CN110504335A - 焊带及其制备方法、电池串及其制备方法以及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焊带及其制备方法和电池串及其制备方法以及光伏组件，其中，焊带的制备方法包括对于所述焊带的中部进行加压、热处理以形成压扁部。该制备方法制得的焊带用以制备的光伏组件，提升了发电密度，降低了封装材料成本，且无电池片重叠遮挡，另外还降低了组件制程隐裂和碎片的风险。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种焊带及其制备方法和电池串及其制备方法以及光伏组件。
背景技术
为了提高光伏组件的光电转换效率以及节省封装材料的成本，高密度组件技术成为目前研究的热点。宁夏小牛自动化设备有限公司公布的专利中(公布号CN 109873055 A)提到一种太阳能电池片裂片叠片一体化装置及一体化裂片叠片方法，实现了多个小电池片同步尾首相叠的焊接方式，但是电池片相叠的尺寸为0.8～1.5mm，造成了电池片的浪费。泰州隆基乐叶光伏科技有限公司公布的专利中(公布号CN 107564987 A)提到了一种应用于叠片组件的焊带结构，实现了相邻电池片的首尾相叠，但此技术对电池片的重叠部位仍然造成了浪费，且重叠部位在上下两层电池片和焊带的叠加之下，厚度更大，更易造成组件隐裂的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的一个目的在于提供一种焊带的制备方法，该制备方法制得的焊带用以制备的光伏组件，提升了发电密度，降低了封装材料成本，且无电池片重叠遮挡，另外降低了组件制程隐裂和碎片的风险。
本发明的另一个目的在于提供一种上述焊带的制备方法制备得到的焊带。
本发明的再一个目的在于提供一种电池串的制备方法，该电池串的制备方法制备得到的电池串用以组装的光伏组件，提升了发电密度，降低了封装材料成本，且无电池片重叠遮挡，另外降低了组件制程隐裂和碎片的风险。
本发明的又一个目的在于提供一种上述电池片的制备方法制备得到的电池串。
本发明的又一个目的在于提供一种包括上述焊带的电池串。
本发明的又一个目的在于提供一种含有上述电池串的光伏组件。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
根据本发明第一方面实施例的焊带的制备方法，对于所述焊带的中部进行加压、热处理以形成压扁部。
优选地，对于所述焊带的中部先进行加压处理，然后进行热处理，
或者，对于所述焊带中部在加压的同时进行热处理，在加压结束之后延续进行所述热处理预定时间。
优选地，所述热处理的温度为150-300℃。
优选地，所述加压结束后的热处理时间为0.1-2S。
根据本发明第二方面实施例的焊带，根据上述任一实施例所述的焊带的制备方法制备得到。
优选地，位于所述压扁部的两端的焊带宽度分别为0.2-0.4mm，所述压扁部的宽度为0.2-1.0mm。
优选地，所述压扁部的厚度为0.05-0.4mm，所述压扁部的长度为1-10mm。
根据本发明第三方面实施例的电池串的制备方法，所述电池串包括若干电池片，相邻的所述电池片通过焊带连接，该制备方法包括如下步骤：
步骤S1，将所述焊带的一端焊接于一个电池片；
步骤S2，对所述焊带的中部进行加压、热处理，以形成压扁部，其中，所述压扁部的一端与所述一个电池片的尾端相连；
步骤S3，将所述焊带的另一端焊接于另一电池片，其中，所述压扁部的另一端与所述另一电池片的首端相连；
步骤S4，重复所述步骤S1-S3直到串联预定数量的所述电池片，得到所述电池串。
优选地，所述步骤S2中，对于所述焊带的中部先进行加压处理，然后进行热处理，
或者，对于所述焊带中部在加压的同时进行热处理，在加压结束之后延续进行所述热处理预定时间。
优选地，所述热处理的温度为150-300℃。
优选地，所述加压结束后的热处理时间为0.1-2S。
根据本发明第四方面实施例的电池串，根据上述任一实施例所述的电池串的制备方法制备得到。
根据本发明第五方面实施例的电池串，包括若干相互串联的电池片，相邻的所述电池片通过上述任一实施例所述的焊带连接，其中，所述压扁部位于相邻的两片所述电池片之间。
优选地，所述电池串中相邻的两片所述电池片之间的间距为0.1～1.5mm。
根据本发明第六方面实施例的光伏组件，包括上述任一实施例所述的电池串。
本发明的有益效果在于：
