先焊接後分離的製備太陽能電池組件的方法
2023-05-06 11:17:36
專利名稱：先焊接後分離的製備太陽能電池組件的方法
技術領域：
本發明涉及太陽能光伏電池組件加工技術，具體涉及一種以印刷電路貼片工藝製備太陽能電池組件的方法，適用於太陽能光伏電池組件加工。
背景技術：
目前，以印刷電路貼片工藝製備太陽能電池組件的技術(即SMT-表面安裝技術)廣泛應用，具有自動化程度高、質量易於控制、生產效率高，且勞動條件好等優點。所謂SMT， 是將表面貼裝元器件貼、焊到PCB板表面規定位置上的電路裝聯技術。參見圖3，製備太陽能電池組件所採用太陽能晶片1的正電極6和負電極8製作在太陽能電池晶片2的同一面上。以美國SUNPER公司為代表的新型高效太陽能晶片，對於不同型號，其正電極寬度約為 0. 9 1. 5mm，負電極寬度約為0. 23 0. 4mm,正、負電極間的間距約為0. 2 0. 37mm。每一組電極可提供的電壓約為0. 6V，通過串聯可提供更高電壓；選取不同的長度，可供不同的電流；通過並聯，可提供更大的電流。因此，根據不同的設計需要，每一個太陽能晶片可以為切割成長度是30 40mm或40 50mm的太陽能小晶片2 (如圖1所示)，每一個太陽能小晶片2要至少有一組正負電極，如雙電極、三電極、四電極等多電極的太陽能小晶片，然後再貼裝在PCB板1上進行串、並聯，得到所需的電流、電壓。在進行貼片工藝時，首先在PCB 板1的焊盤上塗布焊錫膏，再將太陽能小晶片2 (正負電極)準確地放到塗有焊錫膏的焊盤上，通過加熱PCB板直至焊錫膏熔化，冷卻後便實現了太陽能小晶片2與PCB板1之間的連接。上述工藝過程存在以下兩個問題
1、分別將各個太陽能小晶片放到塗有焊錫膏PCB板上，並與焊盤精確對位，不僅工作效率很低，而且各個太陽能小晶片之間留有不規則的間距3 (參見圖1)，佔用了有效面積， 也影響美觀；
2、由於太陽能晶片的正電極寬度及正負電極的間距Ll較小，在焊接時很容易造成正負電極之間短路(正負電極的焊點7、9與相鄰電極的距離為Li，參見圖3)，增加返修率或成品率，增加生產成本。
發明內容
本發明的目的是在於提供了一種製備太陽能電池組件的方法，以解決現有技術存在的不僅工作效率很低，而且各個太陽能小晶片之間留有不規則的間距，佔用了有效面積， 也影響美觀；在焊接時很容易造成正負電極之間短路，增加返修率或成品率，增加生產成本的問題。本發明的技術方案是一種先焊接後分離的製備太陽能電池組件的方法，其特徵在於，包括以下步驟
A、在PCB板上數個區域分別製作一組與太陽能晶片一側的正負電極對應的正負極焊盤及其連接線；
B、在PCB板上先刷上助焊劑，再通過鋼網0.15mm厚的鋼網的開孔給PCB板上相對應的每個焊盤漏刷錫膏；
C、用貼片機或手動貼片工具將數個對應於PCB板上數個區域的整體太陽能晶片放於對應的PCB板焊接位，整體太陽能晶片的各個區域之間事先設有劃痕；
D、用回流焊機將太陽能晶片焊接在PCB板上；
E、在整體太陽能晶片的各個區域之間的劃痕處加壓，使整體太陽能晶片分裂為相互獨
立的一組。所述的劃痕採用雷射劃片機劃出。還包括步驟
F、通過模擬太陽光對焊接後的太陽能組件的電流及電壓進行測試；
G、通過加熱平臺對不合格太陽能組件進行維修。在所述的太陽能晶片一側的正負電極製作一層絕緣層，並在該絕緣層上去除或留出裸露該太陽能晶片的正負電極的焊點，相鄰的該焊點之間錯開一段距離，避免焊接時相鄰太陽能晶片的正負電極之間短路。本發明與現有技術相比，具有以下有益效果採用將大太陽能晶片焊接後再分離的方法，可以提高几倍的工效，而且分離後各個太陽能小晶片之間僅留下裂縫，宏觀間距幾乎為零，減小了佔用面積，整齊美觀；採用絕緣層將焊點間距拉大很多，完全避免了焊接時正負電極之間短路，大大降低了返修率，提高了成品率，降低了生產成本。
圖1是現有技術多片太陽能晶片在PCB板上的焊接分布示意圖； 圖2是採用本發明工藝的太陽能晶片在PCB板上的焊接分布示意圖3是現有技術的太陽能晶片的正負電極上的焊點與相鄰電極間距的示意圖； 圖4是採用本發明工藝的太陽能晶片的正負電極上的焊點與相鄰焊點的間距示意圖； 圖5是本發明晶片加壓分離裝置的結構示意圖。
具體實施例方式參見圖2和圖4，本發明一種製備太陽能電池組件的方法，其特徵在於，包括以下步驟
