CN106040541A - 太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹的方法及装置，涉及太阳能电池片。装置设有箱体、焊带清洗装置、助焊剂涂抹装置和焊带烘干装置；焊带清洗装置设有盒盖、清洗棉和盒盖支架；助焊剂涂抹装置设有左右短杆固定滑轮、长杆固定滑轮、助焊剂盛装箱、滑轮紧固装置、助焊剂盛装箱箱盖和箱盖拉手；焊带烘干装置设有烘干热吹风风扇、焊带出口和通风出口。方法：把焊带按路径铺设好，将焊带依次穿绕过焊带清洗装置、助焊剂涂抹装置、焊带烘干装置；紧固锁紧机构，注入酒精；调节长杆固定滑轮的长度达最长；关闭助焊剂盛装箱箱盖；调节焊带烘干装置的加热温度和流动风速；启动串焊机装置，统计电池片焊接的各项缺陷率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池片，具体是涉及一种适用于多栅线太阳能电池片自动串焊机的太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹的方法及装置。
背景技术
全球面临能源枯竭和传统能源的大量使用对环境造成严重污染，是国民经济和社会发展的主要制约因素，为造福子孙后代及人类的可持续发展，各国政府都忙于调整能源结构，大力发展可再生能源。因此，太阳能、风能等清洁能源受到全世界的关注。
太阳能光伏技术和太阳电池的应用让世界看到了曙光，其中，晶硅组件是太阳能电池发展的工艺环节，太阳能电池组件的发电效率将直接决定组件的质量。组件的缺陷主要来源于电池片串联焊接环节。因此，组件的达标率主要取决于焊带与电池片的焊接效果。太阳能电池片组件主要缺陷有裂片、隐裂、虚焊、开焊、过焊、露白、断栅、短路、气泡、异物及脏污等；而除去气泡等少数缺陷外其他大部分缺陷均来自于焊接这一环节。
随着我国的太阳能产业的飞速发展，太阳能电池片组件产量已经达到全球总量的70％，在电池片串联焊接工艺上我国大部分企业已经采用自动串焊机，大大提高了生产效率，降低了劳动生产成本。但焊接机本身设计存在着一些不足，电池片焊接过程常常会出现一些裂片、隐裂、虚焊、开焊、过焊等情况。
早期，欧美等发达国家主导了自动串焊机领域，我国以前使用的几乎都是西班牙GAROSA BEL串焊机、德国西门子等太阳能电池片全自动串焊机，随着我国太阳能电池制造技术的提升，宁夏小牛太阳能电池片全自动串焊机、江苏无锡奥特维全自动串焊机也拥有了自己的品牌，并且不断进行改进和创新。
现有的电池片串焊机存在一些不足，例如焊带的使用方式与助焊剂喷涂方式。现有焊接机是把焊带缠绕成圈，通过机械手把焊带铺设于栅线之间进行焊接，但是焊带本身会带来一些脏污，比如一些细小颗粒处于焊带与电池片之间容易产生裂片和隐裂；再者，现有焊接机的喷涂方式是把助焊剂喷涂于电池片正反面，这样会使电池片产生缺陷(如脏污、遮光、光衰)的几率增大、影响美观，而且该喷涂方式使得机械结构复杂，增加了成本，并且助焊剂的腐蚀性会使机械零件产生腐蚀老化。
其他的一些改进助焊剂喷涂方法也存在一定局限性和缺点，如中国专利CN202607032 U公开的应用于太阳能电池片自动串焊机的互联条助焊剂装置，采用助焊剂浸没互联条焊带的方法，虽然免去了助焊剂喷涂装置，但是存在一些缺陷：半圆型不锈钢托轮导致焊带输送轨迹偏离不定，助焊剂没有采取保护措施易受污染且其易腐蚀机械装置，并且不适配于多栅线电池片焊接，且烘干通风设施不是很明确；故而此种装置不适于规模化的推广和使用。
目前的互联条清理工具还存在缺陷和局限性，如中国专利CN204602671U公开的TI串焊机互联条清理工具，采用在串焊机底部新设海绵清理焊带装置，该方法依附于串焊机而没有独立的装置，焊带上的粘性物质无法清除，故而此装置无法广泛的推广和使用。
发明内容
本发明的目的在于针对光伏组件的生产技术特点和生产过程中容易出现的焊接缺陷，提供一种适用于多栅线太阳能电池片自动串焊机的太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹的方法及装置。
