CN105006492A - 分段拉花式焊带及其光伏组件和制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分段拉花式焊带，其中，焊带的表面上设置有至少一锯齿面和至少一平滑面。同时本发明还公开了一种光伏组件和分段拉花式焊带的制备方法。本发明与现有技术相比，使得焊带可以兼具提高电池片功率和保证焊带与电池片连接强度的两大优点，使得这两个技术问题可以同时得到解决，从而有效扩大了焊带的性能和应用范围，提高了光伏组件的整体性能质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏产品领域的焊带，具体涉及一种分段拉花式焊带及其光伏组件和制备方法。
背景技术
在目前的光伏组件中，所使用的焊带其表面几乎均为光滑的平面，这样的焊带利于焊接，但是对于照射到焊带表面的太阳光线会完全的反射回去，这就降低了电池片对太阳光的利用率，限制了组件功率的进一步提升。
为了解决上述的技术问题，现在出现了一种表面为锯齿状的焊带，通过锯齿面的作用来形成对光线的有效反射，使得光线能够尽可能地收集到电池片上面，来提高电池片的功率。
但是，这种焊带在使用过程中，我们发现，由于焊带是需要连接到排列的多片电池片单元上的，因此焊带上的一段是锯齿面对着外界，但是到了相邻的另一片电池片单元上后，锯齿面就会作为焊带与电池片的连接面来使用，由于焊带的表面被锯齿化后，其与电池片的接触面积就减小了。因此，必然地，这种焊带在与电池片的连接牢固程度上又减小了。如何实现一种可以权衡提高功率和保证连接强度的焊带，这两个问题似乎成为了一对相矛盾的技术问题，如何同时解决这两个问题，也就成为了业内的一个技术难点。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可以同时解决如何提高功率和如何保证连接强度这两个技术问题的分段拉花式焊带及其光伏组件和制备方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
分段拉花式焊带，其中，焊带的表面上设置有至少一锯齿面和至少一平滑面。
本发明的焊带通过将现有的表面为锯齿形的焊带改进为既具有锯齿面又具有平滑面的焊带；这样，在第一种具体实施方式下时，焊带在与电池片进行连接时，前一段锯齿面不作为与电池片的连接面，其背面(焊带背面皆是平滑的)连接电池片，锯齿面则朝外用于反射光线，而下一段平滑面则用于与电池片的连接，以此类推，直到连接完整个光伏组件；而在另一种具体实施方式下时，电池片也可以连接于多个锯齿面和多个平滑面构成的一段焊带区间上，而下一段由多个锯齿面和多个平滑面构成的焊带区间则朝外用于反射光线，这样可以不需要考虑平滑面、锯齿面与电池片的长度，连接更为方便，且区间内的平滑面也可以形成对电池片的稳固连接作用，下一段区间内的锯齿面也可以形成反射作用。
因此，本发明与现有技术相比，利用了一段锯齿面一段平滑面的焊带结构，使得焊带可以兼具提高电池片功率和保证焊带与电池片连接强度的两大优点，使得这两个技术问题可以同时得到解决，从而有效扩大了焊带的性能和应用范围，提高了光伏组件的整体性能质量。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进：
作为优选的方案，设置为多个锯齿面和多个平滑面时，平滑面和锯齿面一隔一地设置。
采用上述优选的方案，可以适应于连接光伏组件中多块电池片的具体情况。
作为优选的方案，上述的锯齿面的齿峰与平滑面同高度。
采用上述优选的方案，可以便于在焊带基材上通过压、铣等手段形成锯齿面。
作为优选的方案，上述的锯齿面的齿条沿焊带的长度方向或宽度方向布置。
采用上述优选的方案，可以形成两种锯齿面的排布选择，使得焊带的应用更为多元化。
作为优选的方案，上述的锯齿面的齿条的截面呈梯形。
采用上述优选的方案，在另一些具体实施方式下，可以使得锯齿面的顶部所形成的平面也可以形成与电池片的连接作用。
作为优选的方案，上述的梯形为等腰梯形。
采用上述优选的方案，使得锯齿面在连接时，其两边可以形成对等的支撑力，使得其与电池片的连接可以更为稳固。
作为优选的方案，上述的电池片固定连接于平滑面内时，平滑面的长度短于电池片的长度。
采用上述优选的方案，在上述的第一种实施方式中，可以保证锯齿面在电池片上的有效的反光面积，而不会让平滑面出现在电池片的正面，降低整体的反光效果，同时也很好地保证了焊带(平滑面)与电池背面的连接强度，提高了整体光伏组件的可靠性。
作为优选的方案，上述的电池片与平滑面的长度差值为18-24mm。
采用上述优选的方案，在上述的第一种实施方式中，可以最大程度地保证锯齿面在电池片上的有效的反光面积，而不会让平滑面出现在电池片的正面，降低整体的反光效果，提高电池片的功率。
