CN102623553A - 一种太阳能电池组件的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池组件的制备方法，包括选取完成前工序的晶体硅太阳能电池片，还含有以下步骤：(1)选取完成前工序的晶体硅太阳能电池片，采用焊带进行单焊后，再采用焊带将单焊完成的电池片进行串焊；或选取完成前工序的晶体硅太阳能电池片，采用导电胶进行串连；(2)将串焊好的多片电池片采用焊带进行拼接，或将串连好的多片电池片采用导电胶带进行拼接，得电池片组，再按照钢化玻璃、EVA、电池片组、EVA、背板的顺序将各组件进行叠层；(3)将叠层好的各组件进行层压并安装铝边框制成太阳能电池组件。与传统的电池组件相比，使电池的组件外观上更加整齐美观，且与电池的组件工艺完全兼容，适合于大规模生产。

Description

一种太阳能电池组件的制备方法

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种太阳能电池组件的制备方法。

背景技术

太阳能电池是利用硅等半导体的光伏效应通过p-n结构直接把太阳光转化为电能。由于太阳能电池本身易破碎、易被腐蚀，若直接暴露在大气中，光电转化效率会由于潮湿、灰尘、酸雨等的影响而下降，以致损坏失效。因此，太阳能电池一般都必须通过胶封、层压等方式封装成平板式构造再投入使用。其中以层压封装的方法用得最为普遍，即将太阳能电池片的正面和背面各用一层透明、耐老化、黏结性好的热熔性EVA(乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物)胶膜包封，采用透过率高、耐冲击的低铁钢化玻璃做上盖板，用耐酸抗酸的Tedlar复合薄膜(聚氟乙烯复合膜)或玻璃等其他材料做背板，通过真空层压工艺使EVA胶膜将电池片、正面盖板和背板黏合为一个整体，从而构成一个实用的太阳能电池发电器件，一般称为太阳能电池组件或组件。

组件的主要工艺过程包括：单焊、串焊、叠层、层压和装框。组件时主要用到的材料包括钢化玻璃、EVA、TPT背板和焊带，以下对这些辅料作简单介绍。

(1)钢化玻璃主要包括以下特点：透光率高于92％；钢化、正面能承受钢球掉落实验时所产生的压强；单面或双面有布纹，增加光的折射，提高光的利用率。

(2)EVA胶膜是一种热固性的膜状热熔胶，常温下不发粘，便于操作；在熔融状态下，它和硅晶片、玻璃、TPT产生粘接，成为太阳电池板。

(3)TPT背板为聚氟乙烯复合膜，关于太阳电池组件封装的TPT至少应该有三层结构：外层Tedlar(PVF)+中间层PET+内层Tedlar(PVF)，外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。封装用Tedlar必须保持清洁，不得沾污或受潮，特别是内层不得用手指直接接触，以免影响EVA的粘接强度。

(4)焊带材料为镀锡铜带，主要是在铜带的正反表面涂覆一层锡铅合金。焊带可以说是组件的生命线，它负责将一串内的电池片相连接。单片焊带的选择直接影响到电池片到组件的功率转化率，焊带基材的截面积越大其电阻越小，组件的串联电阻也越小，提高焊带基材的截面积有两种，在相同材质下，一种是提高基材厚度，一种是提高基材宽度。但不管采取哪种情况，增加截面积势必会影响单带的“柔软”度，也就会影响焊接的破损率，另外还要考虑到的是电池片主栅线的宽度，焊带宽度不应该超过主栅线的宽度。

在传统太阳能组件技术中，单焊、串焊时需要用到焊带，目前普遍使用的为镀锡铜带，其主要的制作方法是在铜带双面基体上都涂覆一层银色锡软钎焊合金，最终制成现使用的焊带，外观为银白色(如图1所示)，主要参考文件为GB/T3131-2001《锡铅材料》，但其成本高，光吸收效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池组件的制备方法，该制备方法与传统的电池组件相比，使电池的组件外观上更加整齐美观，成本低，光吸收效果好；且与电池的组件工艺完全兼容，适合于大规模生产。

本发明的上述技术目的是通过如下技术方案来实现的：一种太阳能电池组件的制备方法，包括选取完成前工序的晶体硅太阳能电池片，还含有以下步骤：

(1)选取完成前工序的晶体硅太阳能电池片，采用焊带进行单焊后，再采用焊带将单焊完成的电池片进行串焊；或选取完成前工序的晶体硅太阳能电池片，采用导电胶进行串连；

(2)将串焊好的多片电池片采用焊带进行拼接，或将串连好的多片电池片采用导电胶带进行拼接，得电池片组，再按照钢化玻璃、EVA、电池片组、EVA、背板的顺序将各组件进行叠层；

