なぜフラックスは太陽光はんだ付けに不可欠なのか？

簡単な回答： フラックスは、銅リボンやセルのメタライゼーションに形成される酸化層を除去するため、また溶融はんだは酸化した表面を濡らすことができないため、太陽光はんだ付けにおいて不可欠です。フラックスがないと、はんだは酸化層の上にビーズ状に載り、接続しているように見えても意図した接触面積のほんの一部しか持たない接合部ができます。フラックスはまた、加熱サイクル中に表面が再酸化するのを防ぎ、その活性ははんだ付け温度に合わせる必要があり、はんだが溶ける前に作用し始め、有害な残留物を残す前に停止しなければなりません。この最後の点は、一般的な電子機器よりもPVでより重要です。なぜなら、接合部は25年間モジュール内に密封され、腐食性残留物はどこにも行き場がないからです。

PV モジュール製造 · Jerry、Ooitech 著

はじめに

フラックスは、リボンで太陽電池を接続する際の太陽光はんだ付けにおいて不可欠です。金属の酸化に対処し、はんだの濡れ性を向上させ、二次酸化を防ぎます。これにより確実なはんだ付け品質が保証され、太陽電池モジュールの長期的な信頼性が向上します。以下に、その使用理由と仕組みを詳しく説明します。

金属表面の酸化物の除去

洗浄と活性化

セルバスバー上の銀ペーストとリボンの銅ベースは、空気中で容易に酸化します。この酸化層ははんだが金属と結合するのを妨げ、弱いまたは偽の接合を引き起こします。フラックス中の有機酸などの活性剤は、これらの酸化物と反応して分解します。これにより、はんだ付けに適した清浄で活性な界面が残ります。

はんだの表面張力の低下

濡れと広がり

溶融はんだは表面張力が高く、金属表面に容易に広がりません。フラックス中の界面活性剤はこの張力を大幅に低下させます。はんだの流動性と濡れ性を高め、迅速かつ均一に広がらせます。これにより、ボイドのない完全なはんだ接合が形成され、機械的結合が強化されます。

二次酸化の防止

高温保護

はんだ付けは高温で行われます。金属表面はこの熱で再び酸化しやすく、接合品質を損ないます。フラックスは金属上に保護ガスまたは固体皮膜を形成して介入します。このバリアが空気を遮断し、加熱および冷却中の二次酸化を防ぎ、はんだ接合を純粋に保ちます。

はんだ付け強度の向上

冶金結合と導電性

表面を清浄化し、濡れ性を向上させ、酸化を防止することで、フラックスははんだと金属の間に強固な冶金結合を形成するのを助けます。これにより接合部の機械的引張強度が明らかに向上し、剥離を防ぎます。優れたはんだ付けは、太陽電池セルとリボン間の円滑な電流の流れも確保します。接触抵抗を低減し、モジュールの発電効率を押し上げます。

PVはんだ付けニーズへの適応

特殊なプロセス要件

太陽電池モジュールは極めて高いはんだ付け精度と信頼性を要求します。適切なフラックスは、セルへの熱損傷を避けるため、より低い温度で機能する必要があります。セルや他のモジュール部品を損傷しないよう、非腐食性でなければなりません。また、残渣を極めて少なくする必要があります。残渣が多いと、モジュールの絶縁性に悪影響を及ぼしたり、後で腐食を引き起こしたりする可能性があります。これらの基準を満たすことで、過酷な屋外環境でもモジュールが何年も完璧に動作し続けます。

Ooitechの見解

適切なフラックス化学を選定することは、あらゆる太陽電池パネル生産ラインにおいて重要なステップです。フラックスはバスバーを迅速に洗浄するために高い活性を持ちながら、腐食性残留物を一切残さないほど穏やかである必要があります。セットアップ時には、 タバーストリンガーなどの先進セル技術やHJT向けに、フラックスタイプを熱プロファイルに完全に適合させることで、セルのマイクロクラックを防ぎ、モジュールの長期的な耐久性を確保します。 TOPCon またはHJTでは、フラックスタイプを熱プロファイルに完全に適合させることで、セルのマイクロクラックを防ぎ、モジュールの長期的な耐久性を確保します。