Das Laserschweißen von Busbars ist eine Präzisionsbearbeitungs -Technologie, die einen hohen - Energy - Dichtelaserstrahl als Wärmequelle verwendet, um die Busbars (typischerweise Zinnzzern) auf Solarzellen und die Zellzellen, die eine verlässliche Elektrostreifen bilden, genau zu schmelzen, und es bildet eine verlässliche Elektro -Streifen und es bildet eine verlässliche elektrische Verbindung, und es gibt eine selbstverständliche Verbindung, da eine verlässliche Verbindung eine verlässliche Verbindung bildet. Es bietet Vorteile wie hohe Geschwindigkeit, kleine Wärme - betroffene Zone, minimale Verformung und einfache Automatisierung, wodurch es zu einem der wichtigsten Prozesse in modernen Produktionslinien für Photovoltaikmodul (PV) wird.
Schlüsselkonfiguration des Laserschweißsystems
Ein typisches Schweißsystem für Busselbar -Laser besteht hauptsächlich aus den folgenden Komponenten, deren Konfiguration die Schweißqualität direkt beeinflusst:
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Komponente |
Beschreibung und Schlüsselkonfigurationsparameter |
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1. Laserquelle |
Typ: verwendet typischerweise kontinuierliche - Wellenfaserlaser (z. B. IPG, Raycus) aufgrund ihrer hervorragenden Strahlqualität und hohen Effizienz. Wellenlänge: Um 1070 nm, die eine gute Absorption durch Kupfer- und Zinnmaterialien bietet. Leistung: Einstellbar zwischen 200 W und 1000 W, abhängig von der Produktionskapazität und der Materialdicke. Machtstabilität ist von entscheidender Bedeutung. |
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2. Galvo -Scansystem |
Kernkomponente: High - Speed Galvanometer -Scanner (Galvo), der den Laserstrahl über bewegliche Spiegel ablenkt, um ein schnelles und komplexes Pfad zu ermöglichen. Genauigkeit und Geschwindigkeit: Hoch - Präzisionsmotoren gewährleisten eine genaue Positionierung mit hoher - Geschwindigkeitsbewegung, die dem Rhythmus der Produktionslinie entspricht. Feldlinse: F - Theta -Objektiv, um die Konsistenz der Brennebene über den gesamten Scanbereich zu gewährleisten. |
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3.Prozess -Überwachungssystem |
CCD -Sichtsystem: Wird zur präzisen Positionierung von Solarzellen und -scheiben verwendet, wodurch eine materielle Fehlausrichtung kompensiert wird. Überwachung der Schweißqualität: Integriert Sensoren wie Wolke, Akustik oder Plasmaketektion (z. B. PPI, Kohärent), um Anomalien in Echtzeit während des Schweißens wie Spitzer oder schlechte Schweißnähte (kaltes Löten) zu erfassen. |
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4. Fixturing- und Klemmsystem |
Positionierung und Klemmung: Die Präzisionspositionierungsstufe sorgt für eine genaue Platzierung von Solarzellen. Elastische Klemmzeuge (z. B. Silikonstreifen) drücken während des Schweißens vorsichtig gegen die Zelloberfläche gegen die Zelloberfläche, um einen engen Kontakt zu gewährleisten und eine schlechte Bindung zu verhindern. |
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5. Schutzgassystem |
Gastyp: verwendet typischerweise hoch - Reinheitsstickstoff (n₂) oder Argon (ar). Funktion: verhindert, dass geschmolzenes Metall (insbesondere Zinn) bei hohen Temperaturen oxidieren, was eine Oxidschlacke bilden und die Schweißfestigkeit und die elektrische Leitfähigkeit beeinflussen könnte. Düsenkonstruktion und Gasflussrate müssen optimiert werden. |
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6. Software -Steuerungssystem |
Pfadprogrammierung: Ermöglicht die flexible Einstellung von Schweißpfaden (typischerweise gerade Linien oder Multi - Segmentlinien), Start-/Endpunkte, Laser -Ein-/Aus -Verzögerungszeiten usw. Parametermanagement: Ermöglicht eine präzise Steuerung und Rezeptverwaltung von Parametern wie Laserleistung, Schweißgeschwindigkeit, Frequenz und Wellenform. |
Typischer Schweißparameterbereich:
- Laserkraft: (Abhängig von der Materialstärke und der Schweißgeschwindigkeit)
- Schweißgeschwindigkeit: 100–500 mm/s
- Spotgröße: 50–200 μm
- Wellenformmodulation: Kann gepulste oder kontinuierliche Wellenformen verwenden; Die Leistung wird manchmal zu Beginn und am Ende der Schweißnaht reduziert, um die Spritzer zu minimieren.
