CN102950346A - 连接太阳电池以形成太阳电池组件的焊接方法及烙铁 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于连接太阳电池以形成太阳电池组件的焊接方法，其包括将互连条沿着与太阳电池的电极大体垂直的方向放置在该太阳电池上，其中所述互连条的第一端部设置在距离该太阳电池的第一边缘第一距离处，而互连条的第二端伸出该太阳电池；以及自距离该太阳电池第二边缘第二距离处，沿着所述互连条向所述太阳电池的第一边缘焊接直到所述互连条的第一端部。本发明还提供了相应的烙铁。利用本发明所述的方法可有效降低电池破损率和隐裂率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳电池组件制造技术，更具体的，涉及太阳电池片的焊接技术。
背景技术
晶体硅太阳电池组件的制作过程中，电池与电池之间的互连一般有手工焊接和机器焊接两种方式。机器焊接设备昂贵且碎片率较高，所以手工焊接的使用更为普遍。如图1所示，现有的手工焊接方式是将互连条20置于太阳电池上，用如图2所示的具有常规马蹄形烙铁头的恒温电烙铁，从互连条的端部201开始向下拉动电烙铁，亦即以拉焊方式，将互连条20与太阳电池焊接在一起。
这种焊接方法存在以下问题：
1、如图2所示的常规马蹄形烙铁头的体积较小，热容量不足，在焊接过程中热量散失较快，影响焊接质量。为提高焊接质量，一般会加大电烙铁功率以提高电烙铁温度，进而保证焊接可靠性。但是提高了电烙铁温度，一方面消了耗更多的电能，另外就是较高的电烙铁温度对太阳电池局部的热冲击增加了电池的破碎和隐裂率。
2、焊接时马蹄形烙铁头与互连条为局部接触，这使得烙铁头很快被磨损进而报废，增加了成本。
3、由于是从图1所示的互连条的端部100开始焊接，所以电烙铁与电池边缘接近，易使电池边缘产生破碎或隐裂。
4、由于马蹄形烙铁头呈椭圆状，烙铁头长轴方向边缘悬在互连条之外的部分常带有焊锡，容易在电池上产生锡渣。
5、由于焊接质量不宜控制，焊接过程中不得不加大电烙铁的压力或者反复焊接，这样便增加了员工的工作强度，降低了工作效率，还会增加电池的破碎和隐裂率。
6、从从图1所示的互连条的端部100开始焊接，向下拉动电烙铁将互连条与太阳电池焊接在一起，在焊接结束时，烙铁头上多余的焊锡会凝固在互连条与下一片电池连接的部分上，使此处的互连条变硬、变厚，有可能增加下一片电池的破碎和隐裂率。
发明内容
为有效解决上述及其它问题，本发明提供一种用于连接太阳电池以形成太阳电池组件的焊接方法。所述方法包括将互连条沿着与太阳电池的电极大体垂直的方向放置在该太阳电池上，其中所述互连条的第一端部设置在距离该太阳电池的第一边缘第一距离处，而互连条的第二端伸出该太阳电池；以及自距离该太阳电池第二边缘第二距离处，沿着所述互连条向所述太阳电池的第一边缘焊接直到所述互连条的第一端部。优选地，所述方法中，所述第二距离为5-10毫米。
本发明还提供一种用于焊接太阳电池以形成太阳电池组件的烙铁，包括使焊料烧融的烙铁头和固定烙铁头的烙铁本体，其中，所述烙铁头与要焊接到所述太阳电池组件的互连条的接触面为方形。优选地，所述方形为长方形，且所述长方形的宽度略大于所述互连条的宽度。
本发明还提供一种利用本发明所述的烙铁焊接太阳电池的方法，所述方法包括将互连条沿着与太阳电池的电极大体垂直的方向放置在该太阳电池上，其中所述互连条的第一端部设置在距离该太阳电池的第一边缘第一距离处，而互连条的第二端伸出该太阳电池；以及自距离该太阳电池第二边缘第二距离处，沿着所述互连条向所述第一方向进行焊接直到所述第一端部。优选地，所述方法中，所述第二距离为5-10毫米。
根据本发明所述的方法，可降低烙铁对电池的热冲击，使电池的破碎和隐裂率下降，且焊接结束时烙铁上多余的焊料可被电池边缘的电极所吸收，防止了因互连条变硬而引起的下一片电池的破碎和隐裂率。
使用本发明所述的烙铁，可以增大烙铁与互连条的接触面积，使烙铁头的自身磨损较均匀一致，大大降低烙铁头的消耗，而且由于矩形烙铁头仅比互连条略宽，不易在电池上产生焊料渣。