(3)将叠层好的各组件进行层压并安装铝边框制成太阳能电池组件。

在上述步骤中：

本发明步骤(1)中采用的焊带为银色涂锡铜带。

在步骤(1)中采用的焊带为银色涂锡铜带时，步骤(2)中将串焊好的多片电池片采用焊带进行拼接时，所述焊带上设置有黑色美纹胶带。

本发明步骤(1)-(2)中采用的焊带为黑色或深灰色的镀锡铜带，所述镀锡铜带含有锡涂层；所述锡涂层为含锡合金，所述含锡合金优选为黑色或深灰色的锡钴合金或锡镍合金。

或者，本发明所述锡涂层为掺杂有无机色素的锡涂层，使锡涂层显示黑色或深灰色。

本发明步骤(1)-(2)中采用的导电胶带为黑色或深灰色导电胶带。

本发明步骤(2)中所述的背板为黑色背板。

本发明步骤(3)中所述的铝边框为黑色铝边框。

本发明步骤(1)中所述的完成前工序的晶体硅太阳能电池片的前工序含清洗去除机械损伤层，制绒进行表面织构化，掺杂扩散制PN结，镀减反射膜，印刷制备正面电极、背面电极和背面电场工序。

具体来说，本发明中可以采用以下几种方式来制备太阳能电池组件：

方式(一)：一种太阳能电池组件的制备方法，含以下步骤：

(1)使用完成前工序的太阳能电池片，使用传统银色焊带进行单焊；

(2)使用传统银色焊带将单焊完成的电池片进行串焊；

(3)将串焊好的电池片进行拼接，然后使用黑色美纹胶带贴于银色焊带上进行美化，再与钢化玻璃、EVA、黑色背板进行叠层；

(4)将叠层好的电池片进行层压并安装黑色铝边框制成组件。

方式(二)：一种太阳能电池组件的制备方法，含以下步骤：

(1)使用完成前工序的太阳能电池片，使用黑色或深灰色的焊带进行单焊；

(2)使用黑色或深灰色的焊带将单焊完成的电池片进行串焊；

(3)将串焊好的电池片进行拼接，再与钢化玻璃、EVA、黑色背板进行叠层；

(4)将叠层好的电池片进行层压并安装黑色铝边框制成组件。

方式(三)：一种太阳能电池组件的制备方法，含以下步骤：

(1)使用完成前工序的太阳能电池片，使用黑色或深灰色导电胶带进行串联；

(2)将串连好的电池片用导电胶带进行拼接，再与钢化玻璃、EVA、黑色背板进行叠层；

(3)将叠层好的电池片进行层压并安装黑色铝边框制成组件。

本发明具有如下优点：在太阳能电池的基础上，采用黑色或深灰色焊带或导电胶带连接各电池片，并采用黑色或深色背板和铝边框，与传统的电池组件相比，使电池的组件外观上更加整齐美观，成本低，光吸收效果好；且与电池的组件工艺完全兼容，适合于大规模生产。

附图说明

图1是传统太阳能电池的组件采用的银色焊带示意图；

图2是实施例1中采用的黑色美纹胶带示意图；

图3是实施例2中采用的黑色焊带示意图；

图4是实施例1-6中采用的黑色TPT背板示意图；

图5是实施例1-6中采用的黑色铝边框示意图；

图6是实施例1-6中制备的太阳能电池组件示意图，其中焊带、背板、铝边框为黑色；

图7是实施例1中单焊示意图；

图8是实施例1中串焊示意图；

图9是实施例1-6组件拼接叠层顺序示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的说明。

实施例1

本实施例提供的太阳能电池组件的制备方法，含有以下步骤：

(1)选取制备好的太阳能电池片，太阳能电池片的制备过程采用常规方法，如清洗去除机械损伤层，制绒进行表面织构化，掺杂扩散制PN结，镀减反射膜，印刷制备正面电极、背面电极和背面电场工序等工序，下同，使用传统银色焊带(如图1)进行单焊(如图7)；

(2)使用传统银色焊带将单焊完成的电池片进行串焊(如图8)；

(3)将串焊好的电池片采用银色焊带进行拼接，然后采用黑色美纹胶带(图3所示)贴于银色焊带上进行美化，得电池片组，再按照钢化玻璃、EVA、电池片组、EVA、黑色背板(如图4)的顺序将各组件进行叠层(如图9)，下同；

(4)将叠层好的电池片进行层压并安装黑色铝边框(图5所示)制成太阳能电池组件(图6所示)。

实施例2

本实施例提供的太阳能电池组件的制备方法，含有以下步骤：

(1)选取制备好的太阳能电池片，使用黑色的焊带进行单焊(与图7中采用银色焊带不同的是，此处焊带的颜色为黑色)的镀锡铜带，该镀锡铜带含有锡涂层，锡涂层为外观呈黑色的锡钴合金；