Laserschweißmaschine für die Busbank
Klassifizierung nach Laserstrahlmodus und Ausgangseigenschaften
Dies ist die grundlegendste Klassifizierungsmethode, die den Energieeingangsmodus und die endgültige Schweißqualität direkt bestimmt.
1. Single - Modus (Single - Modus / Grundmodus) Laserschweißen
◎ Vorteile: Hohe Tiefe - zu - Breitenverhältnis der Schweißfleisch, schnelle Schweißgeschwindigkeit, kleine Wärme {{2} betroffene Zone (HAZ), geeignet für Präzisionsschweiß- und dünne Materialanwendungen.
◎ Nachteile: Erfordert extrem enge Montage -Toleranzen (allgemein als "Nullspalt" bezeichnet); Andernfalls sind Burn - durch oder Defekte sehr wahrscheinlich.
◎ Prinzip: Erzeugt einen sehr feinen Laserfleck in der Nähe der Beugungsgrenze (typischerweise 20–50 μm), wodurch extrem hohe Energiedichte erreicht wird.
◎ Anwendungen: War die Mainstream -Lösung in frühen Stadien; Noch heute in Anwendungen verwendet, die eine strenge Kontrolle des Wärmeeingangs erfordern, wie z.
2. Quasi - Continuous Wave (QCW) Laserschweißen
◎ Vorteile: Relativ niedriger Wärmeeingang, was die thermische Beschädigung der inneren Struktur von Batteriezellen verringert; effektive Spitterkontrolle.
◎ Nachteile: Die Schweißgeschwindigkeit ist typischerweise langsamer als ein kontinuierliches Wellenlaserschweißen.
◎ Prinzip: Liefert hohe Energie in einem gepulsten Modus, jedoch mit einer hohen Impulsfrequenz, wodurch die Bildung einer kontinuierlichen Schweißnaht ermöglicht wird. Es erzeugt eine sehr hohe Spitzenleistung in jedem Pulszyklus, obwohl die durchschnittliche Leistung niedriger ist.
◎ Anwendungen: Beim Schweißen der Wärme - sensitive Materialien (wie Batteriezellen) ist QCW eine wichtige Wahl, um die thermischen Effekte so weit wie möglich zu minimieren.
3.. Hybrid -Laserschweißen (Hybrid -Laserschweißen)
◎ Vorteile: Verringert die Streuung und die Porosität erheblich, verbessert die Glättung der Schweißnahtflächen, bietet eine höhere Toleranz gegenüber Lücken und führt zu einem stabileren Schweißverfahren. Dies ist derzeit die Mainstream High - Endlösung zur Behandlung von Spitzerproblemen.
◎ Nachteile: Komplexere Systemkonfiguration und höhere Kosten.
◎ Faserlaser (FL): Verantwortlich für ein tiefes Penetrationsschweißen und eine hohe Penetrationsfähigkeit.
◎ Halbleiterlaser (SL):Verantwortlich für Vorheizen und kontrollierte Kühlung; verfügt über einen größeren Strahlfleck mit gleichmäßiger Energieverteilung.
Prinzip: Keine einzige Laser -Klassifizierung, sondern eine kombinierte Strategie. Die häufigste Konfiguration ist Faserlaser + Semiconductor Laser (FL - SL Hybrid).
◎ Anwendungen: High - End -Power -Batterie -Batterie -Busbankschweißen, insbesondere geeignet für Kunden mit "Null -Toleranz" -Anfordernis für Spritzer.
Klassifizierung durch Strahlscannen und Verarbeitungstechnologie
Diese Technologiekategorie bestimmt, wie der Laser auf das Material gerichtet und angewendet wird, was sich direkt auf die Produktionseffizienz und -flexibilität auswirkt.
1.. Schweißen fester Optik (statische Optik)
◎ Prinzip: Der Laserkopf bleibt stationär, während der Schweißweg erreicht wird, indem der Arbeitstable verschoben wird (oder mit einem Roboter das Werkstück bewegt).
