光伏焊带助焊剂涂覆装置和涂覆方法与流程

本发明涉及光伏电池制造技术领域，具体而言，涉及一种光伏焊带助焊剂涂覆装置和涂覆方法。

背景技术：

异质结高效晶硅电池片(以下简称hit)的焊接是将涂锡铜带(焊带)在一定温度下进行串联焊接(以下简称串焊)在前后电池片上，形成电池串。为了达到良好的焊接效果，需用助焊剂来辅助焊接，助焊剂的作用是去除涂锡铜带表面氧化物以及降低焊接材料表面张力，使得银浆与涂锡铜带焊接的更加牢固。

一般助焊剂是涂抹在涂锡铜带的表面，常见的涂抹方式有两种，一种为浸泡式，将涂锡铜带完全浸泡在助焊剂中。另外一种为涂抹式，采用海绵或者其他吸水性强的材料进行涂抹。

浸泡式容易在涂锡铜带表面附着过多的助焊剂，在焊接时容易过焊，且过多的助焊剂残留在电池片上，层压时容易产生气泡，后续使用过程中，与电池片与eva材料易脱层导致组件失效。涂抹式则容易导致涂锡铜带表面助焊剂偏少，且在焊接高温下有效成分挥发太多，助焊效果不理想，易产生虚焊。一般hit电池片采用红外焊接，助焊剂涂抹采用以上两种方式，焊接效果不理想，容易导致虚焊或过焊，拉力不达标，限制了hit电池组件的量产。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光伏焊带助焊剂涂覆装置和涂覆方法，解决现有焊带涂覆方式容易引起焊接过焊或虚焊的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种光伏焊带助焊剂涂覆装置，包括：

浸泡机构，被配置为使所述光伏焊带浸没于助焊剂中；

补料机构，被配置为对来自所述浸泡机构的光伏焊带的一面涂覆助焊剂。

在本发明的一种示例性实施方式中，所述浸泡机构包括用于盛放助焊剂的浸泡箱和导向装置，所述导向装置至少部分地位于所述浸泡箱内，从而在所述浸泡箱内盛有助焊剂且所述助焊剂至少淹没所述导向装置底部的情况下，使得所述光伏焊带位于所述导向装置下方的部分浸没于助焊剂中。

在本发明的一种示例性实施方式中，所述补料机构包括用于盛放助焊剂的补料箱和第一转轮，所述第一转轮的一部分位于所述补料箱内助焊剂的液面以下，所述第一转轮被配置为通过转动将所述补料箱内的助焊剂涂覆在所述光伏焊带的一面。

在本发明的一种示例性实施方式中，所述浸泡机构还设有升降机构，所述升降机构被配置为调节所述导向装置与所述助焊剂的液面之间的相对位置；所述补料机构还设有升降机构，所述补料机构被配置为调节所述第一转轮与所述助焊剂的液面之间的相对位置。

在本发明的一种示例性实施方式中，所述第一转轮的外缘具有柔性材料，该吸附材料用于吸附所述助焊剂。

在本发明的一种示例性实施方式中，所述第一转轮为外周光滑的滚轮，所述吸附材料设于所述滚轮外缘；或所述第一转轮为外周间隔分布有凸起的滚轮，所述吸附材料设于所述凸起的外缘上。

在本发明的一种示例性实施方式中，所述补料机构还包括刷子，所述刷子被配置为对来自所述第一转轮的光伏焊带的一面进行刷涂。

在本发明的一种示例性实施方式中，所述导向装置包括用于限位的凹槽部分，所述凹槽部分的至少部分区域位于所述浸泡箱内助焊剂的液面以下。

在本发明的一种示例性实施方式中，所述导向装置包括三组，中间一组所述导向装置凹槽部分的至少部分区域位于所述浸泡箱内助焊剂的液面以下。

在本发明的一种示例性实施方式中，所述涂覆装置还包括：烘干机构，位于所述浸泡机构和所述补料机构之间，被配置为对来自所述浸泡机构的光伏焊带进行烘干。

根据本发明的另一个方面，还提供一种光伏焊带助焊剂涂覆方法，包括：

将光伏焊带的两面浸入助焊剂中；

将所述光伏焊带从所述助焊剂中移出；

通过接触和/或甩溅的方式对所述移出所述助焊剂的光伏焊带的下表面补充助焊剂。

在本发明的一种示例性实施方式中，所述通过接触和/或甩溅的方式对所述移出助焊剂的光伏焊带的下表面补充助焊剂包括：利用部分位于助焊剂液面以下的第一转轮的转动，通过接触和/或甩溅的方式对铺设在所述第一转轮上方的光伏焊带下表面补充助焊剂。

