）能通过分组完成项目制作任务，培养学生团队协作精神，树立诚信意识，锻炼学生沟通实际，自我学习能力；（ 2）通过电路布线、焊接等过程，培养学生的敬业、爱业的精神及学生的审美素质；（ 3）通过撰写实训设计报告，提高学生的写作表达能力，有利于创新意识及创新能力的培养；（ 4）通过学生制作培养学生发现问题解决问题的能力。2． 3 技能目标（ 1）实现对太阳能组件原材料的认识；（ 2）掌握太阳能电池组件生产设备工艺流程；（ 3）掌握太阳能电池组件生产的加工工艺流程；4 （ 4）实现太阳能组件系统设计；（ 5）实现太阳能组件光电性能检测；（ 6）掌握太阳能组件质量因素的检测；（ 7）产品的检查与测试能力；（ 8）提高学生操作的技能。3. 课程内容和要求通过调研，确定光伏电池制造及组件加工的工艺流程，并结合顶岗实践和校企合作，按照基于工作过程为导向来开发学习情境的内容。图 4 光伏组件制造工艺与组件加工工艺注▲、★为主要质量控制点图 5 光伏组件封装工序示意图5 根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，说明学生应获得的知识、技能与态度。表 1 课程内容学习情景工作任务知识要求职业要求技能要求光伏基础知识光伏发电系统构成了解光伏发电的基本知识，了解太阳能电池片的生产能掌握光伏组件加工工序掌握光伏组件及其加工工序太阳能电池片的生产光伏组件及其加工工序识读光伏产品加工技术文件及任务指令单光伏组件基本材料的制备EVA裁剪与备料工艺了解 EVA、 TPT复合薄膜的裁剪、备料与检测，了解钢化玻璃的检测与选购，了解焊接材料的使用能熟练掌握 EVA、TPT 等材料的备料工序能独立完成 EVA、TPT 等材料的备料工序TPT 复合薄膜裁剪与备料工艺钢化玻璃的备料、选购和检测焊带和助焊剂的使用EVA交联度测量太阳能电池片的制备太阳能电池片的外观检测掌握太阳能电池片的外观检测和电性能检测的方法能正确校准和使用分选仪和激光划片机能正确校准和使用太阳能电池片分选仪和激光划片机电池片的电性能测试和分选激光划片工艺电池片焊接焊接工艺简介熟练掌握太阳能电池单片焊接和串联焊接的操作工艺能独立完成单焊和串焊操作能按照工艺指导书的要求独立完成单焊和串焊操作，并且焊接质量良好，残次片比例控制在1％以下电池片单片焊接操作工艺电池片串联焊接操作工艺组件层叠拼接工艺能按照工艺指导书熟练完成组件材料的多层拼接和层叠，且拼接质量良好，层叠顺序正确能完成组件材料的多层拼接和层叠能按照工艺指导书熟练完成组件材料层叠工艺6 的多层拼接和层叠，且拼接质量良好，层叠顺序正确组件的封装滴胶工艺掌握手工滴胶的工艺，了解集中不同类型的层压机的工作原理能正确操作和维护层压机能正确操作和维护层压机，熟练掌握组件层压的工艺层压前组件串测试工艺半自动层压操作工艺全自动层压操作工艺组件装框光伏组件的固化熟练掌握光伏组件装框的工艺，能手动装框能使用自动装框机能使用自动装框机，能正确安装光伏组件的装框工艺接线盒安装组件清洗组件性能测试绝缘耐压测试了解各种测试设备的工作原理和硬件配置会应用测试设备对组件进行测试能正确的对设备进行调试和校准，会应用测试设备对组件进行测试紫外老化测试温湿度循环测试其他测试光伏系统设计、安装与施工光伏方阵的设计学会计算指定地点的方位角，能根据要求计算蓄电池的容量并选择适当的蓄电池组熟悉光伏系统的安装、维护和返修流程能对光伏系统进行正确的安装、维护和返修光伏系统的安装施工光伏系统的维护与管理光伏组件的返修与服务4. 课程实施和建议4.1 课程的重点、难点及解决办法本课程是光伏应用技术专业的专业基础课，是后续专业课程学习的基础。