密栅光伏组件生产中的拼接工艺研究

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作者：廉佳林，申燕，姚旭

摘要：密栅组件敷设返修工艺（旧工艺）进度缓慢，同时，返修合格率偏低，影响了生产的稳定性。因此， 针对密栅组件的敷设返修工艺，提出了优化措施，摒除原来全部拆卸的旧工艺，采用焊带与焊带相连接的新方式进行返修。采用新工艺后，提高了车间生产产能，同时提高了返修合格率，为我司密栅光伏组件在全国的领先地位打下基础。

引言 

密栅组件电池片，采用12条栅线设计。与常规组件相比，密栅组件拥有独特的优势，其具有更高的发电效率和更长的发电时间，从而增加整个系统的发电量；在低福照度的条件下，依旧表现优异；在降低组件串联电阻的同时，能更好地提升组件的输出 功率，也降低了组件在正常工作条件下因内部隐裂 形成的热阻几率。

然而，由于技术水平、成熟度等原因，生产中敷设环节现有的工艺，严重影响着产能及 质量的提升。 敷设是光伏组件生产中的重要环节，敷设工艺 的优劣直接影响着光伏组件的产出及产品质量。自动排版机的使用，很大程度上提高了敷设速度，解决了敷设的一致性，避免了因人为操作不当带来的质 量问题。但经前道EL测试后发现，排版机自动敷设后，仍有少部分组件存在裂片、短路等不良现象， 需要进行人工返修。 

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问题现状 

敷设返修工艺简图（旧工艺）如图１所示，黑色为不良电池片，需要将与其相连的焊带拆卸开（红色线条翘起），换上良片后，再将焊带重新焊接（红线条放下）（图１），实物图为正在焊接的过程（图２）。 人工返修密栅组件时，存在一系列以下问题。 

１）每片密栅电池片焊接互连条数量为12根，返修过程需要将互连条全部拆卸，之后重新焊接，整个过程中需要焊接／拆卸焊带共计60根，耗时56 min；

２）电池片表面的焊带经拆卸后，表面银浆出现破损，后经焊接后出现虚焊的几率大大增加； 

３）互连条经过一次焊接后，焊带表面的锡铅合金均匀性发生变化，二次焊接后极易造成虚焊； 

４）密栅焊带直径仅为0.4ｍｍ，单片返工涉及到的数量达60根，这对员工来说都是极大的考验， 若出现连接错误，将会直接导致短路。 以上问题，一方面影响敷设返修进度，造成现场 待返修组件“堆积如山”；另一方面，影响了生产的稳 定性，使敷设返修合格率偏低。基于以上问题现状， 对密栅返修工艺进行了优化。 

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工艺优化 

2.1 密栅返修的主要原因 

根据观察统计，返修主要原因为短路和虚焊。 短路，即因焊带连接错误，导致局部电池反接／短接（如图３、图４所示）。短路主要需解决的问题是减 少员工的工作量，减少失误几率，同时对返修作业进行彻底修改，杜绝接错的现象。

2.2 虚焊的改进 

虚焊，即因互连条与电池片电极接触不牢固，引起的电性能损失（如图５、图６所示）。

由于0.4ｍｍ 规格的焊带经不起二次焊接，所 以需要在不进行二次焊接的基础上进行优化，经摸索，提出焊带与焊带相连接的方式。焊带接焊带的 方式经过工艺实践，考虑组件外观及可行性后，最佳解决办法如图７所示。

从图７所知，将1、2两处焊带丝剪断，将不良电池片直接拿起，对虚焊位置返修后，放置原位置，用焊带丝进行两边衔接。具体操作步骤如图８所示。

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实验讨论 

现场选取四班作为实验班组，优先使用新工艺进行敷设返修，通过连续三天的培训后，四班敷设返修人员掌握了新的作业方法，同时对比三班和四班 数据，结果如下。 图９为第12周两班产出率对比，表１为第12周生产情况对比（敷设返修段完工时间、层压异常、 终测异常等）。

我们可以看出四班的生产情况要明显优于三班。 

优化工艺推广后，每月各项指标均有所提升。 如表２所示。 

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结论 

优化后的敷设返修工艺在实际使用中效果显著，单片返修用时从56min 降低至3min，速度提高19倍，达到预期目标；敷设返修合格率从平均值 85%提高至96%，每日可减少不合格组件9块，达 到预期目标。敷设返修速率的提升，不仅提高员工工作效率外，更重要的是解决了敷设返修进度顽固、 产能难以提升的瓶颈问题，给企业带来了经济效益。 随着工艺的不断改进，更进一步稳定了我司密栅光伏组件生产在全国的领先地位。

来源：山西潞安太阳能科技有限责任公司

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