CN102185036A - 先焊接后分离的制备太阳能电池组件的方法 - Google Patents

先焊接后分离的制备太阳能电池组件的方法 Download PDF

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黄汉忠
陈沧国
陈文良
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Abstract

一种制备太阳能电池组件的方法，包括步骤：在PCB板上先刷上助焊剂，再给PCB固定板上相对应的每个焊盘刷锡膏；将数个对应于PCB板上数个区域的整体太阳能晶片放于对应的PCB固定板焊接位，整体太阳能晶片的各个区域之间事先设有划痕；将太阳能晶片焊接在PCB板上；在整体太阳能晶片的各个区域之间的划痕处加压，使整体太阳能晶片分裂为相互独立的一组。本发明的有益效果：采用将大太阳能晶片焊接后再分离的方法，可以提高几倍的工效，减小了占用面积，整齐美观；采用绝缘层将焊点间距拉大很多，完全避免了焊接时正负电极之间短路，大大降低了返修率，提高了成品率，降低了生产成本。

Description

先焊接后分离的制备太阳能电池组件的方法
技术领域
本发明涉及太阳能光伏电池组件加工技术，具体涉及一种以印刷电路贴片工艺制备太阳能电池组件的方法，适用于太阳能光伏电池组件加工。
背景技术
目前，以印刷电路贴片工艺制备太阳能电池组件的技术（即SMT-表面安装技术）广泛应用，具有自动化程度高、质量易于控制、生产效率高，且劳动条件好等优点。所谓SMT，是将表面贴装元器件贴、焊到PCB板表面规定位置上的电路装联技术。参见图3，制备太阳能电池组件所采用太阳能晶片1的正电极6和负电极8制作在太阳能电池晶片2的同一面上。以美国SUNPER公司为代表的新型高效太阳能晶片，对于不同型号，其正电极宽度约为0.9～l.5mm，负电极宽度约为0.23～0.4mm，正、负电极间的间距约为0.2～0.37mm。每一组电极可提供的电压约为0.6V，通过串联可提供更高电压；选取不同的长度，可供不同的电流；通过并联，可提供更大的电流。因此，根据不同的设计需要，每一个太阳能晶片可以为切割成长度是30～40mm或40～50mm的太阳能小晶片2（如图1所示），每一个太阳能小晶片2要至少有一组正负电极，如双电极、三电极、四电极等多电极的太阳能小晶片，然后再贴装在PCB板1上进行串、并联，得到所需的电流、电压。在进行贴片工艺时，首先在PCB板1的焊盘上涂布焊锡膏，再将太阳能小晶片2（正负电极）准确地放到涂有焊锡膏的焊盘上，通过加热PCB板直至焊锡膏熔化，冷却后便实现了太阳能小晶片2与PCB板1之间的连接。上述工艺过程存在以下两个问题：
1、分别将各个太阳能小晶片放到涂有焊锡膏PCB板上，并与焊盘精确对位，不仅工作效率很低，而且各个太阳能小晶片之间留有不规则的间距3（参见图1），占用了有效面积，也影响美观；
2、由于太阳能晶片的正电极宽度及正负电极的间距L1较小，在焊接时很容易造成正负电极之间短路（正负电极的焊点7、9与相邻电极的距离为L1，参见图3），增加返修率或成品率，增加生产成本。
发明内容
本发明的目的是在于提供了一种制备太阳能电池组件的方法，以解决现有技术存在的不仅工作效率很低，而且各个太阳能小晶片之间留有不规则的间距，占用了有效面积，也影响美观；在焊接时很容易造成正负电极之间短路，增加返修率或成品率，增加生产成本的问题。
本发明的技术方案是：一种先焊接后分离的制备太阳能电池组件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在PCB板上数个区域分别制作一组与太阳能晶片一侧的正负电极对应的正负极焊盘及其连接线；
B、在PCB板上先刷上助焊剂，再通过钢网0.15mm厚的钢网的开孔给PCB板上相对应的每个焊盘漏刷锡膏；
C、用贴片机或手动贴片工具将数个对应于PCB板上数个区域的整体太阳能晶片放于对应的PCB板焊接位，整体太阳能晶片的各个区域之间事先设有划痕；
D、用回流焊机将太阳能晶片焊接在PCB板上；
E、在整体太阳能晶片的各个区域之间的划痕处加压，使整体太阳能晶片分裂为相互独立的一组。
所述的划痕采用激光划片机划出。
还包括步骤：
F、通过模拟太阳光对焊接后的太阳能组件的电流及电压进行测试；
G、通过加热平台对不合格太阳能组件进行维修。
在所述的太阳能晶片一侧的正负电极制作一层绝缘层，并在该绝缘层上去除或留出裸露该太阳能晶片的正负电极的焊点，相邻的该焊点之间错开一段距离，避免焊接时相邻太阳能晶片的正负电极之间短路。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：采用将大太阳能晶片焊接后再分离的方法，可以提高几倍的工效，而且分离后各个太阳能小晶片之间仅留下裂缝，宏观间距几乎为零，减小了占用面积，整齐美观；采用绝缘层将焊点间距拉大很多，完全避免了焊接时正负电极之间短路，大大降低了返修率，提高了成品率，降低了生产成本。
附图说明
图1是现有技术多片太阳能晶片在PCB板上的焊接分布示意图；
图2是采用本发明工艺的太阳能晶片在PCB板上的焊接分布示意图；
图3是现有技术的太阳能晶片的正负电极上的焊点与相邻电极间距的示意图；
图4是采用本发明工艺的太阳能晶片的正负电极上的焊点与相邻焊点的间距示意图；
图5是本发明晶片加压分离装置的结构示意图。
具体实施方式
参见图2和图4，本发明一种制备太阳能电池组件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在PCB板上数个区域分别制作一组与太阳能晶片一侧的正负电极对应的正负极焊盘及其连接线（常规工艺）。
B、在PCB板上先刷上助焊剂，再通过钢网0.15mm厚的钢网的开孔给PCB固定板上相对应的每个焊盘漏刷锡膏（常规工艺）。
C、用贴片机或手动贴片工具将数个对应于PCB板上数个区域的整体太阳能晶片2′放于对应的PCB板1的焊接位，整体太阳能晶片2′的各个区域之间事先激光划出划痕4（创新工艺）。
D、用回流焊机将太阳能晶片焊接在PCB板上（常规工艺）；
E、在整体太阳能晶片2′的各个区域之间的划痕4处加压（采用手工或图5所示的专用的装置均可），使整体太阳能晶片分裂为相互独立的一组（创新工艺）。此时的划痕4成断开的裂缝（裂纹）。
采用将大太阳能晶片焊接后再分离的方法，可以提高几倍的工效，而且分离后各个太阳能小晶片之间仅留下裂缝，宏观间距几乎为零，比图1中减小了占用面积5（参见图2），整齐美观。
图5所示的专用的晶片加压分离装置的结构包括底板11、滑杆12、移动壁13、压头14、支撑块15和驱动装置（未图示），两根滑杆12竖向连接在底板11的两边，水平的移动壁13的两端滑动连接在两根滑杆12上，并在驱动装置的驱动上下移动。在移动壁13上连接几个与晶片2上的划痕4对应的板状、下端有锥形头的压头14。晶片加压分离装置可以独立设置，也可设在回流焊机的出口，流水作业。
还包括步骤：
F、通过模拟太阳光对焊接后的太阳能组件的电流及电压进行测试；
G、通过加热平台对不合格太阳能组件进行维修。
本发明还可在所述的太阳能晶片2有电极的一侧的制作一层绝缘层10（参见图4），并在该绝缘层10上去除或留出裸露该太阳能晶片的正负电极的焊点7和9，相邻的该焊点之间错开一段距离L2，避免焊接时相邻太阳能晶片1的正负电极之间短路。
所述的绝缘层的材质采用现有的绝缘漆，根据绝缘漆的性能采用影像曝光刻蚀（常规的光刻工艺）或常规的高精度喷涂工艺制作。