在本发明的一种示例性实施方式中，所述光伏焊带的下表面与所述第一转轮顶部不接触，所述第一转轮在转动过程中通过甩溅的方式将所述助焊剂粘附在所述光伏焊带下表面；

或者，所述光伏焊带的下表面与所述第一转轮顶部接触，所述第一转轮在转动过程中，通过接触的方式将所述助焊剂粘附在所述光伏焊带上，或通过接触和甩溅共同作用的方式将所述助焊剂粘附在所述光伏焊带上。

在本发明的一种示例性实施方式中，所述光伏焊带的下表面与所述第一转轮顶部接触时，利用设置在所述第一转轮外缘的柔性材料使所述助焊剂均匀粘附在所述光伏焊带上。

在本发明的一种示例性实施方式中，涂覆方法还包括：利用刷子将通过所述第一转轮粘附在所述焊带下表面的助焊剂涂刷均匀。

在本发明的一种示例性实施方式中，涂覆方法还包括：在所述光伏焊带的两面经过助焊剂浸泡后，对所述光伏焊带进行烘干，然后再对所述光伏焊带下表面补充助焊剂。

本发明的光伏焊带助焊剂涂覆装置和涂覆方法先利用浸泡机构在焊带两面都涂覆上助焊剂，然后利用补料机构在焊带下表面补充涂覆助焊剂。本发明的涂覆装置和涂覆方法，可以使焊带上的助焊剂用量得到有效的控制，能够使助焊剂达到上少下多的效果，补偿因为在焊箱中挥发导致助焊剂的减少，适应后续焊接工艺的要求，防止焊接过程中工作环境对助焊剂的影响而造成过焊或虚焊，提高焊接质量；同时，该涂覆装置结构简单，生产成本较低，能够实现大规模流水线作业。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明涂覆装置的一种结构示意图；

图2为浸泡机构的一种结构示意图；

图3为补料机构的第一种结构示意图；

图4为补料机构的第二种结构示意图；

图5为补料机构的第三种结构示意图；

图6为补料机构的第四种结构示意图；

图7为补料机构的第五种结构示意图；

图8为带烘干机构的涂覆装置的结构示意图；

图9为烘干机构的一种结构示意图；

图10为本发明涂覆方法的流程图。

图中，1、浸泡机构；2、补料机构；3、焊带；4、助焊剂；5、刷子；6、烘干机构；11、浸泡箱；12、凹槽滚轮；121、中间凹槽滚轮；122、左边凹槽滚轮；123、右边凹槽滚轮；21、补料箱；22、第一转轮；61、电加热装置；62、温度控制装置；63、风扇；64、温度传感器。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本发明实施方式中提供了一种光伏焊带助焊剂涂覆装置，该焊带通常为涂锡铜带，可以是汇流带或者互连条，助焊剂可以是各种有机、无机或树脂助焊剂，在此不再一一列举。

本发明实施方式的光伏焊带助焊剂涂覆装置，包括：浸泡机构和补料机构，浸泡机构被配置为使光伏焊带浸没于助焊剂中；补料机构被配置为对来自浸泡机构的光伏焊带的一面涂覆助焊剂。

焊接过程中，光伏焊带的上表面与电池片背面接触，由于皮带下方的真空系统，使得焊带和电池片紧密贴合到皮带上，整个焊接过程，助焊剂不容易挥发，过多助焊剂导致电池片背面过焊，因此焊带上表面仅需要设计用量即可。而焊带下表面与电池片的正面接触，在焊接过程中，焊带下表面暴露在焊灯风扇下方，高温和风速使得助焊剂挥发更快，有效成分减少，导致电池片正面容易虚焊，故焊带下表面需要比预设更多的助焊剂。采用本发明的涂覆装置，可以给焊带的一面补充更多的助焊剂，达到焊接时上少下多的效果，防止焊接过程中助焊剂损失造成过焊或虚焊，提高焊接质量。同时，该涂覆装置结构简单，生产成本较低，能够实现大规模流水线作业。

下面对本发明实施方式的光伏焊带助焊剂涂覆装置进行详细说明：

本发明实施方式的光伏焊带助焊剂涂覆装置，如图1所示，包括：浸泡机构1和补料机构2；浸泡机构1包括用于盛放助焊剂的浸泡箱11和导向装置，导向装置的至少部分区域位于浸泡箱11内，从而在浸泡箱内盛有助焊剂且助焊剂至少淹没导向装置底部的情况下，使得光伏焊带位于导向装置下方的部分浸没于助焊剂中。

