CN109802012A - 太阳能电池组件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池组件的制备方法,直接在组件叠层工位的电池串敷设步骤中进行电池片串接,省去了现有技术中电池片串接后再将电池串转移至组件叠层工位的转移步骤,避免了该转移步骤中可能生产电池片隐裂和连接件断裂的问题,也降低了对连接件抗拉强度的要求。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池组件的制备方法。
背景技术
太阳能电池组件(也叫太阳能电池板、光伏组件)是太阳能发电系统中的核心部分。太阳能电池组件是指具有外部封装及内部连接、能单独提供直流电输出的最小不可分割的太阳能电池组合装置,主要由太阳能电池片、钢化玻璃、EVA、背板和边框等组成。
太阳能电池组件的制作方法,主要包括以下步骤:电池片串接,组件叠层,组件层压,装框。
其中,电池片串接主要是:沿某一排列方向依次平铺串接多个电池片,将该多个电池片串联成电池串;后一电池片的背面(背面电极)通过连接件与前一电池片的正面(正面电极)串联;或者,后一电池片的正面(正面电极)通过连接件与前一电池片的背面(背面电极)串联;连接件一般为焊丝或焊带。
组件叠层主要是:依次层叠敷设钢化玻璃、EVA、电池串、EVA、背板。
组件层压主要是:通过热压,使层叠的各层组件在一定的温度、压力条件下粘结融合在一起,形成一个整体。
如上所述,目前一般先将多个电池片串接成电池串,再将串接好的电池串转移至组件叠层工位进行敷设。电池串转移过程中,电池片易受外力影响而增加隐裂概率,电池片隐裂会影响太阳能电池组件的性能。而且,在电池串转移过程中,连接件会承受一定的拉力,串接处(连接件与电池片的连接处)亦会承受一定的拉力,如果连接件的抗拉强度不够,连接件在电池串转移过程中可能会撕裂或断裂,如果串接处抗拉强度不够,连接件与电池片(上的电极)也可能会变成虚接甚至脱离,甚至电极也会受损,这些情况都会严重影响电池串的性能。为了保证连接件、串接处在电池串转移过程中不受损,就需要提高连接件、串接处的抗拉强度,这就提高了对连接件、电极浆料的性能要求,会增加连接件和电极浆料的成本。
另外,电池串中相邻的两个平铺电池片需要通过连接件串接,为了避免连接件将同一电池片的正背面短路,相邻两个平铺电池片需要设置一定间距,以避免连接件与同一电池片的正背面同时接触,这就使得电池片平铺不能密排,浪费组件面积,影响组件的效率。
发明内容
本发明的目的之一,在于提供一种太阳能电池组件的制备方法,直接在组件叠层工位进行电池片串接,省去了现有技术中电池片串接后再将电池串转移至组件叠层工位的转移步骤,避免了该转移步骤中可能生产电池片隐裂和连接件断裂的问题,也降低了对连接件抗拉强度的要求。
为实现上述目的之一,本发明提供一种太阳能电池组件的制备方法,包括电池片串接、组件叠层和组件层压;所述组件叠层包括电池串敷设步骤;且在电池串敷设步骤中进行电池片串接;
所述电池片串接包括如下步骤:沿某一排列方向依次平铺排列多个电池片,相邻的两个平铺电池片通过连接件串连,该相邻两个平铺电池片正面的极性相同,同一电池片正背面的极性相反,连接件与其中一个电池片的正面(正面电极)连接,且连接件与另一个电池片的背面(背面电极)连接。
由上可知,本发明在组件叠层工位的电池串敷设步骤中进行电池片串接,如在叠层工位先敷设钢化玻璃(钢化玻璃平置),再在钢化玻璃上敷设第一EVA层,并直接在第一EVA层上进行电池片的平铺串接,即直接在第一EVA层上制备电池串,电池串串接敷设完成后,可直接在电池串上再敷设第二EVA层,再在第二EVA层上敷设背板。可见,本发明省去了现有技术中电池片串接后再将电池串转移至组件叠层工位的转移步骤,避免了该转移步骤中可能生产电池片隐裂和连接件断裂的问题,也降低了对连接件抗拉强度的要求。