通过对焊带的中部进行加压、热处理以形成压扁部，焊带的中部经过压扁处理后，厚度大大降低，且与电池片的接触面积增加，减少了通过焊带传递到电池片表面的压强，降低了组件制程隐裂和碎片的风险，为电池串中相邻电池片之间的间距缩小提供前提条件，另外，压扁后的焊带因内部应力集中，硬度变大，容易对电池片产生刚性冲击造成裂片，且对焊带施加弯折容易造成焊带断裂，压扁后的焊带的中部进行热处理后，焊带内部应力得到释放，对电池片产生的刚性冲击减少，进一步降低了组件制程隐裂和碎片的风险，且降低了焊带弯折时断裂的风险，因此，可使电池串中电池片之间的间距进一步缩小，实现电池片之间间距的最小化，根据该焊带的制备方法制备得到的焊带用以制备的光伏组件，组件版型更小，封装材料用量更低，降低了封装材料成本，光伏组件发电密度增加，光电转换效率提升，无电池片重叠遮挡，避免了电池片的浪费，另外降低了组件制程隐裂和碎片的风险，组件产能提升。另外，该焊带的制备方法简单可行，成本投入较低，量产可行性高，易于广泛推广应用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明实施例的光伏组件的侧视截面图；
图2为图1中的电池串的侧视截面图；
图3为位于压扁部的两端的焊带与电池片配合的正视截面图；
图4为焊带的压扁部与电池片配合的正视截面图；
图5为图1中的焊带的局部俯视图；
图6为本发明实施例的电池串的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，根据本发明实施例的光伏组件10，包括电池串20。
如图2所示，根据本发明一个实施例的电池串20，包括若干相互串联的电池片21，相邻的电池片21通过焊带22连接。
焊带22通过下述制备方法制备得到。
如图3-5所示，焊带22的制备方法为：对于所述焊带22的中部进行加压、热处理以形成压扁部221。
优选地，对于所述焊带22的中部先进行加压处理，然后进行热处理，或者，对于所述焊带22中部在加压的同时进行热处理，在加压结束之后延续进行所述热处理预定时间。
进一步优选地，热处理的温度为150-300℃。该热处理的温度低于焊接的温度，从而对焊带22的锡层造成的影响较小。
更进一步优选地，加压结束后的热处理时间为0.1-2S。以进一步的确保热处理对焊带22的锡层造成的影响较小。
电池串20中，焊带22的压扁部221位于相邻的两片电池片21之间。
需要说明的是，该电池片21可以是P型硅片形成的电池片21，也可以是N型硅片形成的电池片21；该焊带22可以是圆焊带22，也可以是截面为其它形状的焊带22。
通过对焊带22的中部进行加压、热处理以形成压扁部221，焊带22的中部经过压扁处理后，厚度大大降低，且与电池片21的接触面积增加，减少了通过焊带22传递到电池片21表面的压强，降低了组件制程隐裂和碎片的风险，为电池串20中相邻电池片21之间的间距缩小提供前提条件，另外，压扁后的焊带22因内部应力集中，硬度变大，容易对电池片21产生刚性冲击造成裂片，且对焊带22施加弯折容易造成焊带22断裂，压扁后的焊带22的中部进行热处理后，焊带22内部应力得到释放，对电池片21产生的刚性冲击减少，进一步降低了组件制程隐裂和碎片的风险，且降低了焊带22弯折时断裂的风险，因此，可使电池串20中电池片21之间的间距进一步缩小，实现电池片21之间间距的最小化，根据该焊带22的制备方法制备得到的焊带22用以制备的光伏组件10，组件版型更小，封装材料用量更低，降低了封装材料成本，光伏组件10发电密度增加，光电转换效率提升，无电池片21重叠遮挡，避免了电池片21的浪费，另外降低了组件制程隐裂和碎片的风险，组件产能提升。另外，该焊带22的制备方法简单可行，成本投入较低，量产可行性高，易于广泛推广应用。
优选地，电池串20中相邻的两片电池片21之间的间距为0.1～1.5mm。以使包括该电池串20的光伏组件10，封装材料用量较低，发电密度较大，光电转换效率较高。
优选地，位于压扁部221的两端的焊带22宽度分别为0.2-0.4mm，压扁部221的宽度为0.2-1.0mm。
进一步优选地，压扁部221的厚度为0.05-0.4mm，压扁部221的长度为1-10mm。
根据本发明另一实施例的电池串20，通过下述电池串20的制备方法制备得到。
所述电池串20包括若干电池片21，相邻的电池片21通过焊带22连接，该制备方法包括如下步骤：
步骤S1，将所述焊带22的一端焊接于一个电池片21；
步骤S2，对所述焊带22的中部进行加压、热处理，以形成压扁部221，其中，所述压扁部221的一端与所述一个电池片21的尾端相连；
优选地，步骤S2中，对于所述焊带22的中部先进行加压处理，然后进行热处理，或者，对于所述焊带22中部在加压的同时进行热处理，在加压结束之后延续进行所述热处理预定时间。
进一步优选地，热处理的温度为150-300℃。
更进一步优选地，加压结束后的热处理时间为0.1-2S。