太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹装置设有箱体、焊带清洗装置、助焊剂涂抹装置和焊带烘干装置；所述焊带清洗装置设有盒盖、清洗棉和盒盖支架，盒盖设有上盒盖和下盒盖，上盒盖与下盒盖啮合，清洗棉置于盒盖内，上盒盖上设有酒精清洗剂注入孔，盒盖的长边啮合处两侧设有焊带进口和焊带出口，盒盖由盒盖支架支撑；所述助焊剂涂抹装置设有右短杆固定滑轮、左短杆固定滑轮、长杆固定滑轮、助焊剂盛装箱、长短杆固定滑轮紧固装置、助焊剂盛装箱箱盖和助焊剂盛装箱箱盖拉手；所述焊带烘干装置设有烘干热吹风风扇、焊带出口、焊带和通风出口；焊带从箱体的焊带进口进入后依次经盒盖、右短杆固定滑轮、长杆固定滑轮、左短杆固定滑轮和烘干热吹风风扇并从箱体的焊带出口送出，通风进口和通风出口分别设于箱体下部左右两侧，烘干热吹风风扇设于箱体内，助焊剂盛装箱内设有内衬，助焊剂盛装箱箱盖上设有长短杆固定滑轮紧固装置、助焊剂盛装箱箱盖方形孔和助焊剂盛装箱箱盖拉手，内衬内注入助焊剂。
所述左短杆固定滑轮、右短杆固定滑轮和长杆固定滑轮上均设有V形槽，可平稳完成焊带的输送，可通过更换固定滑轮数量来完成多条焊带的输送，长杆固定滑轮在一定长度范围内可自由伸缩，方便焊带的更换；助焊剂盛装箱***部分由不锈钢材料构成，其内衬为耐腐蚀材料的PTFE(聚四氟乙烯)塑料；长短杆固定滑轮紧固装置一共有六处安装；助焊剂盛装箱箱盖方形孔可供多条焊带同时穿过，箱盖材料采用耐腐蚀塑料聚四氟乙烯，且箱盖两部分左右移动来达到打开和封闭的目的，以此来保护助焊剂免受外界污染。
助焊剂盛装箱内设有液位传感器，液位传感器安装位置与长杆固定滑轮达到最长长度时的高度持平，若助焊剂液位低于此高度则传感器报警。
焊带烘干装置，位于整个箱体的左侧半封闭部分，半封闭部分是为了通风而设之；烘干热吹风风扇既提供风源也提供热源，通风出口保证空气的循环流通。
太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹方法，包括以下步骤：
1)把焊带按路径铺设好，将焊带依次穿绕过焊带清洗装置、助焊剂涂抹装置、焊带烘干装置；
2)紧固焊带清洗装置的锁紧机构，注入酒精保证清洗棉湿润；
3)调节长杆固定滑轮的长度使之达到最长，此时整个长杆固定滑轮浸没于助焊剂中；
4)关闭助焊剂盛装箱箱盖，防止助焊剂受到外界物质的污染；
5)调节焊带烘干装置的加热温度和流动风速，加热温度设定范围为55～65℃，流动风速设定范围为4.5～5.5m/s；
6)启动串焊机装置，统计电池片焊接的各项缺陷率。
在步骤1)中，所述焊带的数量可依据电池片的栅线数量而定，包括3栅、4栅、5栅等。
在步骤5)中，所述加热温度最佳为60℃，流动风速最佳为5m/s。
本发明通过改进助焊剂的喷涂方式并添加焊带清洗装置，将其应用于太阳能自动串焊机中，降低太阳能电池片焊接缺陷率，降低生产成本。
本发明针对光伏组件的生产技术特点和生产过程中容易出现的焊接缺陷，整体设计为一个盒式箱体，内置焊带清洗、助焊剂涂抹及焊带烘干部分，结构紧凑、可靠性强、焊带传输精度高，且制作成本低廉、工人操作上手快。焊带清洗可减少焊带带来的脏污及减少电池片隐裂和裂片；该助焊剂涂抹方式彻底摆脱助焊剂喷涂模式，简化焊接机装置，降低助焊剂对电池片的影响，且焊接效果更加牢固和美观。经过大量的生产实验，确定了装置的最佳运行数据和参数设定范围。该装置能够有效降低电池片焊接缺陷率至0.2％(虚焊、开焊率控制在0.1％以下，裂片、隐裂率降低至0.1％)。
附图说明
图1为本发明太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹装置实施例的结构示意图。
图2为本发明太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹装置实施例的箱体翻转箱盖后的俯视示意图。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。
