CN110246929A - 一种太阳能光伏组件热链接工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能光伏组件热链接工艺方法，首尾金属线膜单元和中间金属线膜单元均包括平行设置的多股金属线、分别位于金属线所在平面的相对两侧并交错设置的上复合膜和下复合膜，工艺方法为将一个中间金属线膜单元的上复合膜、该中间金属线膜单元的多股金属线、光伏元件、与一个中间金属线膜单元相邻的中间金属线膜单元或首尾金属线膜单元的多股金属线、与一个中间金属线膜单元相邻的中间金属线膜单元或首尾金属线膜单元的下复合膜顺序叠加，并通过热压粘结形成光伏组件串。该热链接工艺方法省去了在单元光伏组件首部和尾部去膜工艺，既提高了生产效率，又使太阳能光伏电池具有更好的导电性能，同时减去银浆料的使用，极大的降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及电池生产制造技术领域，具体涉及一种太阳能光伏组件热链接工艺方法。
背景技术
国内外太阳能光伏组件设备制造领域内，在电极串的制造过程中电极片主栅与金属线通过银浆料焊接，且金属线与电极片主栅之间位置的对齐度较高，金属线与电极片主栅连接是通过几根横截面是矩形的金属线连接，焊接接触面积小、焊接性能一般，同时银浆料焊接对透光性能也有较大影响；另外、制成单个电极串单元后，电极串单元首尾部的胶膜片需要人工介入进行去膜化处理，以使得单个电极串单元的首部和尾部相应保留一段裸露金属线。首部和尾部一段裸露金属线进行去膜化处理时胶分子残留在金属线上会降低电极串的导电性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的问题，提供一种太阳能光伏组件热链接工艺方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种太阳能光伏组件热链接工艺方法，首尾金属线膜单元和中间金属线膜单元均包括平行设置的多股金属线、分别位于所述金属线所在平面的相对两侧并交错设置的上复合膜和下复合膜，所述工艺方法为将一个所述中间金属线膜单元的所述上复合膜、该所述中间金属线膜单元的多股所述金属线、光伏元件、与一个所述中间金属线膜单元相邻的所述中间金属线膜单元或所述首尾金属线膜单元的多股所述金属线、与一个所述中间金属线膜单元相邻的所述中间金属线膜单元或所述首尾金属线膜单元的所述下复合膜顺序叠加，并通过热压粘结形成光伏组件串。
优选地，将所述光伏组件串切割形成一个或多个单元光伏组件，切割位置位于每个所述首尾金属线膜单元中所述上复合膜和所述下复合膜之间的所述金属线的中部。
进一步地，每个所述单元光伏组件中，相邻的两个所述光伏元件之间的所述金属线的长度均相同，且均小于所述单元光伏组件首部和尾部裸露的所述金属线的长度。
优选地，所述首尾金属线膜单元的所述上复合膜和所述下复合膜之间的间隔距离为40~100mm。
优选地，所述中间金属线膜单元的所述上复合膜和所述下复合膜之间的间隔距离为2~10mm。
优选地，每个所述光伏元件上均设置有细栅线，所述金属线与所述细栅线相接触，且所述金属线与所述细栅线交叉设置。
进一步地，所述金属线与所述细栅线垂直相交。
优选地，所述首尾金属线膜单元通过首尾金属线膜切割形成，所述中间金属线膜单元通过中间金属线膜切割形成，所述首尾金属线膜和所述中间金属线膜均为带状结构。
优选地，所述光伏电极串为连续带状结构。
优选地，所述光伏电极串的首部和尾部分别为一个所述首尾金属线膜单元中的所述上复合膜和另一个所述首尾金属线膜单元中的所述下复合膜。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的太阳能光伏组件热链接工艺方法简单，省去了现有技术中在单元光伏组件首部和尾部的去膜工艺，既提高了生产效率，又使太阳能光伏电池具有更好的导电性能，同时减去银浆料的使用，极大的降低了成本。
附图说明
附图1为本发明的太阳能光伏组件热链接工艺设备的结构示意图；
