CN106041241A - 一种太阳能电池片焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能电池技术领域，公开了一种太阳能电池片焊接工艺，主要利用传送带自身的表面结构，在焊接过程中使得焊带朝下的锡层面由于与传送带表面接触，从而形成与之相匹配的表面结构。即在焊接的同时在焊带的受光面上制备出与传送带表面的凹凸结构相匹配的表面结构，实现反光焊带的效果，增加电池片的光电转换效率，但整个焊接操作不增加原有的焊接操作时间，无需增加额外的辅助设备，且不需要增加新材料和改变现有焊带材料。所以，在组件成本没有升高及生产效率没有降低的条件下，在焊接工序中完成了电池片正面焊带表面结构的优化，减少了焊带遮挡电池片对电池片光电转换效率的影响。

Description

一种太阳能电池片焊接工艺
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池片焊接工艺。
背景技术
光疏介质：折射率较小的介质。
光密介质：折射率较大的介质。
全反射：指光由光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质内的现象。
太阳能电池片：是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，它在光照的条件下，可以输出电压及在有回路的情况下产生电流。
光伏组件：由太阳能电池片通过串、并联连接和严密封装成的组件。
光电转换效率：指单位时间内外电路中产生的电子数与单位时间内的入射单色光子数之比。在太阳能电池中，体现了太阳能电池的发电效率。
光伏组件的发电原理是组件内的太阳能电池片吸收太阳光能，并转化为电能。各个太阳能电池片之间通过焊带进行串联。在太阳能电池片主栅上进行焊带焊接的工序是光伏组件生产中的一道重要工序，焊带主要起电气连接作用，将太阳能电池片主栅收集的电流通过焊带传输出去。目前工业化生产中，太阳能电池片的焊接主要是采用串焊机自动焊接。但焊带本身不具备光电转换能力，焊接后依附在太阳能电池片表面会对电池片的采光形成遮挡，进而减少太阳能电池片的受光面积，影响光伏组件的整体发电效率。
为了减少焊带遮挡对电池片光电转换效率的影响，市场上开发了一些复合结构的反光膜，反光膜粘贴于焊带表面，增加了电池片对光的吸收。其工作原理是：太阳光透过光伏组件的玻璃入射到反光膜表面，由于反光膜表面的微观结构的影响，改变了焊带表面太阳光的反射路径，在反射光由光密介质（玻璃）进入光疏介质（空气）的界面处发生全反射，太阳光经界面全反射重新射向电池片，增加了电池片对太阳光采光效率。但是焊接贴膜工艺的增加带来一些弊端：首先，反光膜价格昂贵，增加了光伏组件的整体成本；其次，贴膜需要与串焊机专门的配套贴膜设备，新设备的投入及设备运行的维护保养都会给企业造成较大的成本压力。
基于同样的增加电池片对太阳光吸收的原理，市场上也出现了一些反光焊带，通过焊带表面结构改变太阳光在焊带表面的反射路径。但是，光伏组件中电池片正背面为不同的正负极性，所以电池片正背面都需要焊接焊带，这样就导致电池片的正面或背面有一面的主栅要与焊带的结构面进行焊接。在工业化生产中，焊接表面的不平整将会直接增大焊接过程中电池片的焊接碎片率。此外，反光焊带成本也高于普通焊带，增加了光伏组件的成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能电池片焊接工艺，在组件成本没有升高及生产效率没有降低的条件下，完成电池片正面焊带表面结构的优化，从而减少焊带遮挡电池片对电池片光电转换效率的影响。
本发明实施例所采取的技术方案是一种太阳能电池片焊接工艺，包括以下步骤：
步骤一：将一组电池片放到电池片载片盒中，所述电池片背面朝上放置；
步骤二：以0.3%-0.7%的拉伸系数，将若干条第一焊带拉直并裁切为相应的长度尺寸，由机械手依次放置到焊接平台的传送带的预热位置，放置好后，所述若干条第一焊带相互平行；
步骤三：机械手通过吸嘴将电池片载片盒中的第一电池片放置到第一焊带上面的对应位置上，第一电池片的正面与第一焊带接触，背面朝上；
步骤四：以0.3%-0.7%的拉伸系数，将若干条第二焊带拉直并裁切为相应的长度尺寸，由机械手依次放置到第一电池片的上面以及第一电池片旁边的传送带上，放置好后，所述若干条第二条焊带相互平行；
步骤五：机械手通过吸嘴将电池片载片盒中的第二电池片放置到第二焊带位于传送带部分的上面的对应位置上，第二电池片的正面与第二焊带接触，背面朝上；
步骤六：依次重复上述步骤，达到电池片的片数要求；
步骤七：将步骤六中的电池片及焊带通过传送带输送到焊接单元；
步骤八：电池片焊接操作，在高温焊接过程中，焊带表面锡层熔化，焊带朝上的锡层面与电池片正面主栅形成合金，焊带朝下的锡层面与传送带接触，由于传送带表面自带的一定的凹凸结构，在焊锡熔化后焊锡填充传送带表面的凹凸结构，焊接完成焊锡重新固化的过程后，焊带朝下的锡层面形成与传送带表面的凹凸结构相匹配的深度为4-17微米的表面结构；
步骤九：重复步骤八的操作，依次完成整个电池串的焊接工序。
优选地，所述拉伸系数为0.5%。
优选地，所述焊带朝下的锡层面形成深度为6微米的表面结构。
优选地，所述传送带的表面结构呈波浪形或花纹型或连续V型。
本发明的有益效果为：
