CN110783429A - 高效无缝太阳能电池组件串焊方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高效无缝太阳能电池组件串焊方法，铜带原料通过焊带拉丝涂覆装置压制为具有多个循环单元的长条异形焊带；通过焊带轧断装置将其分割为单个循环单元的异形焊带段；通过焊带涂覆装置在其表面均匀涂覆助焊剂；异形焊带段搬移到焊带治具盘上，按照电池设计版型排布于焊带治具盘中，焊带治具盘装满异形焊带段后形成焊带盘单元；焊带盘单元搬移到电池片堆叠传输线；电池片搬移到电池片堆叠传输线；焊带盘单元与电池片交错堆叠，形成预成型电池串；通过电池片堆叠传输线传输至加热焊接装置，通过温度加热将预成型电池串中的异形焊带段与电池片充分均匀焊接，形成成型电池串。异形焊带连接可缩减电池片连接间距，提升电池组件功率和吸光效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种高效无缝太阳能电池组件串焊方法。
背景技术
目前，随着全球技术和经济的迅猛发展，日益需要更多更清洁的能源来满足需求。太阳能资源在发电时没有二氧化碳排出并且环境负担小，因此许多国家和地区都在大力发展太阳能(例如光伏)电池作为能源。
单片太阳能电池作用有限，太阳能电池组件成为更好的选择。太阳能电池组件要实现发电的功能要将单片太阳能电池连接起来使其成为一个整体。目前，在太阳能电池组件封装工艺中均采用焊带将单片电池片串接成串。
随着行业内太阳能高效电池研究的不断进步，目前大部分单多晶电池组件的额定工作电流较高，其平均值在8A～9A左右，电流在流经组件内部的焊带时会产生功率损耗，这部分损耗主要转化为焦耳热(Ploss＝I2R)存在于组件内部。因此随着电流的增大，这部分的损失也就越大。
为了解决高效电池工作电流过大，内部传输损耗大的问题，新的半片组件技术成为优化设计选择，其原理是将单片太阳能电池片均匀的分割成两各半片，每个半片的电流为原来电流的1/2，电池内部功率损耗降低提升组件功率，降低电池发热，提升电池组件寿命。从进一步的技术优化可以延伸至三分片和四分片，进一步提升组件功率和使用寿命，但是随之而来的是在串焊工艺段电池片成倍增加，进而影响串焊工艺段的效率。
众多周知，太阳能电池组件的发电功率与有效发电面积成正比，为了充分利用原有的封装框架结构，尽量减少电池片间距可以有效的提升组件电池发电功率。电池片间距的缩减要求给串接焊带带来挑战，需要在电池片衔接区域采用薄而柔的扁平焊带过渡。目前按照焊带形状分为扁平焊带、圆形焊带和三角焊带，扁平焊带表面会对太阳光形成镜面反射，反射光无法吸收利用，圆形焊带可以将部分反色光再次反射到电池表面可以提高一定的吸光效果，三角焊带则可以利用几乎所有的反射光，最大程度的提升吸光效果。
因此，为了同时解决压缩电池片间距和提高太阳光的利用率，需要设计一种新型太阳能电池组件串焊方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种高效无缝太阳能电池组件串焊方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
高效无缝太阳能电池组件串焊方法，特点是：
铜带原料通过焊带拉丝涂覆装置压制为具有多个循环单元的长条异形焊带；
长条异形焊带通过焊带轧断装置，将其分割为单个循环单元的异形焊带段；
异形焊带段通过焊带涂覆装置在其表面均匀涂覆助焊剂；
将涂覆助焊剂的异形焊带段搬移到焊带治具盘上，异形焊带段按照电池设计版型排布于焊带治具盘中，焊带治具盘装满异形焊带段后，形成焊带盘单元；
焊带盘传输装置对焊带盘单元进行线性传输，传输至与电池片堆叠传输线衔接的工位；
将焊带盘单元搬移到电池片堆叠传输线；
电池片通过电池片传输装置进行线性传输，传输至与电池片堆叠传输线衔接的工位；
将电池片搬移到电池片堆叠传输线；焊带盘单元与电池片交错堆叠，形成预成型电池串；预成型电池串通过电池片堆叠传输线传输至加热焊接装置，通过温度加热将预成型电池串中的异形焊带段与电池片充分均匀焊接，形成成型电池串；
将成型电池串搬移到电池串下料传输线，完成太阳能电池组件串焊；
