CN102270707B - 一种太阳能电池片的连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能光伏领域的一种太阳能电池片的连接方法,本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单、高效的太阳能电池片的连接方法,其特征在于：将一个电池片的正面朝上，另一个电池片的背面朝上，采用汇流带3将电池片的正面与另一个电池片的背面或电池片的背面与另一个电池片的正面连接；然后将其中的一个电池片翻转至与另一个电池片的同一面。相对于采用现有的人工焊接方法，大大提高了连接焊接点数量多的电池片的生产效率，实现批量化生产。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏领域的一种太阳能电池片的连接方法。
背景技术
制作太阳能电池片的工序通常包括硅片检测、硅片表面制绒、扩散制PN结、去磷硅玻璃、刻蚀、镀减反射膜、制作栅线电极以及铝背场、快速烧结等一系列工序。
太阳能电池串是采用汇流带将多个太阳能电池片进行串联或并联得到的。
随着太阳能光伏领域的技术发展，为了增加电池片的受光面积，从而提高太阳能电池组建的转换效率，已见许多关于去除现有太阳能电池片主栅的技术报道。如，专利公开号为CN101867321A的中国专利公开了一种太阳能电池片的连接方法和太阳能电池组件及其所用的太阳能电池片，此专利提供的电池片的规格为长度3-40cm，宽度为1-15cm，厚度为0.08-2mm，该电池片的正面有细栅，细栅的线幅为10-200微米，细栅的间隔为1-10mm，电池片细栅的一端与其结构相同的电池片的背面采用汇流带以焊接的方式进行连接，汇流带的方向与电池片细栅方向相同；也可以将电池片的每2～20根的细栅用一根主栅进行连接，主栅与细栅垂直相交，电池片主栅的一端与其结构相同的电池片的背面采用汇流带以焊接的方式进行连接。此专利的提供的太阳能电池片因无粗线幅的主栅，所以受光面积比现有的太阳能电池片的受光面积大，提高了电池片的转化效率，并且提供的电池串之间相连的汇流带短，电流移动距离短，约为以前的1/100左右，大幅度降低了太阳能电池组件的电量损失，同时还节约了汇流带所用铜的总量，降低了太阳能电池片组件的制作成本。
但是如CN101867321A提供的地面发电用太阳能电池片如上述构造，电池片之间直接采用细栅进行连接，而每个电池片的细栅很多，所以在对这些电池片串联制作电池片串时，需要将这些数量很多的细栅进行焊接，焊接点数量很多。如果采用现有的人工焊接方法效率太低，不可能进行批量生产。所以寻求一种操作简单、高效的电池片连接方法是非常有意义的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单、高效的太阳能电池片的连接方法。
本发明的技术方案为：
一种太阳能电池片的连接方法，其中：将一个电池片的正面朝上，另一个电池片的背面朝上，采用汇流带将电池片的正面与另一个电池片的背面或电池片的背面与另一个电池片的正面连接；然后将其中的一个电池片翻转至与另一个电池片的同一面。
一种太阳能电池片的连接方法，其中：相连的两个电池片部分重叠。为了使汇流带的长度不会过长，可以将电池片进行部分重叠连接，可以降低太阳能电池组件的电量损失，同时还节约了汇流带所用材料的总量。
一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的汇流带可以是由铜、金、铝或银材料制成的。
一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的连接为焊接键合连接。
一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的焊接方法为球焊键合法或楔焊键合法。
球焊键合法属无方向性的工艺，即第二键合位置可以在第一键合的任一方向上，球焊键合的方式可以是热压键合或热声键合。
楔焊键合法是一个单一方向键合，即第二键合的位置必须在第一键合点的轴线上。楔焊键合通常是在室温环境下的超声键合，也可以是热压或热声键合。
热压键合过程是利用加热和加压力,使金属丝与金属焊接区压焊在一起。其原理是通过加热和加压力,使焊接区金属发生塑性变形,同时破坏压焊界面上的氧化层,使压焊的金属丝与金属接触面间达到原子的引力范围,从而使原子间产生吸引力,达到键合的目的。本发明热压键合时的加热温度为360-400℃,加压压力为98-196N/mm2，键合时间为10-20s。
一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的电池片的规格为长度3-40cm，宽度为1-15cm，厚度为0.08-2mm，该电池片的正面有细栅，细栅的线幅为10-200微米，细栅的间隔为1-10mm，汇流带的方向与电池片细栅方向相同。
一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的规格为长度3-40cm，宽度为1-15cm，厚度为0.08-2mm，该电池片的正面有细栅，细栅的线幅为10-200微米，细栅的间隔为1-10mm，电池片的每2～20根的细栅用一根主栅进行连接，主栅与细栅垂直相交，汇流带的方向与电池片细栅方向相同。
一种太阳能电池片的连接方法，其中：主栅的线幅小于或等于0.5mm。
一种太阳能电池片的连接方法，其中：焊接连接所采用的焊液是银浆、钯银浆、铂银浆或其它成分中的一种或几种的混合物。