参见图1和2，本发明所述太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹装置实施例设有箱体3、焊带清洗装置、助焊剂涂抹装置和焊带烘干装置；所述焊带清洗装置设有盒盖5、清洗棉6和盒盖支架4，盒盖5设有上盒盖和下盒盖，上盒盖与下盒盖啮合，清洗棉6置于盒盖5内，上盒盖上设有酒精清洗剂注入孔20，盒盖5的长边啮合处两侧设有焊带进口121和焊带出口12，盒盖5由盒盖支架4支撑；所述助焊剂涂抹装置设有右短杆固定滑轮2、左短杆固定滑轮10、长杆固定滑轮9、助焊剂盛装箱15、长短杆固定滑轮紧固装置17、助焊剂盛装箱箱盖1和助焊剂盛装箱箱盖拉手19；所述焊带烘干装置设有烘干热吹风风扇11、焊带出口12、焊带13和通风出口14；焊带13从箱体3的焊带进口121进入后依次经盒盖5、右短杆固定滑轮2、长杆固定滑轮9、左短杆固定滑轮10和烘干热吹风风扇11并从箱体3的焊带出口12送出，通风进口7和通风出口14分别设于箱体3下部左右两侧，烘干热吹风风扇11设于箱体3内，助焊剂盛装箱15内设有内衬8，助焊剂盛装箱箱盖1上设有长短杆固定滑轮紧固装置17、助焊剂盛装箱箱盖方形孔18和助焊剂盛装箱箱盖拉手19，内衬8内注入助焊剂16。
所述左短杆固定滑轮10、右短杆固定滑轮2和长杆固定滑轮9上均设有V形槽，可平稳完成焊带的输送，可通过更换固定滑轮数量来完成多条焊带的输送，长杆固定滑轮9在一定长度范围内可自由伸缩，方便焊带的更换；助焊剂盛装箱***部分由不锈钢材料构成，其内衬为耐腐蚀材料的PTFE(聚四氟乙烯)塑料；长短杆固定滑轮紧固装置17一共有六处安装；助焊剂盛装箱箱盖方形孔18可供多条焊带同时穿过，箱盖材料采用耐腐蚀塑料聚四氟乙烯，且箱盖两部分左右移动来达到打开和封闭的目的，以此来保护助焊剂免受外界污染。
助焊剂盛装箱内设有液位传感器，液位传感器安装位置与长杆固定滑轮达到最长长度时的高度持平，若助焊剂液位低于此高度则传感器报警。
焊带烘干装置，位于整个箱体的左侧半封闭部分，半封闭部分是为了通风而设之；烘干热吹风风扇11既提供风源也提供热源，通风出口14保证空气的循环流通。
实施例1
1、把焊带按路径铺设好，具体是多条焊带(依据电池片的栅线数量而定，包括3栅、4栅、5栅等)依次穿绕过箱体中部右侧条带状焊带进口、盒盖内的清洗棉、右短杆固定滑轮V型槽、助焊剂盛装箱箱盖右侧方形孔、长杆固定滑轮V型槽、助焊剂盛装箱箱盖左侧方形孔、左短杆固定滑轮V型槽、烘干室、箱体中部左侧条带状焊带出口。
2、紧固清洗装置的锁紧机构，使得焊带经过清洗棉时有足够的摩擦力；注入酒精保证清洗棉湿润以清洗焊带的粘附物。
3、调节长杆固定滑轮长度使之达到最长，此时整个滑轮浸没于助焊剂中(助焊剂盛装箱内置有液位传感器，防止助焊剂液面低于焊带的高度)。
4、关闭助焊剂盛装箱箱盖，防止助焊剂受到外界物质的污染。
5、控制烘干装置的加热功率和流动风速，加热功率控制温度为60℃，流动风速为3档(相当于5m/s)。
6、启动串焊机，统计电池片焊接的各项缺陷率。
7、电池片焊接总缺陷率为0.2％，虚焊、开焊率为0.08％，裂片、隐裂率为0.1％。
实施例2
工艺过程同实施例1，焊带清洗装置不添加酒精清洗剂，烘干装置的加热功率控制温度为50℃，流动风速为4档(相当于3m/s)。启动串焊机，统计电池片焊接的各项缺陷率。电池片焊接总缺陷率为0.4％，虚焊、开焊率为0.18％，裂片、隐裂率为0.20％。
实施例3
工艺过程同实施例2，焊带清洗装置支架不紧固(装置无清洗作用)，烘干装置的加热功率控制温度为40℃，流动风速为5档(相当于1m/s)。启动串焊机装置，统计电池片焊接的各项缺陷率。电池片焊接总缺陷率为0.55％，虚焊、开焊率为0.20％，裂片、隐裂率为0.34％。
实施例4
工艺过程同实施例3，焊带清洗装置支架不紧固(装置无清洗作用)，烘干装置的加热功率控制温度为60℃，流动风速为0档(相当于0m/s)。启动串焊机装置，统计电池片焊接的各项缺陷率。电池片焊接总缺陷率为0.60％，虚焊、开焊率为0.21％，裂片、隐裂率为0.37％。
实施例5