本发明的目的之二,在于在实现上述目的之一的基础上,进一步优化太阳能电池组件的制备方法,优选受竖向热压后与对应电池片电连接的连接件,且在组件层压之前,不对连接件进行竖向热压,而是将对连接件的竖向热压放在组件层压步骤中进行,通过组件层压步骤中的竖向热压,一并实现连接件与对应电池片的电连接,可省去组件层压之前进行连接件热压的步骤,可提高生产效率,降低生产成本。
为实现上述目的之二,本发明优选了第一种受竖向热压后与对应电池片电连接的连接件,该连接件包括导电芯材和绝缘外层;绝缘外层为内部含有导电粒子的绝缘胶,且绝缘外层受热压后可导电,以可使绝缘外层导电的热压条件为绝缘外层的导电热压条件;
在组件叠层工位的电池串敷设步骤中进行电池片串接;电池片串接包括如下步骤:相邻的两个平铺电池片通过连接件串连;连接件与其中一个电池片的正面(正面电极)粘连,以连接件上与该电池片正面(正面电极)粘连的部分为连接件的第一端部;连接件与另一个电池片的背面(背面电极)粘连,以连接件上与该电池片背面(背面电极)粘连的部分为连接件的第二端部;以连接件上位于第一端部和第二端部之间的部分为连接件的中间部;中间部夹在上述相邻两个平铺电池片之间;
在组件层压步骤之前,不对连接件进行竖向热压,将对连接件的竖向热压放在组件层压步骤中进行;
在组件层压步骤中,通过竖向热压将层叠的各层组件制成一个整体;连接件的第一端部和第二端部受到上述竖向热压,且竖向热压使第一端部和第二端部满足导电热压条件;中间部夹在上述相邻两个平铺电池片之间,未受到竖向热压的竖向压力,中间部未满足导电热压条件;第一端部的绝缘外层受竖向热压而导电,且第一端部与对应电池片的正面(正面电极)结合在一起并电连接;第二端部的绝缘外层受竖向热压而导电,且第二端部与对应电池片的背面(背面电极)结合在一起并电连接;中间部的绝缘外层保持绝缘,以避免中间部将同一电池片的正背面短路。
优选的,所述导电粒子为焊料颗粒、金属粉末、碳粉、石墨烯粉、导电高分子粒子、金属包覆的塑料粒子、碳纳米管或金属纳米线;所述绝缘胶的材料主要为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氯醋树脂、亚克力树脂、热熔胶、硅树脂、聚氨酯、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂或聚碳酸酯;所述导电芯材为金属丝、金属带、金属箔、金属网、金属布或蒸镀导电层的塑料薄膜。
优选的,所述导电热压条件包括:导电热压温度条件、导电热压压力条件和导电热压时间条件;导电热压温度条件为热压温度不小于100℃,导电热压压力条件为热压压力不小于0.01MPa,导电热压时间条件为热压时间不小于5s。
优选的,所述竖向热压的温度为100~200℃,竖向热压的压力为0.01~0.2MPa,竖向热压的时间为5~1800s。
优选的,所述导电粒子的粒径为0.1~100um;所述绝缘外层的厚度为5~500um;所述导电芯材的厚度为5~500um。
本发明优选的第一种受竖向热压后与对应电池片电连接的连接件,具有如下特点:
A1、连接件的绝缘外层为绝缘胶,具有粘性,故连接件的第一端部、第二端部可直接与对应的电池片粘连,连接件的安装比较方便快捷。
A2、连接件的第一端部、第二端部受到满足导电热压条件的竖向热压而导电,且第一端部、第二端部受竖向热压而与对应的电池片结合在一起并电连接,可实现相邻两个电池片的电连接(串联)。
A3、连接件的中间部夹在相邻两个平铺电池片之间,未受到竖向热压的竖向压力,中间部未满足导电热压条件,中间部的绝缘外层可保持绝缘,可避免中间部将同一电池片的正背面短路,相邻两个电池片平铺可密排,即相邻两个平铺电池片可分别与连接件中间部抵靠,以使相邻两个平铺电池片的间距达到最小。
A4、基于绝缘外层受热压(满足导电热压条件)后可导电的特性,上述竖向热压可在太阳能电池组件制备过程中的组件层压步骤中进行,在组件层压之前,不对连接件进行竖向热压,而是将对连接件的竖向热压放在太阳能电池组件制备过程中的组件层压步骤中进行,通过组件层压步骤中的热压工艺(组件层压步骤中的热压也为竖向),一并实现连接件与对应电池片的固接,可省去组件层压之前进行连接件竖向热压的步骤,可提高生产效率,降低生产成本。
