Waarom is flux essentieel voor het solderen van fotovoltaïsche cellen?

Snel antwoord: Flux is essentieel bij fotovoltaïsch solderen omdat het de oxidelaag verwijdert die zich vormt op koperlint en op de metallisatie van de cel, en gesmolten soldeer kan een geoxideerd oppervlak niet bevochtigen. Zonder flux blijft het soldeer als een druppel op het oxide liggen, waardoor een verbinding ontstaat die verbonden lijkt maar slechts een fractie van het beoogde contactoppervlak heeft. De flux beschermt de oppervlakken ook tegen heroxidatie tijdens de verwarmingscyclus, en de activiteit ervan moet worden afgestemd op de soldeertemperatuur, zodat deze begint te werken voordat het soldeer smelt en stopt voordat het schadelijke resten achterlaat. Dat laatste punt is belangrijker bij PV dan bij algemene elektronica, omdat de verbinding 25 jaar in een module is verzegeld en eventuele corrosieve resten nergens heen kunnen.

PV-moduleproductie · door Jerry, Ooitech

Inleiding

Flux is essentieel bij het solderen van fotovoltaïsche cellen wanneer zonnecellen met ribbons worden verbonden. Het pakt metaaloxidatie aan, verbetert de bevochtigbaarheid van soldeer en stopt secundaire oxidatie. Dit garandeert een solide soldeerkwaliteit en verhoogt de betrouwbaarheid van zonnemodules op de lange termijn. Dit is precies waarom we het gebruiken en hoe het werkt.

Metaaloxiden op het oppervlak verwijderen

Reinigen en activeren

De zilverpasta op de busbars van cellen en de koperen basis van ribbons oxideren gemakkelijk in de lucht. Deze oxidelaag blokkeert de hechting van soldeer aan het metaal, wat zwakke of valse verbindingen veroorzaakt. Actieve middelen zoals organische zuren in de flux reageren met deze oxiden en breken ze af. Dit laat een schoon, actief grensvlak achter dat klaar is om te solderen.

Oppervlaktespanning van soldeer verlagen

Bevochtiging en verspreiding

Gesmolten soldeer heeft een hoge oppervlaktespanning en verspreidt zich niet gemakkelijk over metalen oppervlakken. Oppervlakteactieve stoffen in de flux verlagen deze spanning drastisch. Ze verbeteren de vloeibaarheid en bevochtigbaarheid van het soldeer, waardoor het zich snel en gelijkmatig verspreidt. Dit creëert volledige soldeerverbindingen zonder holtes en versterkt de mechanische hechting.

Secundaire oxidatie voorkomen

Bescherming bij hoge temperaturen

Solderen gebeurt bij hoge temperaturen. Metalen oppervlakken kunnen in deze hitte gemakkelijk opnieuw oxideren, wat de kwaliteit van de verbinding verpest. Flux grijpt in door een beschermend gas of een vaste film over het metaal te vormen. Deze barrière blokkeert de lucht en stopt secundaire oxidatie tijdens het verwarmen en afkoelen, waardoor de soldeerverbinding zuiver blijft.

Soldeersterkte verhogen

Metallurgische hechting en geleidbaarheid

Door het oppervlak te reinigen, de bevochtiging te verbeteren en oxidatie te stoppen, helpt flux bij het vormen van een sterke metallurgische verbinding tussen het soldeer en het metaal. Dit verhoogt duidelijk de mechanische trekkracht van de verbinding, waardoor deze niet afbreekt. Goed solderen zorgt ook voor een soepele stroomdoorgang tussen de zonnecel en het lint. Het verlaagt de contactweerstand en verhoogt de energieopbrengst van de module.

Aanpassing aan de soldeerbehoeften van PV

Speciale procesvereisten

Zonnemodules vereisen uiterste soldeerprecisie en betrouwbaarheid. De juiste flux moet bij lagere temperaturen werken om hitteschade aan de cellen te voorkomen. Het moet niet-corrosief zijn, zodat het de cellen of andere moduleonderdelen niet beschadigt. Het moet ook zeer weinig residu achterlaten. Hoog residu kan de isolatie van de module verstoren of later corrosie veroorzaken. Door aan deze eisen te voldoen, blijft de module jarenlang perfect functioneren in zware buitenomstandigheden.

Ooitech's Visie

Het kiezen van de juiste fluxchemie is een cruciale stap op elke productielijn voor zonnepanelen. De flux moet zeer actief zijn om de busbars snel te reinigen, maar toch mild genoeg om geen corrosieve resten achter te laten. Bij het opzetten van tabber stringers voor geavanceerde celtechnologieën zoals TOPCon of HJT, voorkomt een perfecte afstemming van het fluxtype op het thermische profiel microscheurtjes in de cellen en waarborgt het de langdurige duurzaamheid van de module.