CN110085691B - 一种bipv组件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种BIPV组件的制造方法，包括以下步骤：将底层玻璃平放到操作台上，并将底层玻璃擦净；拽平PVB胶片，将PVB胶片吹扫干净，再将PVB胶片铺放到底层玻璃上面；焊接电池片；焊带的片间距检查；焊带的片间拱形高度检查；测量各个电池串的长度；检查电池串有无裂纹或严重虚焊、脱焊；拉住电池串的两端，将电池串放到PVB胶片上，按照工艺图纸敷设；用点焊法将电池串的焊带与汇流带进行连接；在相邻电池串之间的间隙处敷设PVB条；在叠放好的底层玻璃、PVB胶片、电池串及PVB条上方敷设PVB块，再在PVB块上层敷设顶层玻璃；把敷设好的组件放置到层压平台，进行层压作业。本发明实现了不同焊带长度、不同玻璃厚度的BIPV组件的量产，实现了BIPV组件的规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池板组件制造技术领域，特别是一种BIPV组件的制造方法。
背景技术
光伏建筑一体化(Building Integrated Photovoltaics，BIPV)技术将光伏组件集成在建筑上，使之不仅具备发电功能，还同时作为建筑材料使用。该技术是将建筑屋顶、外墙、窗户、围栏等都用光伏组件代替，既能做为建材使用，又能发电，真正实现了现代建筑低碳、节能、环保的特点，它可以满足建筑力学、热舒适、采光、隔音等建筑需求，现已被广泛应用。
BIPV建筑首先是一个建筑，它是建筑师的艺术品，其成功与否关键一点就是建筑物的外观效果。在BIPV建筑中，我们可通过相关设计达到与建筑物的完美结合，实现建筑大师们的构想。对建筑物来说光线就是灵魂，其对光影的要求甚高。BIPV建筑是采用双面玻璃组件，能够通过调整电池片的排布来达到特定的透光率，即使是在大楼的观光处也能满足光线通透的要求。当然，光伏组件透光率越大，电池片的排布就越稀，其发电功率也会越小。
常用的BIPV组件的生产方式为中间层叠高分子粘结剂层如EVA/PVB胶片，然后采用层压机进行层压，也有的是在层压之后再用高压釜进一步加工。但是，BIPV组件在进行生产时，为了生产不同厚度的BIPV组件，需要改变玻璃的厚度。在生产较薄的BIPV组件时，因玻璃较薄，在进行层压时，若层压力过大很容易将电池片压碎，若层压力过小则电池片的固定不稳固，无法实现批量化生产。并且，部分组件在进行层压后会有不同程度的气泡，需要进行二次层压，大大地增加了生产成本，降低了成品率。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种BIPV组件的制造方法，以解决BIPV组件在进行生产时容易将电池片压碎以及层压后会有不同程度的气泡而需二次层压的问题，以减小BIPV组件在层压过程中容易发生破碎的情况，减少部分组件在层压过程中出现气泡的可能性，保证BIPV组件的生产质量，减小生产成本的投入。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种BIPV组件的制造方法，包括以下步骤：
S1、将底层玻璃平放到操作台上，并将底层玻璃擦净；
S2、拽平PVB胶片，并用压缩空气枪将PVB胶片吹扫干净，再将PVB胶片铺放到底层玻璃上面；
S3、焊接电池片，具体包括：
通过电烙铁焊接电池片的正面，焊带与电池主栅线保持重合，焊带末端与电池片边缘以及电池片背面焊盘均保持一定的距离；对焊接温度进行调节控制；
以及通过电烙铁焊接电池片的背面，将已完成正面焊接的电池片翻转，将第一片电池片伸出的焊带焊接在第二片电池片的背面，再在第二片电池片伸出的焊带焊接在第三片电池片的背面，依次焊接成多个电池串，将电池串提起放入到载串盒内；
焊接电池片的过程中，用手将每根焊带按平；
S4、焊带的片间距检查，当电池片间距大于等于35mm时，片间距公差为(+0.5，-1)；当电池片间距小于35mm时，片间距公差为±0.5mm；
