光伏组件焊带短试验

【摘 要】目前,各主要发达国家均从战略角度出发大力扶持光伏产业发展,国际各方资本也普遍看好光伏行业,从我国未来社会经济发展战略路径来看,发展太阳能光伏产业,是我国保障能源供应,建设低碳社会,推动经济结构调整,培育战略性新兴产业的重要方向.本文主要阐述了光伏组件在生产过程中使用短焊带对组件功率影响的情况,从而在不影响产品使用寿命前提下,降低产品的生产成本,促进产业的良性发展.

【关 键 词】光伏组件；生产工艺；质量；方法

1.前言

光伏组件又称太阳电池组件（SolarCellmodule）,是指具有封装及内部联结的,能单独提供直流电输出的,最小不可分割的光伏电池组合装置.随着全球太阳能光伏发电比重的增加,同行业的竞争压力越来越大,目前各个企业均在不断的改进生产工艺,减少产品质量问题,提高组件的成品率.

2.焊接材料和工艺

光伏组件是由激光切割机或钢线切割机切割开的不同规格的太阳能电池组合在一起构成.由于单片太阳能电池片的电流和电压都很小,需要把他们先通过焊带串联成电池串获得高电压,再通过汇流带并联获得高电流后,通过一个二极管（防止电流回输）然后输出.

2.1焊接材料

光伏焊带又称镀锡铜带或涂锡铜带,分汇流带和韩带,应用于光伏组件电池片的连接.焊带是光伏组件焊接过程中的重要材料,焊带质量的好坏将直接影响到光伏组件电流的收集效率,对光伏组件的功率影响很大.因此漏铜、弯曲或氧化等不合格的焊带不允许使用.

2.2现有焊接工艺

现有光伏组件的焊接,将焊带浸泡过助焊剂后进行焊接,使用助焊剂的主要目的是去除焊带表面的氧化物,促进焊接的顺利进行,有益于提高焊接质量和焊接速度.焊接时,焊带与电池主栅线保持重合,并且保证焊带牢固的焊接在主栅线上,不能存在虚焊、漏焊、脱焊等质量问题.（虚焊、漏焊是由于温度或力度不够导致焊锡熔化不充分没能和主栅线焊住,脱焊是由于温度过高或力度太大导致白色的银焊盘从硅片上脱开）.先焊接正面,再焊接背面,焊接背面时焊带与背面焊盘的顶部保持一定的距离,防止出现碎片和隐裂.本次试验的目的主要是测试焊带长度的不同,对组件功率输出的影响.

3.使用短焊带组件试验的试验过程和结果分析

3.1试验过程概述

试验分别对使用整片电池的130W组件和使用划片的70W组件进行焊带短的试验,过程中使用短焊带的组件电池片正面焊接方法与正常焊带相同,背面焊接电池片栅线的一半,从而对使用短焊带和正常焊带的组件进行对比,来验证试验结果.

3.2试验结果分析

3.2.1组件外观方面

①由于使用短焊带的组件正面焊接方式与使用正常长度焊带的组件焊接方式相同,而电池片背面有背板覆盖,所以层压完成后组件外观没有明显的差别.

②组件在高温封装时,由于EVA受热流动,可能会对电池串进行冲击而引起电池移位,通过调整合适的层压方式和层压参数,使用短焊带和正常焊带的组件,层压完成后均没有出现电池串位置移动的现象.

3.2.2组件碎片方面

经过测试,试验组件层压完成后没有出现隐裂和碎片的现象,并且电池片的碎片率降低了0.5%,组件的成品率有所提高.

3.2.3组件功率测试对比

经过测试组件功率,分别对比整片和划片组件在不同焊带使用情况下的功率曲线及EL测试图像,各项参数均能达到技术要求,其测试功率都在合格范围内（如下表）.

组件序列号焊带使用情况理论功率测试功率

134310080101179使用正常焊带70W71.246W

134310080101180使用正常焊带70W70.931W

134310080101181使用正常焊带70W70.231W

134310080101182使用短焊带70W69.840W

134310080101183使用短焊带70W68.977W

134310080101184使用短焊带70W70.908W

134310080100006使用正常焊带130W132.546W

134310080100005使用正常焊带130W133.311W

134310080100004使用正常焊带130W135.433W

134310080100003使用短焊带130W138.195W

134310080100002使用短焊带130W136.804W

134310080100001使用短焊带130W128.728W

4.组件层压后的相关试验

老化测试是模拟组件在现实使用条件中涉及到的各种因素,对组件产生老化的情况进行相应条件加强实验的过程,从而缩短测试时间,可以通过短时间的测试了解组件使用多少年后的老化情况.试验组件经过湿热DH1000的加速老化后,组件外观良好,无破裂、脱层、褶皱和鼓包等现象,使用短焊带的组件功率损失在0.5W左右.

5.结论

以上介绍简单的论述了生产当中光伏组件使用不同长度焊带对组件外观及功率等各方面的影响,焊带短能在一定程度上减少碎片率,组件经过相关的老化试验功率衰减不明显.

6.结束语

大部分组件的隐裂都是在焊带的根部,或者主栅线四周.焊带到焊盘底部的距离越近,出现碎片的机率越大,组件里的电池片都是串联的,一片电池片碎裂,就会影响整串电池片的输出功率,进而影响整块组件的功率,所以确保组件电池片是否有隐裂和碎片是相当重要的.适当的剪短焊带有利于降低组件的碎片率,由于电池片的成本是组件的主要成本来源,控制了碎片率就是降低了组件成本,提高组件在市场上的竞争力.