为实现上述目的之二,本发明还优选了第二种受竖向热压后与对应电池片电连接的连接件,该连接件包括导电芯材和绝缘外层;导电芯材为焊丝或焊带,以可使导电芯材与电池片焊接在一起的热压条件为导电芯材的焊接热压条件;绝缘外层为绝缘胶,且绝缘外层受热压后可流动,以可使绝缘外层流动的热压条件为绝缘外层的流动热压条件;
在组件叠层工位的电池串敷设步骤中进行电池片串接;电池片串接包括如下步骤:相邻的两个平铺电池片通过连接件串连;连接件与其中一个电池片的正面(正面电极)粘连,以连接件上与该电池片正面(正面电极)粘连的部分为连接件的第一端部;连接件与另一个电池片的背面(背面电极)粘连,以连接件上与该电池片背面(背面电极)粘连的部分为连接件的第二端部;以连接件上位于第一端部和第二端部之间的部分为连接件的中间部;中间部夹在上述相邻两个平铺电池片之间;
在组件层压步骤之前,不对连接件进行竖向热压,将对连接件的竖向热压放在组件层压步骤中进行;
在组件层压步骤中,通过竖向热压将层叠的各层组件制成一个整体;连接件的第一端部和第二端部受到上述竖向热压,且竖向热压使第一端部和第二端部满足流动热压条件和焊接热压条件;中间部夹在上述相邻两个平铺电池片之间,未受到竖向热压的竖向压力,中间部未满足流动热压条件;第一端部的绝缘外层受竖向热压而流动,绝缘外层流动后,第一端部的导电芯材与对应电池片的正面(正面电极)直接接触,且第一端部的导电芯材受竖向热压而与对应电池片的正面(正面电极)焊接在一起并电连接;第二端部的绝缘外层受竖向热压而流动,绝缘外层流动后,第二端部的导电芯材与对应电池片的背面(背面电极)直接接触,且第二端部的导电芯材受竖向热压而与对应电池片的背面(背面电极)焊接在一起并电连接;中间部的绝缘外层保持绝缘,以避免中间部将同一电池片的正背面短路。
优选的,所述绝缘胶为丙烯酸压敏胶、环氧胶、硅胶、亚克力树脂、热熔胶、硅树脂、聚氨酯、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂或聚碳酸酯。
优选的,所述焊接热压条件包括:焊接热压温度条件、焊接热压压力条件和焊接热压时间条件;焊接热压温度条件为热压温度不小于100℃,焊接热压压力条件为热压压力不小于0.01MPa,焊接热压时间条件为热压时间不小于5s。
优选的,所述流动热压条件包括:流动热压温度条件、流动热压压力条件和流动热压时间条件;流动热压温度条件为热压温度不小于100℃,流动热压压力条件为热压压力不小于0.01MPa,流动热压时间条件为热压时间不小于5s。
优选的,所述竖向热压的温度为120~200℃,竖向热压的压力为0.01~0.2MPa,竖向热压的时间为5~1800s。
优选的,所述绝缘外层的厚度为5~150um;所述导电芯材的厚度为10~200um。
本发明优选的第二种受竖向热压后与对应电池片电连接的连接件,具有如下特点:
B1、连接件的绝缘外层为绝缘胶,具有粘性,故连接件的第一端部、第二端部可直接与对应的电池片粘连,连接件的安装比较方便快捷。
B2、连接件的第一端部、第二端部受到满足流动热压条件和焊接热压条件的竖向热压,第一端部、第二端部的绝缘外层受上述竖向热压而流动,绝缘外层流动后(即绝缘外层被部分或全部挤出后),第一端部、第二端部的导电芯材(焊丝或焊带)受上述竖向热压而与对应的电池片直接接触并焊接在一起,以实现相邻两个电池片的电连接(串联)。
B3、连接件的中间部夹在相邻两个平铺电池片之间,未受到竖向热压的竖向压力,中间部未满足流动热压条件,中间部的绝缘外层不会流动,即中间部还保有绝缘外层,中间部可保持绝缘,可避免中间部将同一电池片的正背面短路,相邻两个电池片平铺可密排,即相邻两个平铺电池片可分别与连接件中间部抵靠,以使相邻两个平铺电池片的间距达到最小。
