一种新型多主栅太阳能电池组件返修工具及其返修方法与流程

本发明属于太阳能电池组件生产技术领域，尤其是涉及一种新型多主栅太阳能电池组件返修工具及其返修方法。

背景技术：

多主栅电池片返修行业内普遍采取常规扁平焊带电池片返修工艺，使用平口电烙铁依次对待返修电池片上的扁平焊带进行加热分离，然后选取外观、性能质量良好且电性能一致的相同规格电池片在待返修位置进行电池片铺设更换，使用扁平烙铁在一定的温度、压力下对电池片进行二次焊接，在电池片电极与涂锡焊带之间实现良好的合金化连接。

现有的多主栅电池片返修方法存在以下不足之处：1、整个拆除nok电池片过程很容易伤及前后电池片造成二次损坏风险；2、整个返修过程没有任何工装器具对操作进行规范；3、扁平焊带返修过程中二次或多次加热将导致其表面锡层流失，进而影响返修效果和质量；4、更换焊接nok电池片过程中，高温烙铁头在电池片表面需依次焊接超百个焊点，电池片极易局部受热或过压导致隐裂、破片风险。

为此，我们提出一种新型多主栅太阳能电池组件返修工具及其返修方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述电池片极易局部受热或过压导致隐裂、破片风险的问题，提供一种可提高多主栅返修工序效率和返修合格率的新型多主栅太阳能电池组件返修工具及其返修方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种新型多主栅太阳能电池组件返修工具，包括压持定位主体，所述压持定位主体由左右对称的多个导热分支排列组成，所述压持定位主体上下对称连接半圆捏持把手，所述导热分支的侧壁上设有半圆形焊接孔位，所述焊接孔位对应前后电池片与返修替换电池片焊接连接部位，所述导热分支内固定嵌设有电热棒，所述电热棒通过耐高温信号线缆与单片机连接，所述单片机通过固有温控程序对电热棒温度进行实时反馈控制调整，实时温度可通过单片机的实现模块实时显示。

在上述的新型多主栅太阳能电池组件返修工具中，所述半圆捏持把手分别于压持定位主体两侧固定连接，所述压持定位主体由左右对称共计13排导热分支组成，多个所述导热分支等距设置，所述半圆形焊接孔位距离导热分支首尾均为5mm，多个所述半圆形焊接孔位两两组成直径8-10mm贯通焊接圆孔，所述导热分支内均设有中空圆孔，所述中空圆孔内安装有电热棒，所述电热棒分别与单片机通过耐高温信号线缆相连用于精确控制电热棒温度，所述单片机上设置可精确手动调整的温度数显模块且数据可实时显示。

在上述的新型多主栅太阳能电池组件返修工具中，所述压持定位主体长为200mm、宽为200mm、高为15mm，所述压持定位主体由镁合金材料制成。

在上述的新型多主栅太阳能电池组件返修工具中，所述导热分支与压持定位主体交叉连接，且所述导热分支的厚度高于压持定位主体，各所述导热分支间的间距为1-1.2mm。

在上述的新型多主栅太阳能电池组件返修工具中，所述导热分支为中空结构，且所述中空直径为5.0-7.0mm。

在上述的新型多主栅太阳能电池组件返修工具中，所述电热棒长度为200mm、直径为5mm、额定功率为100w。

在上述的新型多主栅太阳能电池组件返修工具中，所述单片机与电热棒双向信息反馈，所述电热棒实时反馈实际温度给单片机，所述单片机根据设定温度上下限以及接收到的实时温度反馈进行自动调节。