焊带的片间拱形高度检查，当电池片间距大于等于35mm时，片间焊带拱形高度不超过2.5mm，且两根焊带拱形高度差不超过1mm；当电池片间距小于35mm时，片间焊带拱形高度不超过2mm，且两根焊带拱形高度差不超过0.5mm；
S5、测量各个电池串的长度；
S6、检查电池串有无裂纹或严重虚焊、脱焊；
S7、拉住电池串的两端，将电池串放到PVB胶片上，按照工艺图纸敷设，各电池串间从后至前按照正负、负正、正负、负正的顺序依次排列，电池串、PVB胶片和底层玻璃依次进行叠放，用尺子测量相邻电池串之间的距离；
S8、用点焊法将电池串的焊带与汇流带进行连接，分别依次通过汇流带将上一电池串的负极与下一电池串的正极相连接；
S9、在相邻电池串之间的间隙处敷设PVB条；
S10、在叠放好的底层玻璃、PVB胶片、电池串及PVB条上方敷设与PVB胶片结构相同的PVB块，再在PVB块上层敷设顶层玻璃；
S11、把敷设好的组件放置到层压平台，进行层压作业；
在步骤S11中，如果组件整体非矩形时，在进行层压作业前，在边角处垫放与组件高度相一致且四角为矩形状的泄压块，当边角处理完毕后，再在组件四周垫放一圈用于对组件整体边角起到缓冲作用的泄压条，操作完毕后，进行层压；
在步骤S10中，PVB胶片、PVB条及PVB块纹路相一致。
进一步优化技术方案，所述步骤S1中，采用百洁布沾取少量酒精将底层玻璃的上表面擦净，并将酒精吹干。
进一步优化技术方案，所述步骤S3中，焊带与电池主栅线的偏差不超过0.5mm，焊带末端与电池片边缘保持3±1mm距离。
进一步优化技术方案，所述步骤S3中，在电烙铁焊接过程中，保持烙铁头斜面与焊带平行接触，保持匀速完成焊接，电烙铁运行到电池片末端时迅速抬起；
焊接温度控制在260℃～310℃之间。
进一步优化技术方案，所述步骤S3中，将第一片电池片伸出的焊带焊接在第二片电池片的背面的具体步骤为：按住第一片电池片的焊带，焊带起始端与电池片边缘保持5±1mm距离，焊带结束端距离主栅线边缘8±2mm，焊带偏离焊盘最大允许距离为0.5mm。
进一步优化技术方案，所述步骤S4中，片间距的测量方法为：使电池片间焊带保持平行于桌面的状态，分别测量电池片的上、中、下三个位置间距，取其平均值为电池片的间距。
进一步优化技术方案，所述步骤S4中，片间拱形高度测量方法为：两人用手分别轻拉电池串两端，然后将两根焊带平放于桌面上，在自然状态下一手向下按住电池片两侧使两根焊带平贴于桌面，另一手拿直尺垂直测量两根焊带拱形的最高点。
进一步优化技术方案，所述步骤S5中，单串电池片为10～12片时，电池串的长度公差为±3mm；单串电池片为5～9片时，电池串的长度公差为±2mm；单串电池片为5片以下时，电池串的长度公差为±1mm。
进一步优化技术方案，所述步骤S8中，用镊子夹起焊带与汇流带，并保证焊带压在汇流带上方，用电烙铁进行焊接，并保证焊带与汇流带相垂直。
进一步优化技术方案，所述泄压块和泄压条均为气囊减压板。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明实现了不同焊带长度、不同玻璃厚度的BIPV组件的量产，通过底层玻璃的清洗、PVB胶片的清洁、电池片的正背面焊接、电池片的修改、电池片的焊接手法、电池片的检查、电池串的检查、汇流带的焊接以及PVB胶片、PVB条及PVB块纹路相应放置的方式，实现了BIPV组件的规模化生产，大大地提高了生产效率，使得生产后的BIPV组件无气泡、无损坏，使用寿命更长。
本发明通过底层玻璃的清洗、PVB胶片的清洁以及PVB胶片、PVB条及PVB块纹路相应放置的方式，大大地减少了在进行组件层压时出现气泡的可能性，成产后的BIPV组件无需进行二次层压，保证了BIPV组件的生产质量。
本发明通过在相邻电池串间设置PVB条、在组件四周垫放泄压块和泄压条的方式，使得组件在进行层压时能够对电池片进行有效地缓冲，不会在层压过程中直接将电池片压碎。
附图说明
图1为本发明BIPV组件敷设工艺图。