B4、基于绝缘外层受热压(满足流动热压条件)后可流动、导电芯材(焊丝或焊带)受热压(满足焊接热压条件)后可焊接的特性,上述竖向热压可在太阳能电池组件制备过程中的组件层压步骤中进行,在组件层压之前,不对连接件进行竖向热压,而是将对连接件的竖向热压放在太阳能电池组件制备过程中的组件层压步骤中进行,通过组件层压步骤中的热压工艺(组件层压步骤中的热压也为竖向),一并实现连接件与对应电池片的固接,可省去组件层压之前进行连接件竖向热压的步骤,可提高生产效率,降低生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种太阳能电池组件的制备方法,主要包括如下步骤:
1)组件叠层,主要包括如下步骤:
先敷设钢化玻璃(钢化玻璃平置),再在钢化玻璃上敷设第一EVA层,再在第一EVA层上进行电池片的串接和敷设,直接在第一EVA层上完成电池串的敷设;
电池片串接包括如下步骤:沿某一排列方向依次平铺排列多个电池片,相邻的两个平铺电池片通过连接件串连,该相邻两个平铺电池片正面的极性相同,同一电池片正背面的极性相反,连接件与其中一个电池片的正面(正面电极)连接,且连接件与另一个电池片的背面(背面电极)连接;
电池串敷设完成后,再在电池串上敷设第二EVA层,再在第二EVA层上敷设背板;
2)组件层压,主要包括如下步骤:
将敷设好的叠层组件放入组件层压机,通过热压,使层叠的各层组件在一定的温度、压力条件下粘结融合在一起,形成一个整体;
3)装框,主要包括如下步骤:
对组件层压件安装边框,组件层压件和边框接触的部分用硅胶密封,然后在组件背面安装接线盒。
实施例1在组件叠层工位的电池串敷设步骤中进行电池片串接,省去了现有技术中电池片串接后再将电池串转移至组件叠层工位的转移步骤,避免了该转移步骤中可能生产电池片隐裂和连接件断裂的问题,也降低了对连接件抗拉强度的要求。
实施例2
一种太阳能电池组件的制备方法,主要包括如下步骤:
1)组件叠层,主要包括如下步骤:
先敷设钢化玻璃(钢化玻璃平置),再在钢化玻璃上敷设第一EVA层,再在第一EVA层上进行电池片的串接和敷设,直接在第一EVA层上完成电池串的敷设;
电池片串接包括如下步骤:
沿某一排列方向依次平铺排列多个电池片,相邻的两个平铺电池片通过连接件串连,该相邻两个平铺电池片正面的极性相同,同一电池片正背面的极性相反;
连接件包括导电芯材和绝缘外层;绝缘外层为内部含有导电粒子的绝缘胶,且绝缘外层受热压后可导电,以可使绝缘外层导电的热压条件为绝缘外层的导电热压条件;
导电芯材为金属丝、金属带、金属箔、金属网、金属布或蒸镀导电层的塑料薄膜;导电芯材的厚度为5~500um;
绝缘胶的材料主要为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氯醋树脂、亚克力树脂、热熔胶、硅树脂、聚氨酯、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂或聚碳酸酯;绝缘外层的厚度为5~500um;
导电粒子为焊料颗粒、金属粉末、碳粉、石墨烯粉、导电高分子粒子、金属包覆的塑料粒子、碳纳米管或金属纳米线;导电粒子的粒径为0.1~100um;
导电热压条件包括:导电热压温度条件、导电热压压力条件和导电热压时间条件;导电热压温度条件为热压温度不小于100℃,导电热压压力条件为热压压力不小于0.01MPa,导电热压时间条件为热压时间不小于5s;
连接件与其中一个电池片的正面(正面电极)粘连,以连接件上与该电池片正面(正面电极)粘连的部分为连接件的第一端部;连接件与另一个电池片的背面(背面电极)粘连,以连接件上与该电池片背面(背面电极)粘连的部分为连接件的第二端部;以连接件上位于第一端部和第二端部之间的部分为连接件的中间部;中间部夹在上述相邻两个平铺电池片之间;
电池串敷设完成后,再在电池串上敷设第二EVA层,再在第二EVA层上敷设背板;
2)组件层压,主要包括如下步骤:
将敷设好的叠层组件放入组件层压机,通过竖向热压,使层叠的各层组件粘结融合在一起,形成一个整体;竖向热压的温度为100~200℃,竖向热压的压力为0.01~0.2MPa,竖向热压的时间为5~1800s;
