CN108649088A - 一种hit太阳能电池片的连接方法及hit光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种HIT太阳能电池片的连接方法及HIT光伏组件，涉及太阳能电池技术领域，为解决降低HIT光伏组件制造成本，降低HIT光伏组件封装效率损失而设计。所述HIT太阳能电池片的连接方法包括：对多个待串联HIT电池片预热；采用焊带对所述多个待串联HIT电池片串联焊接，以制得HIT太阳能电池串，其中，所述焊接温度为150℃～190℃；将所述HIT太阳能电池串并联焊接。本发明用于提高HIT光伏组件使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能组件技术领域，尤其涉及一种HIT太阳能电池片的连接方法及HIT光伏组件。
背景技术
三洋公司发明了HIT(Heterojunction with intrinsic Thinlayer)太阳能电池片，所谓HIT太阳能电池片就是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池，其结构中具有非掺杂即本征的非晶硅薄膜层结构。HIT太阳能电池片具有转换效率高、稳定性好的特点。
HIT光伏组件需要在低温工艺下封装，对温度要求比较严格，所以，目前HIT光伏组件中的HIT电池片在串联时，采用导电胶粘结工艺，在生产线上无法采用现有的太阳能电池组件的焊接设备，就需要定制专用的粘结设备，导致制造成本高，且导电胶自身具有较大的电阻，增加了封装效率损失，最终降低HIT光伏组件的功率。
发明内容
本发明的实施例提供一种HIT太阳能电池串的串联方法及HIT光伏组件，焊带焊接工艺替换了现有的导电胶粘结工艺，采用现有的焊接设备就可实现焊带的焊接，且焊带相比导电胶电阻小，降低了封装效率损失，提高了HIT光伏组件的功率。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种HIT太阳能电池片的连接方法，包括：
对多个待串联HIT电池片预热；
采用焊带对所述多个待串联HIT电池片串联焊接，以制得HIT太阳能电池串，其中，所述焊接温度为150℃～190℃。
将所述HIT太阳能电池串并联焊接。
本发明实施例提供的HIT太阳能电池串的串联方法，将现有的导电胶粘结工艺更改成可以采用现有太阳能组件焊接设备进行加工的焊带焊接工艺，并对焊接温度值做以限定，最终使HIT太阳能电池串的串联工艺条件满足低温工艺条件，保障了HIT太阳能电池串的使用性能，且焊带相对导电胶有效降低了电阻值，降低了封装效率损失。
可选的，对所述多个待串联HIT电池片串联焊接时，采用电镀工艺制备的焊带进行焊接。
可选的，采用焊带对所述多个待串联HIT电池片串联焊接包括：相串联焊接的所述待串联HIT电池片以叠瓦方式首尾重叠。
本发明另一方面还提供了一种HIT光伏组件，包括：
两个相对设置的封装板；
由HIT太阳能电池片的连接方法制得的HIT太阳能电池组件，所述HIT太阳能电池组件夹设在两个所述封装板之间，所述HIT太阳能电池组件包括HIT太阳能电池串，所述HIT太阳能电池串包括多个HIT电池片。
可选的，两个所述封装板与所述HIT太阳能电池组件之间均设置有封装胶膜。
可选的，所述HIT太阳能电池组件与所述封装胶膜的周围通过防水胶框封装，所述防水胶框与两个所述封装板粘结。
可选的，两个所述封装板相同或者不同，选自钢化玻璃、有机玻璃和PC板中的一种。
可选的，所述HIT太阳能电池组件有两个，且至少两个所述HIT太阳能电池串相并联。
可选的，所述HIT太阳能电池组件背面的封装板上设置有接线盒。可选的，所述接线盒为分体式结构。