其中：1、电池片，2、焊带，3、汇流带，4、泄压条，5、泄压块，6、电池串组，61、第一电池串，62、第二电池串，63、第三电池串，64、第四电池串，65、第五电池串，66、第六电池串，67、第七电池串，68、第八电池串。
具体实施方式
下面将结合具体发明对本发明进行进一步详细说明。
一种BIPV组件的制造方法，结合图1所示，包括以下步骤：
S1、将底层玻璃平放到操作台上，并将底层玻璃擦净。具体地本步骤中采用百洁布沾取少量酒精将底层玻璃的上表面擦净，并将酒精吹干，等待酒精吹干后方可使用，防止由于酒精挥发进入PVB胶片，造成BIPV组件在层压阶段产生气泡。
S2、两人拽平PVB胶片，如果不拽平，在褶皱内部容易隐藏脏污，使杂物进入组件内部，进而影响BIPV组件的整体质量。并用压缩空气枪将PVB胶片吹扫干净，对PVB胶片进行进一步清理，再将清理干净的PVB胶片铺放到底层玻璃上面。
S3、焊接电池片，为了适应不同客户的需求，BIPV组件一般采用手工焊接，具体包括：焊接电池片的正面和焊接电池片的背面。
1、通过电烙铁焊接电池片的正面。
1)焊带2与电池主栅线保持重合，若有偏差，焊带2与电池主栅线的偏差不超过0.5mm，以便于保证焊接的质量。
2)焊带末端与电池片边缘以及电池片背面焊盘均保持一定的距离，焊带2末端与电池片1边缘保持3±1mm距离。
并且焊带末端不能焊接到电池片背面焊盘的末端，也不能焊接距离过近，因为这样容易造成电池片的破碎。
3)此外，同一电池片1的两根焊带末端相平齐，两根焊带末端之间的最大误差为0.3mm。
在电烙铁焊接过程中，保持烙铁头斜面与焊带平行接触，保持轻微用力匀速完成焊接，电烙铁运行到电池片末端时迅速抬起，避免留下焊锡高点。并且保证焊带应当牢固地焊接在主栅线上，不能存在虚焊、漏焊、脱焊等质量问题。
焊接的温度控制最为关键，在焊接过程中需要对焊接的温度进行调节控制。虚焊、漏焊是由于温度或力度不够而导致焊锡熔化不充分，导致焊带未能与电池主栅线焊住，脱焊是由于温度过高或力度太大而导致白色的银焊盘从硅片上脱开。由于一般电池片的厚度在160～200μM之间，这就需要根据电池片的厚度，来调节焊接温度，一般温度需控制在260℃～310℃之间，具体温度根据电池片的厚度而定。
2、通过电烙铁焊接电池片的背面。
将已完成正面焊接的电池片翻转，翻转电池片的具体方法为：用手将所有电池片轻轻翻转，翻转时电池片背面向上，四指轻轻捏住电池正面，拇指捏住电池背面进行翻转电池片。
将第一片电池片伸出的焊带焊接在第二片电池片的背面，左手轻轻按住第一片电池片的焊带，焊带的起始端与电池片的边缘保持5±1mm距离，焊带结束端距离主栅线边缘8±2mm，焊带偏离焊盘最大允许距离0.5mm。
再在第二片电池片伸出的焊带焊接在第三片电池片的背面，依次焊接成多个电池串。本实施例中将电池串分别焊接成为第一电池串61、第二电池串62、第三电池串63、第四电池串64、第五电池串65、第六电池串66、第七电池串67和第八电池串68，这些电池串构成电池串组6，其中，第一电池串61和第八电池串68共包含两个电池片，第二电池串62和第七电池串67共包含四个电池片，第三电池串63和第六电池串66共包含六个电池片，第四电池串64和第五电池串65共包含八个电池片。
双手五指轻轻捏住电池串两端的电池片，将各个电池串依次提起放入到载串盒内，注意控制力度。
在进行电池片的背面焊接过程中，如果出现焊接高点时，不允许用烙铁头直接去涂抹焊接高点部位，应该用更小的力度去重新焊接一次。
焊接过程中一定要保持焊带的平直性，用手将每根焊带按平，不能有折弯，方可匀速焊接，以保证拱高的一致性。
S4、分别对焊带的片间距以及焊带的片间拱形高度进行检查。
1、焊带的片间距检查，当电池片间距大于等于35mm时，片间距公差为(+0.5，-1)；当电池片间距小于35mm时，片间距公差为±0.5mm。该过程中片间距的测量方法为：使电池片1间焊带保持平行于桌面的状态，分别测量电池片的上、中、下三个位置间距，取其平均值为电池片的间距。
