光伏组件用焊带

1.1.1助焊剂

　　助焊剂通常是以松香为主要成分的混合物，是保证焊接过程顺利进行的辅助材料。助焊剂的主要作用是清除焊料和被焊母材(材料)表面的氧化物，使金属表面达到必要的清洁度。它防止焊接时表面的再次氧化，降低焊料表面张力，提高焊接性能。助焊剂性能的优劣，直接影响到组件的质量。

5.7.1.1 焊接材料的主要成分

　　a.有机溶剂：酮类、醇类、酯类中的一种或几种混合物，常用的有乙醇、丙醇、丁醇；丙酮、甲苯异丁基甲酮；醋酸乙酯，醋酸丁酯等。作为液体成分。

　　b.表面活性剂：含卤素的表面活性剂活性强，助焊能力高，但因卤素离子很难清洗干净，离子残留度高，卤素元素(主要是氯化物)有强腐蚀性。

　　c.有机酸活化剂：由有机酸二元酸或芳香酸中的一种或几种组成，如丁二酸，戊二酸，衣康酸，邻羟基苯甲酸，葵二酸，庚二酸、苹果酸、琥珀酸等。其主要功能是除去引线脚上的氧化物和熔融焊料表面的氧化物，是助焊剂的关键成分之一。

　　d.防腐蚀剂：减少树脂、活化剂等固体成分在高温分解后残留的物质。

　　e.助溶剂：阻止活化剂等固体成分从溶液中脱溶的趋势，避免活化剂不良的非均匀分布。

    f.成膜剂：引线脚焊锡过程中，所涂复的助焊剂沉淀、结晶，形成一层均匀的膜，其高温分解后的残余物因有成膜剂的存在，可快速固化、硬化。

　5.7.1.2 助焊剂的特性

　　a.润湿(横向流动)：又称浸润，是指熔融焊料在金属表面形成均匀、平滑、连续并附着牢固的焊料层。浸润程度主要决定于焊件表面的清洁程度及焊料的表面张力。金属表面看起来是比较光滑的，但在显微镜下面看，有无数的凸凹不平、晶界和伤痕，焊料就是沿着这些表面上的凸凹和伤痕靠毛细作用润湿扩散开去的，因此焊接时应使焊锡流淌。流淌的过程一般是松香在前面清除氧化膜，焊锡紧跟其后，所以说润湿基本上是熔化的焊料沿着物体表面横向流动。润湿的好坏用润湿角。

　　b.扩散(纵向流动)：伴随着熔融焊料在被焊面上扩散的润湿现象还出现焊料向固体金属内部扩散的现象。例如，用锡铅焊料焊接铜件，焊接过程中既有表面扩散，又有晶界扩散和晶内扩散。锡铅焊料中的铅只参与表面扩散，而锡和铜原子相互扩散，这是不同金属性质决定的选择扩散。正是由于这种扩散作用，在两者界面形成新的合金，从而使焊料和焊件牢固地结合。

5.7.1.3常用助焊剂的作用

　　a.破坏金属氧化膜使焊锡表面清洁，有利于焊锡的浸润和焊点合金的生成。

　　b.能覆盖在焊料表面，防止焊料或金属继续氧化。

　　c.增强焊料和被焊金属表面的活性，降低焊料的表面张力。

　　d.焊料和焊剂是相熔的，可增加焊料的流动性，进一步提高浸润能力。

    e.能加快热量从烙铁头向焊料和被焊物表面传递。

f.合适的助焊剂还能使焊点美观。

1.助焊剂的主要作用

1.1有清洗被焊金属和焊料表面的作用（去除氧化物和污物）。 

1.2.熔点要低于所有焊料的熔点（保证先熔化并在表面）。 

1.3.在焊接温度下能形成液状，具有保护金属表面的作用。 

1.4.有较低的表面张力，受热后能迅速均匀地流动（浸润与扩散）。

1.5.不导电，无腐蚀性，残留物无副作用。

1.6.熔化时不产生飞溅或飞沫。 

1.7.助焊剂的膜要光亮，致密、干燥快、不吸潮、热稳定性好。

特别是对于1.8mm宽的主栅线，2mm宽的互连条，对浸润能力要求更高，因为要想互连条上面的焊料进入主栅线，其运行轨迹是有弯曲的。如浸润能力不足，焊料将随烙鉄头流动。