◎ Merkmale: Einfache Systemstruktur, aber geringere Effizienz und schlechte Flexibilität. Derzeit wird selten in hohen - -St Speed -Produktionslinien verwendet.
2. Galvo -Scannerschweißen (Galvo -Scannerschweißen)
◎ Vorteile: Extrem hohe Geschwindigkeit, mit Effizienz weit über mechanische Bewegungsmethoden überschritten; Eine hochflexible Programmierung ermöglicht das einfache Schweißen verschiedener komplexer 2D -Muster.
◎ Nachteile: Begrenzter Scanbereich (typischerweise innerhalb eines einzelnen "Feldes"), das Roboterbewegung für Bereiche außerhalb des Feldes erfordert; hohe Flachness -Anforderungen innerhalb des Feldes, um Defokusion zu vermeiden.
◎ Prinzip: Verwendet High - Speed -Galvo -Spiegelmotoren, um den Laserstrahl widerzuspiegeln, wodurch eine schnelle Ablenkung innerhalb der Ebene unter Software -Steuerung ermöglicht wird und Millisekunden - -Positionschaltung erreicht.
◎ Anwendungen: Die dominierende Technologie für aktuelle Photovoltaik -Schnurschweißen und Strombatteriemodul/Packschweißen.
3. Oszillierende / Wackelschweißen
◎ Vorteile: Erhöht die Schweißbreite effektiv und verbessert die Toleranz gegenüber Montagelücken signifikant; Rührt den geschmolzenen Pool, um die Gasflucht zu fördern und Porosität und Spritzer zu verringern. Verbessert die Bildung der Schweißnaht.
◎ Nachteile: Reduziert leicht die maximale Schweißgeschwindigkeit.
◎ Prinzip: Integriert ein Oszillationsmodul (typischerweise elektromagnetisch oder Sprachspule) in den Schweißkopf und aktiviert den Laserstrahl schnell und hoch - Frequenzschwanger entlang eines vordefinierten Musters (z. B. kreisförmiger, Abbildung - acht, linear).
◎ Anwendungen: Ist zu einer Standardfunktion zur Verbesserung der Schweißqualität von Busbar -, insbesondere für Aluminiummaterialien - und ist üblicherweise in Galvo -Scanner oder Robotersysteme integriert.
4. Strahlspaltschweißen (Strahlspaltung)
◎ Vorteile: Die Produktionseffizienz ist erheblich verbessert und ermöglicht das gleichzeitige Schweißen mehrerer Schweißpunkte oder Nähte.
◎ Nachteile: Komplexes optisches System; Eine einheitliche Energieverteilung zwischen Strahlen ist kritisch; höhere Kosten.
◎ Prinzip: Verwendet optische Komponenten, um einen einzelnen Laserstrahl in mehrere Strahlen (z. B. 2-in-1, 4-in-1) aufzuteilen, wodurch ein gleichzeitiges Schweißen an mehreren Stellen ermöglicht wird.
◎ Anwendungen: Geeignet für hohe - Effizienzproduktionsszenarien, z.
Galvo -Scan -Laserschweißmaschine
Klassifizierung durch Schweißstrategie und materielle Anwendung
1. Single - Schichtschweißen
Der häufigste Ansatz, bei dem der Laserstrahl direkt auf die Oberfläche der Busschelben- und Zellterminal (oder Photovoltaikband und Solarzelle) zum Schweißen bestrahlt wird.
2. Penetrationsschweißen
In erster Linie für Strukturen in Leistungsbatterien verwendet, bei denen ein Anschluss (oder eine Busbank) das Zellterminal abdeckt. Der Laserfokus wird typischerweise auf der Oberfläche des Steckers eingestellt, sodass die Energie durch den Stecker eindringen und einen geschmolzenen Pool auf der Klemmenoberfläche bilden kann, wodurch metallurgische Bindung erreicht wird. Eine präzise Kontrolle des Energieeingangs ist erforderlich, um Burn - durch zu verhindern.
3.. Schweißen verschiedener Materialkombinationen
Aluminium - zu - Aluminiumschweißen: Am häufigsten, aber Aluminium hat ein hohes Laserreflexion und ist anfällig für Porosität und Spritzer, was es zu einer technischen Herausforderung macht. Oft adressiert mit oszillierenden Schweiß- oder Hybridschweißtechniken.