本发明还提供了一种新型多主栅太阳能电池组件的返修方法，包括以下步骤：

s1，将多主栅电池串放置在底板加热平台进行前期预热，加热平台温度控制在55-65℃，使电池串与加热平台全面接触，首先使用斜口钳在需返修电池片相邻一侧电池片距离电池边缘8-10mm位置将焊带依次剪断分离。

s2，使用斜口钳在需返修电池片另一侧距离电池边沿距离10-15mm位置将焊带依次剪断分离，人工将需返修电池片从串列中取出。

s3，选取外观和el均测试合格电池片正面朝上，由背面引出的涂锡焊带长度控制在15-17mm，由正面的引出的涂锡焊带不超出电池片边沿，将目标电池片按照对应的正负极性正确放置于电池串列中，电池片前后左右位置居中，目标电池片与相邻电池片涂锡焊带重合区域保持在4-6mm之间。

s4，将返修焊接模具接通电源，调整温度控制在60℃，与底板加热温差尽量少，将焊接模具垂直放置在待返修目标电池片上，使电池片主栅焊带位置处于焊接模具导热支架间隙处，焊接模具头尾贯通圆孔位于目标电池片与相邻电池片焊带重合连接位置。

s5，设置焊台温度为350℃，使用4c/5c手持式烙铁焊头分别通过焊接模具贯通圆孔位置下压接触涂锡焊带重合接连部分，焊接时间不小于2s，待涂锡焊带表面锡层完全融化填满接触空隙后迅速撤离烙铁头，使焊接部分迅速自然冷却固化。

s6，根据上述方法依次通过焊接模具的二十四个贯通圆孔对相应位置的焊带重合连接区域进行有效焊接，要求焊接接触部分的涂锡焊带在水平方向上重合，不能垂直叠加。

s7，电池片返修完成后将焊接模具去除，观察焊接位置有无虚焊、脱焊、漏焊等焊接质量异常，确定无误后将整串电池阵列按照正负极要求排列在电池矩阵中，完成单片电池返修作业。

与现有的技术相比，本新型多主栅太阳能电池组件返修工具及其返修方法的优点在于：

1、多主栅突破性设计组件的串联电阻更低，且光生电流更高，同时具备正面银浆的用量更低、可靠性更高的优良性能。

2、多主栅区别于传统主栅与焊带的设计，多主栅设计使得栅线的残余应力有效降低，电池出现隐裂的几率大大降低；由于栅线间隔小，降低了电池片因隐裂、碎片造成多主栅电池功损衰减的程度，能继续保持较好的发电表现。

3、加热棒及其空间排布决定其具有良好的温度场和均匀的热量分布，有利于电池片受热均匀减少局部温度过高引起的质量隐患，且可通过单片机自动控制系统，对末端温度反馈及时调整，使温度可调可控。

4、创新性的针对多主栅电池片的返修工艺步骤方法，可靠性高、效率高，可实现量产返修。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的平面图及外接控制系统图；

图3是本发明的侧视图；

图4是本发明的正视图；

图5是本发明s1中电池片的结构示意图；

图6是本发明s2中电池片的结构示意图；

图7是本发明s3中电池片的结构示意图；

图中，1半圆捏持把手、2压持定位主体、3导热分支、4焊接圆孔、5中空圆孔、6电热棒、7单片机、8耐高温信号线缆、9数显模块。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

如图1-4所示，一种新型多主栅太阳能电池组件返修工具，包括压持定位主体2，压持定位主体2由左右对称的多个导热分支3排列组成，压持定位主体2上下对称连接半圆捏持把手1，导热分支3的侧壁上设有半圆形焊接孔位，半圆形焊接孔位对应前后电池片与返修替换电池片焊接连接部位，导热分支3内固定嵌设有电热棒6，电热棒6通过耐高温信号线缆与单片机7连接，单片机7通过固有温控程序对电热棒6温度进行实时反馈控制调整，实时温度可通过单片机7的实现模块实时显示。

半圆捏持把手1分别于压持定位主体2两侧固定连接，压持定位主体2由左右对称共计13排导热分支3组成，多个导热分支3等距设置，半圆形焊接孔位距离导热分支3首尾均为5mm，多个半圆形焊接孔位两两组成直径8-10mm贯通焊接圆孔4，导热分支3内均设有中空圆孔5，中空圆孔5的直径为5.0-7.0mm，中空圆孔5内安装有电热棒6，电热棒6长度为200mm、直径为5mm、额定功率为100w，电热棒6分别与单片机7通过耐高温信号线缆8相连用于精确控制电热棒6的温度，单片机7上设置可精确手动调整的温度数显模块9且数据可实时显示。