附图说明
图1是现有的手工焊接方式的示意图。
图2是常规马蹄形烙铁头的恒温电烙铁的示意图。
图3是根据本发明所述的用于连接太阳电池以形成太阳电池组件的焊接方法的流程图。
图4是利用烙铁根据本发明所述的方法焊接的示意图。
图5是是根据本发明所述的烙铁的结构示意图。
图6为图5所示意的烙铁的烙铁头的示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式来阐述本发明，需要说明的是，以下实施方式及任何示例都是示意性而非限制性的。本领域技术人员可以理解到，结合本发明的以下描述，可对本发明所述的连接太阳电池以形成太阳电池组件的焊接方法及烙铁进行修改和变形，而不脱离本发明的精神与范围。
图3是流程示意图，其示意了根据本发明所述的用于连接太阳电池以形成太阳电池组件的焊接方法。在将太阳电池与太阳电池相互连接以形成太阳电池组件的过程中，首先是将互连条焊接在一块太阳电池上，然后再将该互连条没有与该太阳电池焊接的部分焊接到另一块电池上，由此，两块太阳电池焊接在一起形成电池组件。如图3所示，在步骤300，将互连条沿着与太阳电池的电极大体垂直的方向放置在该太阳电池上，其中所述互连条的第一端部设置在距离该太阳电池的第一边缘第一距离处，而互连条的第二端伸出该太阳电池；其中，术语“大体垂直”指的是互连条与太阳电池的电极之间形成的角度大约为90°，误差在±2°之间；优选互连条与太阳电池的电极垂直。在步骤302，自距离该太阳电池第二边缘第二距离处，沿着所述互连条，向太阳电池的第一边缘的方向焊接，直到互连条的第一端部时，焊接停止。根据本发明，优选该第二距离为5-10毫米，但并不就此将其他距离排除在本发明之外。
根据本发明所述的用于连接太阳电池以形成太阳电池组件的焊接方法可以结合图2所示的常规马蹄形烙铁头的恒温电烙铁使用。以下便结合图3和图4说明由常规马蹄形烙铁头的恒温电烙铁使用本发明所述的焊接方法来焊接太阳电池从而形成电池组件的过程。在此，需要说明的是，图4是利用烙铁根据本发明所述的方法焊接的示意，此处的烙铁泛指可用于焊接太阳电池的烙铁，可以是图2所示的常规马蹄形烙铁头的恒温电烙铁，也可以是下文将要描述的根据本发明的烙铁。
在步骤300，将互连条20以与太阳电池的电极12大体垂直的方式放置在该太阳电池上，互连条20的第一端部201距离该太阳电池的第一边缘10第一距离，该互连条的第二端（未示出）则伸出该太阳电池，其中该第一距离可以与常规拉焊中互连条在太阳电池上的端部距离相应的太阳电池边缘的距离相同。接着，如步骤302所示，从自距离该太阳电池第二边缘11第二距离处，亦即图中所示的101处，沿着互连条20，向太阳电池的第一边缘10方向进行焊接，直到所述第一端部，具体而言，烙铁30在互连条20上向太阳电池的第一边缘10方向移动，直到烙铁30与互连条的接触面到达互连条的第一端部12时停止；其中，距离该太阳电池第二边缘11的第二距离优选为5-10毫米。
常规的焊接方法中（可参照图1），烙铁是从互连条在太阳电池上的端部开始，对于烙铁而言，此时仅在烙铁的一边有互连条，而相对的另一边就是太阳电池，从而烙铁的高温容易对太阳电池造成冲击，产生碎片；而根据本发明所述的方法，焊接过程起始于距离太阳电池第二边缘11第二距离的101处，由此烙铁30开始焊接时在其两边都有互连条，便有效地分担了烙铁的高温，减少了该高温对太阳电池的冲击，亦避免了碎片的产生。此外，在常规的焊接方法中，在焊接结束时，焊料会从烙铁上落下，从而凝固在与下一个太阳电池连接的互连条上，使得此处的互连条变硬、变厚，有可能增加下一片电池的破碎和隐裂率；而根据本发明的方法，在焊接结束时，从烙铁上落下的焊料会被太阳电池的电极吸收，避免了如上所述的常规技术所遇到的问题。
