CN111063748B - 一种光伏电池组件及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种光伏电池组件及其生产方法属于晶体硅太阳能电池领域，尤其涉及一种新型光伏电池和组件电连接方法。本发明提供一种成本低廉，生产过程中碎片率低，提高发电效率和产品质量的光伏电池组件及其生产方法。本发明的光伏电池组件包括电池片，其特征在于：电池片上只设置有副栅线，不设置主栅线；电池片上垂直于副栅线设置有丝状导电物。
Description
技术领域
本发明属于晶体硅太阳能电池领域，尤其涉及一种新型光伏电池和组件电连接方法
背景技术
在现有光伏电池组件的制造中，若将多片晶体硅太阳能电池封装成一定规格的组件，其传统的工艺方法是，通过串焊机拉出涂有锡铅合金的铜焊带，焊接在相邻电池片的正、负极主栅线上，以实现多个电池片之间的串联。采取自动串焊作业具有简单快捷高效的优点，与此同时也存在以下弊端：1、焊带与电池片焊接时，因受其焊接高温的影响，极易引起晶体硅电池片变形甚至碎片，同时，传统焊接工艺易对电池片造成热应力损伤，易发生漏焊、虚焊等电连接不良的现象发生，造成质量隐患。
2、受焊接设备中压针等装置冲击力的影响，致使小薄片电池片和大片电池片极易造成碎片和隐裂等质量缺陷。
3、由于焊带本身存在着对电池片的遮光问题，从而使封装组件功率产生一定的损失。
4、随着人们环保意识的加强，“铅”及其化合物对人体的危害及对环境的污染，越来越受人们的关注。现有焊带的涂锡层一般都是锡铅合金，焊接时所释放的有害气体，将对环境产生一定的污染。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供的一种成本低廉，生产过程中碎片率低，提高发电效率和产品质量的光伏电池组件及其生产方法。
为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明的光伏电池组件包括电池片，其特征在于：电池片上只设置有副栅线，不设置主栅线；电池片上垂直于副栅线设置有丝状导电物。
作为本发明光伏电池组件的一种优选方案，所述丝状导电物利用导电胶设置于电池片上。
作为本发明光伏电池组件的一种优选方案，所述丝状导电物利用导电胶粘接并固化，所述丝状导电物为圆形铜丝、方形铜丝、菱形铜丝、三角形铜丝或扁铜丝，丝状导电物的直径或宽度为0.02mm至3mm。
进一步的，所述丝状导电物表面进行防氧化镀层处理。
更进一步的，防氧化镀层处理为镀锡或镀镍。
更进一步的，所述丝状导电物由导电金属材料制成或由表面镀或涂覆了导电物质的不导电丝状物制成。
进一步的，所述丝状导电物上设置有光反射角，所述光反射角能使一定角度的光反射到电池片表面。
进一步的，所述导电胶为含铜、银和/或其他导电物的导电材料胶黏剂。
更进一步的，单片电池片上的丝状导电物的数量为7～200条。
作为本发明光伏电池组件的一种优选方案，所述电池片表面用导电胶印刷出粘接料道，粘接料道与所述副栅线垂直；所述丝状导电物设置于粘接料道内。
作为本发明光伏电池组件的一种优选方案，所述丝状导电物外表面涂覆有导电胶，涂覆导电胶的丝状导电物粘接于电池片表面，丝状导电物与副栅线垂直。
本发明光伏电池组件的生产方法，包括以下步骤：。
1、铺设组件玻璃。
2、铺设第一层EVA。
3、敷设电池片与丝状导电物。
3-1将电池片正面（受光面）朝向EVA/玻璃进行敷设。
3-2电池片背面平行放置多条丝状导电物，长度大于电池片的边长，丝状导电物从电池片一端向另一端延伸。
3-3第二片电池片仍正面朝下放置在延伸出来的另一半丝状导电物上，第二片电池片的副栅线与丝状导电物垂直。
3-4 在第二片电池背面同样放置长度大于电池片长度的丝状导电物，延伸出来的丝状导电物上同样放置第三片电池片，以此类推，完成电池片的敷设。
3-5将多串电池串并排放置，直到铺满整块玻璃。
3-6 将第二层EVA铺设在电池片背面。
4、将背板铺设在第二层EVA上。
5、送入层压机的层压腔完成层压。
作为本发明光伏电池组件的生产方法的一种优选方案，送入层压机的层压腔后：。
5-1抽真空，微压，加热到70℃ ～170 ℃。
5-2加热至15s后，保压5s～50s，丝状导电物与电池片上的副栅粘接并固化，。
5-3 EVA开始呈现流动性，直至层压工艺完成。
5-4层压机继续加热、层压，以完成组件的层压。
进一步的，所述步骤5-2 ，导电胶与丝状导电物粘接在一起后，层压机继续加热、加压， EVA完全融化后将电池片固化。所述融化的EVA不会流入电池片与丝状导电物的固化点。