光伏组件，包括多片电池片，该多片电池片通过上述的分段拉花式焊带进行连接。
本发明的光伏组件由于采用了该分段拉花式焊带，同样兼具提高电池片功率和保证焊带与电池片连接强度的两大优点。
分段拉花式焊带的制备方法，其包括以下步骤：
1)通过表面具有锯齿面和平滑面的压辊对焊带基材的表面进行轧制，在焊带基材的表面形成锯齿面和平滑面；
2)通过退火设备对经轧制的焊带基材进行退火处理；
3)通过涂锡设备对经退火的焊带基材进行涂锡处理。
本发明的焊带制备方法通过具有锯齿的压辊的轧制作用加工为既具有锯齿面又具有平滑面；这样，在第一种具体实施方式下时，焊带在与电池片进行连接时，前一段锯齿面不作为与电池片的连接面，其背面(焊带背面皆是平滑的)连接电池片，锯齿面则朝外用于反射光线，而下一段平滑面则用于与电池片的连接，以此类推，直到连接完整个光伏组件；而在另一种具体实施方式下时，电池片也可以连接于多个锯齿面和多个平滑面构成的一段焊带区间上，而下一段由多个锯齿面和多个平滑面构成的焊带区间则朝外用于反射光线，这样可以不需要考虑平滑面、锯齿面与电池片的长度，连接更为方便，且区间内的平滑面也可以形成对电池片的稳固连接作用，下一段区间内的锯齿面也可以形成反射作用。
因此，本发明与现有技术相比，使得焊带可以兼具提高电池片功率和保证焊带与电池片连接强度的两大优点，使得这两个技术问题可以同时得到解决，从而有效扩大了焊带的性能和应用范围，提高了光伏组件的整体性能质量。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进：
作为优选的方案，上述的压辊的轧制速度为30米/分-150米/分。
采用上述优选的方案，可以减少压辊磨损，保证焊带的一致性及稳定性不受影响，防止出现焊带宽度及形貌的异常。
作为优选的方案，上述的退火设备的退火温度为400-1000摄氏度，退火时间为2-180秒。
采用上述优选的方案，可以防止焊带的屈服强度过高且拉伸偏低，也可以防止生产时铜带断线或铜带氧化的现象。
作为优选的方案，上述的涂锡设备的温度控制为165-300摄氏度。
采用上述优选的方案，可以保证涂锡后涂层具有良好的外观和抗氧化能力。
附图说明
图1为本发明的分段拉花式焊带在第一种实施方式下的主视图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的立体图。
图4为本发明的分段拉花式焊带在第一种实施方式下的结构剖视图(也可以作为下述的第二张实施方式的结构剖视图)。
图5为本发明的分段拉花式焊带在第一种实施方式下连接于电池片时在俯视角度下的结构示意图。
图6为本发明的分段拉花式焊带在第一种实施方式下连接于电池片时在侧视角度下的结构示意图。
图7为本发明的分段拉花式焊带在第二种实施方式下的俯视图。
图8为图7的立体图。
图9为本发明的分段拉花式焊带的制备方法中所使用的压辊的主视图。
图10为本发明的分段拉花式焊带的制备方法中所使用的压辊的剖视结构图。
其中，1.焊带 2.锯齿面 21.齿峰 22.齿条 3.平滑面 4.电池片 5.压辊 51.锯齿。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
为了达到本发明的目的，如图1-6所示，在本发明的分段拉花式焊带的其中一些实施方式中，焊带1的表面上设置有多个锯齿面2和多个平滑面3，该平滑面3和锯齿面2一隔一地设置。其所适应的情况为，如图5-6所示，前一段锯齿面2不作为与电池片4的连接面，其背面(焊带背面皆是平滑的)连接电池片4，锯齿面2则朝外用于反射光线，而下一段平滑面3则用于与电池片4的连接，以此类推，形成本发明的光伏组件。其中，对于一些小型的光伏组件，其也有可能只需要一个锯齿面2和一个平滑面3，这时候只需要设置排列一个锯齿面2和一个平滑面3即可。
如图7-8所示，在本发明的分段拉花式焊带的另一些实施方式中，锯齿面2和平滑面3的排列更为密集，其所适应的情况为，电池片连接于多个锯齿面2和多个平滑面3构成的一段焊带区间A上，而下一段由多个锯齿面2和多个平滑面3构成的焊带区间B则朝外用于反射光线，以此类推，形成本发明的光伏组件。
本焊带通过将现有的表面为锯齿形的焊带改进为既具有锯齿面又具有平滑面的焊带；这样，在第一种具体实施方式下时，焊带在与电池片进行连接时，前一段锯齿面不作为与电池片的连接面，其背面(焊带背面皆是平滑的)连接电池片，锯齿面则朝外用于反射光线，而下一段平滑面则用于与电池片的连接，以此类推，直到连接完整个光伏组件；而在另一种具体实施方式下时，电池片也可以连接于多个锯齿面和多个平滑面构成的一段焊带区间上，而下一段由多个锯齿面和多个平滑面构成的焊带区间则朝外用于反射光线，这样可以不需要考虑平滑面、锯齿面与电池片的长度，连接更为方便，且区间内的平滑面也可以形成对电池片的稳固连接作用，下一段区间内的锯齿面也可以形成反射作用。因此，本焊带与现有技术相比，利用了一段锯齿面一段平滑面的焊带结构，使得焊带可以兼具提高电池片功率和保证焊带与电池片连接强度的两大优点，使得这两个技术问题可以同时得到解决，从而有效扩大了焊带的性能和应用范围，提高了光伏组件的整体性能质量。
