CN102364702B - 一种太阳能电池制备工艺中安装汇流排工序的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能电池制备工艺中安装汇流排工序的方法，属于光伏发电安装汇流排工艺技术领域。技术方案是：通过滚压压敏导电胶带的方式来实现汇流排的安装，压敏导电胶带的导电主体是锡铜条，压敏导电胶带的粘结主体是丙烯酸胶，锡铜条有胶的另一侧分为底层部分和浮凸部分，浮凸部分位于锡铜条的中间部分，浮凸部分的两侧及底侧是丙烯酸胶，浮凸部分能够被粘面和锡铜条的底层部分而实现导电，而两侧丙烯酸胶起到的作用是粘结被粘面和锡铜条的底层部分，本发明完全省去了涂胶工序，红外干燥工序，烘箱干燥工序，以及冷却工序，降低了电池制备中安装汇流排工艺的难度、缩短了电池生产的时间，降低了电池组件产品的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池制备工艺中安装汇流排工序的方法，涉及太阳能电池制备工艺中的安装汇流排工序，特别是涉及汇流锡铜条的焊接和粘结工序，属于光伏发电安装汇流排工艺技术领域。
背景技术
随着全球不可再生能源的日趋减少和环境污染的日益严重，人类已经开始开发新型的清洁能源，主要以太阳能，风能，水能，生物能和核能为主，太阳能的开发主要是光生电和光生热两种途径，光生电的途径主要是通过太阳能电池板的方式获得电能，目前已经大面积工业化生产的太阳能电池主要是硅基太阳能电池，其分为晶体硅太阳能电池和硅基薄膜太阳能电池。
以硅基薄膜太阳能电池的制作工艺为例，其主要工序包括在衬底上沉积前透明导电氧化物层，一次激光划刻，沉积硅层，二次激光划刻，沉积背透明导电氧化物层，三次激光划刻、粘附汇流条，封装等工序，其中粘附汇流条工序对于整个电池组件的性能和可靠性有重要的影响。在太阳能电池制备工序中，其实是需要把起汇流作用的镀锡银的铜条（锡铜条）固定在背电极的表面，在硅基薄膜太阳能电池中的工艺是采用点胶机先在背电极表面涂上一层导电银胶，然后把锡铜条按压在导电银胶上，然后在红外光源下进行烘烤，根据导电银胶的不同性质，一般烘烤的温度是100~150℃，烘烤的时间是20~1200秒，在短时间烘烤，定型后，还需要放入干燥箱内在100~160℃范围内干燥2~4个小时，整个工作流程不但需要精确控制导电银胶的涂覆厚度、涂覆的均匀性和涂覆尺寸的大小，同时还要严格控制锡铜条和导电银胶之间的粘结程度，此外还需要严格控制红外烘烤和干燥箱内的温度曲线，因此这种工艺对于设备的精度和材料的性能要求相当严格，更为重要的是这种工艺需要多部设备：包括涂胶部分，按压锡铜条部分，红外干燥部分，烘箱，以及冷却部分，这些设备的应用增加了工艺的难度、生产的时间和产品的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能电池制备工艺中安装汇流排工序的方法，不需要额外的点胶、烘烤、干燥和冷却过程，降低电池制备中安装汇流排工艺的难度、缩短电池生产的时间，降低电池组件产品的成本，解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种太阳能电池制备工艺中安装汇流排工序的方法，通过滚压压敏导电胶带的方式来实现汇流排的安装，压敏导电胶带的导电主体是镀有锡银合金的铜条，即锡铜条，压敏导电胶带的粘结主体是丙烯酸胶，是一种压敏胶体，锡铜条无胶一侧为平滑的，有胶的另一侧分为底层部分和浮凸部分，浮凸部分位于锡铜条的中间部分，浮凸部分的两侧及底侧是丙烯酸胶，浮凸部分能够被粘面和锡铜条的底层部分而实现导电，而两侧丙烯酸胶起到的作用是粘结被粘面和锡铜条的底层部分；具体步骤如下：①首先揭开压敏导电胶带的隔离纸，把胶带直接平铺在汇流处，带有胶的一侧铺在太阳能电池板汇流处表面，然后使用带有滚轮的滚压机对导电胶带进行滚压；②汇流处表面的温度应控制在17 ~42℃，保持滚轮施加于锡铜条上的压力范围在1.2~3公斤/cm2，锡铜条底层部分的厚度控制在0.04~0.4mm, 宽度控制在0.5~3mm，锡铜条浮凸部分厚度控制在0.03~0.3mm, 宽度控制在0.3~2mm；③丙烯酸胶的厚度控制在0.04~0.4mm，稳定时间为10~50分钟。
