Was ist ein PV-Band und wie wird es hergestellt?

Was ist ein PV-Band und wie wird es hergestellt?

PV-Bandist ein entscheidender Leiter für die Stromübertragung in kristallinen Silizium-Photovoltaikmodulen. Es besteht typischerweise aus einem hochleitfähigen Kupferbasismaterial, das Walz-, Glüh- und Verzinnungsprozessen unterzogen wird. Abhängig von ihrer Anwendung werden PV-Bänder hauptsächlich in Verbindungsbänder und Sammelschienenbänder eingeteilt.

Verbindungsbänder verbinden benachbarte Solarzellen und leiten den von den Zellen erzeugten Strom zum Zellstrang. Sammelschienenbänder, die im Allgemeinen größer sind, sammeln den Strom aus den Zellsträngen und leiten ihn zu den Ausgangsklemmen oder dem Anschlusskasten des Moduls. Folglich wirken sich die Maßhaltigkeit, Geradheit, Gleichmäßigkeit der Beschichtung und die mechanischen Eigenschaften des Bandes direkt auf die Stabilität des Lötprozesses und die langfristige Zuverlässigkeit des Moduls aus.

Warum muss Kupferdraht zu einem Flachband gerollt werden?

Herkömmliche runde Kupferdrähte können nicht direkt in PV-Modulen verwendet werden; Es erfordert eine plastische Verformung, um seine Querschnittsform zu verändern und das Material von einem runden Profil in einen flachen Streifen mit einem präzisen Verhältnis von Breite zu Dicke umzuwandeln.

Bei der Bandherstellung besteht die Kernfunktion des Walzprozesses nicht nur darin, den Kupferdraht zu „glätten“, sondern durch kontrollierte Verformung eine stabile Breite, Dicke, Kantenqualität und Ebenheit zu erreichen. Schwankungen in der Breite können sich auf die Lötausrichtung auswirken, eine ungleichmäßige Dicke beeinträchtigt die Konsistenz des elektrischen Widerstands und eine schlechte Geradheit kann zu Wicklungsunregelmäßigkeiten und einer instabilen Verzinnung in nachfolgenden Schritten führen.

Daher erfordert der PV-Bandwalzprozess eine gleichzeitige Kontrolle der Materialverformung, der Spannungskoordination, der Maßprüfung und der Oberflächenqualität.

Herstellungsprozess für PV-Bänder

Ein typischesProduktionslinie für PV-BänderAls Rohmaterial wird sauerstofffreier Kupferdraht TU1 verwendet. Durch Prozesse wie mehrstufiges Drahtziehen, Präzisionswalzen, kontinuierliches Glühen, Flussmittelbehandlung, Feuerverzinnung und automatisches Wickeln wird die kontinuierliche Herstellung flacher, verzinnter leitfähiger Bänder aus rundem Kupferdraht erreicht.

Vom Kupferdraht zum Herstellungsprozess für PV-Bänder

Zeichenmaschine

4-Rollen-Ständer

Glühen

Zinnbeschichtung

Automatischer Spulenwechsel

Präzise Aufnahme

Runder Kupferdraht → Drahtziehen → Präzisionswalzen → Glühen → Flussmittelbehandlung → Feuerverzinnung → Automatisches Wickeln

Wichtige Herausforderungen bei der Fertigung

1. Breiten- und Dickenkontrolle

Die Breite und Dicke des Bandes bestimmen die Lötkontaktfläche, die Konsistenz des elektrischen Widerstands und die Stabilität des Modullayouts. Bei breiten, dünnen Stromschienenprodukten verstärken sich bereits geringfügige Schwankungen beim Walzen in den nachfolgenden Verzinnungs- und Wickelschritten.

2. Ebenheit und Geradheit des Streifens

Die Ebenheit und Geradheit des Bandes wirken sich auf den Verlauf beim Verzinnen, die Spannungsstabilität und die Sauberkeit der Wicklung aus. Eine schlechte Geradheit führt dazu, dass das Band wandert, was zu ungleichmäßigem Aufwickeln oder Ausfallzeiten für Anpassungen in nachfolgenden Prozessen führt.

3. Glühen und mechanische Eigenschaften

Gewalzte Kupferbänder müssen geglüht werden, um ihre mechanischen Eigenschaften anzupassen. Eine unzureichende Glühung führt zu einer zu hohen Härte, die das anschließende Löten und den Spannungsabbau im Modul erschwert; Umgekehrt kann übermäßiges Glühen die Produktionsstabilität und Maßhaltigkeit beeinträchtigen.

4. Gleichmäßigkeit der Zinnbeschichtung

Bei der Feuerverzinnung ist eine vollständige Abdeckung der Bandoberfläche und -kanten erforderlich. Eine zu dünne Beschichtung verschlechtert die Lötbarkeit, eine zu dicke Beschichtung erhöht den Materialverbrauch und kann die Maßhaltigkeit beeinträchtigen.

5. Wicklungskonsistenz

Das automatische Aufwickeln beeinflusst nicht nur das Aussehen des Produkts, sondern auch seine anschließende Verpackung, seinen Transport und seine Verwendung. Faktoren wie Spannungskontrolle, servobetriebene Traversenmechanismen und Spulenwechselmethoden bestimmen die Wickelfestigkeit und Kantenausrichtung.

Warum Online-Messungen wichtig sind

In der kontinuierlichen Produktion können manuelle Stichproben keine zeitnahe Rückmeldung über Breiten- und Dickenschwankungen geben, die während des Walzprozesses auftreten. Die Online-Lasermessung überwacht Maßabweichungen in Echtzeit und übermittelt Daten an die Bedienerschnittstelle, sodass Bediener Prozessparameter umgehend anpassen können.

Für Hersteller von PV-Bändern liegt der Wert der Online-Inspektion nicht nur in der Erkennung fehlerhafter Produkte, sondern auch in der Minimierung von Chargenabweichungen und der Verbesserung der Konsistenz während der kontinuierlichen Produktion.

Typisches Produktsortiment

Übliche Fertigabmessungen für PV-Sammelschienen liegen zwischen 3 und 8 mm Breite und 0,2 bis 0,4 mm Dicke. Spezifische Anforderungen an Abmessungen, Toleranzen, Zinnschichtdicke und mechanische Eigenschaften werden durch das Moduldesign, die Lötprozesse und die Produktstandards der Kunden bestimmt.

Abschluss

Bei der Herstellung von PV-Bändern handelt es sich nicht um einen Prozess, an dem ein einziges Gerät beteiligt ist; Vielmehr handelt es sich um einen kontinuierlichen, integrierten Prozess, der Drahtziehen, Walzen, Glühen, Verzinnen, Inspektion und Wickeln umfasst. Bei der Herstellung hocheffizienter Photovoltaikmodule sind stabile Bandabmessungen, gute Geradheit, eine gleichmäßige Zinnbeschichtung und kontrollierbare mechanische Eigenschaften von grundlegender Bedeutung, um die Lötqualität und langfristige Zuverlässigkeit der Module sicherzustellen.