工艺过程同实施例4，焊带清洗装置支架不紧固(装置无清洗作用)，烘干装置的加热功率为0，控制温度为室温(25℃)，流动风速为0档(相当于0m/s)。启动串焊机装置，统计电池片焊接的各项缺陷率。电池片焊接总缺陷率为0.8％，虚焊、开焊率为0.30％，裂片、隐裂率为0.45％。
实施例6
工艺过程同实施例5，焊带清洗装置支架紧固(装置有清洗作用，同时加入酒精)，烘干装置的加热功率控制温度为70℃，流动风速为0档(相当于0m/s)。启动串焊机装置，统计电池片焊接的各项缺陷率。电池片焊接总缺陷率为0.40％，虚焊、开焊率为0.18％，裂片、隐裂率为0.18％。
实施例7
工艺过程同实施例6，焊带清洗装置支架紧固(装置有清洗作用，同时加入酒精)，烘干装置的加热功率为0，控制温度为室温(25℃)，流动风速为3档(相当于5m/s)。启动串焊机装置，统计电池片焊接的各项缺陷率。电池片焊接总缺陷率为0.40％，虚焊、开焊率为0.20％，裂片、隐裂率为0.16％。
Claims (7)
1.太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹装置，其特征在于设有箱体、焊带清洗装置、助焊剂涂抹装置和焊带烘干装置；所述焊带清洗装置设有盒盖、清洗棉和盒盖支架，盒盖设有上盒盖和下盒盖，上盒盖与下盒盖啮合，清洗棉置于盒盖内，上盒盖上设有酒精清洗剂注入孔，盒盖的长边啮合处两侧设有焊带进口和焊带出口，盒盖由盒盖支架支撑；所述助焊剂涂抹装置设有右短杆固定滑轮、左短杆固定滑轮、长杆固定滑轮、助焊剂盛装箱、长短杆固定滑轮紧固装置、助焊剂盛装箱箱盖和助焊剂盛装箱箱盖拉手；所述焊带烘干装置设有烘干热吹风风扇、焊带出口、焊带和通风出口；焊带从箱体的焊带进口进入后依次经盒盖、右短杆固定滑轮、长杆固定滑轮、左短杆固定滑轮和烘干热吹风风扇并从箱体的焊带出口送出，通风进口和通风出口分别设于箱体下部左右两侧，烘干热吹风风扇设于箱体内，助焊剂盛装箱内设有内衬，助焊剂盛装箱箱盖上设有长短杆固定滑轮紧固装置、助焊剂盛装箱箱盖方形孔和助焊剂盛装箱箱盖拉手，内衬内注入助焊剂。
2.如权利要求1所述太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹装置，其特征在于所述左短杆固定滑轮、右短杆固定滑轮和长杆固定滑轮上均设有V形槽。
3.如权利要求1所述太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹装置，其特征在于助焊剂盛装箱内设有液位传感器，液位传感器安装位置与长杆固定滑轮达到最长长度时的高度持平。
4.如权利要求1所述太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹装置，其特征在于所述焊带烘干装置位于整个箱体的左侧半封闭部分。
5.太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹方法，其特征在于包括以下步骤：
1)把焊带按路径铺设好，将焊带依次穿绕过焊带清洗装置、助焊剂涂抹装置、焊带烘干装置；
2)紧固焊带清洗装置的锁紧机构，注入酒精保证清洗棉湿润；
3)调节长杆固定滑轮的长度使之达到最长，此时整个长杆固定滑轮浸没于助焊剂中；
4)关闭助焊剂盛装箱箱盖，防止助焊剂受到外界物质的污染；
5)调节焊带烘干装置的加热温度和流动风速，加热温度设定范围为55～65℃，流动风速设定范围为4.5～5.5m/s；
6)启动串焊机装置，统计电池片焊接的各项缺陷率。
6.如权利要求5所述太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹方法，其特征在于在步骤1)中，所述焊带的数量依据电池片的栅线数量而定，包括3栅、4栅、5栅。
7.如权利要求5所述太阳能电池片焊带自动清洗与助焊剂涂抹方法，其特征在于在步骤5)中，所述加热温度为60℃，流动风速为5m/s。
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