附图2为本发明的太阳能光伏组件热链接工艺结构示意图；
附图3为附图2的俯视图；
附图4为附图2中A处局部放大图；
附图5为本发明的首尾金属线膜单元形成的结构示意图；
附图6为附图5的俯视图；
附图7为本发明的中间金属线膜单元形成的结构示意图；
附图8为附图7的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
金属线膜包括平行设置的多股金属线100、通过热压方式顺序交错设置在多股金属线100所形成的平面的相对两侧的复合膜，复合膜设置有偶数个，本实施例中，该复合膜为电绝缘光学透明膜。复合膜包括位于平面的一侧的上复合膜200和位于平面的另一侧的下复合膜300，相邻的上复合膜200和下复合膜300之间具有一间隔距离。本实施例中，上复合膜200和下复合膜300相同。
具体的，金属线膜包括中间金属线膜400和首尾金属线膜500，中间金属线膜400的相邻的上复合膜200和下复合膜300之间的间隔距离为2~10mm，首尾金属线膜500的相邻的上复合膜200和下复合膜300之间的间隔距离为40~100mm。
中间金属线膜400和首尾金属线膜500均为带状结构，通过切割，可将中间金属线膜400分割成多个中间金属线膜单元401，将首尾金属线膜500分割成多个首尾金属线膜单元501。每个中间金属线膜单元401均包括位于多股金属线100所形成的平面的一侧的一个上复合膜200和位于该平面的另一侧的一个下复合膜300。每个首尾金属线膜单元501均包括位于多股金属线100所形成的平面的一侧的一个上复合膜200和位于该平面的另一侧的一个下复合膜300。为方便放置及工艺操作，中间金属线膜400和首尾金属线膜500均各自卷绕在料盘上形成卷带。
如图1所示，本发明的光伏组件热连接工艺设备包括用于传送光伏元件600的第一传送机构1、首尾金属线膜单元输送平台2、中间金属线膜单元输送平台3、热链接平台4以及搬运机械手5。搬运机械手5分别将光伏元件600、首尾金属线膜单元501和中间线膜金属单元401搬运至热链接平台4上叠加后进行热压链接，从而形成光伏组件串700。该热链接工艺设备还包括用于使热压链接后的光伏组件串700移动的光伏组件串传送平台6。
光伏组件串传送平台6包括第一工作平台61、使热压链接后的光伏组件串700移动的的第一牵引机构、用于将光伏组件串700固定在第一工作平台61上的第一定位机构。第一工作平台61和热链接平台4相对接，这样，可使热压链接后的光伏组件串700直接从热链接平台4上移动到第一工作平台61上。
热链接工艺设备还包括用于将光伏组件串700切割成单元光伏组件701的第一裁切机构7，第一裁切机构7能够上下升降地设置在第一工作平台61上。
第一传送机构1将光伏元件600传送到设定位置后，搬运机械手5将光伏元件600抓起搬运到热链接平台4上进行热压链接。
首尾金属线膜单元输送平台2包括第二工作平台21、首尾线膜放卷机构（图中未示出）、第二牵引机构、第二定位机构和第二裁切机构22，首尾线膜放卷机构用于对料盘上卷绕的首尾金属线膜500进行放卷，第二牵引机构使放卷后的首尾金属线膜500移动，第二定位机构使放卷后的首尾金属线膜500固定在第二工作平台21上，第二裁切机构22用于对放卷后的首尾金属线膜500进行切割，使之形成多个首尾金属线膜单元501，第二裁切机构22能够上下升降地设置在第二工作平台21上。通过第二传送机构将首尾金属线膜单元501传送到设定位置后，搬运机械手5将首尾金属线膜单元501抓起搬运到热链接平台4上进行热压链接。
中间金属线膜单元输送平台3包括第三工作平台31、中间线膜放卷机构（图中未示出）、第三牵引机构、第三定位机构及第三裁切机构32。中间线膜放卷机构用于对料盘上卷绕的中间金属线膜400进行放卷，第三牵引机构使放卷后的中间金属线膜400移动，第三定位机构使放卷后的中间金属线膜400固定在第三工作平台31上，第三裁切机构32用于对放卷后的中间金属线膜400进行切割，使之形成多个中间金属线膜单元401，第三裁切机构32能够上下升降地设置在第三工作平台31上。通过第三传送机构将中间金属线膜单元401传送到设定位置后，搬运机械手5将中间金属线膜单元401抓起搬运到热链接平台4上进行热压链接。
