焊带贴上去还是印上去:无主栅串焊的两条工艺岔路
中国能源产业发展网 发布时间:
2026-10-27 18:33
【中国能源产业发展网】原创 【作者】马行川
车间里最先变的是手感。过去一串电池片从串焊机出来,正面几条银色主栅把焊带牢牢压住,翻看时焊带不会动。主栅取消之后,焊带直接落在细栅上,靠一排几乎看不见的胶点固定,工人翻面要先托住整串。
0BB 不是一个新词。它把组件正面的主栅去掉,让焊带直接与细栅连接,省下主栅占用的银浆,也省下主栅遮住的受光面积。逻辑简单,难在连接。主栅原本同时承担两件事:汇集细栅电流,给焊带一个可靠的机械附着面。主栅一走,这两件事必须分开解决。
第一条路线是焊接加点胶。焊带仍然通过红外或激光加热焊到细栅上,随后在焊带与电池片之间点一排胶,起固定与缓冲作用。这道工序在串焊机尾部增加工位,胶点位置、胶量和固化时间都要与焊接节拍对齐。国内多数设备商走的是这条路,原因是它尽量保留了原有焊接工艺,改造门槛低,拉力数据也容易与老产线对标。
第二条路线是一体化覆膜。焊带先被一层胶膜整体覆盖,再通过加热把膜与电池片、焊带粘成一体,行业内称为 IFC。这条路线的先行者是宁夏小牛,方案在2022年提出,2023年出货首台吉瓦级设备,2024年中标正泰新能的吉瓦级项目。覆膜把固定动作从点状变成面状,胶层连续,理论上抗隐裂和抗湿热更好,代价是膜材成本与层压窗口的重新标定。
两条路线的分歧,落在胶上。点胶方案若用非导电胶,胶点必须落在细栅之间,既不能压住细栅影响接触,也不能离焊带太远失去固定作用,胶点的直径与间距因此被压到毫米级以下。用导电胶则要考虑银颗粒沉降与储存期,胶的流变特性直接决定点胶阀的选型。覆膜方案把胶做成膜,均匀性由膜厂保证,组件厂失去的是配方调整的自由度。
设备端真正的难点是薄片。主栅取消后,焊带与电池片的接触面积变小,单位面积受力变大,薄片在焊接热循环里更容易裂。串焊机要同时解决三件事:视觉对位精度、焊接温度曲线的均匀性、以及传输过程中的夹持力。业内公开的解决思路包括虚拟坐标定位、中心抓取、柔性归正夹持和全域均温结构,核心都是把机械应力从电池片边缘挪开。
主栅省下的银浆,并没有全部变成利润。电流汇集的任务转移给细栅,细栅的数量增加、线宽收窄,印刷环节的高宽比要求随之提高。浆料、网版、烧结温度三者必须同步调整,否则细栅断线带来的功率损失,会把省下的银浆钱吃回去。这也是0BB推广中一个容易被忽略的连带效应:组件端的工艺简化,把压力传给了电池端的印刷工序。
节拍是另一本账。多分片组件要求串焊机在单位时间内完成更多片的焊接,设备速度提上去,焊接时间被压缩,温度曲线更难做平。焊接时间不足会带来虚焊,时间过长则加大热应力,良率与产能由此成为一对需要反复调参的矛盾。设备商近两年主推的方向之一,是把焊接、点胶、检测拆成可独立调速的模块,让工艺窗口而不是整机速度成为可调变量。
检测环节的地位同步上升。焊点从几条主栅上的长焊缝,变成几十条焊带与细栅的密集连接,肉眼无法判断接触质量,只能依靠电致发光与外观检测在产线上逐片筛查。检测设备因此从选配变成标配,检测数据也开始反向约束焊接参数。谁掌握了焊点的图像特征与电流特征,谁就更容易把工艺窗口收窄到可控范围。
组件厂算的是另一套账。主栅取消省下的银浆是明账,胶、膜、锡膏和设备折旧是暗账。以点胶路线为例,胶的单价远低于银浆,但胶点数量随焊带条数增加,耗量并不小;覆膜路线的膜材按面积计价,组件面积越大,材料成本越刚性。真正决定路线存亡的,是可靠性数据:湿热老化后的拉力衰减、紫外老化后的胶层黄变、以及机械载荷下的隐裂扩展。
可靠性验证的周期,比设备迭代慢得多。组件认证要看数千小时的老化结果,任何一处胶层或焊点的失效,都要回到材料配方和工艺参数重新排查。这解释了一个现象:设备商可以在半年内推出新机型,组件厂却要花一两年才敢把新工艺铺到大线上。0BB 的渗透率在新增串焊机中快速抬升,更多反映的是新建产线的技术选型,存量线的改造仍在观望。
电池技术路线也在改写工艺选择。TOPCon 的细栅更细、更密,焊带与细栅的接触窗口窄,对焊接精度要求最高;HJT 的低温工艺不允许高温焊接,覆膜与导电胶的低温互连更有优势;BC 电池的正负极都在背面,互连方式与正面主栅逻辑不同,设备需要重新设计走线与对位。同一台串焊机想通吃三条路线,难度不小。
于是设备商开始把工艺做成平台。焊接单元、点胶单元、覆膜单元、检测单元被拆成可组合的模块,客户按电池路线与组件版型选配。这种做法牺牲了单机效率,换来的是对技术路线的适应性。在光伏装机增速换挡、设备采购从扩产转向技改的阶段,能改造存量线的设备,比只能新建产线的设备更容易拿到订单。
存量改造的经济性取决于停机时间。一条组件线停一天,损失的是交付节奏。改造方案因此强调原位替换与快速换型,把增加的工位塞进原有节拍,而不是重建整线。设备商在报价时把改造周期写进合同,这一变化比设备参数更能说明市场的冷暖。
回到车间。主栅消失之后,组件的正面变成一整片深色,焊带的痕迹被胶点和膜层藏起来。外观只是结果,真正的变化在界面:焊带与细栅的接触电阻、胶层与玻璃的剥离强度、焊点与电池片的应力分布。这些看不见的界面,决定了一块组件在屋顶上待二十年后还剩多少功率。
0BB 的路线之争不会有一个统一答案。点胶路线赢在改造友好与工艺可控,覆膜路线赢在界面连续与低温适配。设备商同时押注两条路线,组件厂按电池技术分别选型,这种并行状态还会持续一段时间。对产业而言,重要的不是哪条路线胜出,而是工艺窗口被一寸一寸推开之后,组件在成本与可靠性之间获得了更大的腾挪空间。
接下来值得盯的,是三个可以验证的信号:存量线改造订单在设备商营收中的占比、覆膜路线的膜材国产化进度、以及老化数据在公开标准中的沉淀。三个信号同时向好,0BB 才算真正走完从新机型到主流工艺的那段路。
(来源:索比光伏网、中国报业网、三个皮匠报告、企业公开资料) 【研究支持机构:《中国工业报社》能源与双碳研究中心 |中国能源产业发展网】
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