关于镀锡线合金焊料的对比剖析.doc

关于无主栅使用合金焊料的对比 无主栅技术是晶体硅太阳能电池片发展的一种创新型连接技术：传统的互联条、汇流带已被由聚合物箔和低温合金镀层的铜丝所取代。这项技术起源于加拿大的Day 4 Energy公司，现已由瑞士的梅耶博格公司将其发展，并进行产业化生产。无主栅技术的核心优势在于：高效、低温焊接、低银浆消耗、高可靠度、富有美感。目前，梅耶博格提出要建每年90兆瓦发电量的全自动无主栅组件生产线。 本文呈现出了必威体育精装版的无主栅技术成果，包括必威体育精装版的低银丝网印刷和无铟镀层。 无主栅电池片 采用无主栅焊接的组装电池片 无主栅技术优势： 通过降低电阻损失，提高光能利用率（镀层丝线反射） 在层压过程中低温焊接（减少热机械压力）[1] 减少85%的银浆使用（见下方：低银丝网印刷部分）[2] 增加组件可靠性（每个电池片有1000到2000个可焊点）[1] 改善外观美感 目前无主栅技术： 基于铟锡镀层的的无主栅结构由以下几个部分组成：（1）铜丝线，（2）Cu2(In,Sn) ， (3) Cu2In3Sn， (4)剩余焊料合金，（5）最终电池片的金属喷镀。对于银浆金属层，已证明在粘合过程中，铟在银浆中有扩散，并且在Cu2In3Sn相位中有银浆扩散，以确保金属镀层表面粘合程度更高。 试验组件是由60块方形异质结结晶硅无主栅电池片组成，组件经由瑞士帕山公司的Gridtouch仪器进行检测。试验结果表明，组件具有很好的性能：在组件效率为20%时，最大功率为327w；是60片电池片中效率最高的组件之一。 图四 试验组件的曲线图及参数 使用无主栅技术连接的双玻组件具有高可靠性：四次通过IEC检测标准（温度系数：800；光照时长：4000小时）。 梅耶博格提出90MW/y的SW双玻组件生产线。其中包括新电极箔及SmartWire串焊机的制造。 低银浆丝网印刷 梅耶博格的SWCT技术改变了随着主栅数目的增长所需的细栅线电路电阻--主栅数量从3根增加到18根或者更多。为了保证栅线内部相同能量消耗Pf,细栅线电路电阻Rf与三主栅相比，将会增加到36倍。（见等式一）， 之后电路电阻增加到10Ω/cm后，将不会再产生电阻损耗： 20μm丝网印刷板的3D共焦激光图像（栅线高度=7±2μm） 30μm的丝网印刷板可用于62根和77根丝网印刷的栅线用于双面电池片印刷。其中62根位于正面，77根位于反面，总共只需25mg银浆，成本只有0.21欧元ct/Wp. 不含铟镀层 BiSn合金镀层经过测试可取代InSn镀层。与铟合金相比，锡铋合金的成本竞争力是铟合金的70倍。BiSn共晶合金含58wt%的Bi和42wt%的Sn，熔点为138℃，体电阻率则为InSn合金的2倍，并且热膨胀系数接近纯铜。 BiSn合金相图 起始时 接受光照1000小时后 通过透射电镜拍摄Cu3Sn 经过湿热老化测试前后的金相图。在温度为85℃，接受光照1000小时，镀层厚度从50nm增加到320nm。当实验组件通过IEC老化测试后，对功率输出并无影响。镀有BiSn直径为200/300μm的18根晶体硅电池板活跃区的转换效率高达21%以上。 BiSn镀层组件的EL图像 图四 镀有BiSn无主栅组件性能 瑞士帕山公司（PASAN）的GridTouch? SmartWire 串焊机 梅耶博格SmartWire 90MW/y 生产线 银浆成本只需0.21欧元ct/Wp (根据2014年9月10日：银价445欧元/千克) 1