本发明实施例提供的HIT光伏组件，多个相串联的HIT电池片通过焊带串联形成HIT太阳能电池串，焊带与HIT电池片接触相比导电胶接触更紧密，接触电阻更小，有利于电流通过，提高HIT光伏组件功率，防水胶框与两个封装板粘结减少水汽进入，提高HIT组件性能，降低了封装效率损失。
可选的，所述HIT太阳能电池组件背面的封装板上设置有接线盒。
可选的，所述接线盒为分体式结构。
本发明实施例提供的HIT光伏组件，分体式接线盒有效减小了遮光面积，提高了HIT光伏组件的光电转化率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种HIT光伏组件的分解示意图；
图2为本发明实施例提供的一种HIT太阳能电池串的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种HIT光伏组件的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的多个HIT太阳能电池串的连接关系示意图；
图5为本发明实施例提供的HIT太阳能电池串的串联方法的流程框图；
图6为本发明实施例提供的焊接温度为155℃时，对焊接后的其中一个HIT太阳能电池组件中其中一个HIT电池片进行焊接拉力测试的曲线图；
图7为本发明实施例提供的焊接温度为148℃时，对焊接后的其中一个HIT太阳能电池组件中其中一个HIT电池片进行焊接拉力测试的曲线图；
图8为本发明实施例提供的焊接温度为195℃时，对焊接后的其中一个HIT太阳能电池组件中其中一个HIT电池片进行焊接拉力测试的曲线图。
附图标记：
1-封装板；2-封装胶膜；3-HIT太阳能电池组件；4-HIT太阳能电池串；5-HIT电池片；6-焊带；7-防水胶框。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例光伏组件及光伏隔音墙进行详细描述。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内段的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供一种HIT光伏组件，下述对HIT光伏组件进行具体描述：
参照图1、图2和图3，所述HIT光伏组件包括两个相对设置的封装板1、HIT太阳能电池组件3，所述HIT太阳能电池组件3夹设在两个所述封装板1之间，所述HIT太阳能电池组件3包括HIT太阳能电池串4，所述HIT太阳能电池串4包括多个相串联的HIT电池片5，其中，多个相串联的HIT电池片5通过焊带6串联。
采用焊带6对HIT电池片5进行串联时，就可采用现有的太阳能光伏组件焊接设备进行焊接，即现有太阳能光伏组件生产线即可生产HIT太阳能电池组件，无需再针对HIT太阳能电池组件购买专用制造设备或者专用生产线，对于生产厂家来说不仅节省了制造设备或者专用生产线所占用的空间，还大大降低生产厂家的制造成本。
焊带6相对导电胶所达到的技术效果为：1.焊接拉力较大，提高整个HIT光伏组件的使用寿命；2.电阻小，有利于电流通过，从而降低HIT光伏组件的封装效率损失，提高HIT光伏组件的功率。
示例的，为了进一步减小HIT光伏组件的电阻值，采用为电镀工艺制备的焊带进行串联焊接。
采用电镀工艺制备的焊带的镀层为锡层，所述锡层的厚度为3μm～5μm，相比采用热浸工艺制备的锡层厚度为15um以上的涂锡焊带，明显减少了锡层厚度，若在相同厚度焊带的情况下，采用电镀工艺制备的焊带增加了焊带本体的厚度，扩大了焊带本体的截面积，从而实现相串联的HIT电池片之间的焊接效果，降低出现虚焊的机率，降低整个HIT光伏组件的封装效率损失，通常焊带本体为铜带，且采用电镀工艺制备的焊带表面平整均匀，无异物，这样也可提高焊接效果。