连接件的第一端部和第二端部受到上述竖向热压,且竖向热压使第一端部和第二端部满足导电热压条件;中间部夹在上述相邻两个平铺电池片之间,未受到竖向热压的竖向压力,中间部未满足导电热压条件;第一端部的绝缘外层受竖向热压而导电,且第一端部与对应电池片的正面(正面电极)结合在一起并电连接;第二端部的绝缘外层受竖向热压而导电,且第二端部与对应电池片的背面(背面电极)结合在一起并电连接;中间部的绝缘外层保持绝缘,以避免中间部将同一电池片的正背面短路;
3)装框,主要包括如下步骤:
对组件层压件安装边框,组件层压件和边框接触的部分用硅胶密封,然后在组件背面安装接线盒。
实施例3
一种太阳能电池组件的制备方法,在实施例2的基础上,区别在于:
1)组件叠层中:
导电热压条件包括:导电热压温度条件、导电热压压力条件和导电热压时间条件;导电热压温度条件为热压温度不小于100℃,导电热压压力条件为热压压力不小于0.02MPa,导电热压时间条件为热压时间不小于5s;
2)组件层压中:
竖向热压的温度为120~150℃,竖向热压的压力为0.02~0.03MPa,竖向热压的时间为600~1200s。
实施例2和实施例3在组件叠层工位的电池串敷设步骤中进行电池片串接,省去了现有技术中电池片串接后再将电池串转移至组件叠层工位的转移步骤,避免了该转移步骤中可能生产电池片隐裂和连接件断裂的问题,也降低了对连接件抗拉强度的要求。
实施例2和实施例3还优选了一种受竖向热压后与对应电池片电连接的连接件,且在组件层压之前,不对连接件进行竖向热压,而是将对连接件的竖向热压放在组件层压步骤中进行,通过组件层压步骤中的竖向热压,一并实现连接件与对应电池片的电连接,可省去组件层压之前进行连接件热压的步骤,可提高生产效率,降低生产成本。
实施例2和实施例3中的连接件具有如下特点:
A1、连接件的绝缘外层为绝缘胶,具有粘性,故连接件的第一端部、第二端部可直接与对应的电池片粘连,连接件的安装比较方便快捷。
A2、连接件的第一端部、第二端部受到满足导电热压条件的竖向热压而导电,且第一端部、第二端部受竖向热压而与对应的电池片结合在一起并电连接,可实现相邻两个电池片的电连接(串联)。
A3、连接件的中间部夹在相邻两个平铺电池片之间,未受到竖向热压的竖向压力,中间部未满足导电热压条件,中间部的绝缘外层可保持绝缘,可避免中间部将同一电池片的正背面短路,相邻两个电池片平铺可密排,即相邻两个平铺电池片可分别与连接件中间部抵靠,以使相邻两个平铺电池片的间距达到最小。
A4、基于绝缘外层受热压(满足导电热压条件)后可导电的特性,上述竖向热压可在太阳能电池组件制备过程中的组件层压步骤中进行,在组件层压之前,不对连接件进行竖向热压,而是将对连接件的竖向热压放在太阳能电池组件制备过程中的组件层压步骤中进行,通过组件层压步骤中的热压工艺(组件层压步骤中的热压也为竖向),一并实现连接件与对应电池片的固接,可省去组件层压之前进行连接件竖向热压的步骤,可提高生产效率,降低生产成本。
实施例4
一种太阳能电池组件的制备方法,主要包括如下步骤:
1)组件叠层,主要包括如下步骤:
先敷设钢化玻璃(钢化玻璃平置),再在钢化玻璃上敷设第一EVA层,再在第一EVA层上进行电池片的串接和敷设,直接在第一EVA层上完成电池串的敷设;
电池片串接包括如下步骤:
沿某一排列方向依次平铺排列多个电池片,相邻的两个平铺电池片通过连接件串连,该相邻两个平铺电池片正面的极性相同,同一电池片正背面的极性相反;
连接件包括导电芯材和绝缘外层;导电芯材为焊丝或焊带,以可使导电芯材与电池片焊接在一起的热压条件为导电芯材的焊接热压条件;绝缘外层为绝缘胶,且绝缘外层受热压后可流动,以可使绝缘外层流动的热压条件为绝缘外层的流动热压条件;
导电芯材的厚度为10~200um;
绝缘胶为丙烯酸压敏胶、环氧胶、硅胶、亚克力树脂、热熔胶、硅树脂、聚氨酯、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂或聚碳酸酯;绝缘外层的厚度为5~150um;