为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1-4以及7-8所示，在本发明的分段拉花式焊带的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的锯齿面2的齿峰21与平滑面3同高度。采用该实施方式的方案，可以便于在焊带基材上通过压、铣等手段形成锯齿面。
为了进一步地优化本发明的实施效果，如图1-4以及7-8所示，在本发明的分段拉花式焊带的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的锯齿面2的齿条22沿焊带1的长度方向布置；而在一些情况下，锯齿面2的齿条22还可以根据需要设置为沿焊带1的宽度方向布置。采用该实施方式的方案，可以形成两种选择的锯齿面的排布选择，使得焊带的应用更为多元化。
为了进一步地优化本发明的实施效果，如图4及7-8所示，在本发明的分段拉花式焊带的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的锯齿面2的齿条22的截面呈梯形，而该梯形优选地可以设置为等腰梯形。采用该实施方式的方案，在另一些具体实施方式下(即上述的第二种实施方式)，可以使得锯齿面的顶部所形成的平面也可以形成与电池片的连接作用，等腰梯形还可以使得锯齿面在连接时，其两边可以形成对等的支撑力，使得其与电池片的连接可以更为稳固。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的分段拉花式焊带的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的电池片固定连接于平滑面内时，平滑面的长度短于电池片的长度，长度差值优选地为18-24mm。采用该实施方式的方案，在上述的第一种实施方式中，可以保证锯齿面在电池片上的有效的反光面积，而不会让平滑面出现在电池片的正面，降低整体的反光效果，提高电池片的功率；同时也很好地保证了焊带(平滑面)与电池背面的连接强度，提高了整体光伏组件的可靠性。特别是设置为18-24mm的差值范围内，经过试验验证，上述的电池片的功率可以更佳。
下面将给出验证的数据对上述效果予以证明，对比的对象是平滑面和电池片的长度不具有差值的情况，即差值为0的情况。试验条件为：采用的焊带规格同样都为0.28×1.2mm，投入的组件数量为25个，试验测试设备为功率测试仪。
可以看出，在其他条件相同的情况下，差值范围内的组件功率要比0差值的组件功率都要高，也就说明差值设置为该范围内，电池片的功率显著得到了提高。
为了达到本发明的目的，结合图9-10所示，在本发明的分段拉花式焊带的制备方法的其中一些实施方式中，其包括以下步骤：
1)通过表面具有锯齿51的压辊5(为了便于进行轧制，压辊5的表面可以设置为一隔一的锯齿面和平滑面，这样压辊在滚动时，便可以便捷地形成焊带上的一隔一的锯齿面和平滑面)对焊带基材的表面进行轧制，在焊带基材的表面形成锯齿面和平滑面；
2)通过退火设备对经轧制的焊带基材进行退火处理；
3)通过涂锡设备对经退火的焊带基材进行涂锡处理。
其中，焊带基材可以为线材、通过压延机轧制过后的扁材或者直接购买得到的扁材，不需要自己另外进行轧制加工。退火设备可以具体采用退火炉，在炉管中通入还原性气体，使用全纤维电子温控炉对铜带进行连续退火，以得到性能满足要求的铜带。涂锡设备可以采用涂锡机，将铜带经过装有熔融焊料的锡炉，使铜带表面均匀涂覆一层锡铅或无铅合金。
而在一些工厂的加工中，完成涂锡的设备还可以自行选择进行收线处理，具体采用收线机即可，利用高速收线机使焊带收于工字轴，保证排线紧密，松紧适当。收线速度最好控制为不超过150米/分，收线速度不宜过快，否则容易导致焊带屈服强度增加，不利于减少组件客户的碎片率；过慢则会导致绕线松散不利于运输，增加了不良品的风险。
本焊带制备方法焊带的表面通过具有锯齿的压辊的轧制作用加工为既具有锯齿面又具有平滑面；这样，在第一种具体实施方式下时，焊带在与电池片进行连接时，前一段锯齿面不作为与电池片的连接面，其背面(焊带背面皆是平滑的)连接电池片，锯齿面则朝外用于反射光线，而下一段平滑面则用于与电池片的连接，以此类推，直到连接完整个光伏组件；而在另一种具体实施方式下时，电池片也可以连接于多个锯齿面和多个平滑面构成的一段焊带区间上，而下一段由多个锯齿面和多个平滑面构成的焊带区间则朝外用于反射光线，这样可以不需要考虑平滑面、锯齿面与电池片的长度，连接更为方便，且区间内的平滑面也可以形成对电池片的稳固连接作用，下一段区间内的锯齿面也可以形成反射作用。因此，本方法与现有技术相比，使得焊带可以兼具提高电池片功率和保证焊带与电池片连接强度的两大优点，使得这两个技术问题可以同时得到解决，从而有效扩大了焊带的性能和应用范围，提高了光伏组件的整体性能质量。
