EoW November 2013

Technischer artikel

der wachsenden Nachfrage nach kleineren (engeren und dickeren) Bändern. Das wirkt sich wiederum auf die Kapazitätserweiterung der Präzisions-Verzinnungslinien für kleine Flachdrähte zur Verbindung aus Spezifikationen und Anforderungen zum Solar-Flachband Der Leiter oder der Grundwerkstoff im Solar-Flachdraht ist hochreiner Kupfer mit hoher Leitfähigkeit. Der Kupfer, der bei Solar-Flachdraht eingesetzt wird, ist in der Regel ETP-, DIP-Form-Kupfer oder sauerstofffreier Kupfer (OFC: CD-110, CD-101, CD-102). Kupferdraht wird in einem Walzwerk gewalzt um Kupfer-Flachdrähte herzustellen, die nachträglich in einer Verzinnungsleitung verzinnt/gelötet werden, um Solar-Flachband herzustellen. Einige Hersteller setzen ein alternatives Verfahren fürs Kupferband-Längstrennen ein, um Kupfer-Flachbänder herzustellen, die in der Regel eine geringere Qualität aufweisen. Die Größenauswahl blanker Kupfer- Flachbänder (Einlaufmaterial für Verzinnungsleitung) entspricht: Solar-Sammelschiene: Breite [3-6mm] x Dicke [0,2-0,5mm] Flachdraht zur Verbindung: Breite [1-3 mm] x Dicke [0,08-0,2mm] Die Toleranzen des Kupfer-Flachdrahts unterscheiden sich von Hersteller zu Hersteller. Sie hängen vor allem vom Typ des eingesetzten Walzwerks ab sowie von der Qualität des Einlaufmaterials und dem Know-how des Herstellers. Typische Toleranzen für Hersteller mit einer guten Walzkapazität sind: • Breitentoleranz: ±8 -±15 Mikron • Dickentoleranz: ±8 -±13 Mikron Die mechanischen Eigenschaften des Solar-Flachbands, die üblicherweise von den Herstellern von Solarmodulen gefordert werden, sind: • Zugfestigkeit: <250 MPa • Dehnung: >20% • Wölbung: <0,5% [5mm bei 1m langer Probe]

• Dehngrenze (Rp0,2%) • Fest/halbfest >120 MPa • Weich <80 MPa • Superweich <65 MPa

Die Geradheit des Solar-Flachdrahts, auch als Wölbung bekannt, wird in Bezug auf Abweichung in Millimeter von einer geraden Linie auf einer Flachbandprobe gemessen, die ein Meter lang ist. Das höchste Wölbungsniveau wird durch das Stringing-Verfahren bestimmt, und liegt in der Regel zwischen <8 und <5mm/m. Die beim Solar-Flachdraht eingesetzte Lötzusammensetzung kann variieren. Sie hängt von der Stringing-/Löt-Technik ab, die von den Herstellern von Solarmodulen eingesetzt wird, sowie von den örtlichen Gesundheits- und Sicherheitsnormen, die sich auf die Herstellung von Solarmodulen beziehen. Die üblichen Lötzusammensetzungen sind: • bleifreies Lötmetall: Sn 100 • bleihaltiges Lötmetall: SnPb 60/40 • silberhaltiges Lötmetall: SnAg 96,5/3,5; SnAgCu 96,5/3,0/0,5 • blei- und silberhaltiges Lötmetall: SnPbAg 62/36/2 • Lötmetall mit niedriger Temperatur: BiSn 57/43; BiSnAg 57,7/42/0,3 variiert von 10 bis 40 Mikron, mit Toleranzen zwischen ±10 und ±30%. Die gängigste Lötbeschichtungsdicke ist 20±4 Mikron. Es gibt drei Typen von Techniken zur Messung der Lötbeschichtungsdicke: • Röntgenmessung: Offline-Messung, die für die Messung der Dicke auf einer Seite eingesetzt wird • Manueller Mikrometer: Offline- Messung, die zur Messung der gesamten Dicke von zwei Beschichtungsseiten eingesetzt wird • Laser: Inline-Messung, die auf der Verzinnungslinie angeordnet werden kann und für die Messung der gesamten Dicke der zwei Seiten der Beschichtung während der Herstellung von Solar-Flachdraht eingesetzt wird Solar-Flachdraht wird auch optisch oder mit einem Mikroskop geprüft, um die Beschichtungsqualität zu untersuchen, die ohne Mangel wie z. B. Flecken, Schutt, Grate, Dellen, Verfärbung, blanker Kupfer, der durch die Lötbeschichtung sichtbar ist, kleine Poren und andere Typen mechanischer Mangel, sein sollte. Die Lötbeschichtungsdicke

Daraus resultieren immer verändernde S o l a r - F l a c h b a n d s p e z i f i k a t i o n e n . Hersteller von Solar-Flachband stehen außerdem ständig unter Preisdruck wegen der schnellen Rückgänge der Solarmodul-Preise. eine Schlüsselkomponente bei Solarmodulen und ein wichtiger Faktor, der die Moduleneffizienz und –langlebigkeit bestimmt. Eine hohe Effizienz und Langlebigkeit der Solarmodule können nur durch einen hochwertigen Solar-Flachdraht erzielt werden, der sachgemäß im Solarmodul installiert wird. Ein hochwertiges Solar-Flachband kann auch die Effizienz der Modulproduktion erhöhen und daher den damit verbundenen Schrottanteil reduzieren. des Stringing-Verfahrens zu sichern, muss ein hochwertiges, gerades, weiches und sachgemäß gelötetes Flachband eingesetzt werden. Eine genaue Anordnung des Solar-Flachdrahts ist auch während des Stringing-/ Tabbing-Verfahrens zu sichern. Ein hochwertiger Flachdraht zur Verbindung (Stringing) wird zwangsläufig die Ausfallzeiten des Stringer kürzen sowie dessen Schrottanteil reduzieren. Die Hochgeschwindigkeit-Stringer von heute fordern noch anspruchsvollere Flachbandspezifikationen. Die drei Schlüsseltendenzen bei den Solar- Flachbandspezifikationen umfassen: • Noch engere Toleranzen gegenüber Lötdicken und Flachbandgeradheit, die von einer neuen Generation von vollautomatisierten Hochleistung- Stringern angetrieben werden • Niedrigere Flachband-Dehngrenzen (Rp0,2%), die für immer dünnere Solarzellen gefordert werden • Neue Aufbauten von Solarmodulen, die statt zwei, drei Flachdrähte zur Verbindung je Zelle einsetzen, wegen ▲ ▲ Bild 2 : Solarmodul mit Flachdraht zur Verbindung an den Zellen gelötet und Stromschiene um den Solarmodulrand Solar-Flachdraht ist Um eine hohe Produktivität

▼ ▼ Bild 3 : Querschnitt eines typischen feuerverzinnten Kupfer-Flachdraht

64

www.read-eurowire.com

November 2013