本发明提供的技术方案可以实现快速对焊接点数量多的太阳能电池片，如专利公开号为CN101867321A的中国专利提供的电池片进行连接，并能批量生产连接，大大促进了焊接点数量多的太阳能电池片如专利公开号为CN101867321A的中国专利提供的电池片的推广应用。
本发明技术方案与现有技术的实施效果比较
| 本发明 | 现有技术1 | |
| 技术方案 | 将一个电池片的正面朝上，另一个电池片的背面朝上，采用汇流带将电池片的正面与另一个电池片的背面或电池片的背面与另一个电池片的正面连接；然后将其中的一个电池片翻转至与另一个电池片的同一面。 | 人工采用电烙铁，锡丝为助焊剂，将电池片的受光面电极焊接到另一个电池片的背面电极上 |
| 连接方式 | 球焊键合法或楔焊键合法 | 人工焊接 |
| 连接速度 | 快 | 慢 |
| 是否可以实现批量化生产 | 是 | 完全不可以 |
本发明的工作原理以优点：本发明将一个电池片的正面朝上，另一个电池片的背面朝上，采用汇流带将电池片的正面与另一个电池片的背面或电池片的背面与另一个电池片的正面连接；然后将其中的一个电池片翻转至与另一个电池片的同一面，这样，采用球焊键合法或楔焊键合法可以成功实现对如专利公开号为CN101867321A的中国专利提供的电池片的连接，相对于采用现有的人工焊接方法，大大提高了连接焊接点数量多的电池片的生产效率，实现批量化生产。 本发明提供的电池片连接方法同样也可以用于现有普通的太阳能电池片的连接。
附图说明
附图1是经本发明提供的连接方法得到的一种实施例的太阳能电池片的连接结构示意图；
附图2是本发明一种实施例的电池片放置步骤示意图；
附图3是本发明一种实施例的连接步骤示意图；
附图4是是经本发明提供的连接方法得到的另一种实施例的太阳能电池片的连接结构示意图；
附图5是本发明另一种实施例的电池片放置步骤示意图；
附图6是本发明另一种实施例的连接步骤示意图。
附图标记：细栅1、主栅2、汇流带3。
具体实施方式
实施例1、一种太阳能电池片的连接方法，其中：将一个电池片的正面朝上，另一个电池片的背面朝上，采用汇流带3将电池片的正面与另一个电池片的背面或电池片的背面与另一个电池片的正面连接；然后将其中的一个电池片翻转至与另一个电池片的同一面，完成电池片的连接。
实施例2、一种太阳能电池片的连接方法，其中：相连的两个电池片部分重叠。其余同实施例1。
实施例3、一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的汇流带3是铜材料制成的。其余同实施例1。
实施例4、一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的汇流带3是金材料制成的。其余同实施例1。
实施例5、一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的汇流带3是铝材料制成的。其余同实施例1。
实施例6、一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的汇流带3是银材料制成的。其余同实施例1。
实施例7、一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的连接为焊接键合连接。其余同实施例1。
实施例8、一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的焊接方法为球焊键合法。其余同实施例7。
实施例9、一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的焊接方法为楔焊键合法。其余同实施例7。
实施例10、一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的焊接方法为热压键合，键合过程中加热温度为360℃,加压压力为98N/mm2，键合时间为10s。其余同实施例8或9。
实施例11、一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的焊接方法为热压键合，键合过程中加热温度为380℃,加压压力为147N/mm2，键合时间为15s。其余同实施例8或9。
实施例12、一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的焊接方法为热压键合，键合过程中加热温度为400℃,加压压力为196N/mm2，键合时间为20s。其余同实施例8或9。
实施例13、一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的焊接方法为热压键合，键合过程中加热温度为300℃,加压压力为80N/mm2，键合时间为5s。
实施例14、一种太阳能电池片的连接方法，其中：所述的焊接方法为热压键合，键合过程中加热温度为450℃,加压压力为220N/mm2，键合时间为25s。
实施例15、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的规格为长度3cm，宽度为1cm，厚度为0.08mm，该电池片的正面有细栅1，细栅1的线幅为10微米，细栅1的间隔为1mm，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例1-9中的任意一种实施例。