浸泡时，先铺设焊带3，使焊带3在导向装置的导向作用下，能使焊带的两面位于助焊剂中，使其浸泡在助焊剂中，移动焊带，焊带在导向装置的导向作用下得以依次经过助焊剂并使上下表面全部浸泡上助焊剂。

浸泡机构1中，导向装置用于将焊带3导入到浸泡箱的助焊剂4中，但其不限制焊带的移动。导向装置可以只固定在浸泡箱内部，也可以固定在浸泡箱外部其他安装面上。导向装置可以只起导向的作用，例如其结构可以为一固定不动的圆盘或直杆等，将焊带绕过圆盘或直杆底部，即可实现导向。导向装置也可以既有导向的作用，也能辅助焊带运动，例如其结构可以为一可转动的滚轮或转动杆等，焊带绕过滚轮或转动杆底部且沿第一方向移动时，滚轮或转动杆同步转动。滚轮或转动杆的转动可以通过另外的驱动机构驱动，进而带动焊带进行运动；滚轮或转动杆的转动也可以是在焊带的摩擦带动下同步转动。

在本发明一种示例性实施方式中，导向装置可以包括用于限位的凹槽部分，凹槽部分的至少部分区域位于浸泡箱内助焊剂的液面以下。例如，导向装置可以为外周面具有凹槽的凹槽滚轮，凹槽滚轮12的至少部分区域位于浸泡箱11内，也可以全部位于助焊剂内，焊带3从凹槽滚轮12下部绕过，即可进入助焊剂4。焊带可通过凹槽滚轮实现导向和限位，防止焊带在移动过程中从导向装置上掉落。

在本发明另一种示例性实施方式中，导向装置可以包括三组，辅助焊带实现浸泡。中间一组导向装置凹槽部分的至少部分区域位于浸泡箱内助焊剂的液面以下。举例而言，当导向装置为凹槽滚轮时，如图2所示，凹槽滚轮包括三组，且三组凹槽滚轮沿水平方向排布，所有凹槽滚轮的轴线都垂直于第一方向。中间凹槽滚轮121的至少部分区域位于助焊剂4内，左边凹槽滚轮122和右边凹槽滚轮123的最高点位于助焊剂4外部，且高于中间一组凹槽滚轮121的最高点。焊带3依次绕过左边凹槽滚轮122的顶部、中间凹槽滚轮121的底部、右边凹槽滚轮123的顶部，有利于对焊带进行支撑、传动和浸泡。左边凹槽滚轮122和右边凹槽滚轮123可以部分位于助焊剂，也可以完全不接触助焊剂，只要能将焊带两端抬高即可。

补料机构2中，用于对来自浸泡机构的光伏焊带的一面涂覆助焊剂。补料机构2与浸泡机构沿第一方向排布；可以包括用于盛放助焊剂的补料箱21和第一转轮22，第一转轮22的一部分位于补料箱21中助焊剂的液面以下，第一转轮通过转动将补料箱内的助焊剂涂覆在光伏焊带的一面，且第一转轮22的轴线垂直于第一方向。

补料时，使焊带3铺设于第一转轮22上方，使焊带下表面正对第一转轮位于助焊剂以外的顶部上方，由于第一转轮22下部位于助焊剂中，第一转轮22会在旋转过程中将自身携带的助焊剂转移至焊带3下表面。该转移方式可以是甩溅、接触(刮蹭)等方式中的至少一种，或者多种共同作用。

补料机构中，第一转轮22主要起传递助焊剂的作用，第一转轮包括但不限于滚轮，例如，可以采用外周光滑的滚轮，如图3，也可以采用外周间隔分布有凸起的滚轮，例如齿轮、棘轮等，如图4所示。根据结构不同，第一转轮22会在旋转过程中通过甩溅、接触(刮蹭)等方式中的至少一种将自身携带的助焊剂转移至焊带3下表面。

根据焊带3与第一转轮22的接触关系，第一转轮可以以粘附和/或甩溅的形式将助焊剂涂覆在焊带上。焊带的下表面与第一转轮顶部不接触时，第一转轮在转动过程中通过甩溅将助焊剂粘附在焊带下表面；焊带的下表面与第一转轮顶部接触时，第一转轮在转动过程中通过接触将助焊剂粘附在焊带上，或通过接触和甩溅共同作用将助焊剂粘附在焊带上。另外，当第一转轮22为外周光滑的滚轮时，第一转轮通常难以甩溅出助焊剂，其通常需要与焊带接触，以接触的形式将助焊剂涂覆在焊带上。当第一转轮22为外周间隔分布有凸起的滚轮时，其能够实现甩溅，因此其既可以与焊带接触，也可以不接触。

