3.1　涂锡焊带

晶体硅太阳电池之间连接用的焊带一般采用一种镀锡的铜条，这种铜条根据不同使用功能分为互连条和汇流条，统称为涂锡焊带。互连条主要用于单片电池之间的连接，汇流条则主要用于电池串之间的相互连接和接线盒内部电路的连接。焊带一般都是以纯度大于99.9%的铜为基材，表面镀一层10～25μm的SnPb合金，以保证良好的焊接性能。

焊带根据铜基材不同可分为纯铜（99.9%）、无氧铜（99.95%）焊带；根据涂层不同可分为锡铅焊带（60%Sn，40%Pb）、含铅含银涂锡焊带（62%Sn，36%Pb，2%Ag）、无铅环保型涂锡焊带（96.5%Sn，3.5%Ag）、纯锡焊带等；根据屈服强度又可分为普通型、软型、超软型等。

因为晶体硅太阳电池的输出电流较大，焊带的导电性能对组件的输出功率有很大影响，所以光伏焊带大多采用99.95%以上的无氧铜，以达到最小的电阻率，降低串联电阻带来的功率损失。焊带还需要有优良的焊接性能，在焊接过程中不但要保证焊接牢靠，不出现虚焊或过焊现象，还要最大限度避免电池翘曲和破损，因此一般采用熔点较低的Sn60Pb40合金作为镀层。如果采用含银镀层，焊带熔点还会降低5℃，更有利于提高焊接性能，但是由于成本较高，通常不被采用。降低焊带的屈服强度可以提高组件焊接和连接的可靠性，特别是有利于热循环中的应力释放，但这对焊带制作工艺提出了较高的要求，目前行业里一般将焊带的屈服强度控制在75MPa以下。早期的焊带屈服强度过高，造成抗拉强度和延伸率太低，导致在实际使用中由焊带问题引起的组件故障较多。表3-1列出了通用焊带的主要技术指标。

表3-1　通用焊带的主要技术指标

焊带的宽度和厚度要根据组件的设计来选择或根据特定需求来定制。通常互连条的宽度主要根据电池的主栅线宽度来确定，宽度范围为1.5～0.9mm，例如3根主栅线电池一般采用1.5mm宽焊带，5根主栅线电池采用0.9mm宽焊带。基材厚度一般为0.1～0.2mm，镀层厚度为0.025mm。汇流条则根据组件的电流载荷需求确定，基材厚度一般为0.1～0.25mm，宽度为4～8mm。目前多主栅组件的发展给焊带加工带来了新的挑战，因为多主栅需要用到圆焊带，一般要求直径为0.3～0.5mm。

焊带对光伏组件的功率和使用寿命有重要影响。目前各焊带厂商及组件厂家从电学、光学等多方面进行优化，设计出各种具有低电阻率的不同焊接方式、不同表面涂层、不同表面结构的焊带，力求减少因焊带引起的组件电学损耗，同时进一步提高组件对光学的利用率和输出功率，例如可利用压延等手段在焊带表面形成陷光结构，见图3-1（a），或者在焊带表面贴敷具有陷光结构的膜层等。对于表面镀层技术，采用普通热镀工艺的焊带，其表面的镀层是不均匀的，见图3-1（b），而通过电镀方式在表面形成均匀致密的镀层，能在一定程度上增加基材厚度，从而降低电阻；也可以采用特殊工艺在表面形成有陷光结构的不平整表面的镀层。

图3-1　焊带结构示意图

新型的低温焊接工艺是未来的一个重要发展方向。传统焊带需要在高温下才能形成合金，完成焊接过程，但高温会导致电池翘曲，引起隐裂甚至破片，影响组件生产成品率，并可能影响组件功率输出，比如异质结电池（HIT），其结构中含有的非晶层对温度非常敏感，温度过高会引起电池效率降低。因此，传统的涂锡焊带还需要在环保、低温、光学、电学、力学等方面进一步改善，以实现组件的高功率、长寿命。