本实施例中，第一传送机构1和首尾金属线膜单元输送平台2分别设置在热链接平台4的相对两侧，第三工作平台31和第一工作平台61分别位于热链接平台4的另外的相对两侧。
上述的第一定位机构、第二定位机构及第三定位机构均采用真空吸附机构。
搬运机械手5设置有多组，多组搬运机械手5分别搬运光伏元件6、中间金属线膜单元401和首尾金属线膜单元501。
通过该热链接工艺设备对光伏组件进行热链接的工艺过程如下：
（1）通过首尾线膜放卷机构对料盘上卷绕的首尾金属线膜500进行放卷，放卷后的首尾金属线膜500通过第二定位机构固定在第二工作平台21上，通过第二裁切机构22将首尾金属线膜500裁切形成首尾金属线膜单元501，如图1、图5和图6所示，通过第二传送机构将首尾金属线膜单元501向热链接平台4方向传送。
通过中间线膜放卷机构对料盘上卷绕的中间金属线膜400进行放卷，放卷后的中间金属线膜400通过第三定位机构固定在第三工作平台31上，通过第三裁切机构32将中间金属线膜400裁切形成中间金属线膜单元401，如图1、图7和图8所示，通过第三传送机构将中间金属线膜单元401向热链接平台4方向传送。
通过传送机构1将光伏元件600向热链接平台4方向传送，如图1所示。
（2）如图2~图4所示，当首尾金属线膜单元501传送到设定位置后，搬运机械手5将首尾金属线膜单元501抓起搬运到热链接平台4上，此时，首尾金属线膜单元501的下复合膜300位于热链接平台4上；当光伏元件600传送到设定位置后，搬运机械手5将光伏元件600抓起搬运到热链接平台4上，并使光伏元件600叠加在首尾金属线膜单元501的下复合膜300上，且光伏元件600的一端面与首尾金属线膜单元501的金属线100相接触；当中间金属线膜单元401传送到设定位置后，搬运机械手5将中间金属线膜单元401抓起搬运到热链接平台4上，此时，中间金属线膜单元401的上复合膜200叠加在光伏元件600上，光伏元件600的另一端面与中间金属线膜单元401的金属线100相接触。
按此顺序叠加完成后，在热链接平台4上进行热压处理使各部件链接在一起，然后第一牵引机构使热压链接后的各部件向前移动一距离后，中间金属线膜单元401的下复合膜300移动到热链接平台4上，搬运机械手5将传送机构1上的光伏元件600抓起搬运到热链接平台4上，并使光伏元件600叠加在该下复合膜300上，此时，光伏元件600的一端面与金属线100相接触，接着搬运机械手5将第三工作平台31上的下一中间金属线膜单元401抓起搬运到热链接平台4上，此时，该中间金属线膜单元401的上复合膜200叠加在光伏元件600上，光伏元件600的另一端面与该中间金属线膜单元401的金属线100相接触，接着在热链接平台4上进行热压处理使各部件链接在一起……。
如此，将下一个中间金属线膜单元401或首尾金属线膜单元501依次进行叠加，形成一个中间金属线膜单元401的上复合膜200、该中间金属线膜单元401的多股金属线100、光伏元件600、与一个中间金属线膜单元401相邻的中间金属线膜单元401或首尾金属线膜单元501的多股金属线100、与一个中间金属线膜单元401相邻的中间金属线膜单元401或首尾金属线膜单元501的下复合膜300的结构形式，然后在热链接平台4上进行热压链接，最终形成光伏组件串700。
在光伏组件串700的尾部，光伏元件600叠加在最后一个中间金属线膜单元401的下复合膜300上，首尾金属线膜单元501的上复合膜200叠加在光伏元件600上，然后在热链接平台4上进行热压链接。即如此形成的光伏组件串700，其首部和尾部分别为首尾金属线膜单元501中的上复合膜200和下复合膜300。
在每个光伏元件600的两端面上均设置有细栅线，当叠加过程中光伏元件600与金属线100相接触时，金属线100与细栅线相接触，且金属线100与细栅线交叉设置，优选金属线100与细栅线垂直相交。