图5是根据本发明所述的烙铁的结构示意，该烙铁用于焊接太阳电池以形成太阳电池组件。如图所示，烙铁包括使焊料（例如锡焊）烧融的烙铁头50，以及固定烙铁头的烙铁本体52；其中烙铁头与要焊接到所述太阳电池的互连条的接触面500为方形，优选为矩形。图6为图5所示意的烙铁的烙铁头的示意。如图所示意，接触面500为方形，优选为矩形，以下以接触面500为矩形来进一步阐述本发明。根据本发明，矩形接触面500的宽度W2略大于互连条20的宽度，优选为3mm。
以下结合图3和图4，说明利用图5所示意的根据本发明的烙铁来焊接太阳电池的方式。在步骤300，将互连条20以与太阳电池的电极12大体垂直的方式放置在该太阳电池上，互连条20的第一端部201距离该太阳电池的第一边缘10第一距离，该互连条的第二端（未示出）则伸出该太阳电池，其中该第一距离可以与常规拉焊中互连条在太阳电池上的端部距离相应的太阳电池边缘的距离相同。接着，如步骤302所示，从自距离该太阳电池第二边缘11第二距离处，亦即图中所示的101处，沿着互连条20，向太阳电池的第一边缘10方向进行焊接，直到所述第一端部，具体而言，烙铁30（亦即，图5中所示意的烙铁）在互连条20上向太阳电池的第一边缘10方向移动，直到烙铁30与互连条的接触面500（参照图5及图6）到达互连条的第一端部12时停止；其中，距离该太阳电池第二边缘11的第二距离优选为5-10毫米。
常规的马蹄形烙铁头的烙铁，焊接时马蹄形烙铁头与互连条接触面积小，由此使得烙铁头很快被磨损从而报废，增加了成本；且马蹄形烙铁头呈椭圆形，烙铁头长轴方向（亦即，烙铁头沿互连条长度方向的轴）边缘悬在互连条之外的部分常带有焊料，容易在电池上产生焊料渣。相比之下，本发明所述的烙铁由于具有矩形的接触面，增大了烙铁与互连条的接触面，使得焊接时间相对加长，这样便降低烙铁温度的前提下，仍然有良好的焊接质量，而降低烙铁温度有助于延缓烙铁头的损耗与磨损，有助于降低成本，同时也节约电力资源；而且由于矩形接触面501的宽度只略大于互连条，一般为3mm，小于常规的马蹄形烙铁头一般为6-8mm的短轴长度W1（如图2所示），由此常规的马蹄形烙铁头所出现的长轴方向边缘悬在互连条之外的部分常带有焊料，易在电池上产生焊料渣的问题，便可被避免。
综上所述，使用如上所述的改进后的焊接方法，降低了烙铁对电池的热冲击，使电池的破碎和隐裂率下降，且焊接结束时烙铁上多余的焊料可被电池边缘的银电极所吸收，防止了因互连条变硬而引起的下一片电池的破碎和隐裂率。而使用如本发明所述的烙铁，可以增大烙铁与互连条的接触面积，使烙铁头的自身磨损较均匀一致，大大降低了烙铁头的消耗，而且由于矩形烙铁头仅比互连条略宽，不易在电池上产生焊料渣。
Claims (6)
1.一种用于连接太阳电池以形成太阳电池组件的焊接方法，其特征在于，所述方法包括：
将互连条沿着与太阳电池的电极大体垂直的方向放置在该太阳电池上，其中所述互连条的第一端部设置在距离该太阳电池的第一边缘第一距离处，而互连条的第二端伸出该太阳电池；以及
自距离该太阳电池第二边缘第二距离处，沿着所述互连条向所述太阳电池的第一边缘焊接直到所述互连条的第一端部。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二距离为5-10毫米。
3.一种用于焊接太阳电池以形成太阳电池组件的烙铁，包括使焊料烧融的烙铁头和固定烙铁头的烙铁本体，其特征在于，所述烙铁头与要焊接到所述太阳电池组件的互连条的接触面为方形。
4.根据权利要求3所述的烙铁，其特征在于，所述方形为长方形，且所述长方形的宽度略大于所述互连条的宽度。
5.一种使用根据权利要求3或4所述的烙铁焊接太阳电池的方法，其特征在于，所述方法包括：
将互连条沿着与太阳电池的电极大体垂直的方向放置在该太阳电池上，其中所述互连条的第一端部设置在距离该太阳电池的第一边缘第一距离处，而互连条的第二端伸出该太阳电池；以及
自距离该太阳电池第二边缘第二距离处，沿着所述互连条向所述第一方向进行焊接直到所述第一端部。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二距离为5-10毫米。
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