再将空焊带治具盘搬回到焊带盘传输装置，焊带治具盘循环使用。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，由第一搬运机械手将涂覆助焊剂的异形焊带段搬移到焊带治具盘；由第二搬运机械手将焊带盘单元搬移到电池片堆叠传输线；由第三搬运机械手将电池片搬移到电池片堆叠传输线；由第四搬运机械手将成型电池串搬移到电池串下料传输线；由第五搬运机械手将焊带治具盘搬移到焊带盘传输装置。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，异形焊带段呈双段式周期性分布形式，包含扁平焊带以及与其过渡衔接的异形焊带。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，异形焊带段包含扁平超柔焊带以及与其过渡衔接的三角焊带，或者扁平超柔焊带以及与其过渡衔接的圆形焊带。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，所述焊带拉丝涂覆装置包含依工艺衔接布置的拉丝退火单元、扁平焊带轧制单元、异形焊带轧制单元、热处理单元以及涂覆单元，拉丝退火单元将铜带原料拉直退火软化，扁平焊带轧制单元将退火软化的铜带均匀轧制成扁平形状，异形焊带轧制单元将退火软化的铜带均匀轧制成异形形状，热处理单元对经过轧制的长条异形焊带释放应力和表面匀化，涂覆单元对退火处理后的长条异形焊带表面均匀涂覆锡。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，扁平焊带轧制单元和异形焊带轧制单元交替工作，扁平焊带轧制单元闭合轧制时，异形焊带轧制单元处于开合不工作状态，完成扁平焊带段的轧制；异形焊带轧制单元闭合轧制时扁平焊带轧制单元处于开合不工作状态，完成异形焊带段的轧制；扁平焊带轧制单元和异形焊带轧制单元交替工作，完成长条异形焊带的轧制。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，还包含用以在成形的长条异形焊带表面标记信息的打标单元。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，电池片的尺寸为125mm×125mm～200mm×200mm整片电池片，或125mm×125mm～200mm×200mm整片电池片的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、六分之一中的一种，电池片的主栅是1～15中的一种。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，电池片是单面电池，或双面电池。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，用于排布夹持异形焊带段的焊带盘治具与电池片的规格匹配，排布异形焊带段的数量及间距与电池片中主栅的数量及间距一致。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，焊带盘单元包含焊带治具以及焊带压持结构，焊带治具上分布有用于定位异形焊带段的异形焊带的定位槽，焊带压持结构连接于焊带治具上，焊带治具上分布有用于吸附定位异形焊带段的扁平焊带的真空吸嘴，异形焊带的平面向上水平排布于定位槽中，扁平焊带由焊带压持结构上真空吸嘴吸附夹持，使扁平焊带与异形焊带平直绷紧排布。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，焊带压持结构通过分合锁止机构安装于焊带治具上，分合锁止机构包含连接于焊带治具上的下支座以及连接于焊带压持结构上的上支座，上支座设有公结构凸头，下支座设有与其相配的母结构凹槽，公结构凸头与母结构凹槽插拔实现焊带压持结构与焊带治具连接与分开。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，焊带盘单元与电池片交错堆叠时，先放置左侧的电池片，后放置焊带盘单元，异形焊带段在焊带治具预成盘时其异形焊带的平边或边面向上，扁平焊带由焊带压持结构的真空吸嘴吸附夹持，使异形焊带段整体平直，再放置右侧的电池片，形成预成型电池串，焊带压持结构移除，右侧的电池片的正面朝下，正面的主栅与异形焊带的平面接触，左侧的电池片的背面朝上，背面的主栅与扁平焊带的平面接触，左侧的电池片与右侧的电池片之间由异形焊带段连接。