进一步的，所述的组件制作方法，其中电池片为整片电池片、半片电池片或分切的小片电池片。
更进一步的，整片电池片的大小为125mm×125mm至300mm×300mm，半片电池片是将整片电池片切割为形状面积相同的两部分，切片电池片是将整片电池片切割为多部分，可切割为2～30片小片。
进一步的，所述的太阳电池和组件制作方法，其中电池串的电池片数量为2片至200片，单个组件的电池串数量为2串至20串。
作为本发明光伏电池组件的生产方法的另一种优选方案，所述丝状导电物长度为电池片长度的2倍。
本发明的有益效果：。
（1）避免了传统焊接工艺对电池片的热应力损伤。杜绝了漏焊、虚焊等质量事故的发生，提高了电池串连接的可靠性。
（2）由于不再需要电池片丝印主栅，则节省主栅银浆料成本约为20%～30%。
（3）由于不再受焊接的限制，电池片间的丝状导电物可以采用碳纤维丝等表面镀铜锡等代替铜带铜丝，使其材料成本节省约30%～50%。
（4）由于不再受焊接工艺和焊接设备操作的限制，连接电池片的丝状导电物可以变得更细，条数可以更多，副栅到达丝状导电物的走行距离更近，副栅宽度可以更小，因此，大大减少了光遮挡，从而使封装组件所产生的功率损失更小。
（5）由于副栅高度可以更小，将进一步减少副栅浆料用量。致使电池片表面网格更密，减少隐裂、副栅断栅、组件外异物光遮挡等对发电功率的影响，在降低成本的同时提高了发电效率。
（6）本发明的一种新型光伏电池和组件电连接方法，没有焊接高温冲击和焊接应力、没有焊接压针等的冲击，有效的减小薄片电池和大片电池片的碎片率和隐裂率。有利于更大更薄硅片的产业化应用，进一步降低光伏全产业链成本。
（7）由于取消了焊接工艺，杜绝了有害气体的释放，消除了环保隐患。（8）细丝状导电物和副栅形成的网格更密之后，异质结（HIT）等电池的透明导电膜可以改成导电率更低的膜，可以提高透光性，进一步降低电池成本和提高发电效率。
（9）由于本发明采用与副栅线垂直的多条丝状导电物通过粘接的方式形成电连接，完全解决了传统焊接工艺需要精准对接问题，杜绝了因主栅对准不良所造成的漏焊、虚焊、挡光等问题的发生。
附图说明
图1是本发明的电池片的结构示意图。
图2是本发明丝状导电物浸泡导电胶的加工示意图。
图3是本发明串联后的电池片的结构示意图。
附图中1为电池片 、2为副栅线 、3为导电胶、4为丝状导电物、5为粘接料道 、6为导电胶容器。
具体实施方式
本发明的光伏电池组件包括电池片，其特征在于：电池片上只设置有副栅线，不设置主栅线；电池片上垂直于副栅线设置有丝状导电物4。
作为本发明光伏电池组件的一种优选方案，所述丝状导电物4利用导电胶3设置于电池片上。
作为本发明光伏电池组件的一种优选方案，所述丝状导电物4利用导电胶3粘接并固化，所述丝状导电物4为圆形铜丝、方形铜丝、菱形铜丝、三角形铜丝或扁铜丝，丝状导电物4的直径或宽度为0.02mm至3mm。
进一步的，所述丝状导电物4表面进行防氧化镀层处理。
更进一步的，防氧化镀层处理为镀锡或镀镍。
更进一步的，所述丝状导电物4由导电金属材料制成或由表面镀或涂覆了导电物质的不导电丝状物制成。
进一步的，所述丝状导电物4上设置有光反射角，所述光反射角能使一定角度的光反射到电池片表面。
进一步的，所述导电胶3为含铜、银和/或其他导电物的导电材料胶黏剂。
更进一步的，单片电池片上的丝状导电物4的数量为7～200条。
作为本发明光伏电池组件的一种优选方案，所述电池片表面用导电胶3印刷出粘接料道，粘接料道与所述副栅线垂直；所述丝状导电物4设置于粘接料道内。
作为本发明光伏电池组件的一种优选方案，所述丝状导电物4外表面涂覆有导电胶3，涂覆导电胶3的丝状导电物4粘接于电池片表面，丝状导电物4与副栅线垂直。
本发明光伏电池组件的生产方法，包括以下步骤：。
1、铺设组件玻璃。
2、铺设第一层EVA。
3、敷设电池片与丝状导电物4。
3-1将电池片正面（受光面）朝向EVA/玻璃进行敷设。
3-2电池片背面平行放置多条丝状导电物4，长度大于电池片的边长，丝状导电物4从电池片一端向另一端延伸。
3-3第二片电池片仍正面朝下放置在延伸出来的另一半丝状导电物4上，第二片电池片的副栅线与丝状导电物4垂直。
3-4 在第二片电池背面同样放置长度大于电池片长度的丝状导电物4，延伸出来的丝状导电物4上同样放置第三片电池片，以此类推，完成电池片的敷设。
3-5将多串电池串并排放置，直到铺满整块玻璃。