（3）经过步骤（2）形成的光伏组件串700为连续的带状结构，如图2和图3所示，通过第一裁切机构7对光伏组件串700进行切割形成单元光伏组件701，第一裁切机构7的切割位置均位于每个首尾金属线膜单元501中上复合膜200和下复合膜300之间的金属线100的中部，这样形成的单元光伏组件701的首尾均裸露一定长度的金属线100，在每个单元光伏组件701中，相邻的两个光伏元件600之间的金属线100的长度均相同，且均小于单元光伏组件701首部和尾部裸露的金属线100的长度。
这种光伏组件的热链接工艺方法省去了现有技术中在单元光伏组件首部和尾部的去膜工艺，既提高了生产效率，又使太阳能光伏电池具有更好的导电性能，同时减去银浆料的使用，极大的降低了成本。而且该热链接工艺设备使得整个热链接工艺可连贯生产，无需转移、上料、倒置等附加加工过程，从而有效避免了摆放不正、错位等系列问题，有效提高了单元光伏组件的品质。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种太阳能光伏组件热链接工艺方法，其特征在于：首尾金属线膜单元和中间金属线膜单元均包括平行设置的多股金属线、分别位于所述金属线所在平面的相对两侧并交错设置的上复合膜和下复合膜，所述工艺方法为将一个所述中间金属线膜单元的所述上复合膜、该所述中间金属线膜单元的多股所述金属线、光伏元件、与一个所述中间金属线膜单元相邻的所述中间金属线膜单元或所述首尾金属线膜单元的多股所述金属线、与一个所述中间金属线膜单元相邻的所述中间金属线膜单元或所述首尾金属线膜单元的所述下复合膜顺序叠加，并通过热压粘结形成光伏组件串。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件热链接工艺方法，其特征在于：将所述光伏组件串切割形成一个或多个单元光伏组件，切割位置位于每个所述首尾金属线膜单元中所述上复合膜和所述下复合膜之间的所述金属线的中部。
3.根据权利要求2所述的太阳能光伏组件热链接工艺方法，其特征在于：每个所述单元光伏组件中，相邻的两个所述光伏元件之间的所述金属线的长度均相同，且均小于所述单元光伏组件首部和尾部裸露的所述金属线的长度。
4.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件热链接工艺方法，其特征在于：所述首尾金属线膜单元的所述上复合膜和所述下复合膜之间的间隔距离为40~100mm。
5.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件热链接工艺方法，其特征在于：所述中间金属线膜单元的所述上复合膜和所述下复合膜之间的间隔距离为2~10mm。
6.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件热链接工艺方法，其特征在于：每个所述光伏元件上均设置有细栅线，所述金属线与所述细栅线相接触，且所述金属线与所述细栅线交叉设置。
7.根据权利要求5所述的太阳能光伏组件热链接工艺方法，其特征在于：所述金属线与所述细栅线垂直相交。
8.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件热链接工艺方法，其特征在于：所述首尾金属线膜单元通过首尾金属线膜切割形成，所述中间金属线膜单元通过中间金属线膜切割形成，所述首尾金属线膜和所述中间金属线膜均为带状结构。
9.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件热链接工艺方法，其特征在于：所述光伏电极串为连续带状结构。
10.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件热链接工艺方法，其特征在于：所述光伏电极串的首部和尾部分别为一个所述首尾金属线膜单元中的所述上复合膜和另一个所述首尾金属线膜单元中的所述下复合膜。
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