晶硅太陽能電池自動焊接系統(tǒng)焊接應力的研究.pdf

1、隨著人類社會的發(fā)展，社會對能源的需求不斷增加。近一百年人類消耗能源的總量飛速上升。不可再生能源隨著人類的使用不斷減少，因此急需開發(fā)可再生能源。太陽能在可再生能源中所占比重最大，光伏發(fā)電是利用太陽能的最佳途徑之一。太陽能電池是光伏發(fā)電的核心部件，晶硅太陽能電池是光伏電池中應用最廣產量最大的一種。在晶硅太陽能電池組件的生產過程中電池片焊接工序是核心環(huán)節(jié)。電池片焊接過程中產生的熱應力和殘余應力直接影響生產過程中硅片碎片率和晶硅太陽能電池組件的

2、使用壽命。對電池片焊接過程的熱應力和殘余應力進行研究對指導硅片自動焊接設備的改進有著重要的實際意義。
　　文章首先從電池片焊接過程著手。先了解硅電池片和涂錫銅焊帶的物理特性。接著分析焊接工藝和焊接原理。對現(xiàn)有的硅電池片焊接系統(tǒng)的焊接效果進行分析，明確論文研究的目的是減小焊接應力和焊接變形，提高焊接系統(tǒng)的焊接質量。
　　其次，對焊接過程中熱量的傳遞及電池片的熱變形和熱應力進行研究。發(fā)現(xiàn)焊接時的溫度分布不均勻是造成熱變形和應力的

3、主要原因。采用對電池片進行預熱的方法來降低焊接過程中電池片的變形和應力。
　　針對電池片焊接完成后變形過大甚至碎裂的現(xiàn)象，應用有限元分析硅片的應力分布情況。探討不同焊接區(qū)域對殘余應力的影響，通過改變焊接時溫差和更換不同厚度的焊條進行應力分析。獲得比較適宜的焊接范圍、預熱溫度及焊接溫度、焊條的厚度等參數。對電池片焊接工藝的改進提供指導。
　　最后，采用改進后的工藝和焊接系統(tǒng)進行實驗。實驗結果顯示電池片的碎片率得到了降低，焊接后