进一步地，上述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其中，左侧的电池片与右侧的电池片之间间距小于5mm。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
①采用焊带拉丝涂覆工艺制备异形焊带，再分割为等长度的单个循环单元的异形焊带段，异形焊带段具有较高柔性，异形焊带成段后预先放置在焊带治具中，保证电池片堆叠后焊带与电池片栅极之间的位置精度，电池片堆叠时在电池片拼接区以高柔性的异形焊带段连接，可保证电池片连接时之间间距缩减，进而提升电池组件功率；
②异形焊带段可以是扁平焊带与三角焊带的组合，也可以是扁平焊带与圆形焊带的组合，或者扁平焊带与其他异形焊带的组合；电池片堆叠前，异形焊带段预先成盘，堆叠时电池片与成盘的异形焊带段交错堆叠成串；电池片堆叠时，电池片的正面朝下；右侧的电池片的正面朝下，正面的主栅与三角焊带的上平面接触，左侧的电池片的背面朝上，背面的主栅与扁平焊带的平面接触；应用时，电池正面的三角焊带可以利用几乎所有的反射光，可以将全部反色光再次反射到电池表面，最大程度的提升吸光效果；
③异形焊带成盘时，将三角焊带的尖角向下置于定位槽中，平面向上，扁平焊带由焊带压持结构的真空吸嘴吸附夹持，保证异形焊带整体平直；结构独特的焊带治具和焊带压持结构，保证焊带与电池栅极之间的位置关系；
④本发明方法支持半片、三分片、四分片等多种形式的高效电池组件设计，多高速机械手搬运方式显著提升串焊效率，电池片堆叠时在电池片拼接区以高柔性的超柔异形焊带连接，电池片之间间距可缩减到5mm以内，使电池片间距缩减，进而提升电池组件功率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1：本发明工艺设备的布置示意图；
图2：焊带拉丝涂覆装置的示意图；
图3：一种结构形式的异形焊带段的结构示意图；
图4：焊带盘单元的结构示意图；
图5：焊带治具上定位槽的结构示意图；
图6：电池片与异形焊带段的组合示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为同时解决压缩电池片间距以及提高太阳光的利用率，提供并利用异形焊带实现太阳能电池片的串焊连接。
本发明高效无缝太阳能电池组件串焊工艺，如图1所示，首先，铜带原料11通过焊带拉丝涂覆装置10压制为具有多个循环单元的长条异形焊带12；
长条异形焊带12通过焊带轧断装置20，将其分割为等长度的单个循环单元的异形焊带段21；异形焊带段21呈双段式周期性分布形式，包含扁平焊带211以及与其过渡衔接的异形焊带212，具体可为，扁平超柔焊带以及与其过渡衔接的三角焊带，或者扁平超柔焊带以及与其过渡衔接的圆形焊带；或者扁平超柔焊带与其它异形结构焊带的组合，也可以是均匀的扁平超柔焊带；
异形焊带段21通过焊带涂覆装置30在其表面均匀涂覆助焊剂；
由第一搬运机械手41将涂覆助焊剂的异形焊带段21搬移到焊带治具盘32上，异形焊带段21按照电池设计版型排布于焊带治具盘32中，焊带治具盘32装满异形焊带段21后，形成焊带盘单元31；
焊带盘传输装置40对焊带盘单元31进行线性传输，焊带盘传输装置40将焊带盘单元31从右向左传输，传输至与电池片堆叠传输线60衔接的工位；
由第二搬运机械手42将焊带盘单元31搬移到电池片堆叠传输线60；
电池片51通过电池片传输装置50进行线性传输，电池片传输装置50将电池片51从左向右传输，传输至与电池片堆叠传输线60衔接的工位；
由第三搬运机械手43将电池片51搬移到电池片堆叠传输线60，电池片堆叠传输线60从左向右传输；焊带盘单元31与电池片51交错堆叠，形成预成型电池串61；预成型电池串61通过电池片堆叠传输线60传输至加热焊接装置70，通过温度加热将预成型电池串61中的异形焊带段21与电池片51充分均匀焊接，形成成型电池串62；超柔性的异形焊带连接电池片，保证极小的电池串焊间距；
由第四搬运机械手44将成型电池串62搬移到电池串下料传输线80，完成太阳能电池组件串焊，电池串下料传输线80从左向右传输；
由第五搬运机械手45将空焊带治具盘32搬回到焊带盘传输装置40，焊带治具盘32循环使用。