Kupfer - zu - Kupferschweißen: Kupfer hat noch höheres Reflexionsvermögen und eine hervorragende thermische Leitfähigkeit, die eine höhere Leistungsdichte und eine genauere Parameterkontrolle erfordern.
Aluminium - bis - Kupfer Heterogenes Metallschweißen: Der schwierigste Typ. Es neigt dazu, spröde intermetallische Verbindungen (IMCs) zu bilden, die die elektrische Leitfähigkeit und mechanische Festigkeit abbauen können. Spezielle Techniken wie hohe - -Speed -Schweißen (zur Reduzierung des Wärmeeingangs), das oszillierende Schweißen (zur Förderung einer gleichmäßigen Legierungsdiffusion) und eine spezielle Wellenformkontrolle sind erforderlich, um übermäßiges IMC -Schichtwachstum zu unterdrücken.
Quasi - kontinuierliche Wellenlaserschweißmaschine
Ursachenanalyse für Spritzer (Explosionspunkte) Defekte beim Busuh -Laserschweißen
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Defektkategorie |
Spezifische Manifestation |
Direkte Folgen |
Kernmechanismus |
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Energieeingabeprobleme |
Zahlreiche unregelmäßige Metalltröpfchen um den Schweißpunkt |
Kurzschluss, schlechtes Aussehen, Kontamination |
Übermäßige Energiedichte verursacht eine sofortige gewalttätige Verdampfung von Metall; Dampfdruck schlägt geschmolzenes Metall aus. |
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Material- und Oberflächenprobleme |
Inkonsistente Spritzgröße, raue Schweißoberfläche |
Schlechtes Schweißen (kaltes Lot), erhöhter Kontaktwiderstand |
Verdampfung und Expansion von Beschichtungsverunreinigungen oder Oberflächenverschmutzungen (z. B. Öl, Feuchtigkeit) auslösen das Splitter. |
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Schutzgasprobleme |
Geschwärzte Oxidation am Schweißpunkt, begleitet von Spritzer |
Erhöhte Sprödigkeit der Schweißnaht, verringerte elektrische Leitfähigkeit |
Das Versagen von Schutzgas führt zu einer Reaktion zwischen geschmolzenem Metall und Luft; Schlechtes Fluidität und ungleichmäßiger Dampfdruck verursachen Spritzer. |
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Ausrüstung und Prozessstabilität |
Instabiles Spritzphänomen, schwankende Qualität (gut/schlecht zeitweise) |
Ertragsschwankungen, schwer zu kontrollieren |
Parameterinstabilität oder instabiler Gerätezustand verursacht regelmäßige Anomalien im Energieeingang oder im physischen Zustand. |
Ursachenanalyse für Busbank -Spritzer und Explosionspunktfehler
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Analysedimension |
Spezifischer Inhalt |
Erläuterung und Beispiele |
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Defekteigenschaften |
Makroskopisches Aussehen |
Eindeutig sichtbare Dellen, Löcher (Explosionspunkte) auf der Schweißnaht, wobei unregelmäßige Metallpartikel verstreut sind. |
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Mikroskopisches Aussehen |
Unregelmäßige Kanten von Dellen und zeigen die Morphologie von geschmolzenem Metall gewaltsam auseinandergerissen. |
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Diagnosemethoden |
Visuelle/mikroskope Inspektion |
Direkte Beobachtung des Schweißaussehens, um diskontinuierliche oder Mausträger zu identifizieren. |
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EL -Tests |
Lichtflecken am Schweißpunkt (was auf erhöhten Serienwiderstand und lokalisiertes Erhitzen hinweist) oder dunkle Flecken (was auf Stromkonzentration in der Nähe hinweist). |
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Offline -Überwachung |
Hoch - Geschwindigkeitskameras können den dynamischen Prozess der Metalldampfung und Tröpfchenauswurf eindeutig erfassen. |
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Online -Überwachung |
Das integrierte Plasma/optische Signalmonitore auslösen Alarme während des Schweißens, was zu diesem Zeitpunkt ungewöhnlich intensive Signale anzeigt. |
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Direkte Auswirkungen |
Elektrische Leistung |
Schlechtes Löten: Der Materialverlust an Explosionspunkten reduziert den wirksamen Leitbereich, was zu einer starken Zunahme des Kontaktwiderstands führt. |
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Mechanische Leistung |
