[发明专利]光伏电池大回流焊

说明书

技术领域

本发明涉及光伏电池大回流焊。

背景技术

光伏电池（PV电池）在多种场境中用于为多种系统提供电力。在很多情况下，PV电池形成有一定的尺寸和形状。因此，可期望将多个PV电池互连。

在很多情况下，这是利用手动或自动焊接完成的。消除高价的自动片/串焊接设备和人工焊接片和串操作人员的人工劳动，可降低资金设备成本、人工或机器焊接劳动力人员总数及相关费用。大多数操作人员当前使用手动焊接或自动焊接将单个焊带焊接到晶体硅PV电池上。这些方法或因人力变化而具有较大产量变化，或因具有与资金、电力和维护相关的高额成本。手动、红外线、激光、对流、传导和软触摸焊接（soft touch soldering）是现今大多数公司常用的全部方法，以将互联带以单一逐个单个化的方式手动地或者自动地焊接到PV电池。这些涵盖从桌顶应用到安装在封闭装置或机器内的大型焊接单元。

现有技术需要高资金、能量和维护成本。假定机器必须具有高度过程控制、机械公差、电特征、监测和对齐机构。手动焊接组件和PV电池的操纵在电池晶体硅结构上产生高的应力，因此导致PV电池的较高破损率和较劣性能。

发明内容

PV电池片/带焊接方法的实施方式可用来接合多种PV电池。通过在PV晶体硅电池到铜带片上利用用于SMT的热回流焊设备，成组PV电池可附连成电池串。带焊接方法的实施方式将容许很多晶体硅PV电池（2、10或12个电池）的互连片大回流焊成长达2100mm的单个长电池串（string）。在其它实施方式中，互连数量在实践措施中有效地没有限制。这种途径将为了在受控环境内大量加热的目的而利用现有SMT回流焊炉（即对流或红外线）。这种解决途径的总问题是需要购买高成本的自动片焊和电池串资产设备。这种技术也通过较低的温度速变率（temperature ramp rate）在晶体硅PV电池上引起较小应力。

简单的焊带和电池对齐固定装置（基部+顶部）也将使用以在回流热焊接过程中将部件保持在一起。

这种途径利用SMT（表面贴装技术）回流焊炉以大量焊接方法将很多焊带焊接到电池。在其它方法中，在机器中使用高精度制成的工具和机电特征以对齐、切割和放置互联条于其位进行焊接。替代地，相关人员能够将电池和焊带手动放置到固定装置上，并指引固定装置进入回流焊炉内，从而容许大量焊接，而非单个逐个焊接工艺。尚未看到在单程中大量焊接所有电池的机器。

用于SMT（表面贴装技术）PCBA（印刷电路板组件）焊接的现有回流焊炉的使用与上述机器进行对比。工业上不使用固定装置以行进穿过焊炉，而是通过烙铁、激光束、热气枪、感应、IR（红外）热脉冲或触摸感应方法简单地预热和焊接电池上的片，对比而言，在对流炉内，整个固定装置和电池串按照传送机速度顺次被加热。

在一个实施方式中，一种用于焊接光伏太阳能电池的方法包括提供第一和第二PV电池、保持装置、焊带和大回流焊炉。该方法还包括将焊带放置进保持装置内的固定装置沟槽内。该方法还包括将第一和第二PV电池放置在保持装置内，使得焊带定位在第一和第二PV电池上的期望位置。该方法还包括将保持装置和第一和第二PV电池以及焊带放置进大回流焊炉内。该方法还包括在大回流焊炉内加热保持装置和第一和第二PV电池以及焊带，以焊接第一和第二PV电池。该方法还包括冷却所述保持装置和所述第一和第二PV电池以及焊带。可选地，所述保持装置具有顶部和底部，所述顶部和所述底部均具有多个通孔并为大致板形形状，所述底部具有用于将所述第一和第二PV电池保持在位的多个保持托架，并具有用于保持所述焊带的多个固定装置沟槽。可选地，所述底部具有转动托架，所述转动托架定向为：转动使得它将所述顶部保持在位，以及转动使得它不将所述顶部保持在位。

在一个实施方式中，一种用于保持在大回流焊炉内焊接的光伏（PV）太阳能电池的固定装置包括：顶部和底部，所述顶部具有多个通孔并具有大致矩形板形状，所述底部具有大致矩形形状，并具有被构造成将所述第一和第二PV电池保持在位的多个保持托架，并具有用于将所述焊带保持在位以使得所述焊带横过所述第一和第二PV电池的多个固定装置沟槽。

附图说明

图1示出用于焊带构成电池串焊接的工艺流程；

图2示出用于焊带构成电池串焊接的固定装置；以及

图3示出焊带构成电池串焊接的工艺步骤。

具体实施方式