Claims (4)

1.一种先焊接后分离的制备太阳能电池组件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在PCB板上数个区域分别制作一组与太阳能晶片一侧的正负电极对应的正负极焊盘及其连接线；
B、在PCB板上先刷上助焊剂，再通过钢网0.15mm厚的钢网的开孔给PCB板上相对应的每个焊盘漏刷锡膏；
C、用贴片机或手动贴片工具将数个对应于PCB板上数个区域的整体太阳能晶片放于对应的PCB板焊接位，整体太阳能晶片的各个区域之间事先设有划痕；
D、用回流焊机将太阳能晶片焊接在PCB板上；
E、在整体太阳能晶片的各个区域之间的划痕处加压，使整体太阳能晶片分裂为相互独立的一组。
2.根据权利要求1所述的先焊接后分离的制备太阳能电池组件的方法，其特征在于，所述的划痕采用激光划片机划出。
3.根据权利要求1所述的先焊接后分离的制备太阳能电池组件的方法，其特征在于，还包括步骤：
F、通过模拟太阳光对焊接后的太阳能组件的电流及电压进行测试；
G、通过加热平台对不合格太阳能组件进行维修。
4.根据权利要求1所述的先焊接后分离的制备太阳能电池组件的方法，其特征在于， 在所述的太阳能晶片一侧的正负电极制作一层绝缘层，并在该绝缘层上去除或留出裸露该太阳能晶片的正负电极的焊点，相邻的该焊点之间错开一段距离，避免焊接时相邻太阳能晶片的正负电极之间短路。
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