如图2所示，焊带拉丝涂覆装置10具有拉丝仿形和涂覆功能，包含依工艺衔接布置的拉丝退火单元101、扁平焊带轧制单元102、异形焊带轧制单元103、热处理单元104、涂覆单元105和打标单元106，拉丝退火单元101将铜带原料拉直退火软化，扁平焊带轧制单元102将退火软化的铜带均匀轧制成扁平形状，异形焊带轧制单元103将退火软化的铜带均匀轧制成异形形状(如三角形或圆形)，扁平焊带轧制单元102和异形焊带轧制单元103可交替工作，扁平焊带轧制单元102闭合轧制时，异形焊带轧制单元103处于开合不工作状态，完成扁平焊带段的轧制；异形焊带轧制单元103闭合轧制时扁平焊带轧制单元102处于开合不工作状态，完成异形焊带段的轧制；扁平焊带轧制单元102和异形焊带轧制单元103交替工作，完成长条异形焊带12的轧制；热处理单元104对经过轧制的长条异形焊带12释放应力和表面匀化，涂覆单元105对退火处理后的长条异形焊带表面均匀涂覆锡，打标单元106在成形的长条异形焊带12表面标记信息，如焊带规格、流水代码信息。
焊带轧断装置20，将长条异形焊带12轧断成等长度的单个循环单元的异形焊带段21，轧断前需要对焊带轧断位置进行精确控制，保证异形焊带段21的尺寸与电池片51相匹配。
如图3所示，一种结构形式的异形焊带段21，包括扁平超柔焊带211、三角焊带212以及二者的衔接过渡区213。
焊带涂覆装置30，对异形焊带段21的表面均匀涂覆助焊剂，涂覆的方式可以是浸没式，也可以是喷涂时，还可以是刮涂式。
电池片51的尺寸为125mm×125mm～200mm×200mm整片电池片，或125mm×125mm～200mm×200mm整片电池片的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、六分之一中的一种，电池片51的主栅是1～15中的一种；电池片51是单面电池，或双面电池。
如图4所示，焊带盘单元31包含焊带治具32以及焊带压持结构33，焊带盘治具32用于排布夹持若干数量的异形焊带段21，与电池片51的规格匹配，异形焊带段数量与电池片51的主栅数量一致，排布异形焊带段21的数量及间距与电池片51中主栅的数量及间距一致；焊带治具32上分布有用于定位异形焊带段21的异形焊带212的V型定位槽36，如图5所示，焊带压持结构33连接于焊带治具32上，焊带治具32上分布有用于吸附定位异形焊带段21的扁平焊带211的真空吸嘴35，异形焊带212的平面向上水平排布于定位槽36中，扁平焊带211由焊带压持结构33上真空吸嘴35吸附夹持，使扁平焊带211与异形焊带212平直绷紧排布。
焊带压持结构33通过分合锁止机构34安装于焊带治具32上，分合锁止机构包含连接于焊带治具32上的下支座以及连接于焊带压持结构33上的上支座，上支座设有公结构凸头，下支座设有与其相配的母结构凹槽，公结构凸头与母结构凹槽插拔实现焊带压持结构33与焊带治具32连接与分开。
如图6所示，焊带盘单元31与电池片51交错堆叠时，先放置左侧的电池片，后放置焊带盘单元31，异形焊带段21在焊带治具32预成盘时其异形焊带212的平边向上，扁平焊带211由焊带压持结构33的真空吸嘴35吸附夹持，使异形焊带段21整体平直，再放置右侧的电池片，形成预成型电池串61，焊带压持结构33移除，右侧的电池片的正面朝下，正面的主栅与异形焊带(三角焊带)212的上平面接触，左侧的电池片的背面朝上，背面的主栅与扁平焊带211的平面接触，左侧的电池片与右侧的电池片之间由异形焊带段连接。左侧的电池片与右侧的电池片之间间距小于5mm。
综上所述，本发明一种新型高效无缝太阳能电池组件串焊方法，采用焊带拉丝涂覆工艺制备异形焊带，再分割为等长度的单个循环单元的异形焊带段，异形焊带段具有较高柔性(如扁平超柔焊带与三角焊带组合)，异形焊带成段后预先放置在焊带治具中，保证电池片堆叠后焊带与电池片栅极之间的位置精度，电池片堆叠时在电池片拼接区以高柔性的异形焊带段连接，可保证电池片连接时之间间距缩减，进而提升电池组件功率。
异形焊带段可以是扁平焊带与三角焊带的组合，也可以是扁平焊带与圆形焊带的组合，或者扁平焊带与其他异形焊带的组合。
异形焊带成盘时，将三角焊带的尖角向下置于定位槽中，平面向上，扁平焊带由焊带压持结构的真空吸嘴吸附夹持，保证异形焊带整体平直；结构独特的焊带治具和焊带压持结构，保证焊带与电池栅极之间的位置关系。
电池片堆叠前，异形焊带段预先成盘，堆叠时电池片与成盘的异形焊带段交错堆叠成串；电池片堆叠时，电池片的正面朝下；右侧的电池片的正面朝下，正面的主栅与三角焊带的上平面接触，左侧的电池片的背面朝上，背面的主栅与扁平焊带的平面接触；这样，在应用时，电池正面的三角焊带可以利用几乎所有的反射光，可以将全部反色光再次反射到电池表面，最大程度的提升吸光效果。