2、焊带的片间拱形高度检查，当电池片间距大于等于35mm时，片间焊带拱形高度不超过2.5mm，且两根焊带拱形高度差不超过1mm；当电池片间距小于35mm时，片间焊带拱形高度不超过2mm，且两根焊带拱形高度差不超过0.5mm。该过程中片间拱形高度测量方法为：两人用手分别轻拉电池串的两端，然后将两根焊带平放于桌面上，在自然状态下一手向下按住电池片两侧，使得两根焊带平贴于桌面，另一手拿直尺垂直测量两根焊带拱形的最高点，测量值即为焊带的片间拱形高度。
S5、测量各个电池串的长度。单串电池片为10～12片时，电池串的长度公差为±3mm。单串电池片为5～9片时，电池串的长度公差为±2mm。单串电池片为5片以下时，电池串的长度公差为±1mm。
S6、检查电池串有无裂纹或严重虚焊、脱焊。若存在严重虚焊、脱焊，则需要对虚焊、脱焊处重新进行焊接。
S7、由两人合作轻拉电池串的两端，将电池串小心地放到PVB胶片上，按照工艺图纸敷设，使得电池串、PVB胶片和底层玻璃依次进行叠放，各电池串间从后至前按照正负、负正、正负、负正的顺序依次排列，将第一电池串61、第二电池串62、第三电池串63、第四电池串64、第五电池串65、第六电池串66、第七电池串67和第八电池串68从左至右依次进行敷设，且保证第一电池串61、第二电池串62、第三电池串63、第四电池串64、第五电池串65、第六电池串66、第七电池串67和第八电池串68的横向中轴线处于同一直线上。
用尺子测量相邻电池串之间的距离，确保各个尺寸正确无误。
S8、用点焊法将电池串的焊带2与汇流带3进行连接，将各电池串按照正负正负正负的次序进行连接，分别依次通过汇流带将上一电池串的负极与下一电池串的正极相连接。用镊子夹起焊带与汇流带，并保证焊带压在汇流带上方，用电烙铁进行焊接，并保证焊带与汇流带相垂直。
S9、在相邻电池串之间的间隙处敷设PVB条，PVB条的设置能够在电池片在进行层压作业时起到一定的缓冲作用。
S10、在叠放好的底层玻璃、PVB胶片、电池串及PVB条上方敷设与PVB胶片结构相同的PVB块，再在PVB块上层敷设顶层玻璃。在此过程中，应当保证PVB胶片、PVB条及PVB块纹路相一致，以此在进行层压时有利于将原材料中多余的气体顺利排出，防止气泡的产生。
S11、把敷设好的组件放置到层压平台，进行层压作业；
在步骤S11中，如果组件整体非矩形时，即组件的边角非两对边平行，且非相邻边间相互垂直，在进行层压作业前，在边角处垫放与组件高度相一致且四角为矩形状的泄压块5，避免组件在层压过程中由于组件受力不均匀而导致组件边角破碎。当边角处理完毕后，再在组件四周垫放一圈泄压条4，泄压条4宽度设置为100mm，泄压条4用于对组件整体边角起到缓冲作用，避免组件整体损坏，操作完毕后，进行层压，层压完毕后，组件成型。
具体地，泄压块5和泄压条4为气囊减压板，不仅具有很好的通风散热功能，还具有很好的减压功能。
本发明通过底层玻璃的清洗、PVB胶片的清洁以及PVB胶片、PVB条及PVB块纹路相应放置的方式，大大地减少了在进行组件层压时出现气泡的可能性，成产后的BIPV组件无需进行二次层压，保证了BIPV组件的生产质量。
本发明通过在相邻电池串间设置PVB条、在组件四周垫放泄压块和泄压条的方式，使得组件在进行层压时能够对电池片进行有效地缓冲，不会在层压过程中直接将电池片压碎。
Claims (10)
1.一种BIPV组件的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将底层玻璃平放到操作台上，并将底层玻璃擦净；
S2、拽平PVB胶片，并用压缩空气枪将PVB胶片吹扫干净，再将PVB胶片铺放到底层玻璃上面；
S3、焊接电池片(1)，具体包括：
通过电烙铁焊接电池片(1)的正面，焊带(2)与电池主栅线保持重合，焊带(2)末端与电池片(1)边缘保持3±1mm距离，焊带末端不能焊接到电池片背面焊盘的末端；对焊接温度进行调节控制；
以及通过电烙铁焊接电池片(1)的背面，将已完成正面焊接的电池片(1)翻转，将第一片电池片伸出的焊带焊接在第二片电池片的背面，再在第二片电池片伸出的焊带焊接在第三片电池片的背面，依次焊接成多个电池串，将电池串提起放入到载串盒内；
焊接电池片(1)的过程中，用手将每根焊带按平；