第一转轮22的转动可以通过一驱动装置驱动，也可以利用焊带移动时与第一转轮之间的摩擦驱动。通过驱动装置驱动时，第一转轮的转速可以和焊带的移动速度相同，也可以不同，当第一转轮的转速较大时，有利于通过离心力将助焊剂甩在焊带下表面。

浸泡机构和补料机构可以沿焊带移动方向设置。举例而言，如图1所示，凹槽滚轮12与第一转轮22沿水平方向(第一方向)并排放置，且凹槽滚轮12和第一滚轮的轴线均垂直于第一方向，使焊带可以形成直线传送，方便焊带涂覆。凹槽滚轮12和第一转轮22均可以通过支架架设在相应的箱体内，例如通过穿过滚轮中心的轴固定在各自箱体内壁上。二者可以通过焊带的移动带动其旋转，也可以通过其他控制机构独立控制其旋转。利用凹槽滚轮既可以对焊带进行导向，也能防止焊带掉落，还能够主动或被动的转动，便于配合焊带的移动。

在本发明示例性实施方式中，每组凹槽滚轮12或第一转轮22可以包括多个，举例而言，参考图1，每一组凹槽滚轮12包括四个，每一组第一转轮22也包括四个，每组的四个凹槽滚轮12和四个第一转轮22沿水平线(第一方向)一一对应排布。如此，可一次性进行多条焊带的涂覆，大大提高了助焊剂涂覆效率。当然，本领域技术人员可以理解的是，每一组转轮的个数还可以取其他正整数，本发明不对此进行特殊限定。

由于在涂覆过程中助焊剂在不断消耗，其液面逐渐下降，为了保证焊带始终能够浸泡或补充上助焊剂，在本发明示例性实施方式中，导向装置安装于一可升降机构中(图中未示出)，可升降机构能够调节导向装置与助焊剂的液面之间的相对位置，第一转轮也安装于一可升降机构，可升降机构能够调节第一转轮与助焊剂的液面之间的相对位置。导向装置和第一转轮可以共同安装于一个可升降机构，也可以单独安装在各自的可升降机构上。可升降机构包括但不限于丝杆升降机构、液压或气动活塞升降机构等，其可以是手动升降机构，也可以是自动升降机构，本发明不对此进行特殊限定。

由于第一转轮22依靠接触粘附、甩溅等方式向焊带3上涂覆助焊剂，可能出现涂覆不均匀的情况。为了保证焊带下表面补充的助焊剂能够均匀涂覆，在本发明示例性实施方式中，第一转轮22的外缘包覆有柔性材料23，例如海绵、纱布、硅胶、橡胶等，柔性材料在转轮旋转过程中会携带一定的助焊剂，在接触焊带3表面时，既能将自身的助焊剂涂覆在焊带下表面，又能够挤压焊带下表面，使涂覆后的助焊剂分布均匀，提高了涂覆质量，进一步保证了后续焊接质量。

在本发明一种示例性实施方式中，当第一转轮22为外周光滑的滚轮时，柔性材料23包覆于滚轮外缘，如图5；当第一转轮22为外周间隔分布有凸起的滚轮时(如齿轮)，柔性材料包覆于凸起部分的外缘，如图6。柔性材料和滚轮之间可以通过粘贴、铆接等方式进行固定。

当第一转轮22为外周间隔分布有凸起的滚轮时，如果转速过低难以甩溅起助焊剂，第一转轮只靠接触进行助焊剂的传递涂覆，此时可能会出现焊带下方只能间隔涂覆，即在两个凸起中间部位没办法涂覆助焊剂，造成涂覆不均匀的现象。或者滚轮可以通过甩溅的方式涂覆，但甩溅的位置难以准确控制，也会造成涂覆不均匀的现象。如图7所示，在本发明示例性实施方式中，在补料机构的第一转轮22一侧还设置有刷子5，刷子5位于第一转轮焊带前进方向的一侧，刷子5的刷毛向上，且刷毛顶端与第一转轮顶端平齐。通过第一转轮的焊带3移动至刷子5上方，利用刷子将不均匀的助焊剂刷涂均匀，可以避免间隔涂覆不均的情况。