Reduzierte Verbindungsstärke: Defekte im Schweißpunkt niedrigere Zugfestigkeit, wodurch sie anfällig für den Versagen in nachfolgenden Prozessen neigt. |
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Zuverlässigkeitsrisiko |
Hotspot -Risiko: Hoch - Resistenzpunkte erzeugen während des Betriebs kontinuierliche Wärme, was möglicherweise Hotspot -Effekte und schädliche Solarzellen verursacht. |
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Sicherheitsrisiko |
Kurzschluss: Große Spritzpartikel können benachbarte Schaltungen überbrücken, was zu einem Modul -Kurzschluss führt. |
Ursachenanalyse für Busbank -Spritzer und Explosionspunktfehler
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Ursachenkategorie |
Spezifische Ursache |
Lösungen und Optimierungsmaßnahmen |
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Prozessparameter |
Übermäßige Kraft |
Führen Sie DOE (Entwurf von Experimenten) durch, um ein Spatter - freies Prozessfenster zu identifizieren; Laserleistung angemessen reduzieren. |
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Zu langsame Geschwindigkeit |
Erhöhen Sie die Schweißgeschwindigkeit, um die Laser -Expositionszeit zu verkürzen und übermäßige Wärmeakkumulation zu verhindern. |
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Keine Rampenkontrolle |
Aktivieren Sie die Funktion "Rampe Up/Down" (Steigungserhebung/Herbst) für die Laserleistung, um während der Start-/Stoppphasen einen reibungslosen Übergang zu gewährleisten. |
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Zu kleine Stellegröße |
Erhöhen Sie leicht den Defokusabstand, um die Spotgröße zu vergrößern und die Spitzenergiedichte zu verringern. |
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Eingehende Materialien |
Übermäßige Zinnbeschichtungsdicke an der Busbank |
Stärkung der eingehenden materiellen Inspektion; Koordinieren Sie mit Lieferanten, um die Dicke der Zinnschicht innerhalb eines optimalen Bereichs zu kontrollieren. |
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Zinnkompositionsprobleme |
Bestätigen Sie den Typ Zinnlegierung; Vermeiden Sie Materialien mit niedrigem - Kochen - Punktverrückten (z. B. bestimmtes phosphorisiertes Kupfer). |
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Oberflächenkontamination |
Verbesserung der Sauberkeitsführung eingehender Materialien und Produktionslinien; Stellen Sie sicher, dass kein Öl, Oxidschichten oder Feuchtigkeit im Schweißbereich. |
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Schlechte Lötbarkeit von Gitterlinien |
Feedback zum Solarzellenhersteller zur Optimierung der Formulierung von Netzpaste und zum Siebdruck-/Sinterprozess. |
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Ausrüstungsstatus |
Schutzgasprobleme |
Gasversorgung prüfen: Gewährleisten Sie eine hohe Gasreinheit (z. B. 99,99% n₂), stellen Sie die Durchflussrate (~ 15–25 l/min) ein und stellen Sie sicher, dass die Düse nicht blockiert und korrekt in den Schmelzpool abgewinkelt ist. |
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Unzureichender Klemmdruck |
Stellen Sie Klemmen ein oder ersetzen Sie es, um einen engen Kontakt zwischen COSBAR und Solarzellen während des Schweißens zu gewährleisten, wodurch der thermische Widerstand minimiert wird. |
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Instabile Laserausgangsleistung |
Kalibrieren Sie regelmäßig den Laserausgang mit einem Leistungsmesser, um die Stabilität zu gewährleisten. |
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Galvo/Focus -Drift |
Führen Sie eine regelmäßige Ausrichtung der Gerätewartung und des optischen Systems durch. |
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Ausfall des Kühlsystems |
Überprüfen Sie die Wassertemperatur der Laser und Kälte, um eine effiziente Kühlung zu gewährleisten, und verhindern Sie die "thermische Lensing" -Effekt. |
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Umweltfaktoren |
Hohe Umgebungsfeuchtigkeit |
Kontrollieren Sie Workshop -Luftfeuchtigkeit, um die Kondensation von Wasserdampf auf Materialoberflächen zu verhindern. |
Ursache Ursache Rückverfolgbarkeit für Busbärzspitzer und Explosionspunkte:
- Erstes Diagramm (Mechanismusanalyse): Hilft Ingenieuren schnell zu verstehen, dass die Hauptkategorien, aus denen Spritzer stammen können.