(2)使用黑色的焊带将单焊完成的多个电池片进行串焊(与图8中采用银色的焊带不同的是，此处采用黑色的焊带)；

(3)将串焊好的电池片采用黑色的焊带进行拼接，得电池片组，再按照钢化玻璃、EVA、电池片组、EVA、黑色背板(如图4)的顺序将各组件进行叠层(如图9)；

(4)将叠层好的电池片进行层压并安装黑色铝边框制成太阳能电池组件(如图6)。

实施例3

本实施例提供的太阳能电池组件的制备方法，含有以下步骤：

(1)选取制备好的太阳能电池片，使用黑色的焊带进行单焊，其中焊带为外观呈黑色的涂锡铜带，该涂锡铜带含有锡涂层，锡涂层为外观呈深灰色的锡镍合金；

(2)使用黑色的焊带将单焊完成的多个电池片进行串焊，与图7中采用银色焊带不同的是此处采用黑色焊带；

(3)将串焊好的电池片采用黑色焊带进行拼接，拼接方式与图8中采用银色焊带不同的是，此处采用黑色焊带，得电池片组，再按照钢化玻璃、EVA、电池片组、EVA、黑色背板(如图4)的顺序将各组件进行叠层(如图9)；

(4)将叠层好的电池片进行层压并安装黑色的铝边框制成太阳能电池组件(如图6)。

实施例4

本实施例提供的太阳能电池组件的制备方法，含有以下步骤：

(1)选取制备好的太阳能电池片，使用深灰色的焊带进行单焊，其中焊带为外观呈深灰色的镀锡铜带，该镀锡铜带含有锡涂层，该锡涂层为掺杂有无机色素的锡涂层，无机色素为铜络黑(PBK28)，通过调整铜络黑在锡涂层中的用量使锡涂层显示深灰色；

(2)使用深灰色焊带将单焊完成的多个电池片进行串焊，与图7中采用银色焊带不同的是此处采用深灰色焊带；

(3)将串焊好的电池片采用深灰色的焊带进行拼接，拼接方式与图8中采用银色焊带不同的是，此处采用深灰色镀锡铜带，得电池片组，再按照钢化玻璃、EVA、电池片组、EVA、黑色背板(如图4)的顺序将各组件进行叠层(如图9)；

(4)将叠层好的电池片进行层压并安装黑色铝边框制成太阳能电池组件(如图6)。

实施例5

本实施例提供的太阳能电池组件的制备方法，含有以下步骤：

(1)选取制备好的晶体硅太阳能电池片，采用导电胶进行串连，导电胶的颜色为黑色，与图7中采用银色焊带不同的是此处采用黑色导电胶；

(2)将串连好的多片电池片采用黑色导电胶带进行拼接，拼接方式与图8中采用银色焊带不同的是，此处采用黑色导电胶，得电池片组，再按照钢化玻璃、EVA、电池片组、EVA、黑色背板的顺序将各组件进行叠层(如图9)，背板采用黑色TPT黑色背板；

(3)将叠层好的电池片进行层压并安装黑色的铝边框制成太阳能电池组件。

实施例6

本实施例提供的太阳能电池组件的制备方法，含有以下步骤：

(1)选取制备好的晶体硅太阳能电池片，采用导电胶进行串连，导电胶的颜色为深灰色，与图7中采用银色焊带不同的是此处采用深灰色导电胶；

(2)将串连好的多片电池片采用深灰色导电胶带进行拼接，拼接方式与图8中采用银色焊带不同的是，此处采用深灰色导电胶，得电池片组，再按照钢化玻璃、EVA、电池片组、EVA、黑色背板的顺序将各组件进行叠层(如图9)，背板采用黑色TPT黑色背板；

(3)将叠层好的电池片进行层压并安装黑色的铝边框制成太阳能电池组件。

以上列举具体实施例对本发明进行说明。需要指出的是，以上实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表本发明的保护范围，其他人根据本发明的提示做出的非本质的修改和调整，仍属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种太阳能电池组件的制备方法，包括选取完成前工序的晶体硅太阳能电池片，其特征是还含有以下步骤：

(1)选取完成前工序的晶体硅太阳能电池片，采用焊带进行单焊后，再采用焊带将单焊完成的电池片进行串焊；或选取完成前工序的晶体硅太阳能电池片，采用导电胶进行串连；

(2)将串焊好的多片电池片采用焊带进行拼接，或将串连好的多片电池片采用导电胶带进行拼接，得电池片组，再按照钢化玻璃、EVA、电池片组、EVA、背板的顺序将各组件进行叠层；

(3)将叠层好的各组件进行层压并安装铝边框制成太阳能电池组件。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征是：步骤(1)中采用的焊带为银色镀锡铜带。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征是：步骤(2)中将串焊好的多片电池片采用焊带进行拼接，所述焊带上设置有黑色美纹胶带。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征是：步骤(1)-(2)中采用的焊带为黑色或深色的镀锡铜带，所述涂锡铜带含有锡涂层。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征是：所述锡涂层为含锡合金，所述含锡合金为黑色或深灰色的锡钴合金或锡镍合金。

6.根据权利要求4所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征是：所述锡涂层为掺杂有色素的锡涂层，使锡涂层显示黑色或深灰色。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征是：步骤(1)-(2)中采用的导电胶带为黑色或深灰色导电胶带。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征是：步骤(2)中所述的背板为黑色背板。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征是：步骤(3)中所述的铝边框为黑色铝边框。

10.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征是：步骤(1)中所述的完成前工序的晶体硅太阳能电池片的前工序含清洗、制绒、扩散、镀膜、制备正面电极、背面电极和背面电场工序。

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