轧制减少磨损为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的分段拉花式焊带的制备方法的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的压辊的轧制速度可以设置为30米/分-150米/分，采用该实施方式的方案，压辊的速度可以减少压辊磨损，保证焊带的一致性及稳定性不受影响，防止出现焊带宽度及形貌的异常。
为了验证上述的技术效果，以下给出了该范围内的实验数据加以说明。其采用的实验设备为金相显微镜。
从上述内容可以看到，相较于范围之外的对比例，本范围内的压辊速度，有效防止了焊带的异常现象，也就验证了上述的技术效果。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的分段拉花式焊带的制备方法的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的退火设备的退火温度可以设置为400-1000摄氏度，退火时间可以设置为2-180秒，可以防止焊带的屈服强度过高且拉伸偏低，也可以防止生产时铜带断线或铜带氧化的现象。
为了验证上述的技术效果，以下给出了该范围内的实验数据加以说明。其采用的实验设备为电子万能试验机及氧含量测试仪。
从上述内容可以看到，相较于范围之外的对比例1和2，本范围内的退火温度和退火时间，保证了更佳的屈服强度，有效地防止了氧化现象，也就验证了上述的技术效果。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的分段拉花式焊带的制备方法的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，上述的涂锡设备的温度可以控制为165-300摄氏度，可以保证涂锡后涂层具有良好的外观和抗氧化能力。
为了验证上述的技术效果，以下给出了该范围内的实验数据加以说明。其采用的实验设备为电子温控加热台。
从上述内容可以看到，相较于范围之外的对比例1和2，本范围内的涂锡温度，形成了焊带更佳的外观和抗氧化能力(焊带在出现颜色变化前，能经受高温加热的时间越长，代表其抗氧化能力越好)，也就验证了上述的技术效果。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (13)
1.分段拉花式焊带，其特征在于，焊带的表面上设置有至少一锯齿面和至少一平滑面。
2.根据权利要求1所述的分段拉花式焊带，其特征在于，设置为多个所述锯齿面和多个所述平滑面时，所述平滑面和所述锯齿面一隔一地设置。
3.根据权利要求1或2所述的分段拉花式焊带，其特征在于，所述锯齿面的齿峰与所述平滑面同高度。
4.根据权利要求1或2所述的分段拉花式焊带，其特征在于，所述锯齿面的齿条沿所述焊带的长度方向或宽度方向布置。
5.根据权利要求1或2所述的分段拉花式焊带，其特征在于，所述锯齿面的齿条的截面呈梯形。
6.根据权利要求5所述的分段拉花式焊带，其特征在于，所述梯形为等腰梯形。
7.根据权利要求1或2所述的分段拉花式焊带，其特征在于，电池片固定连接于所述平滑面内时，所述平滑面的长度短于所述电池片的长度。
8.根据权利要求7所述的分段拉花式焊带，其特征在于，所述电池片与所述平滑面的长度差值为18-24mm。
9.光伏组件，包括多片电池片，其特征在于，所述多片电池片通过权利要求1-8任一所述的分段拉花式焊带进行连接。
10.分段拉花式焊带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)通过表面具有锯齿面和平滑面的压辊对焊带基材的表面进行轧制，在焊带基材的表面形成锯齿面轧制和平滑面；
2)通过退火设备对经轧制的焊带基材进行退火处理；
3)通过涂锡设备对经退火的焊带基材进行涂锡处理。
11.根据权利要求10所述的分段拉花式焊带的制备方法，其特征在于，所述压辊的轧制速度为30米/分-150米/分。
12.根据权利要求10所述的分段拉花式焊带的制备方法，其特征在于，所述退火设备的退火温度为400-1000摄氏度，退火时间为2-180秒。
13.根据权利要求10所述的分段拉花式焊带的制备方法，其特征在于，所述涂锡设备的温度控制为165-300摄氏度。
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