实施例16、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的规格为长度5cm，宽度为3cm，厚度为0.2mm，该电池片的正面有细栅1，细栅1的线幅为30微米，细栅1的间隔为5mm，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例1-9中的任意一种实施例。
实施例17、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的规格为长度10cm，宽度为6cm，厚度为0.5mm，该电池片的正面有细栅1，细栅1的线幅为50微米，细栅1的间隔为3mm，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例1-9中的任意一种实施例。
实施例18、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的规格为长度20cm，宽度为8cm，厚度为0.8mm，该电池片的正面有细栅1，细栅1的线幅为80微米，细栅1的间隔为5mm，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例1-9中的任意一种实施例。
实施例19、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的规格为长度25cm，宽度为10cm，厚度为1mm，该电池片的正面有细栅1，细栅1的线幅为100微米，细栅1的间隔为7mm，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例1-9中的任意一种实施例。
实施例20、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的规格为长度30cm，宽度为12cm，厚度为1.5mm，该电池片的正面有细栅1，细栅1的线幅为150微米，细栅1的间隔为8mm，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例1-9中的任意一种实施例。
实施例21、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的规格为长度40cm，宽度为15cm，厚度为2mm，该电池片的正面有细栅1，细栅1的线幅为200微米，细栅1的间隔为10mm，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例1-9中的任意一种实施例。
实施例22、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的每2根的细栅1用一根主栅2进行连接，主栅2与细栅1垂直相交，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例1-实施例7中的任意一种实施例。其余同实施例10-16中的任意一种实施例。
实施例23、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的每3根的细栅1用一根主栅2进行连接，主栅2与细栅1垂直相交，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例1-实施例7中的任意一种实施例。其余同实施例10-16中的任意一种实施例。
实施例24、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的每4根的细栅1用一根主栅2进行连接，主栅2与细栅1垂直相交，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例10-16中的任意一种实施例。
实施例25、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的每5根的细栅1用一根主栅2进行连接，主栅2与细栅1垂直相交，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例10-16中的任意一种实施例。
实施例26、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的每8根的细栅1用一根主栅2进行连接，主栅2与细栅1垂直相交，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例10-16中的任意一种实施例。
实施例27、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的每10根的细栅1用一根主栅2进行连接，主栅2与细栅1垂直相交，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例10-16中的任意一种实施例。
实施例28、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的每12根的细栅1用一根主栅2进行连接，主栅2与细栅1垂直相交，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例10-16中的任意一种实施例。
实施例29、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的每15根的细栅1用一根主栅2进行连接，主栅2与细栅1垂直相交，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例10-16中的任意一种实施例。