焊接热压条件包括:焊接热压温度条件、焊接热压压力条件和焊接热压时间条件;焊接热压温度条件为热压温度不小于100℃,焊接热压压力条件为热压压力不小于0.01MPa,焊接热压时间条件为热压时间不小于5s;
流动热压条件包括:流动热压温度条件、流动热压压力条件和流动热压时间条件;流动热压温度条件为热压温度不小于100℃,流动热压压力条件为热压压力不小于0.01MPa,流动热压时间条件为热压时间不小于5s;
连接件与其中一个电池片的正面(正面电极)粘连,以连接件上与该电池片正面(正面电极)粘连的部分为连接件的第一端部;连接件与另一个电池片的背面(背面电极)粘连,以连接件上与该电池片背面(背面电极)粘连的部分为连接件的第二端部;以连接件上位于第一端部和第二端部之间的部分为连接件的中间部;中间部夹在上述相邻两个平铺电池片之间;
电池串敷设完成后,再在电池串上敷设第二EVA层,再在第二EVA层上敷设背板;
2)组件层压,主要包括如下步骤:
将敷设好的叠层组件放入组件层压机,通过竖向热压,使层叠的各层组件粘结融合在一起,形成一个整体;竖向热压的温度为120~200℃,竖向热压的压力为0.01~0.2MPa,竖向热压的时间为5~1800s;
连接件的第一端部和第二端部受到上述竖向热压,且竖向热压使第一端部和第二端部满足流动热压条件和焊接热压条件;中间部夹在上述相邻两个平铺电池片之间,未受到竖向热压的竖向压力,中间部未满足流动热压条件;第一端部的绝缘外层受竖向热压而流动,绝缘外层流动后,第一端部的导电芯材与对应电池片的正面(正面电极)直接接触,且第一端部的导电芯材受竖向热压而与对应电池片的正面(正面电极)焊接在一起并电连接;第二端部的绝缘外层受竖向热压而流动,绝缘外层流动后,第二端部的导电芯材与对应电池片的背面(背面电极)直接接触,且第二端部的导电芯材受竖向热压而与对应电池片的背面(背面电极)焊接在一起并电连接;中间部的绝缘外层保持绝缘,以避免中间部将同一电池片的正背面短路;
3)装框,主要包括如下步骤:
对组件层压件安装边框,组件层压件和边框接触的部分用硅胶密封,然后在组件背面安装接线盒。
实施例5
一种太阳能电池组件的制备方法,在实施例4的基础上,区别在于:
1)组件叠层中:
焊接热压条件包括:焊接热压温度条件、焊接热压压力条件和焊接热压时间条件;焊接热压温度条件为热压温度不小于100℃,焊接热压压力条件为热压压力不小于0.02MPa,焊接热压时间条件为热压时间不小于5s;
流动热压条件包括:流动热压温度条件、流动热压压力条件和流动热压时间条件;流动热压温度条件为热压温度不小于100℃,流动热压压力条件为热压压力不小于0.02MPa,流动热压时间条件为热压时间不小于5s;
2)组件层压中:
竖向热压的温度为120~150℃,竖向热压的压力为0.02~0.03MPa,竖向热压的时间为600~1200s。
实施例4和实施例5在组件叠层工位的电池串敷设步骤中进行电池片串接,省去了现有技术中电池片串接后再将电池串转移至组件叠层工位的转移步骤,避免了该转移步骤中可能生产电池片隐裂和连接件断裂的问题,也降低了对连接件抗拉强度的要求。
实施例4和实施例5还优选了另一种受竖向热压后与对应电池片电连接的连接件,且在组件层压之前,不对连接件进行竖向热压,而是将对连接件的竖向热压放在组件层压步骤中进行,通过组件层压步骤中的竖向热压,一并实现连接件与对应电池片的电连接,可省去组件层压之前进行连接件热压的步骤,可提高生产效率,降低生产成本。
实施例4和实施例5中的连接件具有如下特点:
B1、连接件的绝缘外层为绝缘胶,具有粘性,故连接件的第一端部、第二端部可直接与对应的电池片粘连,连接件的安装比较方便快捷。
B2、连接件的第一端部、第二端部受到满足流动热压条件和焊接热压条件的竖向热压,第一端部、第二端部的绝缘外层受上述竖向热压而流动,绝缘外层流动后(即绝缘外层被部分或全部挤出后),第一端部、第二端部的导电芯材(焊丝或焊带)受上述竖向热压而与对应的电池片直接接触并焊接在一起,以实现相邻两个电池片的电连接(串联)。
