隨著國家鼓勵開發利用可再生能源和市場推動，工商業光伏發電應用得到了快速和廣泛的發展。國家在努力實現“雙碳”目標的同時，能源需求卻不斷擴大。近年來，國家密集地發布了一系列文件，給予工商業采用清潔能源發電大力支持。此外，各地陸續出臺相關政策，使得工商業電價持續攀升，也加速了工商業分布式市場的升溫。

我國光伏行業協會數據顯示，2022 年，我國光伏新增裝機 87.41 吉瓦，同比增長 59.3%。其中，分布式光伏新增裝機 51.1 吉瓦，同比增長 74.5%。工商業光伏新增裝機達 25.86 吉瓦，同比增長 236.7%。國內增長開始趨于平緩，而海外仍有較大市場。為爭取更多的市場份額，光伏板降價，產量加大必不可少，從根本上降低光伏板總體成本，需要對生產過程中的工藝進行升級換代，提高設備生產效率，減少維護成本，縮短各種不必要時間。在探究多種提速方式的過程中，采用激光進行焊接成為了其中一種可行方向。

1 傳統焊接方式及其缺陷分析

1.1 傳統焊接方式

傳統光伏板接線盒引線焊接主要采用熱熔壓焊（以下稱熱壓焊）。其中熱壓焊接主要分為人工焊和自動熱壓焊（圖 1），其原理相同，將覆有錫的銅線壓緊在焊接面上，用電烙鐵或加熱塊加熱錫絲或銅引線上的錫塊，錫融化后包裹銅線和導電連接面，完成焊接。

人工焊接需要手動分別焊接引線正負極，主要靠工人自行判斷，人員的技術水平直接影響到焊接質量 , 人工無法準確控制錫融化時間及溫度，效率較低。

自動熱壓焊采用自動化的焊接方式，設備通常由定位壓緊機構、加熱系統、溫控冷卻系統、視覺判定系統等組成，相對于人工焊，焊接位置精確，焊接效果穩定。同時，熱壓焊也存在一些衍生品，如自動加錫絲焊接設備、夾錫膏焊接設備等，通常需要在電烙鐵或加熱塊側面增加額外機構，這類設備利用熔化的錫可以很好地包覆導電銅線。

1.2 傳統焊接方式的缺陷

熱壓焊有相應的缺陷，主要是焊接需要較長的升降溫時間。其次，焊接時焊頭需要對產品進行接觸，可能會觸碰損傷產品，產生殘余應力和熱變形。同時，錫融化后與加熱塊（或電烙鐵）接觸面積較大，會有較多殘留錫粘在加熱頭上，在非焊接區域可能會掉落在產品上污染產品，需要頻繁對加熱頭接觸表面進行清理維護。通常光伏板接線盒熱壓焊需要 6 套獨立機構兼容不同狀態的引線并同時焊接方能達到最高效率，設備結構成本較高。

2 激光焊接工藝分析及設備介紹

為了消除熱壓焊接的缺陷，必須探求新的焊接方式。目前，設備市場主要方向在更高效的激光焊、電磁焊、超聲波焊，這幾種焊接方式目前都處于研發及小批量試用階段，其中激光焊在光伏板接線盒引線焊接的實際應用中具有速度快，精確度高，質量好的特點。

2.1 焊接產品工藝要求

目前，光伏板接線盒引線激光焊在客戶端已逐步形成了一些基本要求，如接線盒的準確位置，接線盒內部引線焊接后的位置，焊接的形狀及表面質量，焊后拉力測試等，焊接及檢測要求。

2.2 激光焊接設備組成

激光焊接設備（激光錫球焊接設備）是一種先進的焊接技術，它通過精確控制的激光束將錫球瞬間熔化，并以高精度噴射到焊接面上，形成穩定可靠的焊點。這種系統通常由激光發生器、高精度自動送球和噴球機構、以及控制系統等關鍵部分組成，能夠實現焊接過程的高度自動化和精確化。

當產品在產線上到達此設備時，輸送定位機構對產品組件進行定位，同時視覺機構拍照確認并分析組件上接線盒位置偏差，然后接線盒定位機構進行定位和偏差補償，接著系統控制焊接模塊運動完成全部接線盒引線的焊接，定位機構復位，相機進行焊后檢測比對，同時產品輸出。

2.3 激光焊接設備的優勢

激光釬焊技術在電路板焊接中具有以下顯著優勢：

錫量恒定，確保焊接過程中錫料的一致性和可重復性。

精度高，激光的精確控制使得焊接精度達到微米級別，適用于高精度要求的電子組件。3.

焊接速度快，脈沖激光的快速加熱和熔化，以及惰性氣體的噴射，大幅縮短了焊接周期。

非接觸式，避免了傳統焊接中可能對敏感元件造成的機械應力或損傷。

熱影響區域小，由于激光的聚焦特性，熱影響區域被限制在非常小的范圍內，減少了對電路板上其他元件或敏感部件的熱損傷。

大研智造的激光焊接設備在精密制造領域展現出顯著的優勢，包括技術創新、高精度焊接、高穩定性和可靠性、自動化和智能化、環境友好、定制化解決方案、專業技術支持、成本效益以及廣泛應用等方面。這項技術已被廣泛應用于工業生產，尤其是在微電子焊接領域，它為精密電子組件的制造提供了強有力的支持。

2.4 激光焊接的可行性分析

激光目前在打標、雕刻、焊接等領域都已經廣泛應用，光伏板引線通常寬度只有 6mm 左右，厚度約3.5mm，采用激光束可實現精準且快速的焊接。光斑可覆蓋直徑 φ170mm 的區域，可以兼容同一個接線盒兩側引線，達到激光器無需移動同時完成一個接線盒兩側焊接的效果。實驗測試激光單線盒引線時間約0.3s 左右，焊接機構移動加焊接可控制在 6s 以內，再包含視覺和進出料，理論 CT 應在 12s 左右。

激光焊接設備（激光錫球焊接設備）焊接案例

3 結語

激光焊接是一種高效、高質量的焊接方法，適用于光伏板接線盒引線的焊接。通過合理的焊接工藝參數，可以得到優質的焊接效果。搭配合理的控制監測方法可極大提高焊接質量和效率。隨著激光焊接接線盒引線設備的深入和擴展，激光焊接可在光伏板生產中發揮更加重要的作用。

本文由大研智造撰寫，專注于提供智能制造精密焊接領域的最新技術資訊和深度分析。大研智造是集研發生產銷售服務為一體的激光焊錫機技術廠家，擁有20年+的行業經驗。想要了解更多關于激光焊錫機在智能制造精密焊接領域中的應用，或是有特定的技術需求，請通過大研智造官網與我們聯系。歡迎來我司參觀、試機、免費打樣。

審核編輯 黃宇