步骤S3，将所述焊带22的另一端焊接于另一电池片21，其中，所述压扁部221的另一端与所述另一电池片21的首端相连；
步骤S4，重复所述步骤S1-S3直到串联预定数量的所述电池片21，得到所述电池串20。
通过对焊带22的中部进行加压、热处理以形成压扁部221，降低了组件制程隐裂和碎片的风险，且降低了焊带22弯折时断裂的风险，因此，可实现电池串20中电池片21之间间距的最小化，根据该电池串20的制备方法制备得到的电池串20用以制备的光伏组件10，组件版型更小，封装材料用量更低，降低了封装材料成本，光伏组件10发电密度增加，光电转换效率提升，无电池片21重叠遮挡，避免了电池片21的浪费，另外降低了组件制程隐裂和碎片的风险，组件产能提升。另外，该焊带22的制备方法简单可行，成本投入较低，量产可行性高，易于广泛推广应用。
下面通过具体实施例描述本发明。
实施例1
如图1所示，本发明实施例的光伏组件10，自上而下依次设置有正面镀膜玻璃30、上层封装胶膜40、电池串组、下层封装胶膜50和背板60。
电池串组包括12个相互或串联或并联的电池串20，每个电池串20包括10个相互串联的半片电池片21，半片电池片21的正面设置有正面电极，背面设置有背面电极，电池串20中一个半片电池片21的正面电极通过焊带22与另一个半片电池片21的背面电极相连。
上述焊带22的制备方法为：利用冲压工装和加热装置，对焊带22的中部在加压的同时进行热处理，并在加压结束之后延续进行热处理0.1S以形成压扁部221，其中，热处理的温度为150℃。
上述焊带22的制备方法制备得到的焊带22，压扁部221的长度为3.5mm，宽度为0.45mm，厚度为0.15mm，位于压扁部221的两端的焊带22的截面为圆形，且位于压扁部221的两端的焊带22的宽度为0.35mm。
电池串20中，压扁部221位于相邻的两片电池片21之间，其中，相邻的两片所述电池片21之间的间距为0.5mm。
由此，得到本发明实施例1的光伏组件10。
实施例2
本实施例2与实施例1基本相同，本实施例2与实施例1所不同在于：用于制备光伏组件10的焊带22的制备方法中，加压结束之后延续进行热处理的时间为2S，热处理的温度为300℃。由此，得到本发明实施例2的光伏组件10。
实施例3
本实施例3与实施例1基本相同，本实施例3与实施例1所不同在于：用于制备光伏组件10的焊带22的制备方法中，加压结束之后延续进行热处理的时间为0.15S，热处理的温度为220℃。由此，得到本发明实施例3的光伏组件10。
实施例4
本实施例4与实施例1基本相同，本实施例4与实施例1所不同在于：用于制备光伏组件10的焊带22的制备方法中，加压结束之后延续进行热处理的时间为0.12S，热处理的温度为260℃。由此，得到本发明实施例4的光伏组件10。
实施例5
本实施例5与实施例1基本相同，本实施例5与实施例1所不同在于：用于制备光伏组件10的焊带22的制备方法中，加压结束之后延续进行热处理的时间为0.17S，热处理的温度为180℃。由此，得到本发明实施例5的光伏组件10。
同时，为了对比，还制得几种现有的光伏组件10，其中，几种现有的光伏组件10中的电池串组与实施例1-5中的光伏组件10中的电池串组相似，包括12个相互或串联或并联的电池串20，每个电池串20包括10个相互串联的半片电池片21。
分别对实施例1-5的光伏组件10与现有的几种光伏组件10进行光电转换效率的测试，结果如下表1所示，另外，还将实施例1-5的光伏组件10与现有的包括常规焊带的多主栅半片组件的相邻电池片21之间的间距进行对比，结果如下表2所示；
表1 各光伏组件的光电转换效率
表2 两种光伏组件的相邻电池片之间的间距
由上述表1可知，本发明实施例的光伏组件10与现有的几种光伏组件10相比，光电转换效率均有显著的提高，由上述表2可知，本发明实施例的光伏组件10与现有的多主栅半片组件相比，相邻电池片21之间的间距有了显著的降低。
本发明的各种特征，方面和优点也可以体现在以下条项中描述的各种技术方案中，这些方案可以以任何组合方式组合：
1、一种用于连接电池片的焊带的制备方法，其特征在于，对于所述焊带的中部进行加压、热处理以形成压扁部。
2、根据条项1所述的焊带的制备方法，其特征在于，对于所述焊带的中部先进行加压处理，然后进行热处理，
或者，对于所述焊带中部在加压的同时进行热处理，在加压结束之后延续进行所述热处理预定时间。
3、根据条项2所述的焊带的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为150-300℃。
4、根据条项3所述的焊带的制备方法，其特征在于，所述加压结束后的热处理时间为0.1-2S。