所以，相对较窄的互连条可焊性比宽的互连条要强一些，是因为互连条上下面的焊料能与主栅线直接的接触，热量也能快速传至主栅线。

如果助焊剂与熔融的焊料不能与主栅线有效接触，热量也难于传至主栅线，因此更不容易形成合金相，这种情况从表面上看焊接很好，但其实也是近似于虚焊。

2.助焊剂去除氧化剂的方式

助焊剂与氧化物的化学反应有几种：1、相互化学作用形成第三种物质；2、氧化物直接被助焊剂剥离（类似于烧水壶除垢不是使水垢与除垢剂完全反应，而是通过浸入两相的界面扩张使碳酸盐固相与基体剥离一个道理）；3、上述两种反应并存。一般来讲，在未焊接的低温浸泡时，由于PH值不是很高，有机酸助焊剂以第二种为主。

5.7.1.4 助焊剂残渣对组件造成的不良影响包括以下几点

　　a.过多的助焊剂残留会腐蚀电池。

　　b.降低电导性，产生迁移或短路。

　　c.残留过多会粘连灰尘和杂物。

　　d.影响产品使用的可靠性。

　　e.影响EVA与电池的粘结。

　　f.可能在电池的主栅线产生连续性的气泡。

　　g.助焊剂的储存环境一般助焊剂使用期为6个月，放置干燥通风处，避免阳光直射。

1.1.2焊带

连条与汇流条即涂锡铜合金带，简称涂锡铜带或涂锡带。分含铅和无铅两种，其中无铅涂锡带因其良好的焊接性能和无毒性，是涂锡带发展的方向。无铅涂锡带是由导电优良、加工延展性优良的专用铜及锡合金涂层复合而成。具有如下特性：

1、可焊性好；

2、抗腐蚀性能好；

3、在-40゜C至+100゜C的热振情况下（与太阳能电池使用环境同步），长期工作不会脱落。

常见的互连条与汇流条规格有；

涂锡带的选用主要是依据其载流能力，互连条按7A/mm*mm选用，汇流条按7A/mm*mm选用。同时还应考虑互连条机械强度对电池片位移的影响。

互联条：顾名思意，就是将电池片与电池片相互连接的焊带（镀锡铜带），宽度大约0.2cm。连接的方式可以为串联或是并联，主要用在电池片电极引出和背电场电极的连接，每组件使用较多，如约156根。

汇流带：是将用互联条串联后的电池串进行串联的焊带（镀锡铜带），宽度约为0.5cm。主要用于电极引出，每组件使用较少，同样的电池片共计7根！

一般焊接都是每片电池片上焊2条。所以可以根据电池片（整片）的数量来大概计算焊带的需求量。比如，有50片156的电池片，那么需要50*156*2MM的标准宽度焊带

焊带在串联电池片的过程中一定要做到焊接牢固，避免虚焊假焊现象的发生。生产厂家在选择焊带时一定要根据所选用的电池片特性来决定用什么状态的焊带。一般选用的标准是根据电池片的厚度和短路电流的多少来确定焊带的厚度，焊带的宽度要和电池的主删线宽度一

焊带是光伏组件焊接过程中的重要原材料，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。

 焊带在串联电池片的过程中一定要做到焊接牢固，避免虚焊假焊现象的发生。生产厂家在选择焊带时一定要根据所选用的电池片特性来决定用什么状态的焊带。一般选用的标准是根据电池片的厚度和短路电流的多少来确定焊带的厚度，焊带的宽度要和电池的主删线宽度一致，焊带的软硬程度一般取决于电池片的厚度和焊接工具。手工焊接要求焊带的状态越软越好，软态的焊带在烙铁走过之后会很好的和电池片接触在一起，焊接过程中产生的应力很小，可以降低碎片率。但是太软的焊带抗拉力会降低，很容易拉断。对于自动焊接工艺，焊带可以稍硬一些，这样有利于焊接机器对焊带的调直和压焊，太软的焊带用机器焊接容易变形，从而降低产品的成品率。