课程教学由校内教师和企业工程师共同参与。课程的教学目标为采用项目式教学法，按任务模块学习理论知识，模块和模块之间具有相似性，利于学生的比较学习，任务的实施过程则以符合学生的认知过程为原则，设计为（如图所示）制作任务→任务知识点讲解→按任务模块学习理论知识→任务原理分析→任务以7 外知识点讲解→知识点巩固。采用“典型产品制作贯穿式”学习方式，实践与理论结合，培养学生分析问题和解决问题的能力，激发学生的学习兴趣，拓宽课程的知识面，了解掌握主要的光电器件的工作原理与应用，有效提升学生的学习主动性和光电系统设计、应用和创新能力。图 6 任务实施过程4.2 实训方法和实训手段1 实训方法根据基于行动为导向的岗位技能训练的要求，本课程主要采用任务驱动、项目为导向、课堂与实践一体化的教学模式。根据学习情境和教学对象，采用讨论启发、提问启发、案例启发等启发式引导学生学习。这样让学生从故障实践中发展问题，提出解决问题的方法，从而获得实际的应用能力。在对各有关高校及企业调研的基础上，研究确定光伏电池制造工艺课程定位、课程目标及课程具体内容。采用基于工作过程的形式对具体教学内容进行分解与细化。图 7 基于工作过程的课程设置2 实训手段A. 以具体的实际项目作为学生学习的载体，边做边学，做学统一，学生在完成实际项目的同时，学生通过自己或教师传授获得相应理论知识的学习，进一步提升操作技能，变学生为学生的主体，教师处于引导的角色；B. 拟通过仿真方针软件对电路进行仿真，从而更深入的了解电路的工作过程，以及每个元器件在电路中的作用，这样将理论渗透到实际的项目中，让学生在做中学，学中做，既解决了枯燥无味的理论讲解又有效带动学生的学习兴趣，引导学生主动学习，乐于研究，提高了项目完成的质量，同时培养了学生的自学能力、发现问题、解决问题的能力及协作互动的能力。C. 角色扮演和角色体验，在模仿实际工作过程的实训制作中，学生在各岗位承担相应的职责，做真实的角色体验。D. 教学做结合，课堂、实训地点一体化，企业与学校一体化教学，学生到企业体验真实环境，8 有利于拓宽知识视野，同时实现就业与毕业的零过渡。E. 采用优质教学视频，在课程的不同章节和阶段，通过放映相关优质教学视频，将真实的模块操作过程播放给学生看，使教学变得直观、生动、极大地提高了学生的专业兴趣和学生积极性。F. 实物模板在课程的多个环节，精心制作实物模板，使学生获得感性知识。4.3 教学内容表 2 教学内容学习情景工作任务教学内容教学步骤与方法学时安排光伏基础知识分析光伏发电系统构成光伏发电系统构成了解光伏发电的基本知识，了解太阳能电池片的生产和光伏组件及其加工工序3 熟悉太阳能电池片的生产太阳能电池片的生产了解光伏组件及其加工工序光伏组件及其加工工序学习识读光伏产品加工技术文件及任务指令单识读光伏产品加工技术文件及任务指令单光伏组件基本材料的制备学习 EVA裁剪与备料工艺 EVA裁剪与备料工艺了解 EVA、 TPT复合薄膜的裁剪、备料与检测，了解钢化玻璃的检测与选购，了解焊接材料的使用，能独立完成 EVA、 TPT等材料的备料工序3 了解 TPT 复合薄膜裁剪与备料工艺TPT 复合薄膜裁剪与备料工艺学习钢化玻璃的备料、选购和检测钢化玻璃的备料、选购和检测学习焊带和助焊剂的使用焊带和助焊剂的使用学习 EVA交联度测量 EVA交联度测量太阳能电池片的制备学习太阳能电池片的外观检测太阳能电池片的外观检测掌握太阳能电池片的外观检测和电性能检测的方法，能正确校准和使用太阳能电池片分选仪和激光划片机3 