B3、连接件的中间部夹在相邻两个平铺电池片之间,未受到竖向热压的竖向压力,中间部未满足流动热压条件,中间部的绝缘外层不会流动,即中间部还保有绝缘外层,中间部可保持绝缘,可避免中间部将同一电池片的正背面短路,相邻两个电池片平铺可密排,即相邻两个平铺电池片可分别与连接件中间部抵靠,以使相邻两个平铺电池片的间距达到最小。
B4、基于绝缘外层受热压(满足流动热压条件)后可流动、导电芯材(焊丝或焊带)受热压(满足焊接热压条件)后可焊接的特性,上述竖向热压可在太阳能电池组件制备过程中的组件层压步骤中进行,在组件层压之前,不对连接件进行竖向热压,而是将对连接件的竖向热压放在太阳能电池组件制备过程中的组件层压步骤中进行,通过组件层压步骤中的热压工艺(组件层压步骤中的热压也为竖向),一并实现连接件与对应电池片的固接,可省去组件层压之前进行连接件竖向热压的步骤,可提高生产效率,降低生产成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (13)
1.太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,包括电池片串接、组件叠层和组件层压;所述组件叠层包括电池串敷设步骤;其特征在于,在电池串敷设步骤中进行电池片串接;
所述电池片串接包括如下步骤:沿某一排列方向依次平铺排列多个电池片,相邻的两个平铺电池片通过连接件串连,该相邻两个平铺电池片正面的极性相同,同一电池片正背面的极性相反,连接件与其中一个电池片的正面连接,且连接件与另一个电池片的背面连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述连接件为:受竖向热压后与对应电池片电连接的连接件;
在组件层压步骤之前,不对连接件进行竖向热压,将对连接件的竖向热压放在组件层压步骤中进行;
在组件层压步骤中,通过竖向热压将层叠的各层组件制成一个整体,且连接件通过上述竖向热压与对应的电池片电连接。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述连接件包括导电芯材和绝缘外层;绝缘外层为内部含有导电粒子的绝缘胶,且绝缘外层受热压后可导电,以可使绝缘外层导电的热压条件为绝缘外层的导电热压条件;
在电池片串接步骤中,相邻的两个平铺电池片通过连接件串连;连接件与其中一个电池片的正面粘连,以连接件上与该电池片正面粘连的部分为连接件的第一端部;连接件与另一个电池片的背面粘连,以连接件上与该电池片背面粘连的部分为连接件的第二端部;以连接件上位于第一端部和第二端部之间的部分为连接件的中间部;中间部夹在上述相邻两个平铺电池片之间;
在组件层压步骤中,连接件的第一端部和第二端部受到上述竖向热压,且竖向热压使第一端部和第二端部满足导电热压条件;中间部夹在上述相邻两个平铺电池片之间,未受到竖向热压的竖向压力,中间部未满足导电热压条件;第一端部的绝缘外层受竖向热压而导电,且第一端部与对应电池片的正面结合在一起并电连接;第二端部的绝缘外层受竖向热压而导电,且第二端部与对应电池片的背面结合在一起并电连接;中间部的绝缘外层保持绝缘,以避免中间部将同一电池片的正背面短路。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述导电粒子为焊料颗粒、金属粉末、碳粉、石墨烯粉、导电高分子粒子、金属包覆的塑料粒子、碳纳米管或金属纳米线;所述绝缘胶的材料主要为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氯醋树脂、亚克力树脂、热熔胶、硅树脂、聚氨酯、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂或聚碳酸酯;所述导电芯材为金属丝、金属带、金属箔、金属网、金属布或蒸镀导电层的塑料薄膜。
5.根据权利要求3所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述导电热压条件包括:导电热压温度条件、导电热压压力条件和导电热压时间条件;导电热压温度条件为热压温度不小于100℃,导电热压压力条件为热压压力不小于0.01MPa,导电热压时间条件为热压时间不小于5s。