5、一种焊带，其特征在于，根据条项1-4中任一项所述的焊带的制备方法制备得到。
6、根据条项5所述的焊带，其特征在于，位于所述压扁部的两端的焊带宽度分别为0.2-0.4mm，所述压扁部的宽度为0.2-1.0mm。
7、根据条项6所述的焊带，其特征在于，所述压扁部的厚度为0.05-0.4mm，所述压扁部的长度为1-10mm。
8、一种电池串的制备方法，其特征在于，所述电池串包括若干电池片，相邻的所述电池片通过焊带连接，该制备方法包括如下步骤：
步骤S1，将所述焊带的一端焊接于一个电池片；
步骤S2，对所述焊带的中部进行加压、热处理，以形成压扁部，其中，所述压扁部的一端与所述一个电池片的尾端相连；
步骤S3，将所述焊带的另一端焊接于另一电池片，其中，所述压扁部的另一端与所述另一电池片的首端相连；
步骤S4，重复所述步骤S1-S3直到串联预定数量的所述电池片，得到所述电池串。
9、根据条项8所述的电池串的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，对于所述焊带的中部先进行加压处理，然后进行热处理，
或者，对于所述焊带中部在加压的同时进行热处理，在加压结束之后延续进行所述热处理预定时间。
10、根据条项9所述的电池串的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为150-300℃。
11、根据条项10所述的电池串的制备方法，其特征在于，所述加压结束后的热处理时间为0.1-2S。
12、根据条项8至11中任一项所述的电池串的制备方法制备得到的电池串。
13、一种电池串，其特征在于，包括若干相互串联的电池片，相邻的所述电池片通过条项5-7中任一项所述的焊带连接，其中，所述压扁部位于相邻的两片所述电池片之间。
14、根据条项13所述的电池串，其特征在于，所述电池串中相邻的两片所述电池片之间的间距为0.1～1.5mm。
15、一种光伏组件，其特征在于，包括条项13-14中任一项所述的电池串。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于连接电池片的焊带的制备方法，其特征在于，对于所述焊带的中部进行加压、热处理以形成压扁部。
2.根据权利要求1所述的焊带的制备方法，其特征在于，对于所述焊带的中部先进行加压处理，然后进行热处理，
或者，对于所述焊带中部在加压的同时进行热处理，在加压结束之后延续进行所述热处理预定时间，
优选地，所述热处理的温度为150-300℃，
优选地，所述加压结束后的热处理时间为0.1-2S。
3.一种焊带，其特征在于，根据权利要求1-2中任一项所述的焊带的制备方法制备得到，
优选地，位于所述压扁部的两端的焊带宽度分别为0.2-0.4mm，所述压扁部的宽度为0.2-1.0mm，
优选地，所述压扁部的厚度为0.05-0.4mm，所述压扁部的长度为1-10mm。
4.一种电池串的制备方法，其特征在于，所述电池串包括若干电池片，相邻的所述电池片通过焊带连接，该制备方法包括如下步骤：
步骤S1，将所述焊带的一端焊接于一个电池片；
步骤S2，对所述焊带的中部进行加压、热处理，以形成压扁部，其中，所述压扁部的一端与所述一个电池片的尾端相连；
步骤S3，将所述焊带的另一端焊接于另一电池片，其中，所述压扁部的另一端与所述另一电池片的首端相连；
步骤S4，重复所述步骤S1-S3直到串联预定数量的所述电池片，得到所述电池串。
5.根据权利要求4所述的电池串的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，对于所述焊带的中部先进行加压处理，然后进行热处理，
或者，对于所述焊带中部在加压的同时进行热处理，在加压结束之后延续进行所述热处理预定时间。
6.根据权利要求5所述的电池串的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为150-300℃。
7.根据权利要求6所述的电池串的制备方法，其特征在于，所述加压结束后的热处理时间为0.1-2S。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的电池串的制备方法制备得到的电池串。
9.一种电池串，其特征在于，包括若干相互串联的电池片，相邻的所述电池片通过权利要求3所述的焊带连接，其中，所述压扁部位于相邻的两片所述电池片之间，
优选地，所述电池串中相邻的两片所述电池片之间的间距为0.1～1.5mm。
10.一种光伏组件，其特征在于，包括权利要求9所述的电池串。
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