2007年10月9日
单个太阳能电池产生相对较低的输出 - 这是数量强度的情况。微小的金属条用于将细胞连接在一起。如果激光焊接温度太高,则焊接接头可能会断裂。新系统提供自动温度调节。
团队合作是重要的 - 即使在太阳能电池的情况下也是如此:要获得足够的能力来操作口袋计算器,停车票务分配器或光伏模块,阳光也必须由一系列电池同时捕获。它们使用称为纵梁的金属条以串联连接。每个纵梁必须精确地位于正确的位置,然后使用热电器熔化其焊料涂层。当焊料设置时,它与硅上的金属涂层形成稳定的粘结。在纵梁和硅中诱导的热量取决于焊接电极和纵梁之间的接触。施加过多的能量会导致热应力,在最坏的情况下可能会破坏焊接接头,从而在电路中留出一个破裂,使太阳能模块不适合使用。
研究人员Fraunhofer激光技术研究所ILT在亚兴中,已经开发了一种非接触式焊接系统,其中温度不断监测。如果温度偏离设置限制,则系统会自动将其调整为可接受的值。ILT部门负责人Arnold Gillner博士说:“代替电极,我们使用激光束进行焊接操作。”“为了融化焊料,我们将激光束穿过焊料涂层的纵梁。红外热摄像机从其发射的辐射热的实时测量中得出了硅的温度和金属条的温度。如果温度太高。或太低,反馈控制电路会自动适应毫秒内的激光输出。”该系统已经用于工业表面工程应用。太阳能应用程序可能会在一年左右的时间内投放市场。
研究人员的下一个项目是通过激光焊接开发一种更快,更可靠的方法来连接太阳能电池。吉尔纳解释说:“尽管焊接仅涉及熔化焊料,但在激光焊接纵梁本身时,焊接本身就融化了。”这意味着要施加比焊接更多的热量,但仅在很短的时间内。他补充说:“由于激光仅与材料接触以进行短暂的瞬间,因此尽管温度较高,但仅将少量能量转移到材欧洲杯足球竞彩料上,从而减少了热诱导的缺陷。”使问题复杂化的是,纵梁的直径约为200微米,而导电所需的硅上的金属涂层的厚度仅为10微米。必须以一种方式调节激光束,以使纵梁在将硅涂层完好无损时融化。