6.根据权利要求3所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述竖向热压的温度为100~200℃,竖向热压的压力为0.01~0.2MPa,竖向热压的时间为5~1800s。
7.根据权利要求3所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述导电粒子的粒径为0.1~100um;所述绝缘外层的厚度为5~500um;所述导电芯材的厚度为5~500um。
8.根据权利要求2所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述连接件包括导电芯材和绝缘外层;导电芯材为焊丝或焊带,以可使导电芯材与电池片焊接在一起的热压条件为导电芯材的焊接热压条件;绝缘外层为绝缘胶,且绝缘外层受热压后可流动,以可使绝缘外层流动的热压条件为绝缘外层的流动热压条件;
在电池片串接步骤中,相邻的两个平铺电池片通过连接件串连;连接件与其中一个电池片的正面粘连,以连接件上与该电池片正面粘连的部分为连接件的第一端部;连接件与另一个电池片的背面粘连,以连接件上与该电池片背面粘连的部分为连接件的第二端部;以连接件上位于第一端部和第二端部之间的部分为连接件的中间部;中间部夹在上述相邻两个平铺电池片之间;
在组件层压步骤中,连接件的第一端部和第二端部受到上述竖向热压,且竖向热压使第一端部和第二端部满足流动热压条件和焊接热压条件;中间部夹在上述相邻两个平铺电池片之间,未受到竖向热压的竖向压力,中间部未满足流动热压条件;第一端部的绝缘外层受竖向热压而流动,绝缘外层流动后,第一端部的导电芯材与对应电池片的正面直接接触,且第一端部的导电芯材受竖向热压而与对应电池片的正面焊接在一起并电连接;第二端部的绝缘外层受竖向热压而流动,绝缘外层流动后,第二端部的导电芯材与对应电池片的背面直接接触,且第二端部的导电芯材受竖向热压而与对应电池片的背面焊接在一起并电连接;中间部的绝缘外层保持绝缘,以避免中间部将同一电池片的正背面短路。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述绝缘胶为丙烯酸压敏胶、环氧胶、硅胶、亚克力树脂、热熔胶、硅树脂、聚氨酯、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂或聚碳酸酯。
10.根据权利要求8所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述焊接热压条件包括:焊接热压温度条件、焊接热压压力条件和焊接热压时间条件;焊接热压温度条件为热压温度不小于100℃,焊接热压压力条件为热压压力不小于0.01MPa,焊接热压时间条件为热压时间不小于5s。
11.根据权利要求8所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述流动热压条件包括:流动热压温度条件、流动热压压力条件和流动热压时间条件;流动热压温度条件为热压温度不小于100℃,流动热压压力条件为热压压力不小于0.01MPa,流动热压时间条件为热压时间不小于5s。
12.根据权利要求8所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述竖向热压的温度为120~200℃,竖向热压的压力为0.01~0.2MPa,竖向热压的时间为5~1800s。
13.根据权利要求8所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述绝缘外层的厚度为5~150um;所述导电芯材的厚度为10~200um。
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