太阳能电池铝背场与铝带连接的超声钎焊

当前，太阳能光伏发电成本约为常规能源发电的2倍，这一现状严重制约了光伏产业的规模化发展。若能从焊接工艺革新入手，既能降低制造成本，又能提升光电性能，将为光伏应用推广注入关键动力。

在硅太阳电池制造中，为提升效率，会在硅片背光面沉积铝膜制备P+层，即铝背场。它能降低少数载流子表面复合率、提高光吸收率并改善红外线响应。然而，铝涂层表面氧化膜难去除，阻碍钎焊连接焊带。工业上常用的背面银电极方案，虽能解决连接问题，却会破坏背场结构，导致电池开路电压下降。同时，传统铜焊带价格居高不下，进一步增加生产成本。

为破解这些难题，相关技术团队经多年研发，推出超声钎焊技术，采用Sn基钎料实现铝背场与铝焊带的直接连接。其核心原理是利用超声波在液态钎料中的“空化作用”，高效去除材料表面氧化膜，促进钎料铺展与润湿。

焊接过程中，先将母材加热至特定钎焊温度，再在铝背场超声涂敷钎料。钎料会填充铝颗粒缝隙，随着超声作用时间增加，铝颗粒氧化膜逐步破碎去除。当超声加载10秒时，铝背场可完全溶解于钎料。测试显示，接头电阻随超声时间呈先降后升趋势，在6秒左右达到最低值。

该技术不仅解决了铝烧结涂层去膜难、润湿性差的问题，还实现了铝背场与铝焊带的直接连接，无需使用钎剂和背面银电极，大幅降低成本并提升开路电压。同时，凭借高效去膜能力，可采用低成本铝焊带替代传统银焊带、铜焊带，为光伏产业降本增效提供了重要技术路径。
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