全自動串焊機設備應用于太陽能組件生產中，將太陽能電池片焊接成電池串的這道工序。由于電池片的焊接質量直接影響到組件的性能，所以焊接方式的選擇顯得尤為重要。

太陽能電池片的焊接方式有接觸式和非接觸式焊接兩種。

接觸式焊接也就是烙鐵焊接，利用烙鐵頭的熱量進行焊接。這種方式比較傳統，存在很多弊端：溫度均勻性較差、烙鐵頭需要經常清理、焊接周期較長等；

非接觸式焊接主要有熱風焊、電磁感應焊和紅外焊，其中紅外焊接技術以其特有的優勢應用最為廣泛。本文主要討論了紅外焊接技術以及紅外焊接在串焊機設備上的具體應用。

串焊機專用加熱管

1 紅外焊接技術

1.1 紅外線加熱器

它由石英泡殼和鎢絲組成。將鎢絲伸入充氣的石英管中，鎢絲在交流電壓作用下發熱并加熱石英管中的氣體，由此產生紅外線輻射，當紅外線被物體吸收時，物體即被加熱。燈管背面有一層反射層，能使光線集中于一面，減少能量的浪費。燈絲在均勻的區間內，因為有鎢絲的支撐，所以不容易下垂。

1.2 紅外線焊接的優點和缺點

優點：發熱效率高、熱損失少、設備維修成本低，直接對物體進行加熱，而不加熱周圍的空氣，且具有適用于加熱對象的最佳波長；

缺點：紅外線屬于輻射技術，附帶輻射技術中的弱點——超溫風險；由于熱特性差異造成的焊點間的溫差問題。

2 紅外焊接技術在串焊機設備上的應用

2.1 紅外線輻射模組

串焊機設備采用了半面鍍金紅外線輻射模組，近紅外線輻射方式焊接。此外，配套安裝了紅外測溫儀，通過紅外溫度傳感器的感應，可以將溫度實時反饋出來，便于系統對溫度的控制，使溫度保持在一個相對比較穩定的數值。

紅外線輻射模組主要由半面鍍金反射膜紅外燈管、散熱風機、配套安裝模組的夾具、絕緣瓷件、反射罩等組成。其中紅外燈管采用半面鍍金涂層，能將紅外熱量集中反射到同一個方向，實現高達95%的反射效率。模組采用 5 支加熱管等間距排列 （單支加熱管功率 1.5 kW，模組最大功率 7.5 kW），使用一個統一的反射罩。熱源可以有效覆蓋整個電池片面積，溫度均勻性較好。 （如圖1）

圖1紅外線燈管輻射光量分布

設備采用兩套同樣的紅外焊接模組，分別設置預熱、焊接兩個加熱區域。預熱溫度控制在 120～160 ℃，焊接溫度控制在 230～260 ℃。當電池片傳送至紅外焊接區域內時，紅外燈管會在電池片垂直于焊帶方向輻射出一定波長的紅外線，迅速提高焊帶和電池片銀柵線的溫度，升溫后在電池片正反兩面同時施焊。

2.2 紅外焊接溫度控制原理

紅外焊接溫度控制原理：紅外測溫傳感器采集到溫度后，反饋給紅外測溫儀，紅外測溫儀將溫度參數輸出到 PLC 溫度控制模塊的輸入端，PLC 溫控模塊根據實測溫度與設定溫度的差距來調節 4～20 mA 輸出電流，通過調節雙向可控硅功率的大小進而控制紅外加熱的輸出功率。紅外加熱管輸出功率的大小與加熱溫度的高低成正比。 （如圖2）

圖2紅外焊接溫度控制原理框圖

采用紅外焊接這種方式，基本能夠保證區域溫度分布均勻，有效解決了電池片虛焊的問題。焊接過程一次性完成，設備效率也得到了提升。

3 結束語

由于太陽能電池片具有薄、脆和易開裂的物理特性，采用自動焊接工藝難度比較高。紅外焊接具有清潔、無污染、高效、節能便于維修等優點，是目前最成熟穩定的一種焊接方式。這種方式不僅能確保焊接質量，而且能大大提高生產效率。焊接外觀相對點焊的方式更美觀，更大程度降低了太陽能電池片焊接中的虛焊及隱裂問題。相信紅外焊接技術的應用前景會更為廣闊！