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光伏焊带:产品性能综述及生艺比较

2013-9-3 14:26| 发布者: echo| 查看: 26242| 评论: 0|来自: 21世纪新能源网

摘要: PV焊带是每一种主流太阳能板的重要部件,用来互连太阳能电池并提供与接线盒的连接。PV焊带是镀锡铜带,宽度1-6mm,厚度0.08-0.5mm,有10-30μm厚的焊剂涂层。PV焊带的质量及其对太阳能电池的焊接是保证太阳能板效率 ...
  PV焊带也能用肉眼或显微镜检测覆盖层的质量,应该没有缺陷,例如污迹、碎片、凹痕、变色、透过焊剂覆盖可见的裸铜、小针孔及其他机械缺陷。

  上述大多数性能指标与相应的测量方法在2011年8月引入的PV焊带标准中有规定。在www.semi.org网站上可得到这些标准,包括(a)SEMI PV18-08111和(b)SEMI PV19-08112。

  PV成品装在线轴/卷轴或圆盘上。在欧洲,PV焊带最常用的线轴是DIN K125、K160、K200和K250,在亚洲也用P4和P10。

  PV焊带的关键质量参数

  上述的全部PV焊带性能指标就其本身来说均是重要的。铜的类型及其纯度决定了材料的导电性和焊带能达到的最大柔软程度。焊剂组分、其覆盖层厚度和覆盖组分影响焊点质量,因而影响太阳能板的耐久性。

  PV焊带的高延伸性对于防止汇流排与互连焊带间的焊点故障是很重要的,由于在太阳能板运行过程中温度振荡变化产生的延伸/张力就可能发生这种故障。太阳能板使用寿命过程中每天连续不断的,有时特别激烈的温度振荡使焊点在太阳能板使用寿命期间(平均为25年)经受考验。

  对大多数PV焊带制造商至关重要的二个参数是弯度和屈服强度。许多PV焊带制造商发现,难以在获得高水平焊带柔软度的同时又保证其直线度。获得足够的柔软度和低弯度可能意味着赢得和失去供货合同之间的差异。制造商因此必须努力改进他们的滚轧、退火、镀锡和材料处理技术,以满足不断增加的产品性能指标要求。

  关键参数:屈服强度

  铜的热膨胀系数与硅的热膨胀系数是不同的。互连焊带在约200℃时焊在硅电池上。串焊后冷却会产生弯曲。这可能导致硅晶体破坏。低屈服强度的互连焊带减少串焊后硅电池内的应力,因此减少废品率。

  采用越来越薄的太阳能电池促进了更低屈服强度(Rp0.2%)的焊带要求。仅仅几年前,300微米厚的太阳能电池还普遍使用。它们能承受屈服强度<120MPa的焊带的应力。现在,普遍使用160-180微米厚的电池,与其配合的焊带屈服强度<70MPa-<80MPa。电池平均厚度似乎会继续望下走,这给焊带制造商带来进一步的压力,要把屈服强度减少到65MPa以下。

  为了减少PV焊带的屈服强度,制造商应在以下方面寻求改进:

  ●选择合适的输入铜材料

  ●选择正确的退火及滚轧技术

  ●保证精确处理通过镀锡生产线上输运系统的软焊带

  ●保证在镀锡生产线中卷线上良好的放线和精确绕线。

  想减少串焊后电池上应力的太阳能板制造商,应该检查他们串焊机上的放线系统,避免在放线过程中焊带硬化及产生弯度。有些太阳能板制造商已采取另一种太阳能板设计,每一电池具有三个或甚至四个较小的焊带(而不是二个),进一步减少串焊后电池上的应力。

  关键参数:弯度

  低弯度对于确保串焊过程中互连焊带的直线放置是很重要的。随着串焊速度的增加,太阳能板的生产已全自动化。工艺用的互连焊带弯度过大时,高产出全自动串焊机会受到不必要停机时间的困扰。弯度过大的焊带甚至会引起不良焊点或串焊机上废品率增加。当前追求的目标弯度通常为<5mm / m。更加严格的弯度要求趋势表明,在未来的太阳能板中制造商可能要求<3mm/m的弯度。
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