CN103258890A - 一种在太阳能电池片上形成锡电极线的装置 - Google Patents

一种在太阳能电池片上形成锡电极线的装置 Download PDF

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刘勇
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Abstract

本发明涉及半导体、微电子或太阳能电池制造装备技术领域，尤其是一种在太阳能电池片上形成锡电极线的装置，包括一个真空盒子，其一端设有主动轮，另一端设置有从动轮，主动轮上设有匀速马达，传送带挂在主动轮和从动轮之间，所述的传送带通过主动轮和从动轮连续运行，形成一个连续循环传送装置，所述的盒子上方有提升启动阀，提升启动阀上装有一个或多个超声波焊接头，每个超声波焊接头前方均设有红外加热源对基板进行预先加热。本发明把锡或锡合金通过超声波焊接头接到太阳能电池片上，形成导电电极。一台设备可同时划多根电极线。利用红外技术加热，基板可迅速升温到预定温度，实现高速焊接，一台设备产能达到1200片/小时，且设备成本低。

Description

一种在太阳能电池片上形成锡电极线的装置
技术领域
本发明涉及半导体、微电子或太阳能电池制造装备技术领域，尤其是一种在太阳能电池片上形成锡电极线的装置。
背景技术
目前的太阳能电池片上的电极线通常是用银或铜形成的。银线是通过丝网印刷把银浆传递到太阳能电池片表面，然后经烧结形成。银线的缺点是材料成本高。铜线是通过电镀形成，但是为了形成线条图形，必须用其它方法预先形成导电种子线图形，比如光刻、激光刻蚀等，这种方法制造工序复杂。 
用锡替代银做电极是很早就提出的方案（文献：Mardesich et al.:“A low-cost Photovoltaic Cell Process Based on Thick Film Techniques”; 14th IEEE PV, Sp.Conf. Proce., 1980, pp.943-947.）或美国专利（USPat.No6357649）介绍了一种用超声波焊接的方法把引导线焊接到分布在太阳能电池片的焊接点上。2011年美国专利（US2011/0272453），介绍了一种把锡丝通过一个加热板的方法使焊接速度增加。
虽然超声波焊接可以实现锡焊接到硅片上做电极，但是至今为止，没有一种工业化量产的设备可以用锡替代银的电池片生产。 本发明人在研究中发现，焊锡的核心问题是焊接温度。锡需要在200-300oC才能融化，超声波焊接头需要同时把超声波和热量传递到头上，只有当锡融化后，锡才能在超声波作用下焊接到基板上。在连续焊接形成一条锡线的过程中，锡需要连续地往焊接头上送，为了瞬间能融化传送上来的锡，焊接头需要很高的功率传热。但是，当加热功率过高时，超声波（Piezo-electric）声电发送器不能承受温度，所以限制了热量的供应速度。另一个方面，基板是冷的，当焊接头接触基板时，热量马上传到硅片上，这样便没有足够的热量去融化锡丝。由于供热的速度，导致焊接速度不能很快，使设备投资成本增加，限制了超声波焊接工艺的量产可行性。
发明内容
为了克服现有的技术的不足，本发明提供了一种在太阳能电池片上形成锡电极线的装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种在太阳能电池片上形成锡电极线的装置，包括一个真空盒子，真空盒子一端设有主动轮，另一端设置有从动轮，主动轮上设有匀速马达，传送带挂在主动轮和从动轮之间，所述的传送带通过主动轮和从动轮连续运行，形成一个连续循环传输的传送装置，基板坐落在传送带上从真空盒子一端送到另一端，所述的真空盒子上方设有可控提升启动阀，提升启动阀上装有一个或多个超声波焊接头，超声波焊接头通过提升启动阀升降来控制其接触基板，每个超声波焊接头前方均设有一个对基板进行预加热的红外加热源。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的每个超声波焊接头对应有一个锡丝供应体系。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的红外加热源为线性红外源或大面积红外源。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的线性红外源的轴心线与基板运动方向平行，且其将红外光源聚集到成线状，并与焊接电极线重叠。