晶体硅太阳能组件焊接技术的优化研究
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叻圈衄 (总第 256期)
0.18 忽 略 0.02 忽 略
2.4.2 焊 带 整 体 机 械 性 能 的 影 响
焊 接温 度 一般 为 200℃左右 。由于 焊接 工 艺 中
影 响 组 件 焊 接 可 靠 性 的焊 带 机 械 特 性 主 要 是 焊 带 截 面 几 何 尺 寸 和 焊 带 屈 服 强 度 ;屈 服 强 度 不 匹配 的 焊 带 容 易 使 电池 片 与 硅 片 间 产 生 热 应 力 , 提 高硅 电池 片 裂 片 率 ,焊 带 的截 面 积 与 太 阳 能 电 池 组件 的 串联 电 阻直 接 相 关 ,组 件 串联 电 阻热 损 耗会增加封装功率损失 ,宽于 正面 电极 宽度的焊 带会 遮 挡 入 射 光 ,引 起 电流 损 失 。
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电 子 工 业 毫 用 设 备
太 阳能光伏技术与设备
图 1 焊 接 示 意 图
片 的传送 主 要是 传送 带 ,真 空吸盘 由于受 吸盘 真 空 度 不稳 的影 响容 易 导致 电池 片隐裂 或 摔碎 ,传 送 带 及 相关 装 置 由于挤 压 电池 片 或粘 结 电池片 而 导致 电 池 片 隐裂 、碎 片、堆 锡等质 量 问题 。通 常情 况下 ,焊 接 中碎 片 、隐 裂 总 量 占电池 片 比例 为 0.3%左 右 ,其 中 有约 25%比例 由与 焊接 有关 的抓 取运动 直接 造成 。
78
所 示 ,焊 带 由铜 基 材 和 外 围 涂 层 组 成 ;焊 带 影 响 焊
(a)样 品 A
接 性 能 主 要 有 焊 带 涂 层 性 能和 焊 带 整 体 机 械 性 能
两 方 面 因素 。
5
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…
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0
78
距 离 /mm
(b)样 品 B
项 目
总 量 碎 片 、 脱 焊 堆 锡 其 他
隐 裂
问题
预 热 电池 片 /片 71 500 253 7 59 6
35 ̄c/s 百分 比 /%
0-35 忽 略 0.08 忽 略
预 热 电池 片 /片 71 500 129 2 l5 3
20℃/s 百分 比
2 焊 接 技 术 导 致 的 主 要 相 关 问 题
2.1 焊 接 工 艺 温 度 及 热 场 的 影 响 晶体 硅太 阳 能 电池 组件 所 用 电池 片主 要成 分 是
硅 材料 ,硅 材料 机械 性 能脆 ,易 因受 热不 均 或热 冲 击 而 产 生裂 纹 ;在 光伏 组 件 的焊接 工 艺过 程 中 ,高温 焊 接 的翘 曲破损 一直 困扰 着 组件 生产 。如 图 2,生产 焊 接实验中,样品 A为 电池片通过低温预热后进行焊 接 产 生 的严 重 翘 曲现 象 ,最 高翘 曲值接 近 5.2 mm, 位 于 电池 片焊 接 主栅 线 前 后 两端 ;样 品 B为 电池 片 通过 较 高 温 度 预热 后 进 行 焊 接产 生翘 曲 的现 象 ,最 大翘 曲同样 位于 主栅 线 两端 ,翘 曲值 0.9 m/n左 右 。
问题 ,电池 片虚 焊 约 占电池 片 总 量 的 0.1%。
\\ 弋智 萋5 : 2 / 2.4焊带性能的影响 在 晶 体 硅 太 阳 能 电 池 组 件 的 焊 接 工 艺 过 程 中 ,主 要 焊接 材 料 是 焊 带 ,焊 带 的质 量 直接 影 响 光
0
距 离 /mm
伏 组 件 光 生 电流 的 收 集 效 果 。焊 带 的 结 构 如 图 3
太 阳 能 光 伏 技 术 与设 备
电 子 工 业 毫 用 设 备
基 材 与 电池 片 间 的 问 隙 ,造 成 虚 焊 ,过 厚 的 锡 涂 层
表 1 预 热 温 度一质 量 情 况
将 会 溢 出 ,造 成 电池 片 表 面 污 染 ,导致 功 率 损 耗 或 裂 片 ;在 大 气 中 ,被 焊材 料表 面 总 是被 氧 化 膜 覆 盖 着 ,其 厚度 大 约 为 0.002~0.02 m,在 焊 接 时 ,氧 化 膜 必 然 会 阻 止焊 料 对 母 材 的润 湿 ,使 焊 接 不 能 正 常 进 行 。
2.3 助 焊 剂 的 影 响 助 焊 剂 在 锡 焊 技 术 中能 帮 助 和 促 进 焊 接 的进
行 ,助 焊 剂 的 作 用 主 要 是 以下 几 方 面 :(1)消 除 金 属 氧 化 膜 使 焊 锡 表 面清 洁 ,有 利 于 焊 锡 的 浸 润 和 焊 点 合 金 的 生 成 ;(2)覆 盖 在 焊 料 表 面 ,防 止 焊 料 或 金 属 继 续 氧 化 ;(3)增 强 焊 料 和 被 焊 金 属 表 面 的 活 性 ,降低 焊 料 的表 面 张 力 ;(4)增 加 焊 料 的 流 动 性 ,进 一 步 提 高 浸 润 能 力 ;(5)加 快 热 量 从 烙 铁 头 向焊 料 和 被 焊 物 表 面 传 递 ;(6)使 焊 点美 观 。其 中 最 主 要和 关 键 的 作 用 是 去 除 氧 化 物 和 降低 被 焊 接 材 质 表 面 张 力 。一 般 情 况 下 ,助 焊 剂 造 成 的质 量 问 题 主 要 是 不 能 有 效 去 除 氧 化 物 ,造 成 虚 焊 等 焊 接
图 2 预 热 温 度 一 挠 曲 值 曲 线
2.2 焊 接 工 艺 设 备 机 械 性 能 的 影 响 在焊接工艺中,电池片的抓取和输送 由运动部
件 支撑 ,电池 片 的定位 和抓 取主 要 是真 空吸 盘 ,电池
图 3 焊 带 结 构 示 意焊 带 锡 合 金 涂 层 可 焊 性 的 影 响 因 素 主 要 有 :