实施例30、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的每18根的细栅1用一根主栅2进行连接，主栅2与细栅1垂直相交，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例10-16中的任意一种实施例。
实施例31、一种太阳能电池片的连接方法，其中：电池片的每20根的细栅1用一根主栅2进行连接，主栅2与细栅1垂直相交，汇流带3的方向与电池片细栅1方向相同。其余同实施例10-16中的任意一种实施例。
实施例32、一种太阳能电池片的连接方法，其中：主栅2的线幅为0.5mm，其余同实施例17-26中的任意一种实施例。
实施例33、一种太阳能电池片的连接方法，其中：主栅2的线幅为0.4mm，其余同实施例17-26中的任意一种实施例。
实施例34、一种太阳能电池片的连接方法，其中：主栅2的线幅为0.3mm，其余同实施例17-26中的任意一种实施例。
实施例35、一种太阳能电池片的连接方法，其中：主栅2的线幅为0.2mm，其余同实施例17-26中的任意一种实施例。
实施例36、一种太阳能电池片的连接方法，其中：主栅2的线幅为0.1mm，其余同实施例17-26中的任意一种实施例。
实施例37、一种太阳能电池片的连接方法，其中：主栅2的线幅为0.05mm，其余同实施例17-26中的任意一种实施例。
实施例38、一种太阳能电池片的连接方法，其中：焊接连接所采用的焊液为银浆。其余同实施例1-32中的任意一种实施例。
实施例39、一种太阳能电池片的连接方法，其中：焊接连接所采用的焊液为钯银浆。其余同实施例1-32中的任意一种实施例。
实施例40、一种太阳能电池片的连接方法，其中：焊接连接所采用的焊液为铂银浆。其余同实施例1-32中的任意一种实施例。
本发明焊接技术比较：
| 焊接方案 | 焊点数 | 虚焊数 | 脱落数 | 焊偏数 |
| 实施例10 | 100 | 2 | 3 | 2 |
| 实施例11 | 100 | 1 | 1 | 0 |
| 实施例12 | 100 | 1 | 2 | 0 |
| 实施例13 | 100 | 10 | 9 | 9 |
| 实施例14 | 100 | 12 | 11 | 12 |
从上表可以看出，本发明的焊接技术的焊接质量远远高于其他焊接技术，可以得到高质量的太阳能电池片的连接方法。
Claims (10)
1.一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于：将一个电池片的正面朝上，另一个电池片的背面朝上，并使得两电池片部分重叠，采用汇流带(3)将电池片的正面与另一个电池片的背面或电池片的背面与另一个电池片的正面连接，然后将其中的一个电池片翻转至与另一个电池片的同一面。
2.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于：所述的汇流带(3)可以是由铜、金、铝或银材料制成的。
3.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于：所述的连接为焊接键合连接。
4.如权利要求3所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于：所述的焊接方法为球焊键合法或楔焊键合法。
5.如权利要求4所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于：焊接方法为热压键合，键合过程中加热温度为360-400℃,加压压力为98-196N/mm2，键合时间为10-20s。
6.如权利要求4所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于：焊接方法为热压键合，键合过程中加热温度为380℃,加压压力为147N/mm2，键合时间为15s。
7.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于：所述的电池片的规格为长度3-40cm，宽度为1-15cm，厚度为0.08-2mm，该电池片的正面有细栅(1)，细栅(1)的线幅为10-200微米，细栅（1）的间隔为1-10mm，汇流带（3）的方向与电池片细栅（1）方向相同。
8.如权利要求1所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于：所述的电池片的规格为长度3-40cm，宽度为1-15cm，厚度为0.08-2mm，该电池片的正面有细栅（1），细栅（1）的线幅为10-200微米，细栅(1)的间隔为1-10mm，电池片的每2～20根的细栅(1)用一根主栅(2)进行连接，主栅(2)与细栅(1)垂直相交，汇流带(3)的方向与电池片细栅(1)方向相同。
9.如权利要求8所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于：主栅(2)的线幅小于或等于0.5mm。
10.如权利要求4或5或6或7所述的一种太阳能电池片的连接方法，其特征在于：焊接连接所采用的焊液是银浆、钯银浆、铂银浆中的任意一种或几种的混合物。
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