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的大面积红外源将红外光源聚焦成一个点，对应到焊接电极线上。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的传送带两侧各放置有一个硅片基板位置矫正器。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的传送带上设有真空吸附结构，基板由真空吸附结构吸附于传送带上。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的超声波焊接头前设有能测量硅片到来并释放信号控制焊接开始和结束的传感器。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括本装置配有基板上下料机构。
本发明的有益效果是：
（1）、一台设备可以同时划多根电极线；
（2）、利用红外技术加热，基板可以迅速升温到预定温度；
（3）、可以实现高速焊接，一台设备产能达到1200片/小时以上；
（4）、设备成本低， 量产稳定。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例一结构示意图；
图2是本发明实施例二结构示意图；
图3是本发明实施例三结构示意图；
图中，1、真空盒子，2、主动轮，3、从动轮，4、匀速马达，5、传送带，6、提升启动阀，7、超声波焊接头，7-1，焊接头一，7-2，焊接头二，7-3，焊接头三，8、红外加热源，9、基板，10、基板位置矫正器，11、真空吸附结构，12、传感器。
具体实施方式
本发明的焊接原理是：利用超声波焊接技术，将超声波能量提供到焊接头上，焊接头预先并持续加热，焊锡丝接触到焊接头上并瞬时融化。当焊接头接触基板（硅片）时，融化的锡就转递到基板上，在超声波的作用下形成牢固的结合。当基板（硅片）或焊接头连续走动，就能在基板（硅片）上形成一条锡线。本发明的红外加热技术，能把基板（硅片）快速预热，能把焊接区局部加热到所需的温度，而周围环境温度保持不变。
根据上述原理，本发明提供了一种在太阳能电池片上形成锡电极线的装置，如下：
装置包括有一个真空盒子1，真空盒子1一端设有主动轮2，另一端设置有从动轮3，主动轮2有匀速马达4驱动，传送带5挂在主动轮2和从动轮3上，传送带5通过主动轮2和从动轮3连续运行，形成一个连续循环传输的传送装置。真空盒子1上平面平滑，传送带5在上表面贴合平移。真空盒子1上开有小孔，使真空传递到传送带5上，传送带5上也设有小孔，当基板9放在传送带5上时，真空就把基板9吸住。真空盒子1上方设有可控的提升启动阀6，提升启动阀6上装有一个或多个超声波焊接头7，每一个超声波焊接头7前方均设有一个红外加热源8，最好的红外加热源是线性的，而且它的线性红外源的轴心线与基板9运动方向平行，红外加热源聚焦到放置在传送带5上从下面经过的基板9上。红外加热源8的波长在600-1600纳米之间。
优选地，每个超声波焊接头7对应有一个锡丝供应体系。本焊丝供应体系目的是使锡能均匀地、连续地供到接头上，任何结构的焊丝供应体系均可包括在内，不受本文实施例所限制。此处供应的材料为锡或锡合金。
优选地，所述的红外加热源8可为线性红外源或大面积红外源。线性红外源可把加热区限制在焊接区左右。红外加热源的功率在200-3000瓦之间。大面积加热源可把整个基板都加热，大面积加热源也可以聚焦到到一个点，对应到焊接线上。
优选地，所述的传送带5的两侧各放置有一个基板位置矫正器10，使正方形的基板9保持平行与传输方向。这样焊接线的位置可以通过预先设定的焊头位置来控制。
优选地，所述的传送带5上设有真空吸附结构11，可保证基板9不在传送带5上漂移。真空吸附结构11为在传送带5上刻的通孔，将真空盒子里抽真空，真空通过在盒子表面的小孔传递到传送带5上，进一步把基板9吸附在传送带5上。
优选地，所述的真空盒子1上设有传感器12，以便能预测基板9的到来，并释放信号控制焊接的开始和结束。
优选地，本发明装置配有基板上下料机构15，可通过机械手把基板9放置到传输带5上，当基板9完成焊接后搬运出去。另外，此上下料动作也可通过人工完成。