所述的汇流处是指太阳能电池板上汇集电流的位置，其分布于电池板上工作区的边缘。
所述的滚压方式是采用单轮滚压。
采用本发明，当导电胶带被施加压力粘结在太阳能电池板上汇流处后，导电胶带的主体部分，即锡铜条底层部分没有显著改变，而锡铜条的浮凸部分会刺破丙烯酸胶部分而紧密贴附在太阳能电池板的表面，丙烯酸胶会发生压力敏化作用而粘结在太阳能电池板表面。
所述的太阳能电池包括单晶硅电池、多晶硅电池、单结非晶硅电池、叠层电池、多结硅基薄膜电池、铜铟镓硒电池和碲化镉电池。
本发明的积极效果：本发明不需要额外的点胶、烘烤、干燥和冷却过程，因此完全省去了通常太阳能电池制备工序中的涂胶工序，红外干燥工序，烘箱干燥工序，以及冷却工序，这些工序的省略降低了电池制备中安装汇流排工艺的难度、极大地缩短了电池生产的时间，显著地降低了电池组件产品的成本。
附图说明
图1是未贴附前导电胶带的截面示意图；
图中：11是锡铜条底层部分，12是锡铜条浮凸部分，13是丙烯酸胶部分；
图2导电胶带被贴附后的截面示意图；
图中：21是锡铜条底层部分，22是锡铜条浮凸部分，23是丙烯酸胶部分，24是太阳能电池板；
图3 硅基薄膜电池中汇流处的示意图；
图中：31为太阳能电池板，32为贴附于太阳能电池板汇流处的锡铜条。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。
一种太阳能电池制备工艺中安装汇流排工序的方法，通过滚压压敏导电胶带的方式来实现汇流排的安装，压敏导电胶带的导电主体是镀有锡银合金的铜条，即锡铜条，压敏导电胶带的粘结主体是丙烯酸胶，是一种压敏胶体，锡铜条无胶一侧为平滑的，有胶的另一侧分为底层部分和浮凸部分，浮凸部分位于锡铜条的中间部分，浮凸部分的两侧及底侧是丙烯酸胶，浮凸部分能够紧密连接被粘面和锡铜条的底层部分而实现导电，而两侧丙烯酸胶起到的作用是粘结被粘面和锡铜条的底层部分；具体步骤如下：①首先揭开压敏导电胶带的隔离纸，把胶带直接平铺在汇流处，带有胶的一侧铺在太阳能电池板汇流处表面，然后使用带有滚轮的滚压机对导电胶带进行滚压；②汇流处表面的温度应控制在17 ~42℃，保持滚轮施加于锡铜条上的压力范围在1.2~3公斤/cm2，锡铜条底层部分的厚度控制在0.04~0.4mm, 宽度控制在0.5~3mm，锡铜条浮凸部分厚度控制在0.03~0.3mm, 宽度控制在0.3~2mm；③丙烯酸胶的厚度控制在0.04~0.4mm，稳定时间为10~50分钟。
所述的滚压方式是采用单轮滚压。
压敏导电胶带的导电主体是镀有锡银合金的铜条，即锡铜条（图1中11和12部分），胶带的粘结主体是丙烯酸胶（图1中13部分），其是一种压敏胶体，锡铜条无胶一侧为平滑的，有胶的另一侧分为底层部分和浮凸部分（图1中12部分），浮凸部分位于锡铜条的中间部分，浮凸部分的两侧及底侧是丙烯酸胶，浮凸部分能够紧密连接被粘面和锡铜条的底层部分而实现导电，而两侧丙烯酸胶起到的作用是粘结被粘面和锡铜条的底层部分。当导电胶带被施加压力粘结在太阳能电池板上汇流处后，其横截面变成图2中所示的状态，即导电胶带的主体部分，即锡铜条底层部分（图2中21）没有显著改变，而锡铜条的浮凸部分（图2中22）会刺破丙烯酸胶（图1中13）部分而紧密贴附在太阳能电池板（图2中24）的表面，丙烯酸胶（图2中23）会发生压力敏化作用而粘结在太阳能电池板（图2中24）表面。
以硅基薄膜电池为例，其电池板背面汇流处的位置如图3所示。
更具体的实施例：
实施例1，首先揭开压敏导电胶带的隔离纸，把胶带直接平铺在汇流处，带有胶的一侧铺在太阳能电池板汇流处表面，然后使用带有滚轮的滚压机对导电胶带进行滚压，硅基太阳能电池板的表面温度控制为25±2℃，保持滚轮施加于锡铜条上的压力为1.6±0.1公斤/cm2，锡铜条底面部分的厚度控制在0.06±0.02mm，宽度控制在0.6±0.1m，锡铜条浮凸部分厚度控制在0.05±0.02mm，宽度控制在0.4±0.1mm, 丙烯酸胶的厚度控制在0.06±0.02mm，丙烯酸的老化温度控制在170±5℃可以稳定10分钟。
