EoW November 2013

Artículo técnico

Especificaciones y requisitos de la cinta fotovoltaica

metro de longitud. El nivel máximo de alabeo es determinado por el proceso de interconexión de células y normalmente está en un rango de entre 8 y <5mm/ metro. La composición de las aleaciones de soldadura que se usan en una cinta fotovoltaica puede variar. Ésta depende de la técnica de interconexión/soldadura usada por el fabricante de paneles y por las normas locales en materia de salud y seguridad relacionadas con la fabricación de paneles. Las composiciones de las aleaciones de soldadura convencionales son las siguientes: • Aleación de soldadura sin plomo: Sn 100 • Aleación de soldadura con plomo: SnPb 60/40 • Aleación de soldadura con plata: SnAg 96.5/3.5; SnAgCu 96.5/3.0/0.5 • Aleación de soldadura con plomo y plata: SnPbAg 62/36/2 • Aleación de soldadura a baja temperatura: BiSn 57/43; BiSnAg 57,7/42/0,3 El espesor del recubrimiento de soldadura varía de 10 a 40 micrones con tolerancias de entre ±10% y ±30%. El espesor del recubrimiento de soldadura más común es 20 micrones ±4 micrones. Hay tres técnicas para medir el espesor del recubrimiento de soldadura: • Rayos X: medición fuera de línea para medir el espesor de un lado • Micrómetro manual: medición fuera de línea para medir el espesor total de dos lados del recubrimiento • Láser: medición en línea que se puede integrar en la línea de estañado para medir el espesor total de dos lados del recubrimiento durante la producción de cintas fotovoltaicas La cinta fotovoltaica se inspecciona también visualmente o con un microscopio para examinar la calidad del recubrimiento, que no debería presentar defectos como manchas, desechos, rebabas, mellas, decoloración, cobre desnudo visible a través del recubrimiento de soldadura, agujeros pequeños y otros tipos de defectos mecánicos. La mayoría de las especificaciones y técnicas de medición correspondientes

El conductor o material base de la cinta fotovoltaica es cobre de alta conductividad y pureza. Normalmente, el cobre que se usa para las cintas fotovoltaicas es cobre ETP, “DIP Form” o cobre sin oxígeno (OFC: CD-110, CD-101, CD-102). El alambre de cobre es laminado en un equipo de laminación para producir cintas de cobre que luego se estañan/sueldan en una línea de estañado para producir cinta fotovoltaica. Algunos productores usan un proceso alternativo de corte de tiras de cobre para producir cintas de cobre que, generalmente, son de baja calidad. La gama de dimensiones de cintas de cobre desnudas (material de partida de la línea de estañado) es la siguiente: • Barras colectoras fotovoltaicas : ancho [3-6mm] x espesor [0,2-0,5mm] • Cinta de interconexión : ancho [1-3mm] x espesor [0,08-0,2mm] Las tolerancias para la cinta de cobre varían entre los productores. Dependen principalmente del tipo de equipos de laminación usados, la calidad del material de partida y los conocimientos técnicos del fabricante. Las tolerancias típicas para productores con buenas capacidades de laminación son: • Tolerancia de ancho: ±8-±15 micrones • Tolerancia de espesor: ±8-±13 micrones Las propiedades mecánicas de la cinta fotovoltaica que normalmente requieren los fabricantes de paneles son: • Resistencia a la tracción: <250MPa • Alargamiento: >20% • Alabeo: <0,5% [5mm en una muestra de 1m de longitud] • Límite de elasticidad (Rp0,2%) • Duro/semiduro >120MPa • Blando <80MPa • Extra blando <65MPa La planaridad de la cinta fotovoltaica, conocida también como alabeo, se mide en términos de milímetros de desviación de una línea recta en una muestra de un

La cinta fotovoltaica es un componente clave del panel solar y un factor importante que determina la eficiencia y la durabilidad de los paneles. La alta eficiencia y durabilidad del panel solar se puede lograr solamente con una cinta fotovoltaica de buena calidad instalada correctamente en el panel solar. Una cinta fotovoltaica de buena calidad también puede mejorar la eficiencia de producción del panel y, por consiguiente, reducir la cantidad de desechos. Para asegurar la alta productividad del proceso de interconexión de células fotovoltaicas ( stringing ), es necesario usar una cinta de buena calidad, derecha, blanda y bien soldada. Durante el proceso de soldadura e interconexión de las células se debe colocar cuidadosamente la cinta fotovoltaica. Una cinta de interconexión de buena calidad reducirá los tiempos muertos de la soldadora de células fotovoltaicas ( stringer ) y la cantidad de desechos. Las soldadoras de alta velocidad actuales requieren cintas con propiedades cada vez más estrictas. Las tres tendencias clave de las especificaciones para cinta fotovoltaica incluyen: • Tolerancias cada vez más estrechas en lo que se refiere a espesor de la aleación de soldadura y a planaridad de la cinta, requeridas por soldadoras de alto rendimiento completamente automatizadas de nueva generación • Límites de elasticidad de la cinta más bajos (Rp0,2%) necesarios para células solares cada vez más delgadas • Nuevos diseños de paneles que utilizan tres cintas de interconexión por célula en lugar de dos debido a la creciente demanda de cintas cada vez más pequeñas (más estrechas y más espesas). A su vez, esto determina el aumento de capacidad de las líneas de estañado de precisión para cintas de interconexión de dimensiones reducidas ▲ ▲ Figura 2 : Panel solar con cintas de interconexión soldadas en la células y la barra colectora alrededor del panel

▼ ▼ Figura 3 : Sección transversal de una cinta de cobre estañada por inmersión en baño caliente convencional

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Noviembre 2013