本发明的工作方法是：基板9放置在传送带5上，通过传送带5送入接头13下，传送带5上带有真空孔使基板9紧密贴合在传送带5上。传送带5以匀速前进。超声波焊接头7前上装有一个传感器12，能预知基板的到来位置，并指示接头放下开始焊接。在基板9通过接头13以前，先经过红外加热源8快速预热，这样有利于焊接。基板9沿着线性红外源的长度方向经过，当基板到来时，超声波焊接头7接放下，保持不动，开始焊接，同时锡丝供应到预先加热的超声波焊接头7上。当基板9经过后，超声波焊接头7提起，此时在基板9上就形成一根锡线。超声波焊接头7的温度设置在350-450oC。在等待时，超声波焊接头7的位置，以及红外加热的位置，需正好调节到需要放置的电极处。红外加热源8把硅片加热到100-300oC，红外加热源8可以通过调节电压来调节热输出功率在500-3000瓦之间。超声波功率控制在5-30瓦。本发明可将一个，二个，三个或多个超声波焊接头并联或串联在一起，一次基板传输经过可形成多个电极线。本发明的所有操作都可以由整个操作都可以由电控原件和软件控制来完成。
本发明有多种实施例，下面根据附图做进一步的说明。
如图1所示，是本发明的实施例一，带有一个超声波焊接头7，当基板9经过时可以划一道电极线。
如图2所示，是本发明的实施例二，带有两个超声波焊接头，每一个超声波焊接头7对应有一个红外加热源8。当基板9通过超声波焊接头7，基板9上就可以得到两条平行的电极线。电极线的位置可以根据需要调整超声波焊接头7和红外加热的位置。 
如图3所示，是本发明的实施例三，三个超声波焊接头的示意图，可以在一张基板9上同时得到三条电极线。这种两排放置的方法可以有效解决空间拥挤的问题。 其中，焊接头一7-1和焊接头三7-3在同一个水平线上， 而焊接头二7-2在另一个位置上。
以此类推，四个或更多焊接头的放置是很容易实现的。利用本发明，可以根据需要一次划很多电极线。
本发明把锡或其合金焊接到太阳能电池片上，形成导电电极，用于太阳能电池片的制造，实现锡替代银材料，大大节约成本。
本发明适用于太阳能电池片电极线的制造中，也适用于其他部件电极线的制造，比如一些半导体、微电子部件等。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种在太阳能电池片上形成锡电极线的装置，包括一个真空盒子（1），真空盒子（1）一端设有主动轮（2），另一端设置有从动轮（3），主动轮（2）上设有匀速马达（4），传送带（5）挂在主动轮（2）和从动轮（3）之间，其特征是，所述的传送带（5）通过主动轮（2）和从动轮（3）连续运行，形成一个连续循环传输的传送装置，基板（9）坐落在传送带（5）上从真空盒子（1）一端送到另一端，所述的真空盒子（1）上方设有可控提升启动阀（6），提升启动阀（6）上装有一个或多个超声波焊接头（7），超声波焊接头（7）通过提升启动阀（6）升降来控制其接触基板（9），每个超声波焊接头（7）前方均设有一个对基板进行预加热的红外加热源（8）。
2.根据权利要求1所述的在太阳能电池片上形成锡电极线的装置，其特征是，所述的每个超声波焊接头（7）对应有一个锡丝供应体系。
3.根据权利要求1所述的在太阳能电池片上形成锡电极线的装置，其特征是，所述的红外加热源（8）为线性红外源或大面积红外源。
4.根据权利要求3所述的在太阳能电池片上形成锡电极线的装置，其特征是，所述的线性红外源的轴心线与基板（9）运动方向平行，且其将红外光源聚集到成线状，并与焊接电极线重叠。
5.根据权利要求3所述的在太阳能电池片上形成锡电极线的装置，其特征是，所述的大面积红外源将红外光源聚焦成一个点，对应到焊接电极线上。
6.根据权利要求1所述的在太阳能电池片上形成锡电极线的装置，其特征是，所述的传送带（5）两侧各放置有一个硅片基板位置矫正器（10）。
7.根据权利要求1所述的在太阳能电池片上形成锡电极线的装置，其特征是，所述的传送带（5）上设有真空吸附结构（11），基板（9）由真空吸附结构（11）吸附于传送带（5）上。
8.根据权利要求1所述的在太阳能电池片上形成锡电极线的装置，其特征是，所述的超声波焊接头（7）前设有能测量硅片到来并释放信号控制焊接开始和结束的传感器（12）。
9.根据权利要求1-7所述的在太阳能电池片上形成锡电极线的装置，其特征是，本装置配有基板上下料机构。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104400243A (zh) * 2014-12-25 2015-03-11 常州天合光能有限公司 可防止组件功率降低的组件焊接装置
CN105489688A (zh) * 2016-01-04 2016-04-13 协鑫集成科技股份有限公司 太阳能电池组件及其制备方法
CN105706249A (zh) * 2013-11-06 2016-06-22 东芝三菱电机产业系统株式会社 电极接合装置以及电极接合方法