 焊接焊带使用的电烙铁根据不同的组件有不同的选择，一般而言，焊接灯具等小光伏组件对烙铁的要求较低，小组件自身面积较小，对烙铁热量的要求不高，一般35w电烙铁可以满足焊接含铅焊带的要求，但是焊接无铅焊带时建议厂家尽量使用50w电烙铁，而且要使用无铅长寿烙铁头，因为无铅焊锡氧化快，对烙铁头的损害相当大。

 有铅焊带焊接相对容易，一般只要选择好合适的助焊剂，烙铁温度补偿够用就可以了，但是无铅焊带焊接时确实麻烦了很多，很多厂家对此感到头疼。首先，无铅焊接要选择一个合适的电烙铁，对于厂家而言，选择功率可调的无铅焊台是个不错的选择，无铅焊台一般是直流供电，电压可调，直流电烙铁的优点是温度补偿快，这是交流调温电烙铁所无法比拟的。无铅焊带的焊接依据电池片的厚度和面积应选择70-100w的烙铁，小于70w的烙铁一般在无铅焊接时会出现问题。另外，市场上很多种无铅调温交流电烙铁（热磁铁控制）不适合焊接大面积的电池片，因为电池片的硅导热性能很好，烙铁头的热量会迅速传递到硅片上，瞬间使烙铁头的温度降低到300度以下，烙铁的温度补偿不足以保证烙铁的温度升高到400度，是不能保证无铅焊接的牢固性的，产生的现象是电池片在焊接过程中发生噼啪的响声，严重的立即使电池片出现裂纹，这是因为焊锡温度低引起的收缩应力造成的。无铅焊接的烙铁头氧化非常快，要保持烙铁头的清洁，在加热状态下最好将烙铁头埋入焊锡中，使用前要甩掉烙铁头多余的焊锡。烙铁头和焊带的接触端要尽量修理成和焊带的宽度一致，接触面要平整。焊接的助焊剂要选用无铅无残留助焊剂。

在焊接无铅焊带的过程中，生产厂家要注意调整工人的焊接习惯，无铅焊锡的流动性不好，焊接速度要慢很多，焊接时一定要等到焊锡完全溶化后再走烙铁，烙铁要慢走，如果发现走烙铁过程中焊锡凝固，说明烙铁头的温度偏低，要调节烙铁头的温度，升高到烙铁头流畅移动、焊锡光滑流动为止。

5.7.2.1 主要材料

　焊带主要基材为无氧铜(铜的纯度为99.99%)，表面热镀了一层锡层。

5.7.2.2 主要作用

通过焊接过程将电池的电极(电流)导出，再通过串联或并联的方式将引出的电极与接线盒有效的连接焊带是光伏组件焊接过程中的重要原材料，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。一般选用焊带的标准是根据电池的厚度和短路电流的多少来确定焊带的厚度，焊带的宽度要和电池的主删线宽度一致，焊带的软硬程度一般取决于电池的厚度和焊接工具。

5.7.2.3焊带的储存环境

焊带避光、避热、避潮，不得使产品弯曲和包装破损。最佳贮存条件：放在恒温、恒湿的仓库内，其温度在0-25℃之间相对湿度小于60%。用棉布或软泡，保质期为一年。

1.1.3助焊剂与焊带的关系

焊带通过助焊剂的浸泡去除表面的氧化膜，并在表面覆盖形成了一层均匀、平滑、连续并附牢固的焊料层。在焊接过程中可以有效地清除栅线表面的氧化物，加快烙铁头温度的传递，将焊带牢固的与电池的主栅线结合。

1.1.4涂锡带的检验