- Zweites Diagramm (Defektanalyse): Beschreibt den physischen Prozess der Spitzerbildung und hilft zu verstehen, "warum es explodiert".
- Drittes Diagramm (Ursachen verursachen Rückverfolgbarkeit): Ist das kritischste Instrument zur Lösung des Problems. Es zeichnet das Phänomen auf die spezifischen, umsetzbarsten und kontrollierbaren Endfaktoren zurück.
Empfohlene Fehlerbehebungssequenz für praktische Anwendungen:
- Priorisieren Sie Prozessparameter: Überprüfen Sie, ob sich die aktuellen Einstellungen innerhalb des verifizierten Prozessfensters befinden, insbesondere im Laserleistung und der Schweißgeschwindigkeit. Überprüfen Sie sofort, ob die Power Ramp - Up/Down -Steuerung aktiviert ist.
- Inspizieren Sie dann den Status der Ausrüstung: Bestätigen Sie, ob die Schutzgrenze und die Reinheit der Schutzgas erfüllt werden. Überprüfen Sie, ob das Klemmwerkzeug intakt ist. Überprüfen Sie die Laserausgangsstabilität (kann mit einem Strommesser gemessen werden).
- Untersuchen Sie als nächstes eingehende Materialien: Probieren Sie zufällig die aktuelle Stapel von Busbars, um die Dicke der Zinnschicht und die Oberflächenreinseligkeit zu überprüfen, und vergleicht sie mit bisher guten Chargen.
- Bewerten Sie schließlich die Umweltbedingungen: Überprüfen Sie, ob es abnormale Änderungen der Workshop -Temperatur, Feuchtigkeit oder Gasversorgung gibt.
Gemeinsame Schweißfehler, Ursachen und Lösungen
Das Folgende sind die am häufigsten auftretenden Probleme im Busbar -Laserschweißen zusammen mit ihren Ursachen und entsprechenden Lösungen.
1. kalte Löten / unzureichende Schweißfestigkeit
Phänomen:
Hoher Kontaktwiderstand am Schweißpunkt, niedrige mechanische Verbindungsfestigkeit; Eine leichte externe Kraft kann eine Ablösung verursachen. EL -Tests zeigen lokalisierte Lichtflecken oder ungewöhnlich hohe Serienfestigkeit.
Ursachen:
◎ Unzureichende Energieeingabe: Die Laserleistung ist zu niedrig oder die Schweißgeschwindigkeit ist zu schnell, was zu einer unzureichenden Penetrationstiefe und einer wirksamen metallurgischen Bindung führt.
◎ schlechter Kontakt/Lücke: Unzureichender Klemmdruck oder verzerrte Solarzellen erzeugen Lücken zwischen den Leitungen zwischen Busschelebar und Zellnetz.
◎ Oberflächenkontamination: Oxidschichten, Ölrückstände oder Flussreste am Zellnetz oder die Busbankoberfläche behindern die Benetzung.
◎ Strahlfehlausrichtung: Galvo -Fehlausrichtung oder visuelle Positionierungsfehler veranlasst den Laserstrahl, den beabsichtigten Schweißbereich zu verpassen.
Lösungen:
◎ Optimieren Sie die Laserparameter (Erhöhen Sie die Stromversorgung oder verringern Sie die Geschwindigkeit), um einen ausreichenden Energieeinsatz zu gewährleisten.
◎ Überprüfen und einstellen Sie die Klemmzufuhr, um einen gleichmäßigen und stabilen Druck zu gewährleisten.
◎ Stärken Sie eingehende Materialreinigung und Sauberkeitskontrolle.
◎ Kalibrieren Sie regelmäßig das Galvo -Scanner- und Vision -System.
2. Burn - durch / Solar Cell Cracking
Phänomen:
Übermäßige Laserenergie brennt durch das Silizium -Substrat der Solarzelle und verursacht Zellfragmentierung oder Mikrorisse. EL -Tests zeigt offensichtliche dunkle Flecken oder dunkle Linien.
Ursachen:
◎ Übermäßige Energieeingabe: Die Laserleistung ist zu hoch, die Schweißgeschwindigkeit ist zu langsam oder die Verweilzeit der Laserflecken ist zu lang.