实施例2，首先揭开压敏导电胶带的隔离纸，把胶带直接平铺在汇流处，带有胶的一侧铺在太阳能电池板汇流处表面，然后使用带有滚轮的滚压机对导电胶带进行滚压，太阳能电池板的表面温度控制为19±2℃，保持滚轮施加于锡铜条上的压力为1.3±0.1公斤/cm2，锡铜条底面部分的厚度控制在0.06±0.02mm，宽度控制在0.6±0.1m，锡铜条浮凸部分厚度控制在0.05±0.02mm，宽度控制在0.4±0.1mm, 丙烯酸胶的厚度控制在0.06±0.02mm，丙烯酸的老化温度控制在170±5℃可以稳定50分钟。
实施例3，首先揭开压敏导电胶带的隔离纸，把胶带直接平铺在汇流处，带有胶的一侧铺在太阳能电池板汇流处表面，然后使用带有滚轮的滚压机对导电胶带进行滚压，太阳能电池板的表面温度控制为40±2℃，保持滚轮施加于锡铜条上的压力为2.9±0.1公斤/cm2，锡铜条底面部分的厚度控制在0.06±0.02mm，宽度控制在0.6±0.1m，锡铜条浮凸部分厚度控制在0.05±0.02mm，宽度控制在0.4±0.1mm, 丙烯酸胶的厚度控制在0.06±0.02mm，丙烯酸的老化温度控制在170±5℃可以稳定50分钟。
实施例4，首先揭开压敏导电胶带的隔离纸，把胶带直接平铺在汇流处，带有胶的一侧铺在太阳能电池板汇流处表面，然后使用带有滚轮的滚压机对导电胶带进行滚压，太阳能电池板的表面温度控制为30±2℃，保持滚轮施加于锡铜条上的压力为1.9±0.1公斤/cm2，锡铜条底面部分的厚度控制在0.1±0.02mm，宽度控制在2.6±0.1m，锡铜条浮凸部分厚度控制在0.1±0.02mm，宽度控制在1.4±0.1mm, 丙烯酸胶的厚度控制在0.4±0.1mm，丙烯酸的老化温度控制在170±5℃可以稳定45分钟。
实施例5，首先揭开压敏导电胶带的隔离纸，把胶带直接平铺在汇流处，带有胶的一侧铺在太阳能电池板汇流处表面，然后使用带有滚轮的滚压机对导电胶带进行滚压，太阳能电池板的表面温度控制为32±2℃，保持滚轮施加于锡铜条上的压力为2.8±0.1公斤/cm2，锡铜条底面部分的厚度控制在0.06±0.02mm，宽度控制在0.6±0.1m，锡铜条浮凸部分厚度控制在0.05±0.02mm，宽度控制在0.4±0.1mm, 丙烯酸胶的厚度控制在0.06±0.02mm，丙烯酸的老化温度控制在160±5℃可以稳定40分钟。
实施例6，首先揭开压敏导电胶带的隔离纸，把胶带直接平铺在汇流处，带有胶的一侧铺在太阳能电池板汇流处表面，然后使用带有滚轮的滚压机对导电胶带进行滚压，太阳能电池板的表面温度控制为38±2℃，保持滚轮施加于锡铜条上的压力为1.8±0.1公斤/cm2，锡铜条底面部分的厚度控制在0.09±0.02mm，宽度控制在0.8±0.1m，锡铜条浮凸部分厚度控制在0.08±0.02mm，宽度控制在0.4±0.1mm, 丙烯酸胶的厚度控制在0.08±0.02mm，丙烯酸的老化温度控制在165±5℃可以稳定45分钟。
Claims (3)
1.一种太阳能电池制备工艺中安装汇流排工序的方法，其特征在于通过滚压压敏导电胶带的方式来实现汇流排的安装，压敏导电胶带的导电主体是镀有锡银合金的铜条，即锡铜条，压敏导电胶带的粘结主体是丙烯酸胶，是一种压敏胶体，锡铜条无胶一侧为平滑的，有胶的另一侧分为底层部分和浮凸部分，浮凸部分位于锡铜条的中间部分，浮凸部分的两侧及底侧是丙烯酸胶，浮凸部分能够被粘面和锡铜条的底层部分而实现导电，而两侧丙烯酸胶起到的作用是粘结被粘面和锡铜条的底层部分；具体步骤如下：①首先揭开压敏导电胶带的隔离纸，把胶带直接平铺在汇流处，带有胶的一侧铺在太阳能电池板汇流处表面，然后使用带有滚轮的滚压机对导电胶带进行滚压；②汇流处表面的温度应控制在17 ~42℃，保持滚轮施加于锡铜条上的压力范围在1.2~3公斤/cm2，锡铜条底层部分的厚度控制在0.04~0.4mm, 宽度控制在0.5~3mm，锡铜条浮凸部分厚度控制在0.03~0.3mm, 宽度控制在0.3~2mm；③丙烯酸胶的厚度控制在0.04~0.4mm，同时持续稳定时间为10~50分钟。
2.根据权利要求1所述之一种太阳能电池制备工艺中安装汇流排工序的方法，其特征在于所述的滚压方式是采用单轮滚压。
3.根据权利要求1或2所述之一种太阳能电池制备工艺中安装汇流排工序的方法，其特征在于所述的太阳能电池包括单晶硅电池、多晶硅电池、单结非晶硅电池、叠层电池、多结硅基薄膜电池、铜铟镓硒电池和碲化镉电池。
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