CN106531672A (zh) * 2016-10-10 2017-03-22 安徽鼎晖新能源科技有限公司 Cigs柔性电池片拼接机及其工作方法
CN108640738A (zh) * 2018-08-01 2018-10-12 安顺市平坝区绿源现代农业有限责任公司 一种无土栽培香葱的营养液及其制备方法
CN108838507A (zh) * 2018-06-28 2018-11-20 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 一种汇流条的焊接方法
CN110072348A (zh) * 2019-03-18 2019-07-30 广东工业大学 一种波峰焊冶具回收装置
CN111613695A (zh) * 2020-06-04 2020-09-01 许昌学院 一种晶体硅光伏组件智能化焊接加工设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102248245A (zh) * 2011-06-28 2011-11-23 无锡先导自动化设备有限公司 一种自动红外线焊接硅片装置
CN202317351U (zh) * 2011-11-04 2012-07-11 上海第二工业大学 一种太阳能电池片自动单焊系统
CN202616278U (zh) * 2012-06-07 2012-12-19 康奋威科技（杭州）有限公司 太阳能电池片真空吸附伺服步进传输装置
CN102969406A (zh) * 2012-12-13 2013-03-13 常州比太科技有限公司 晶硅太阳能电池片电极的制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102248245A (zh) * 2011-06-28 2011-11-23 无锡先导自动化设备有限公司 一种自动红外线焊接硅片装置
CN202317351U (zh) * 2011-11-04 2012-07-11 上海第二工业大学 一种太阳能电池片自动单焊系统
CN202616278U (zh) * 2012-06-07 2012-12-19 康奋威科技（杭州）有限公司 太阳能电池片真空吸附伺服步进传输装置
CN102969406A (zh) * 2012-12-13 2013-03-13 常州比太科技有限公司 晶硅太阳能电池片电极的制造方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105706249A (zh) * 2013-11-06 2016-06-22 东芝三菱电机产业系统株式会社 电极接合装置以及电极接合方法
CN105706249B (zh) * 2013-11-06 2019-02-26 东芝三菱电机产业系统株式会社 电极接合装置以及电极接合方法
CN104400243A (zh) * 2014-12-25 2015-03-11 常州天合光能有限公司 可防止组件功率降低的组件焊接装置
CN105489688A (zh) * 2016-01-04 2016-04-13 协鑫集成科技股份有限公司 太阳能电池组件及其制备方法
CN106531672A (zh) * 2016-10-10 2017-03-22 安徽鼎晖新能源科技有限公司 Cigs柔性电池片拼接机及其工作方法
CN106531672B (zh) * 2016-10-10 2019-03-19 安徽鼎晖新能源科技有限公司 Cigs柔性电池片拼接机及其工作方法
CN108838507A (zh) * 2018-06-28 2018-11-20 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 一种汇流条的焊接方法
CN108640738A (zh) * 2018-08-01 2018-10-12 安顺市平坝区绿源现代农业有限责任公司 一种无土栽培香葱的营养液及其制备方法
CN110072348A (zh) * 2019-03-18 2019-07-30 广东工业大学 一种波峰焊冶具回收装置
CN110072348B (zh) * 2019-03-18 2021-12-10 广东工业大学 一种波峰焊冶具回收装置
CN111613695A (zh) * 2020-06-04 2020-09-01 许昌学院 一种晶体硅光伏组件智能化焊接加工设备

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