◎ unsachgemäße Fokussposition: Der Brennpunkt befindet sich unter der Oberfläche der Solarzelle, was zu übermäßig konzentrierter Energie führt.
◎ Inkonsistente Zelldicke: Variationen in der eingehenden Sonnenzelldicke führen dazu, dass dünnere Bereiche unter festen Parametern anfälliger für das Brennen - sind.
Lösungen:
◎ Optimieren Sie die Laserparameter (reduzieren Sie die Leistung oder erhöhen Sie die Geschwindigkeit).
◎ Kalibrieren Sie die Fokusebene neu, um sicherzustellen, dass sie genau auf der Werkstückoberfläche liegt.
◎ Erwägen Sie, ein reales - -Time -Energie -Rückkopplungs -Steuerungssystem zu implementieren, das die Leistung basierend auf Oberflächenreflexion oder thermische Strahlung dynamisch anpasst.
3. Spritzer
Phänomen:
Während des Schweißens und des Landes auf der Solarzellenoberfläche oder dem Umgebungsbereich werden geschmolzene Metalltröpfchen ausgestoßen. Dies kann zu Kurzschaltungen (bei der Verbindung von angrenzenden Schaltkreisen), einem schlechten Erscheinungsbild oder dem Materialverlust am Schweißpunkt führen.
Ursachen:
◎ Übermäßige Energieeingabe: Metall erfährt eine schnelle und gewalttätige Verdampfung; Dampfdruck schlägt geschmolzenes Metall aus.
◎ Materialprobleme: Die Bushaltalbeschichtung (Zinnschicht) ist zu dick oder enthält flüchtige Komponenten.
◎ unzureichendes Schutzgas: Unzureichender Gasfluss unterdrückt die explosive Verdampfung von Metalldampf nicht effektiv.
Lösungen:
◎ Verwenden Sie Ramping -Kontrollfunktion: Erhöhen Sie die Laserleistung zu Beginn und am Ende des Schweißens nach und nach, um abrupte Leistungsänderungen zu vermeiden.
◎ Optimieren Sie den Schutz der Schutzgasdurchfluss und des Winkels, um den Schmelzpool besser abzudecken.
◎ Passen Sie die Prozessparameter angemessen an, um ein Spatter - freies Prozessfenster zu identifizieren.
4. Oberflächenoxidation / Schwärzung
Phänomen:
Die Schweißfläche ist rau, verdunkelt und fehlt Glanz, was zu einer verringerten elektrischen Leitfähigkeit und mechanischen Leistung führt.
Ursachen:
◎ Versagen von Schutzgas: Unzureichende Gasreinheit, niedrige Durchflussrate oder Düsenblockade führt zu geschmolzenem Metall, das mit Sauerstoff in der Luft reagiert.
◎ Umweltverschmutzung: Schlechte Luftqualität im Schweißbereich.
Lösungen:
◎ Überprüfen und sicherstellen, dass das Schutzgasversorgungssystem ordnungsgemäß funktioniert. Verwenden Sie High - Reinheit inerte Gas (z. B. 99,999%).
◎ Erhöhen Sie die Gasflussrate oder optimieren Sie das Düsendesign, um die vollständige Abdeckung des Schmelzpools sicherzustellen.
5. Unebener Schweißnahmsauftritt
Phänomen:
Inkonsistente Schweißbreite, intermittierendes Schweißen, Vorhandensein von Dellen oder Buckel (Camelback).
Ursachen:
◎ instabile Parameter: Schwankungen in der Laserleistung oder nicht {- einheitliche Schweißgeschwindigkeit.
◎ Inkonsistente Fütterung: Variationen in der Dicke der Busselbe, Beschichtungsdicke oder Flachheit.
◎ Wärmeakkumulation: Während kontinuierlicher Schweißen wirkt sich die Restwärme aus früheren Schweißpunkten auf den nächsten Schweißpunkt aus.
Lösungen:
◎ Führen Sie die regelmäßige Wartung des Lasersystems durch, um eine stabile Ausgabe zu gewährleisten.
◎ Strikt streng eingehende Materialqualität kontrollieren.
◎ Fügen Sie die Kühlzeit im Schweißpfad hinzu oder verwenden Sie Skip - Schweißmodus, um thermische Effekte zu dispergieren.