如图1所示，两个所述封装板1与所述HIT太阳能电池组件3之间均设置有封装胶膜2，两层封装胶膜2可为同一种胶膜，也可为不同的胶膜。优选的，所述封装胶膜2为EVA膜、PVB膜、PU膜或POE膜。
HIT光伏组件在具体使用过程中难免遇到水汽的侵蚀，尤其是具有两个受光面的HIT太阳能电池组件3，对水汽更加敏感，参照图3，HIT太阳能电池组件3与所述封装胶膜2的周围通过防水胶框7封装，所述防水胶框7均与两个封装板1粘结，防水胶框7就可保障HIT太阳能电池组件3免受水汽的侵蚀。
示例的，所述防水胶框7由丁基胶软化、凝固形成。
示例的，两个所述封装板1相同或者不同，均选自钢化玻璃、有机玻璃和PC板中的一种。
由于HIT太阳能电池组件3的正面和背面均为受光面，所以两个封装板1均选自透明材质的封装板，其中，钢化玻璃价钱便宜，有机玻璃和PC板均具有质量较小，韧性好，易装配的优点，具体使用时，可根据HIT光伏组件的使用环境决定是否采用哪种材质的封装板。
如图2和图3所示，多个所述相串联的HIT电池片5以叠瓦方式重叠，即相串联的两个HIT电池片5交叠连接，焊带6的一端焊接在一个HIT电池片的背面，则焊带6的另一端焊接在相串联的另一个HIT电池片的正面，叠瓦方式可以将HIT电池片5以紧密的方式互相连接，使两个HIT电池片5连接处的缝隙尺寸降到最小，这样在单位面积中就可串联更多的HIT电池片5，最终提高HIT光伏组件的发电效率。
需要说明的是：HIT光伏组件在具体使用时，HIT太阳能电池组件3具有两个，且至少两个所述HIT太阳能电池串4相并联，相邻两个电池串3的边缘重叠区域的宽度为1mm～2mm，如图4所示，将相邻两个HIT太阳能电池串4的边缘重叠设置，采用这种搭接方式，能够保证相邻两个HIT太阳能电池串4之间无缝隙，相比现有连接方式消除了HIT太阳能电池串4之间的间隙，在单位面积内可并联设置较多的HIT太阳能电池串4，有效提高光伏组件的发电效率。
通过HIT电池片5之间的叠瓦串联方式以及HIT太阳能电池串4之间的重叠并联方式共同作用，进一步提高光伏组件的发电效率。
示例的，两个所述封装板1中位于所述HIT太阳能电池组件3背面的封装板1上设置有接线盒(图中未示出)，接线盒采用分体式，分体式接线盒尺寸较小，能够减小接线盒对HIT光伏组件的遮挡面积，也可以防止HIT光伏组件电流过大时对接线盒造成冲击，甚至造成接线盒的损坏。
本发明实施例还提供了一种HIT太阳能电池片的连接方法，如图5所示，该方法包括：
S1:对多个待串联HIT电池片预热；
S2:采用焊带对所述多个待串联HIT电池片串联焊接，以制得HIT太阳能电池串，其中，所述焊接温度为150℃～190℃；
S3:将HIT太阳能电池串并联焊接。
首先，将多个待串联HIT电池片放置在预热板上进行预热，预热温度为110℃～140℃，且预热工艺直至完成所有待串联HIT电池片的串联焊接才可停止，预热能够避免HIT电池片在较短的时间内由常温升高至该焊接温度而出现应力集中现象，最终增加封装效率损失的现象。
具体焊接时，焊接温度为150℃～190℃，在该温度下进行HIT电池片串联焊接，能够保证焊带与HIT电池片的接触面积，避免出现虚焊或者过焊的现象。
当焊接温度为155℃时，焊接后的HIT太阳能电池组件通电测试成像图显示HIT太阳能电池组件中相串联的所有HIT电池片亮度均匀，且HIT电池片上也未出现裂纹现象，则表明该HIT太阳能电池组件无虚焊或过焊现象，焊接质量良好。对焊接后的HIT太阳能电池组件中的其中一个HIT电池片进行焊接拉力测试，其焊接拉力测试的曲线图如图6所示，图6显示，当HIT电池片的变形量为20mm～280mm时，所述HIT电池片的焊接拉力在1N～1.7N之间，且拉力曲线变化平稳。由此得出，当焊接温度为150℃～190℃时，HIT太阳能电池组件焊接质量良好，且焊接拉力值在焊接拉力标准值0.8N以上。