S4、焊带的片间距检查，当电池片间距大于等于35mm时，片间距公差为(+0.5，-1)；当电池片间距小于35mm时，片间距公差为±0.5mm；
焊带的片间拱形高度检查，当电池片间距大于等于35mm时，片间焊带拱形高度不超过2.5mm，且两根焊带拱形高度差不超过1mm；当电池片间距小于35mm时，片间焊带拱形高度不超过2mm，且两根焊带拱形高度差不超过0.5mm；
S5、测量各个电池串的长度；
S6、检查电池串有无裂纹或严重虚焊、脱焊；
S7、拉住电池串的两端，将电池串放到PVB胶片上，按照工艺图纸敷设，各电池串间从后至前按照正负、负正、正负、负正的顺序依次排列，按照电池串、PVB胶片和底层玻璃依次进行叠放，用尺子测量相邻电池串之间的距离；
S8、用点焊法将电池串的焊带与汇流带(3)进行连接，分别依次通过汇流带将上一电池串的负极与下一电池串的正极相连接；
S9、在相邻电池串之间的间隙处敷设PVB条；
S10、在叠放好的底层玻璃、PVB胶片、电池串及PVB条上方敷设与PVB胶片结构相同的PVB块，再在PVB块上层敷设顶层玻璃；
S11、把敷设好的组件放置到层压平台，进行层压作业；
在步骤S11中，如果组件整体非矩形时，在进行层压作业前，在边角处垫放与组件高度相一致且四角为矩形状的泄压块(5)，当边角处理完毕后，再在组件四周垫放一圈用于对组件整体边角起到缓冲作用的泄压条(4)，操作完毕后，进行层压；
在步骤S10中，PVB胶片、PVB条及PVB块纹路相一致。
2.根据权利要求1所述的一种BIPV组件的制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，采用百洁布沾取少量酒精将底层玻璃的上表面擦净，并将酒精吹干。
3.根据权利要求1所述的一种BIPV组件的制造方法，其特征在于：所述步骤S3中，焊带(2)与电池主栅线的偏差不超过0.5mm，焊带(2)末端与电池片(1)边缘保持3±1mm距离；
同一电池片(1)的两根焊带末端相平齐，两根焊带末端之间的最大误差为0.3mm。
4.根据权利要求1所述的一种BIPV组件的制造方法，其特征在于：所述步骤S3中，在电烙铁焊接过程中，保持烙铁头斜面与焊带平行接触，保持匀速完成焊接，电烙铁运行到电池片末端时迅速抬起；
焊接温度控制在260℃～310℃之间。
5.根据权利要求1所述的一种BIPV组件的制造方法，其特征在于：所述步骤S3中，将第一片电池片伸出的焊带焊接在第二片电池片的背面的具体步骤为：按住第一片电池片的焊带，焊带起始端与电池片边缘保持5±1mm距离，焊带结束端距离主栅线边缘8±2mm，焊带偏离焊盘最大距离为0.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种BIPV组件的制造方法，其特征在于：所述步骤S4中，片间距的测量方法为：使电池片(1)间焊带保持平行于桌面的状态，分别测量电池片的上、中、下三个位置间距，取其平均值为电池片的间距。
7.根据权利要求1所述的一种BIPV组件的制造方法，其特征在于：所述步骤S4中，片间拱形高度测量方法为：两人用手分别轻拉电池串两端，然后将两根焊带平放于桌面上，在自然状态下一手向下按住电池片两侧使两根焊带平贴于桌面，另一手拿直尺垂直测量两根焊带拱形的最高点。
8.根据权利要求1所述的一种BIPV组件的制造方法，其特征在于：所述步骤S5中，单串电池片为10～12片时，电池串的长度公差为±3mm；单串电池片为5～9片时，电池串的长度公差为±2mm；单串电池片为5片以下时，电池串的长度公差为±1mm。
9.根据权利要求1所述的一种BIPV组件的制造方法，其特征在于：所述步骤S8中，用镊子夹起焊带与汇流带，并保证焊带压在汇流带上方，用电烙铁进行焊接，并保证焊带与汇流带相垂直。
10.根据权利要求1所述的一种BIPV组件的制造方法，其特征在于：所述泄压块(5)和泄压条(4)均为气囊减压板。
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