一种激光焊接光伏焊带制网方法技术

本发明专利技术公开了一种激光焊接光伏焊带制网方法，包括以下步骤：沿光伏电池片成串方向排布主栅焊带，沿垂直于主栅焊带方向排布辅栅焊带；将排布好的光伏焊带移至激光焊接机构下方且位于场镜后焦面的焊接区域，并通过局部弹性施压使焊带各交点贴合紧密；焊接激光束依次经过准直透镜以及分光组件进入振镜，经振镜反射后进入场镜聚焦至合适大小并按预设焊接轨迹对焊带交点进行焊接；焊接完毕的光伏焊带网由预先敷设于光伏电池片上的胶黏剂固定辅栅焊带，以使辅栅焊带将主栅焊带压在光伏电池片表面并实现电性连接。本发明专利技术有效避免因传统面加热焊接加热区域大、热量高、可控性差而导致的虚焊、过焊等问题，减小热应变，同时提升焊接速度与良率。度与良率。度与良率。

【技术实现步骤摘要】
一种激光焊接光伏焊带制网方法


[0001]本专利技术涉及焊带制网
，尤其涉及一种激光焊接光伏焊带制网方法。

技术介绍

[0002]常规的光伏电池片连接工艺中，光伏焊带通过红外焊接、电磁感应、热风加热等方式直接与电池片主栅焊接，连接位置热应力较大，容易产生焊点虚焊、脱焊，电池片破损、隐裂等问题，影响焊接良率与组件质量。而光伏电池片的零应力串联工艺中，电池片采用无主栅设计，通过直接将焊带固定于电池片上并保证焊带与细栅线电性连接，既实现了光伏组件的导电功能，又可以降低银浆用量，进而降低组件成本，具有很大的技术优势和应用前景。
[0003]在零应力串联工艺中，关键的技术要求为，将焊带固定于电池片上与细栅紧密接触，且不能采用直接的、刚性的连接。采用将光伏焊带焊接制成网状结构，通过辅栅焊带施加预设压力，将主栅焊带压在电池片上是一种较好的实现方式，材料来源现成，工艺路线简洁，其难点在于光伏焊带制网的良率与产能。
[0004]常规的光伏焊带制网采用红外灯管加热的方式焊接焊带交点，热影响区域大，温度高，需要额外降温，焊接速度慢。且整体加热的方式难以针对各焊点焊接条件的差异进行调节，容易出现虚焊、过焊问题，制网良率不高。此外，粗放的加热方式使得光伏焊带网热应变较大，易导致变形，影响制网质量。
[0005]因此，需要设计一种激光焊接光伏焊带制网方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0006]为克服上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种激光焊接光伏焊带制网方法，有效避免因传统面加热焊接加热区域大、热量高、可控性差而导致的虚焊、过焊等问题，减小热应变，同时提升焊接速度与良率。
[0007]为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种激光焊接光伏焊带制网方法，包括以下步骤：
[0008]S1：光伏焊带排布：所述光伏焊带包括主栅焊带以及辅栅焊带，沿光伏电池片成串方向排布若干主栅焊带，若干组辅栅焊带沿垂直于主栅焊带的方向设置，主栅焊带与辅栅焊带的交点即为需焊接的焊带交点；
[0009]S2、光伏焊带焊接准备：将排布好的光伏焊带移至激光焊接机构下方的焊接区域，通过调控激光焊接机构的高度使光伏焊带位于场镜后焦面位置，并对排布放置好的光伏焊带上的焊带交点位置施压，使主栅焊带与辅栅焊带的焊带交点处充分接触以及贴合；
[0010]所述激光焊接机构包括依次连接设置的激光器、光路腔体、准直透镜、振镜以及场镜，激光器连接所述光路腔体的入光接口，所述光路腔体内安装的准直透镜能够将激光束汇聚为近平行光，近平行光经过所述振镜的反射后由振镜下部连接的场镜进行聚焦，形成用于焊接光伏焊带的焊接光斑。
[0011]其中，所述准直透镜可以调节前后位置，从而实现焊接位置焊接光斑大小的调控，所述振镜可以调节XY两个方向的角度，从而实现焊接光斑位置的调控。
[0012]S3、激光焊接：激光焊接机构开始工作，激光束由激光器发出，并依次经过光路腔体内的准直透镜以及分光组件后进入振镜内，所述振镜按预设焊接坐标依次转动至特定角度，使激光束经振镜反射后进入场镜聚焦成多个合适大小的焊接光斑，从而对各个焊带交点位置进行激光焊接；
[0013]所述分光组件包括位于光路腔体内的分束器以及位于所述分束器反射光路一侧的反射镜，所述分束器与激光束的出射方向呈45
°
倾斜设置，从激光器中发出的一束激光束经过分光组件的透射与反射分为两束且均射入镜片组一中，并经过镜片组一的反射后以不同角度射入镜片组二中，镜片组一与镜片组二均位于振镜内，其具体的安装结构为现有技术，在此不进赘述，经过振镜下方的场镜聚焦后形成两个焊接光斑，对光伏焊带上的其中两个交点进行同时焊接，有效提高光伏焊带的焊接速度。
[0014]S4、后续工艺：将焊接完毕的光伏焊带网搬出，通过预先敷设于所述光伏电池片上的胶黏剂固定辅栅焊带，以使辅栅焊带能将主栅焊带压在光伏电池片表面。
[0015]若干组辅栅焊带交错排列在主栅焊带的上表面以及下表面，且每组辅栅焊带设置为两根。