在本示例性实施方式中，该光伏焊带助焊剂涂覆装置中还包括烘干机构6，用于烘干焊带，与浸泡机构1和补料机构2沿水平方向(第一方向)排布，且位于浸泡机构1和补料机构2之间。如图8所示，焊带3浸泡上涂覆剂之后，先通过烘干机构6将表面的涂覆剂烘干，再进入补料机构2进行二次涂覆，一方面干燥后的涂覆剂上能够有效涂覆下一层涂覆剂，另一方面，可以在二次涂覆之后直接形成上干下湿的形态，该形态进入焊接工艺可以弥补焊接工艺对涂覆剂的影响。焊灯风扇由上至下提供热风进行焊接，由于焊带上表面接触电池片背面，焊接干燥的助焊剂不容易挥发，能够保证电池片背面焊接质量。而焊带下表面与电池片的正面接触，焊带下表面暴露在焊灯风扇下方，高温和风速使得液态助焊剂不得不挥发掉一部分，但因为有二次涂覆，所以能保留够足量的助焊剂。

烘干机构6如图8所示，采用开口向下的热风进行烘干，既能保证焊带表面充分烘干，又不会影响焊带质量。烘干机构6可以采用空气干燥器，如图9所示，其包括电加热装置61、温度控制装置62和风扇63，电加热装置61用于将风扇63提供的风加热，以对焊带3进行烘干，温度控制装置62用于调节烘干温度。进一步还可以在空气干燥器中安装温度传感器64，来实时监测烘干温度。

本发明实施方式还提供一种光伏焊带助焊剂涂覆方法，以以上示例性实施方式中的涂覆装置为例，参考图10，该方法可以包括以下步骤：

步骤s110，将光伏焊带的两面浸入助焊剂中；

步骤s210，将所述光伏焊带从所述助焊剂中移出；

步骤s410，通过接触和/或甩溅的方式对所述移出所述助焊剂的光伏焊带的下表面补充助焊剂

步骤s110中，在导向装置处铺设焊带时，其具体方式根据导向装置的结构有所不同，具体可参照涂覆装置处描述。例如，当导向装置为凹槽滚轮时，使焊带绕过凹槽滚轮位于浸泡箱内的凹槽区域，并使焊带的下表面位于第一转轮顶部上方。然后移动焊带，使焊带的两面浸入浸泡箱的助焊剂中。无论采用何种铺设方式，焊带的两面都会经过助焊剂浸泡，此处不再赘述。

步骤s410中，可以利用部分位于助焊剂液面以下的第一转轮的转动，通过接触和/或甩溅的方式对铺设在第一转轮上方的光伏焊带下表面补充助焊剂。即驱动第一转轮转动，利用转动的第一转轮将补料箱内的助焊剂通过接触和/或甩溅的方式粘附在移动的焊带下表面，以对焊带下表面补料。

在补料装置处铺设焊带时，第一转轮和焊带可以接触，也可以不接触。因此步骤410可以包括：

当焊带的下表面与第一转轮顶部不接触时，第一转轮在转动过程中通过甩溅的方式将助焊剂粘附在焊带下表面。

当焊带的下表面与第一转轮顶部接触时，第一转轮在转动过程中，通过接触的方式将助焊剂粘附在光伏焊带上，或通过接触和甩溅共同作用的方式将助焊剂粘附在光伏焊带上。

为了使焊带下表面补充的助焊剂涂覆均匀，步骤s310中，还可以利用设置在第一转轮外缘的柔性材料使助焊剂均匀粘附在光伏焊带上。

为了进一步使助焊剂涂覆均匀，本实施方式的涂覆方法还可以包括：

步骤s510，利用刷子将通过第一转轮粘附在焊带下表面的助焊剂涂刷均匀。

为了达到焊带上助焊剂上干下湿的效果，进一步提高焊接质量，本实施方式的涂覆方法还可以包括：

步骤s310，焊带两面经过助焊剂浸泡后，对焊带进行烘干，然后再对焊带下表面补料。

以上实施方式中涉及到的各装置可参考本发明涂覆装置处的相应描述，此处不再赘述。

通过以上涂覆方法，可以在焊带下方补充更多的助焊剂，达到上少下多的效果，经过该涂覆装置的焊带被运送至焊接位点进行焊接，可防止焊接过程中助焊剂损失造成过焊或虚焊，提高焊接质量。同时，该涂覆方法容易实现，能够实现大规模流水线作业。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。