当焊接温度为148℃时，焊接后的HIT太阳能电池组件通电测试成像图显示HIT太阳能电池组件中相串联的所有HIT电池片亮度不均匀，部分HIT电池片发暗或部分相串联的两个HIT电池片的焊接处发黑，亮度不均匀或者焊接处发黑均证明焊接质量差。对焊接后的HIT太阳能电池组件中的其中一个HIT电池片进行焊接拉力测试，其焊接拉力测试的曲线图如图7所示，图7显示，当HIT电池片的变形量为20mm～280mm时，所述HIT电池片的焊接拉力在0N～0.8N之间，且拉力曲线不平稳。所以，由此得出，当焊接温度为低于150℃时，HIT太阳能电池组件焊接质量差，易出现虚焊现象，这样容易导致HIT太阳能电池组件电流输出不稳定，影响HIT太阳能电池组件的发电量及可靠性，且焊接拉力值在焊接拉力标准值0.8N以下，未达到焊接拉力标准值。
当焊接温度为195℃时，焊接后的HIT太阳能电池组件通电测试成像图显示HIT太阳能电池组件中相串联的所有HIT电池片亮度不均匀，不仅部分HIT电池片发暗或部分相串联的两个HIT电池片的焊接处发黑，甚至有些HIT电池片出现裂纹现象，对焊接后的HIT太阳能电池组件中的其中一个HIT电池片进行焊接拉力测试，其焊接拉力测试的曲线图如图8所示，图8显示，当HIT电池片的变形量为20mm～280mm时，所述HIT电池片的焊接拉力在0N～1.4N之间，且拉力曲线不平稳。所以，由此得出，当焊接温度为高于190℃时，HIT太阳能电池组件焊接质量差，易出现裂纹现象，这样容易导致HIT太阳能电池组件电流输出不稳定。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种HIT太阳能电池片的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
对多个待串联HIT电池片预热；
采用焊带对所述多个待串联HIT电池片串联焊接，以制得HIT太阳能电池串，其中，所述焊接温度为150℃～190℃；
将所述HIT太阳能电池串并联焊接。
2.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池片的连接方法，其特征在于，对所述多个待串联HIT电池片串联焊接时，采用电镀工艺制备的焊带进行焊接。
3.根据权利要求1所述的HIT太阳能电池片的连接方法，其特征在于，相串联焊接的所述待串联HIT电池片以叠瓦方式首尾重叠。
4.一种HIT光伏组件，其特征在于，包括：使用如权利要求1-3任一所述的HIT太阳能电池片的连接方法制得的HIT太阳能电池组件，和两个相对设置的封装板，
所述HIT太阳能电池组件夹设在两个所述封装板之间，所述HIT太阳能电池组件包括多个HIT电池片。
5.根据权利要求4所述的HIT光伏组件，其特征在于，两个所述封装板与所述HIT太阳能电池组件之间均设置有封装胶膜。
6.根据权利要求5所述的HIT光伏组件，其特征在于，所述HIT太阳能电池组件与所述封装胶膜的周围通过防水胶框封装，所述防水胶框与两个所述封装板粘结。
7.根据权利要求4所述的HIT光伏组件，其特征在于，两个所述封装板相同或者不同，选自钢化玻璃、有机玻璃和PC板中的一种。
8.根据权利要求4所述的HIT光伏组件，其特征在于，所述HIT太阳能电池组件具有两个，且至少有两个所述HIT太阳能电池串相并联。
9.根据权利要求4所述的HIT光伏组件，其特征在于，所述HIT太阳能电池组件背面的封装板上设置有接线盒。
10.根据权利要求9所述的HIT光伏组件，其特征在于，所述接线盒为分体式结构。
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