本发明方法支持半片、三分片、四分片等多种形式的高效电池组件设计，多高速机械手搬运方式显著提升串焊效率，电池片堆叠时在电池片拼接区以高柔性的超柔异形焊带连接，电池片之间间距可缩减到5mm以内，使电池片间距缩减，进而提升电池组件功率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
上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权利要求所述的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (14)
1.高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：
铜带原料(11)通过焊带拉丝涂覆装置(10)压制为具有多个循环单元的长条异形焊带(12)；
长条异形焊带(12)通过焊带轧断装置(20)，将其分割为单个循环单元的异形焊带段(21)；
异形焊带段(21)通过焊带涂覆装置(30)在其表面均匀涂覆助焊剂；
将涂覆助焊剂的异形焊带段(21)搬移到焊带治具盘(32)上，异形焊带段(21)按照电池设计版型排布于焊带治具盘(32)中，焊带治具盘(32)装满异形焊带段(21)后，形成焊带盘单元(31)；
焊带盘传输装置(40)对焊带盘单元(31)进行线性传输，传输至与电池片堆叠传输线(60)衔接的工位；
将焊带盘单元(31)搬移到电池片堆叠传输线(60)；
电池片(51)通过电池片传输装置(50)进行线性传输，传输至与电池片堆叠传输线(60)衔接的工位；
将电池片(51)搬移到电池片堆叠传输线(60)；焊带盘单元(31)与电池片(51)交错堆叠，形成预成型电池串(61)；预成型电池串(61)通过电池片堆叠传输线(60)传输至加热焊接装置(70)，通过温度加热将预成型电池串(61)中的异形焊带段(21)与电池片(51)充分均匀焊接，形成成型电池串(62)；
将成型电池串(62)搬移到电池串下料传输线(80)，完成太阳能电池组件串焊；
再将空焊带治具盘(32)搬回到焊带盘传输装置(40)，焊带治具盘(32)循环使用。
2.根据权利要求1所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：由第一搬运机械手(41)将涂覆助焊剂的异形焊带段(21)搬移到焊带治具盘(32)；由第二搬运机械手(42)将焊带盘单元(31)搬移到电池片堆叠传输线(60)；由第三搬运机械手(43)将电池片(51)搬移到电池片堆叠传输线(60)；由第四搬运机械手(44)将成型电池串(62)搬移到电池串下料传输线(80)；由第五搬运机械手(45)将焊带治具盘(32)搬移到焊带盘传输装置(40)。
3.根据权利要求1所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：异形焊带段(21)呈双段式周期性分布形式，包含扁平焊带(211)以及与其过渡衔接的异形焊带(212)。
4.根据权利要求1或3所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：异形焊带段(21)包含扁平超柔焊带以及与其过渡衔接的三角焊带，或者扁平超柔焊带以及与其过渡衔接的圆形焊带。
5.根据权利要求1所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：所述焊带拉丝涂覆装置(10)包含依工艺衔接布置的拉丝退火单元(101)、扁平焊带轧制单元(102)、异形焊带轧制单元(103)、热处理单元(104)以及涂覆单元(105)，拉丝退火单元(101)将铜带原料拉直退火软化，扁平焊带轧制单元(102)将退火软化的铜带均匀轧制成扁平形状，异形焊带轧制单元(103)将退火软化的铜带均匀轧制成异形形状，热处理单元(104)对经过轧制的长条异形焊带(12)释放应力和表面匀化，涂覆单元105对退火处理后的长条异形焊带表面均匀涂覆锡。