[0016]S2中排布好的光伏焊带按照上下次序依次叠放在焊接区域的焊接载具上。
[0017]其中，所述焊接载具包括治具基板以及若干位于其上的治具板与衬板，所述治具板上开设有若干供主栅焊带以及辅栅焊带放置的V槽，所述衬板上设置有若干承载主栅焊带的V槽，通过设置V槽对主栅焊带以及辅栅焊带的放置位置进行限定，保证后续焊接的稳定性。
[0018]所述治具板上表面设置有若干与光伏焊带上的交点位置相对应的让位孔以及若干供探针插入的让位槽，通过设置镂空的让位孔有效防止吸热及焊接后光伏焊带与焊接载具粘连。
[0019]S2中通过设置压针升降机构对光伏焊带上的各个焊带交点施压，施压位置具体为各个焊带交点两侧，且作用在位于最上方的主栅焊带或辅栅焊带上，以使上下两个焊带在焊带交点处紧密贴合。
[0020]所述压针升降机构包括由外部升降机构驱动并朝向靠近或远离光伏焊带的方向移动的压针升降板、若干位于压针升降板下表面的压针压板以及探针，每个所述探针均通过一弹性机构与压针压板的下表面相连接，当主栅焊带位于辅栅焊带上方时，探针下压时的压力施加在焊带交点两侧的主栅焊带上，当辅栅焊带位于主栅焊带上方时，探针下压时的压力则施加在焊带交点侧边的辅栅焊带上，通过给每个探针配备单独的弹性机构，使所述探针在下压后能够自由伸缩，此处弹性机构可以为弹簧，保证上方焊带与下方焊带的焊带交点处完全贴合，充分接触，保证焊接的稳定性。
[0021]所述压针升降板以及压针压板上分别设置有若干供激光束通过的透光通槽以及透光孔，通过设置透光通槽以及透光孔保证激光束能够对每个焊带交点进行焊接，保证焊接效率。
[0022]所述分光组件包括相对设置的分束器以及反射镜，从激光器中发出的激光束一部分经过分束器透射直接进入振镜中的镜片组一中，另一部分经过分束器反射后进入反射镜
中，并通过反射镜的二次反射后进入镜片组一中，两部分激光束经过镜片组一的反射后以不同角度射入镜片组二中，最后经过振镜下方的场镜聚焦后形成两个焊接光斑，对光伏焊带上的其中两个交点进行同时焊接，有效提高光伏焊带的焊接速度，提高产能。
[0023]所述主栅焊带与辅栅焊带为带有涂层的铜焊带，所述涂层为金属层或合金层，所述涂层的熔点为120～160℃，所述主栅焊带与辅栅焊带的横截面为圆形，且直径为0.1mm～0.3mm。
[0024]S4中所述光伏电池片与辅栅焊带分别位于主栅焊带上的不同侧，若干所述光伏电池片与制成的光伏焊带网依次相连，制成光伏电池片串。
[0025]S3中在打标软件中绘制焊接点以及焊接轨迹，使聚焦点运动轨迹为直径0.1mm～1.5mm的螺旋线，且所述聚焦点的直径为0.25mm～1.4mm，所述螺旋线的螺距为0.05mm～0.3mm，焊接速度为50mm/s～300mm/s，焊接次数设为1次，通过采用螺旋线的轨迹，有效分散焊带交点位置的焊接热量，使该处的熔锡量恰当，焊接强度稳定，确保了较宽的工艺窗口，避免出现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光焊接光伏焊带制网方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：光伏焊带排布：所述光伏焊带(4)包括主栅焊带(41)以及辅栅焊带(42)，沿光伏电池片(5)成串方向排布若干主栅焊带(41)，若干组辅栅焊带(42)沿垂直于主栅焊带(41)的方向设置，主栅焊带(41)与辅栅焊带(42)的交点即为需焊接的焊带交点；S2、光伏焊带焊接准备：将排布好的光伏焊带(4)移至激光焊接机构(1)下方的焊接区域，通过调控激光焊接机构(1)的高度使光伏焊带(4)位于场镜(15)后焦面位置，并对排布放置好的光伏焊带(4)上的焊带交点位置施压，使主栅焊带(41)与辅栅焊带(42)的焊带交点处充分接触以及贴合；S3、激光焊接：激光焊接机构(1)开始工作，激光束由激光器(11)发出，并依次经过光路腔体(12)内的准直透镜(13)以及分光组件后进入振镜(14)内，所述振镜(14)按预设焊接坐标依次转动至特定角度，使激光束经振镜(14)反射后进入场镜(15)聚焦成多个合适大小的焊接光斑，从而对多个焊带交点位置同时进行激光焊接；S4、后续工艺：将焊接完毕的光伏焊带网搬出，通过预先敷设于所述光伏电池片(5)上的胶黏剂固定辅栅焊带(42)，以使辅栅焊带(42)能将主栅焊带(41)压在光伏电池片(5)表面。2.根据权利要求1所述的一种激光焊接光伏焊带(4)制网方法，其特征在于：若干组辅栅焊带(42)交错排列在主栅焊带(41)的上表面以及下表面，且每组辅栅焊带(42)设置为两根。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁乾坤，秦云，金凯文，
申请(专利权)人：苏州沃特维自动化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：