A、在PCB板上數個區域分別製作一組與太陽能晶片一側的正負電極對應的正負極焊盤及其連接線(常規工藝)。B、在PCB板上先刷上助焊劑，再通過鋼網0. 15mm厚的鋼網的開孔給PCB固定板上
相對應的每個焊盤漏刷錫膏(常規工藝)。C、用貼片機或手動貼片工具將數個對應於PCB板上數個區域的整體太陽能晶片 2'放於對應的PCB板1的焊接位，整體太陽能晶片2'的各個區域之間事先雷射劃出劃痕 4 (創新工藝)。D、用回流焊機將太陽能晶片焊接在PCB板上(常規工藝)；
E、在整體太陽能晶片2'的各個區域之間的劃痕4處加壓(採用手工或圖5所示的專用的裝置均可)，使整體太陽能晶片分裂為相互獨立的一組(創新工藝)。此時的劃痕4成斷開的裂縫(裂紋)。
採用將大太陽能晶片焊接後再分離的方法，可以提高几倍的工效，而且分離後各個太陽能小晶片之間僅留下裂縫，宏觀間距幾乎為零，比圖1中減小了佔用面積5 (參見圖 2)，整齊美觀。圖5所示的專用的晶片加壓分離裝置的結構包括底板11、滑杆12、移動壁13、壓頭 14、支撐塊15和驅動裝置(未圖示)，兩根滑杆12豎向連接在底板11的兩邊，水平的移動壁 13的兩端滑動連接在兩根滑杆12上，並在驅動裝置的驅動上下移動。在移動壁13上連接幾個與晶片2上的劃痕4對應的板狀、下端有錐形頭的壓頭14。晶片加壓分離裝置可以獨立設置，也可設在回流焊機的出口，流水作業。還包括步驟
F、通過模擬太陽光對焊接後的太陽能組件的電流及電壓進行測試；
G、通過加熱平臺對不合格太陽能組件進行維修。本發明還可在所述的太陽能晶片2有電極的一側的製作一層絕緣層10 (參見圖 4)，並在該絕緣層10上去除或留出裸露該太陽能晶片的正負電極的焊點7和9，相鄰的該焊點之間錯開一段距離L2，避免焊接時相鄰太陽能晶片1的正負電極之間短路。所述的絕緣層的材質採用現有的絕緣漆，根據絕緣漆的性能採用影像曝光刻蝕 (常規的光刻工藝)或常規的高精度噴塗工藝製作。
權利要求
1.一種先焊接後分離的製備太陽能電池組件的方法，其特徵在於，包括以下步驟A、在PCB板上數個區域分別製作一組與太陽能晶片一側的正負電極對應的正負極焊盤及其連接線；B、在PCB板上先刷上助焊劑，再通過鋼網0.15mm厚的鋼網的開孔給PCB板上相對應的每個焊盤漏刷錫膏；C、用貼片機或手動貼片工具將數個對應於PCB板上數個區域的整體太陽能晶片放於對應的PCB板焊接位，整體太陽能晶片的各個區域之間事先設有劃痕；D、用回流焊機將太陽能晶片焊接在PCB板上；E、在整體太陽能晶片的各個區域之間的劃痕處加壓，使整體太陽能晶片分裂為相互獨立的一組。
2.根據權利要求1所述的先焊接後分離的製備太陽能電池組件的方法，其特徵在於， 所述的劃痕採用雷射劃片機劃出。
3.根據權利要求1所述的先焊接後分離的製備太陽能電池組件的方法，其特徵在於， 還包括步驟F、通過模擬太陽光對焊接後的太陽能組件的電流及電壓進行測試；G、通過加熱平臺對不合格太陽能組件進行維修。
4.根據權利要求1所述的先焊接後分離的製備太陽能電池組件的方法，其特徵在於， 在所述的太陽能晶片一側的正負電極製作一層絕緣層，並在該絕緣層上去除或留出裸露該太陽能晶片的正負電極的焊點，相鄰的該焊點之間錯開一段距離，避免焊接時相鄰太陽能晶片的正負電極之間短路。
全文摘要
一種製備太陽能電池組件的方法，包括步驟在PCB板上先刷上助焊劑，再給PCB固定板上相對應的每個焊盤刷錫膏；將數個對應於PCB板上數個區域的整體太陽能晶片放於對應的PCB固定板焊接位，整體太陽能晶片的各個區域之間事先設有劃痕；將太陽能晶片焊接在PCB板上；在整體太陽能晶片的各個區域之間的劃痕處加壓，使整體太陽能晶片分裂為相互獨立的一組。本發明的有益效果採用將大太陽能晶片焊接後再分離的方法，可以提高几倍的工效，減小了佔用面積，整齊美觀；採用絕緣層將焊點間距拉大很多，完全避免了焊接時正負電極之間短路，大大降低了返修率，提高了成品率，降低了生產成本。
文檔編號H01L31/18GK102185036SQ20111011662
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月6日 優先權日2011年5月6日
發明者陳文良, 陳滄國, 黃漢忠 申請人:文創太陽能(福建)科技有限公司