6.根据权利要求5所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：扁平焊带轧制单元(102)和异形焊带轧制单元(103)交替工作，扁平焊带轧制单元(102)闭合轧制时，异形焊带轧制单元(103)处于开合不工作状态，完成扁平焊带段的轧制；异形焊带轧制单元(103)闭合轧制时扁平焊带轧制单元(102)处于开合不工作状态，完成异形焊带段的轧制；扁平焊带轧制单元(102)和异形焊带轧制单元(103)交替工作，完成长条异形焊带(12)的轧制。
7.根据权利要求5所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：还包含用以在成形的长条异形焊带(12)表面标记信息的打标单元(106)。
8.根据权利要求1所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：电池片(51)的尺寸为125mm×125mm～200mm×200mm整片电池片，或125mm×125mm～200mm×200mm整片电池片的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、六分之一中的一种，电池片的主栅是1～15中的一种。
9.根据权利要求1所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：电池片(51)是单面电池，或双面电池。
10.根据权利要求1所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：用于排布夹持异形焊带段(21)的焊带盘治具(32)与电池片(51)的规格匹配，排布异形焊带段(21)的数量及间距与电池片(51)中主栅的数量及间距一致。
11.根据权利要求1所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：焊带盘单元(31)包含焊带治具(32)以及焊带压持结构(33)，焊带治具(32)上分布有用于定位异形焊带段(21)的异形焊带(212)的定位槽(36)，焊带压持结构(33)连接于焊带治具(32)上，焊带治具(32)上分布有用于吸附定位异形焊带段(21)的扁平焊带(211)的真空吸嘴(35)，异形焊带(212)的平面向上水平排布于定位槽(36)中，扁平焊带(211)由焊带压持结构(33)上真空吸嘴(35)吸附夹持，使扁平焊带(211)与异形焊带(212)平直绷紧排布。
12.根据权利要求11所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：焊带压持结构(33)通过分合锁止机构(34)安装于焊带治具(32)上，分合锁止机构包含连接于焊带治具(32)上的下支座以及连接于焊带压持结构(33)上的上支座，上支座设有公结构凸头，下支座设有与其相配的母结构凹槽，公结构凸头与母结构凹槽插拔实现焊带压持结构(33)与焊带治具(32)连接与分开。
13.根据权利要求1所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：焊带盘单元(31)与电池片交错堆叠时，先放置左侧的电池片，后放置焊带盘单元(31)，异形焊带段(21)在焊带治具(32)预成盘时其异形焊带(212)的平边或平面向上，扁平焊带(211)由焊带压持结构(33)的真空吸嘴(35)吸附夹持，使异形焊带段(21)整体平直，再放置右侧的电池片，形成预成型电池串(61)，焊带压持结构(33)移除，右侧的电池片的正面朝下，正面的主栅与异形焊带(212)的平面接触，左侧的电池片的背面朝上，背面的主栅与扁平焊带(211)的平面接触，左侧的电池片与右侧的电池片之间由异形焊带段连接。
14.根据权利要求13所述的高效无缝太阳能电池组件串焊方法，其特征在于：左侧的电池片与右侧的电池片之间间距小于5mm。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111531274A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-08-14 | 帝尔激光科技(无锡)有限公司 | 晶硅太阳能电池组件的焊带牵引装置及定位、焊接方法 |
| CN113042973A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-06-29 | 安徽大恒能源科技有限公司 | 一种光伏组件焊带现压扁工艺焊接方法 |