学习电池片的电性能测试和分选电池片的电性能测试和分选学习激光划片工艺激光划片工艺电池片焊接学习焊接工艺简介焊接工艺简介熟练掌握太阳能电池单片焊接和串联焊接的操作工艺，能按照工艺指导书的要求独立完成单焊和串焊操作，并且焊接质量良好，残次片比例控制在 1％以下4 学习电池片单片焊接操作工艺电池片单片焊接操作工艺学习电池片串联焊接操作工艺电池片串联焊接操作工艺组件层叠学习拼接工艺拼接工艺能按照工艺指导书熟 4 9 学习层叠工艺层叠工艺练完成组件材料的多层拼接和层叠，且拼接质量良好，层叠顺序正确组件的封装学习滴胶工艺滴胶工艺掌握手工滴胶的工艺，了解集中不同类型的层压机的工作原理，能正确操作和维护层压机，熟练掌握组件层压的工艺4 学习层压前组件串测试工艺层压前组件串测试工艺学习半自动层压操作工艺半自动层压操作工艺学习全自动层压操作工艺全自动层压操作工艺组件装框学习光伏组件的固化光伏组件的固化熟练掌握光伏组件装框的工艺，能手动装框，能使用自动装框机，能正确安装4 学习光伏组件的装框工艺光伏组件的装框工艺学习接线盒安装接线盒安装学习组件清洗组件清洗组件性能测试学习绝缘耐压测试绝缘耐压测试了解各种测试设备的工作原理和硬件配置，能正确的对设备进行调试和校准，会应用测试设备对组件进行测试4 学习紫外老化测试紫外老化测试学习温湿度循环测试温湿度循环测试其他测试其他测试光伏系统设计、安装与施工学习光伏方阵的设计光伏方阵的设计学会计算指定地点的方位角，能根据要求计算蓄电池的容量并选择适当的蓄电池组，能对光伏系统进行正确的安装、维护和返修3 学习光伏系统的安装施工光伏系统的安装施工学习光伏系统的维护与管理光伏系统的维护与管理学习光伏组件的返修与服务光伏组件的返修与服务合计 32 5 课程考核标准5.1 考核内容及标准学习情景工作任务考核内容及分值考核标准及评分考核方式光伏基础知识光伏发电系统构成光伏发电系统构成 1. 到课率、动手情况 40 2. 讨论、合作情况 20 过程评价太阳能电池片的生产太阳能电池片的生产10 光伏组件及其加工工序光伏组件及其加工工序3. 学习态度、课程表现20 4. 项目完成情况 10 识读光伏产品加工技术文件及任务指令单识读光伏产品加工技术文件及任务指令单光伏组件基本材料的制备EVA裁剪与备料工艺 EVA裁剪与备料工艺1. 到课率、动手情况 40 2. 讨论、合作情况 20 3. 学习态度、课程表现20 4. 项目完成情况 10 过程评价TPT 复合薄膜裁剪与备料工艺TPT复合薄膜裁剪与备料工艺钢化玻璃的备料、选购和检测钢化玻璃的备料、选购和检测焊带和助焊剂的使用焊带和助焊剂的使用EVA交联度测量 EVA交联度测量太阳能电池片的制备太阳能电池片的外观检测太阳能电池片的外观检测1. 到课率、动手情况 40 2. 讨论、合作情况 20 3. 学习态度、课程表现20 4. 项目完成情况 10 过程评价电池片的电性能测试和分选电池片的电性能测试和分选激光划片工艺激光划片工艺电池片焊接焊接工艺简介焊接工艺简介 1. 到课率、动手情况 40 2. 讨论、合作情况 20 3. 学习态度、课程表现20 4. 项目完成情况 10 过程评价电池片单片焊接操作工艺电池片单片焊接操作工艺电池片串联焊接操作工艺电池片串联焊接操作工艺组件层叠拼接工艺拼接工艺 1. 到课率、动手情况 40 2. 讨论、合作情况 20 3. 学习态度、课程表现20 4. 项目完成情况 10 过程评价层叠工艺层叠工艺组件的封装滴胶工艺滴胶工艺1. 到课率、动手情况 40 2. 讨论、合作情况 20 3. 学习态度、课程表现20 4. 项目完成情况 10 过程评价层压前组件串测试工艺层压前组件串测试工艺半自动层压操作工艺半自动层压操作工艺全自动层压操作工艺全自动层压操作工艺组件装框光伏组件的固化光伏组件的固化 1. 