本发明实施例提供的电池片焊接工艺，在焊接的同时在焊带的受光面上制备出与传送带表面的凹凸结构相匹配的表面结构，实现反光焊带的效果，增加电池片的光电转换效率，但整个焊接操作不增加原有的焊接操作时间，无需增加额外的辅助设备，且不需要增加新材料和改变现有焊带材料。所以，在组件成本没有升高及生产效率没有降低的条件下，在焊接工序中完成了电池片正面焊带表面结构的优化，减少了焊带遮挡电池片对电池片光电转换效率的影响。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例提供的太阳能电池片焊接工艺，包括以下步骤：
步骤一：将一组电池片放到电池片载片盒中，所述电池片背面朝上放置；
步骤二：以0.3%-0.7%的拉伸系数，将若干条第一焊带拉直并裁切为相应的长度尺寸，由机械手依次放置到焊接平台的传送带的预热位置，放置好后，所述若干条第一焊带相互平行；
步骤三：机械手通过吸嘴将电池片载片盒中的第一电池片放置到第一焊带上面的对应位置上，第一电池片的正面与第一焊带接触，背面朝上；
步骤四：以0.3%-0.7%的拉伸系数，将若干条第二焊带拉直并裁切为相应的长度尺寸，由机械手依次放置到第一电池片的上面以及第一电池片旁边的传送带上，放置好后，所述若干条第二条焊带相互平行；
步骤五：机械手通过吸嘴将电池片载片盒中的第二电池片放置到第二焊带位于传送带部分的上面的对应位置上，第二电池片的正面与第二焊带接触，背面朝上；
步骤六：依次重复上述步骤，达到电池片的片数要求；
步骤七：将步骤六中的电池片及焊带通过传送带输送到焊接单元；
步骤八：电池片焊接操作，在高温焊接过程中，焊带表面锡层熔化，焊带朝上的锡层面与电池片正面主栅形成合金，焊带朝下的锡层面（即电池片正面焊带的锡层面）与传送带接触，由于传送带表面自带的一定的凹凸结构，在焊锡熔化后焊锡填充传送带表面的凹凸结构，焊接完成焊锡重新固化的过程后，焊带朝下的锡层面形成与传送带表面的凹凸结构相匹配的深度为4-17微米的表面结构；
步骤九：重复步骤八的操作，依次完成整个电池串的焊接工序。
本发明实施例提供的电池片焊接工艺，在焊接的同时在焊带的受光面上制备出与传送带表面的凹凸结构相匹配的表面结构，实现反光焊带的效果，增加电池片的光电转换效率。原理是改变了焊带表面太阳光的反射路径，在反射光由光密介质（玻璃）进入光疏介质（空气）的界面处发生全反射，太阳光经界面全反射重新射向电池片，增加了电池片对太阳光采光效率，从而提高太阳能电池片的光电转换效率。整个焊接操作不增加原有的焊接操作时间，无需增加额外的辅助设备，且不需要增加新材料和改变现有焊带材料。所以，在组件成本没有升高及生产效率没有降低的条件下，在焊接工序中完成了电池片正面焊带表面结构的优化，减少了焊带遮挡电池片对电池片光电转换效率的影响。
在本发明一种具体实施例中，焊带的拉伸系数为0.5%，焊带朝下的锡层面形成深度为6微米的表面结构。
本发明主要利用传送带自身的表面结构，在焊接过程中使得焊带朝下的锡层面由于与传送带表面接触，从而形成与之相匹配的表面结构。因此，传送带的表面结构并不局限，可以为波浪形或花纹型或连续V型，深度在4-17微米即可。
另外，电池串中电池片的个数并不局限，可以为一片，也可以为多片。若为一片，则在步骤三后将步骤四-步骤六省略，直接进入步骤七的焊接工艺即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种太阳能电池片焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将一组电池片放到电池片载片盒中，所述电池片背面朝上放置；
步骤二：以0.3%-0.7%的拉伸系数，将若干条第一焊带拉直并裁切为相应的长度尺寸，由机械手依次放置到焊接平台的传送带的预热位置，放置好后，所述若干条第一焊带相互平行；
步骤三：机械手通过吸嘴将电池片载片盒中的第一电池片放置到第一焊带上面的对应位置上，第一电池片的正面与第一焊带接触，背面朝上；
步骤四：以0.3%-0.7%的拉伸系数，将若干条第二焊带拉直并裁切为相应的长度尺寸，由机械手依次放置到第一电池片的上面以及第一电池片旁边的传送带上，放置好后，所述若干条第二条焊带相互平行；
步骤五：机械手通过吸嘴将电池片载片盒中的第二电池片放置到第二焊带位于传送带部分的上面的对应位置上，第二电池片的正面与第二焊带接触，背面朝上；
步骤六：依次重复上述步骤，达到电池片的片数要求；
步骤七：将步骤六中的电池片及焊带通过传送带输送到焊接单元；
步骤八：电池片焊接操作，在高温焊接过程中，焊带表面锡层熔化，焊带朝上的锡层面与电池片正面主栅形成合金，焊带朝下的锡层面与传送带接触，由于传送带表面自带的一定的凹凸结构，在焊锡熔化后焊锡填充传送带表面的凹凸结构，焊接完成焊锡重新固化的过程后，焊带朝下的锡层面形成与传送带表面的凹凸结构相匹配的深度为4-17微米的表面结构；
步骤九：重复步骤八的操作，依次完成整个电池串的焊接工序。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池片焊接工艺，其特征在于，所述拉伸系数为0.5%。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池片焊接工艺，其特征在于，所述焊带朝下的锡层面形成深度为6微米的表面结构。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池片焊接工艺，其特征在于，所述传送带的表面结构呈波浪形或花纹型或连续V型。
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