压持定位主体2长为200mm、宽为200mm、高为15mm，压持定位主体2由镁合金材料制成，其具有重量轻、导热快，强度高等特点。

导热分支3与压持定位主体2交叉连接，且导热分支3的厚度高于压持定位主体2，使得两者之间形成高度差，各导热分支3间的间距为1-1.2mm，此间距为多主栅焊带直径的2倍，便于返修焊接时对搭接焊带进行定位。

单片机7与电热棒双向信息反馈，电热棒6实时反馈实际温度给单片机7，单片机7根据设定温度上下限以及接收到的实时温度反馈进行自动调节。

如图5-7所示，一种新型多主栅太阳能电池组件的返修方法包括以下步骤：

s1，将多主栅电池串放置在底板加热平台进行前期预热，加热平台温度控制在55-65℃，使电池串与加热平台全面接触，首先使用斜口钳在需返修电池片相邻一侧电池片距离电池边缘8-10mm位置将焊带依次剪断分离，如图5所示。

s2，使用斜口钳在需返修电池片另一侧距离电池边沿距离10-15mm位置将焊带依次剪断分离，人工将需返修电池片从串列中取出，如图6所示。

s3，选取外观和el均测试合格电池片正面朝上，由背面引出的涂锡焊带长度控制在15-17mm，由正面的引出的涂锡焊带不超出电池片边沿，距离边沿8-10mm，将目标电池片按照对应的正负极性正确放置于电池串列中，电池片前后左右位置居中，目标电池片与相邻电池片涂锡焊带重合区域保持在4-6mm之间，确保连接可靠性，如图7所示。

s4，将返修焊接模具接通电源，调整温度控制在60℃，与底板加热温差尽量少，将焊接模具垂直放置在待返修目标电池片上，使电池片主栅焊带位置处于焊接模具导热支架间隙处，焊接模具头尾贯通圆孔位于目标电池片与相邻电池片焊带重合连接位置。

s5，设置焊台温度为350℃，使用4c/5c手持式烙铁焊头分别通过焊接模具贯通圆孔位置下压接触涂锡焊带重合接连部分，焊接时间不小于2s，待涂锡焊带表面锡层完全融化填满接触空隙后迅速撤离烙铁头，使焊接部分迅速自然冷却固化。

s6，根据上述方法依次通过焊接模具的二十四个贯通圆孔对相应位置的焊带重合连接区域进行有效焊接，要求焊接接触部分的涂锡焊带在水平方向上重合，不能垂直叠加，防止厚度过高后期加压形成应力点。

s7，电池片返修完成后将焊接模具去除，观察焊接位置有无虚焊、脱焊、漏焊等焊接质量异常，确定无误后将整串电池阵列按照正负极要求排列在电池矩阵中，完成单片电池返修作业。

本发明中，多主栅突破性设计的组件在性能上具备更低的串联电阻、更高的光生电流、更低正面银浆用量、更高的可靠性以及更具美感的外观；多主栅区别于传统主栅与焊带的设计，多主栅设计使得栅线的残余应力有效降低，电池出现隐裂的几率大大降低；由于栅线间隔小，降低了电池片因隐裂、碎片造成多主栅电池功损衰减的程度，能继续保持较好的发电表现；

本发明主要以层压前组件返修工艺方法为研究对象，针对业内多主栅电池返修工序瓶颈，研究一种返修质量可靠性高、易操作、适应规模化生产的的工艺方法以及返修后组件的性能验证，确保组件返修后各项性能可达到正常组件的各项性能要求，为多主栅双玻组件量产返修工序提供一种可靠的方法，为公司新产品量产提供技术基础。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。