到课率、动手情况 40 2. 讨论、合作情况 20 过程评价光伏组件的装框工艺光伏组件的装框工艺11 接线盒安装接线盒安装 3. 学习态度、课程表现20 4. 项目完成情况 10 组件清洗组件清洗组件性能测试绝缘耐压测试绝缘耐压测试 1. 到课率、动手情况 40 2. 讨论、合作情况 20 3. 学习态度、课程表现20 4. 项目完成情况 10 过程评价紫外老化测试紫外老化测试温湿度循环测试温湿度循环测试其他测试其他测试光伏系统设计、安装与施工光伏方阵的设计光伏方阵的设计1. 到课率、动手情况 40 2. 讨论、合作情况 20 3. 学习态度、课程表现20 4. 项目完成情况 10 过程评价光伏系统的安装施工光伏系统的安装施工光伏系统的维护与管理光伏系统的维护与管理光伏组件的返修与服务光伏组件的返修与服务5.2 考核结果说明1.“优秀”标准 90-100 分2.“良好”标准 75-89 分3、 “及格”标准 60-74 分4、 “不及格”标准 60 分以下6 实训条件6.1 实训环境学习情境实训环境光伏基础知识光伏电池工艺实训室光伏组件基本材料的制备光伏电池工艺实训室太阳能电池片的制备光伏电池工艺实训室电池片焊接光伏电池工艺实训室组件层叠光伏电池组件实训室组件的封装光伏电池组件实训室组件装框光伏电池组件实训室组件性能测试光伏电池检测实训室光伏系统设计、安装与施工光伏电池检测实训室6.2 实训师资1. 实训主讲教师12 主讲教师要求是本科以上学历、双师型教师，具有扎实的光伏理论基础知识，具有较为丰富的实践经验，具有以工作过程为导向的课程设计能力及课堂组织、管理和监控能力，具有较强的沟通能力和团队协作能力。（ 1）具有系统的光伏技术理论、实践知识；（ 2）具备电工操作的能力；（ 3）具备相关产品的装配能力；（ 4）具备设计基于行动导向的教学的设计应用能力；（ 5）具有先进的教学方法，有比较强的课堂驾驭能力；（ 6）具有良好的职业道德和责任心。2. 实训辅导教师指导教师要求是本科以上学历，太阳能行业中级工以上水平，具有较好的理论知识、较好的语言表达能力和较好的团队协作能力。6.3 实训教辅资料6.3.1 实训教材光伏组件加工实训，郑军，电子工业出版社 ,2011 6.3.2 实训辅导资料[1] 光伏技术基础与技能，郑军，电子工业出版社 ,2011 [2] 太阳能光伏发电应用技术，杨金焕，，电子工业出版社 ,2011 [3] 太阳能光伏发电实用技术，王长贵。化学工业出版社 ,2009[4] 太阳能光伏发电系统设计与应用实例，周志敏，电子工业出版社 ,2010 [5]LED 热设计与工程应用，周志敏 , 纪爱华，电子工业出版社 ,2009 [6] 太阳能光伏系统概论，车孝轩，武汉大学出版社 ,2008 [7] 太阳能光伏发电应用原理，黄汉云，化学工业出版社 ,2008 6.3.3 实训网络资源[1] http//www.bjptrs.cn/[2] http//www.31pv.com/[3] http//www.chinapv.net/6.3.4 实训参考资料为完成本课程对学生能力目标的培养，保障学生学完本课程后能满足后续课程的学习及企业的要求。除具有良好的师资配置要求教学设施要求外，还应有相关的配置资源，如视频教学资料、多媒体教学课件、课外辅导教学网站、教师资源网站、开放型综合实训室、电子企业支出等。编写者签字朱亚红校对者签字教研室主任审核签字企业专家审核签字二级学院院长签字编写日期 2012 年 12 月 20 日13 机电工程学院（盖章）2012 年 12 月 20 日