[发明专利]铜铟镓硒薄膜太阳能电池的制作方法及汇流条的焊接装置

说明书

本发明公开了铜铟镓硒薄膜太阳能电池的制作方法及汇流条的焊接装置，属于太阳能电池技术领域。本发明的汇流条焊接装置包括机架、导向组件、牵引组件、焊接组件和压紧组件，待焊接的汇流条被牵引组件牵引至待焊接区域末端，并被末压块压紧，之后焊接组件对汇流条进行焊接，同时压紧组件将汇流条与背电极层压紧，完成焊接工作。本装置是以冷加工的方式，实现汇流条与薄膜太阳能电池背电极的连接。本发明的太阳能电池的制作方法，利用本发明的汇流条焊接装置进行汇流条的焊接，通过有效地排布焊点，实现连续生产，解决相关技术中超声波焊接装置实现汇流条与薄膜背电极的连接，存在的生产成本高、维修设备周期长、虚焊过焊等技术问题。

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，具体是一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池的制作方法及汇流条的焊接装置。

背景技术

光伏发电已是当今社会的一种高效地利用清洁能源的方式。截止到2018年底，全球累计光伏组件发电装机超过510GW，其中铜铟镓硒薄膜太阳能电池占到了2.05GW，未来五年年均复合增长率估计可达16.53％。在各种已经商业化的太阳能电池中，铜铟镓硒薄膜太阳能电池因其理论效率高、材料消耗少、生产能耗低等优点逐步扩大了其应用领域，尤其是在浮法玻璃上制备的薄膜电池，具有抗震性好、效率高和弱光性好等优势，能完美的契合BIPV、屋顶发电、移动能源等领域对太阳能电池的要求，在国家日益重视光伏发电今天，必将得到广泛的应用。

在铜铟镓硒薄膜太阳能电池制备过程中，必不可少的一步是通过焊接汇流条的方式将电池正负极电流汇集并引入到接线盒中。汇流条的焊接方式有很多，比较常见的是将一侧带有粘胶的导电银胶直接粘连在电池正负极上，这种方式加工工艺简单、速度快、稳定性高，但是导电银胶价格非常昂贵，大大的增加了生产成本。目前多采用超声波焊接方式进行汇流条的焊接，然而由于工艺的复杂性和稳定性，实际应用在薄膜太阳能电池加工上的并不多。在专利“超声波焊接机构和超声波焊接装置”(授权公告号CN 208772707 U)中提到了一种超声波焊接机构及超声波焊接装置，这种技术具备工艺简单、焊接良好等优点，但仍存在几点缺陷：(1)焊接过程需要电阻丝加热，设备耗能高，设备维修耗时长；(2)焊接过程属于连续焊接，焊点较多，降低焊头使用寿命；(3)铜铟镓硒薄膜太阳能电池多以钼(Mo)作为背电极材料，钼的硬度和熔点都非常高，辅助加热对焊接起不了作用，使用该连续焊接方法会出现大量虚焊或者容易造成已焊接的汇流条断裂。

发明内容

本发明的目的是提供铜铟镓硒薄膜太阳能电池汇流条的焊接装置，以冷加工的方式，实现汇流条与薄膜太阳能电池背电极的连接，优化焊点数量，大大增加焊头使用寿命，节约生产成本，同时，不需要额外的加热装置，维修时间短。

本发明采用如下技术方案：一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池汇流条的焊接装置，包括机架、两组导向组件、两组牵引组件、至少两组焊接组件和两组压紧组件，所述的机架为对称结构，机架架在两根水平螺旋杆上，水平螺旋杆的两端分别安装在两个底座上，机架可沿水平螺旋杆左右移动，所述的底座固定在底板的四个角上，机架的顶板上固定有竖直螺旋杆，竖直螺旋杆上螺旋安装一块┌形支撑板；

所述的导向组件包括导向轮，导向轮通过轮轴固定在水平导向杆靠左端的下方，水平导向杆右端固定在┌形支撑板的竖直板上，导向组件用来调整汇流条的牵引角度及受力状态；

所述的牵引组件位于导向组件右侧，由下支杆、第一气缸、侧压板、第二气缸和牵引压块组成，下支杆固定在水平导向杆下方，所述的下支杆与水平导向杆之间的夹角为60°，下支杆的末端安装有第一气缸，第一气缸的气缸轴与侧压板连接，侧压板上固定有第二气缸，第二气缸的气缸轴与第一气缸的气缸轴垂直，第二气缸的气缸轴上固定有牵引压块；

所述的焊接组件包括超声波发生器、换能器、变幅器和焊头，超声波发生器连接电源，超声波发生器的输出端通过高频电能线与换能器连接，换能器与变幅器连接，变幅器与焊头连接，所述的焊接组件固定在第三气缸的气缸轴上，第三气缸安装在┌形支撑板的竖直板上，且位于牵引组件的右侧；