3-6 将第二层EVA铺设在电池片背面。
4、将背板铺设在第二层EVA上。
5、送入层压机的层压腔完成层压。
作为本发明光伏电池组件的生产方法的一种优选方案，送入层压机的层压腔后：。
5-1抽真空，微压，加热到70℃ ～170 ℃。
5-2加热至15s后，保压5s～50s，丝状导电物4与电池片上的副栅粘接并固化，。
5-3 EVA开始呈现流动性，直至层压工艺完成。
5-4层压机继续加热、层压，以完成组件的层压。
进一步的，所述步骤5-2 ，导电胶3与丝状导电物4粘接在一起后，层压机继续加热、加压， EVA完全融化后将电池片固化。所述融化的EVA不会流入电池片与丝状导电物4的固化点。
进一步的，所述的组件制作方法，其中电池片为整片电池片、半片电池片或分切的小片电池片。
更进一步的，整片电池片的大小为125mm×125mm至300mm×300mm，半片电池片是将整片电池片切割为形状面积相同的两部分，切片电池片是将整片电池片切割为多部分，可切割为2～30片小片。
进一步的，所述的太阳电池和组件制作方法，其中电池串的电池片数量为2片至200片，单个组件的电池串数量为2串至20串。
作为本发明光伏电池组件的生产方法的另一种优选方案，所述丝状导电物4长度为电池片长度的2倍。
实施例一：在无主栅的电池片的正面与副栅线垂直的方向上，用导电胶3一次印刷出粘接料道，其导电胶3涂层厚度均匀一致，所有粘接料道笔直且相互平行，与副栅线呈垂直。在完成导电胶3料道印刷后，丝状导电物4分别溶入粘接料道内，经层压固化后形成电池片和组件的电连接。
实施例二：在敷设无主栅的电池片的位置上，将丝状导电物4从导电胶3容器中的导电胶3拉过（参见图2），使导电胶3附着于丝状导电物4上，然后将无主栅的电池片上的副栅线垂直对应丝状导电物4，使粘有导电胶3的丝状导电物4粘接在无主栅电池片表面，经层压固化后形成电池片和组件的电连接。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种光伏电池组件的生产方法，包括以下步骤：
1、铺设组件玻璃
2、铺设第一层EVA
3、敷设电池片与丝状导电物（4）
3-1将第一片电池片正面朝向EVA或玻璃进行敷设；
3-2第一片电池片背面平行放置多条丝状导电物（4），长度大于电池片的边长，丝状导电物（4）从电池片一端向另一端延伸；
3-3第二片电池片仍正面朝下放置在延伸出来的另一半丝状导电物（4）上，第二片电池片的副栅线与丝状导电物（4）垂直；
3-4 在第二片电池背面同样放置长度大于电池片长度的丝状导电物（4），延伸出来的丝状导电物（4）上同样放置第三片电池片，重复步骤3-1，3-2，3-3完成电池片的敷设；
3-5将多串电池串并排放置，直到铺满整块玻璃；
3-6 将第二层EVA铺设在电池片背面；
4、将背板铺设在第二层EVA上；
5、送入层压机的层压腔完成层压。
2.根据权利要求1所述一种光伏电池组件的生产方法，其特征在于：送入层压机的层压腔后：
5-1抽真空，微压，加热到70℃～170 ℃
5-2加热至15s后，保压5s～50s，丝状导电物（4）与电池片上的副栅粘接并固化，
5-3 EVA开始呈现流动性，直至层压工艺完成；
5-4层压机继续加热、层压，以完成组件的层压。
3.根据权利要求2所述的一种光伏电池组件的生产方法，其特征在于：所述步骤5-2 ，导电胶（3）与丝状导电物（4）粘接在一起后，层压机继续加热、加压， EVA完全融化后将电池片固化；所述融化的EVA不会流入电池片与丝状导电物（4）的固化点。
4.根据权利要求1所述的一种光伏电池组件的生产方法，其特征在于：其中电池片为整片电池片或分切的小片电池片。
5.根据权利要求4所述的一种光伏电池组件的生产方法，其特征在于：整片电池片的大小为125mm×125mm至300mm×300mm，切片电池片是将整片电池片切割为多部分，切割为2～30片小片。
6.根据权利要求1所述的一种光伏电池组件的生产方法，其特征在于：其中电池串的电池片数量为2片至200片，单个组件的电池串数量为2串至20串。
7.根据权利要求1所述的一种光伏电池组件的生产方法，其特征在于：所述丝状导电物（4）长度为电池片长度的2倍。
8.根据权利要求1所述的一种光伏电池组件的生产方法，其特征在于：其中电池片为半片电池片，半片电池片是将整片电池片切割为形状面积相同的两部分。
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