| WO2022033323A1 (zh) * | 2020-08-10 | 2022-02-17 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 焊带和具有其的光伏组件及焊带的加工方法 |
| WO2022041515A1 (zh) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种互联件的制造方法及制造设备 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206349348U (zh) * | 2016-12-23 | 2017-07-21 | 浙江创盛光能源有限公司 | 一种吸盘架工装 |
| CN109128551A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-04 | 杭州瞩日能源科技有限公司 | 太阳能电池片串焊系统 |
| CN109148645A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-04 | 杭州瞩日能源科技有限公司 | 太阳能电池片多轨道串焊系统 |
| CN209328926U (zh) * | 2018-12-10 | 2019-08-30 | 江苏林洋光伏科技有限公司 | 一种光伏组件增益型焊带 |
| KR20190119268A (ko) * | 2018-04-12 | 2019-10-22 | 현대에너지솔루션(주) | 분할셀을 이용한 태양전지 모듈 |
-
2019
- 2019-11-05 CN CN201911069448.8A patent/CN110783429B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206349348U (zh) * | 2016-12-23 | 2017-07-21 | 浙江创盛光能源有限公司 | 一种吸盘架工装 |
| KR20190119268A (ko) * | 2018-04-12 | 2019-10-22 | 현대에너지솔루션(주) | 분할셀을 이용한 태양전지 모듈 |
| CN109128551A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-04 | 杭州瞩日能源科技有限公司 | 太阳能电池片串焊系统 |
| CN109148645A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-04 | 杭州瞩日能源科技有限公司 | 太阳能电池片多轨道串焊系统 |
| CN209328926U (zh) * | 2018-12-10 | 2019-08-30 | 江苏林洋光伏科技有限公司 | 一种光伏组件增益型焊带 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 吴迪: ""光伏焊带涂锡设备的改进设计"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111531274A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-08-14 | 帝尔激光科技(无锡)有限公司 | 晶硅太阳能电池组件的焊带牵引装置及定位、焊接方法 |
| WO2022033323A1 (zh) * | 2020-08-10 | 2022-02-17 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 焊带和具有其的光伏组件及焊带的加工方法 |
| WO2022041515A1 (zh) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种互联件的制造方法及制造设备 |
| CN113042973A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-06-29 | 安徽大恒能源科技有限公司 | 一种光伏组件焊带现压扁工艺焊接方法 |
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