CN111223953A - 一种反光焊带、光伏组件及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种反光焊带、光伏组件及制备方法，属于光伏组件技术领域，用于与相邻两电池片焊接，反光焊带包括基带及基带表面的涂层；基带包括第一分段和第二分段；第一分段具有反射太阳光的第一反光面及与一个电池片顶面焊接的下平面，第二分段具有反射太阳光的第二反光面及与另一个电池片底面焊接的上平面。本发明一种反光焊带、光伏组件及制备方法的反光焊带截面为五边形，朝向阳光面的为两个反光面，水平放置时，这两个反光面与水平面呈特定角度，光线在照射到两个反光面后，其反射光可以直接反射回电池表面，或在组件的玻璃‑空气界面发生全反射，重新反射回电池表面被电池再次利用，增加电池的光生电流，提升组件的输出功率。
Description
技术领域
本发明属于光伏组件技术领域，更具体地说，是涉及一种反光焊带、光伏组件及制备方法。
背景技术
双面光伏电池：是一种正面和反面都可以接受光照而产生电流、电压的光伏电池。焊带与电池主栅进行焊接，其作用是汇集和传输电流，但焊带本身具有一定的长度和宽度，焊带与电池主栅焊接之后会在电池表面会形成3％左右的面积遮挡，如何将遮挡的损失转化为有效的功率输出，是行业内一直在研究的问题。对于双面光伏电池，可制作为双面发电组件，在行业内的应用越来越广泛，如何优化组件正面和背面的光路设计，也是行业内亟待解决的问题。
现有技术中设计的高效反光焊带一般是多槽反光焊带，且仅适用于单面发电电池。焊带一般为热镀反光焊带，这种反光焊带包括铜基和设置在铜基表面的涂层，采用间断设计，焊带的一面由压痕面和非压痕面组成，由于在整个焊带的长度方向上仅有部分表面是压痕面，其它部分是非压痕面，且压痕面和非压痕面是间隔设置的，焊带进行焊接时，可将其压痕面作为焊带的反光面，非压痕面做为焊带的非反光面，由非压痕面与焊带进行焊接，此技术的缺点一是起反光作用的压痕面仅设置在单面，因此这种焊带仅适用于单面电池；二是压痕面一般设置多条反光槽，实际上，反光槽的顶角设计受限于加工精度，压痕的齿尖位置和槽底位置会有弧度，弧度的存在会减少有效的反光面积。
发明内容
本发明的目的在于提供一种反光焊带及光伏组件，旨在解决目前反光焊带只能用于单面电池且反光效果不好的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种反光焊带，用于与相邻两电池片焊接，包括基带及设置在所述基带表面的涂层；所述基带包括第一分段以及与所述第一分段相连的第二分段；
所述第一分段具有用于反射太阳光的第一反光面以及用于与一个电池片顶面焊接的下平面，所述第二分段具有反射太阳光的第二反光面以及用于与另一个电池片底面焊接的上平面，所述第一反光面和所述第二反光面用于将太阳光直接或间接反射至电池片上。
作为本申请另一实施例，所述第一分段为正五棱柱，所述第二分段为倒立正五棱柱，所述第一反光面具有两个，且分别为所述正五棱柱的两顶面，所述第二反光面具有两个，且分别为所述倒立正五棱柱的两底面。
作为本申请另一实施例，所述第一反光面和所述第二反光面的涂层厚度小于5μm，所述下平面和所述上平面的涂层厚度为15μm-25μm。
作为本申请另一实施例，两个所述第一反光面及两个所述第二反光面之间的夹角为顶角，所述顶角的角度均为钝角或锐角；所述顶角的角度为钝角时，角度范围为120°-130°；所述顶角的角度为锐角时，角度范围小于88°。
作为本申请另一实施例，所述基带的材质选用纯铜、铜银合金、铜铝合金、铜镍、高铜合金其中的一种；所述涂层的材质选用锡铅合金、纯锡、纯银、锡铋合金、锡银合金、锡镍合金其中的一种。
作为本申请另一实施例，所述第一分段的起始点和所述第二分段的结束点处设有标记点，所述标记点使用红外激光打标或机械打标。
作为本申请另一实施例，所述标记点的宽度与所述反光焊带的宽度相同，所述标记点的长度2㎜。
本申请的另一目的是提供一种光伏组件，包含多个光伏电池片，所述光伏电池片包括多组平行的上述任一项所述的反光焊带；所述光伏组件为双玻组件或单玻透明背板组件。
本申请的再一目的是还提供一种反光焊带的制备方法，包括以下步骤：
获取长条状的初始基带；
对所述初始基带的表面进行轧制，使所述初始基带成为具有多个所述第一分段和多个所述第二分段相互交错分布的轧制基带；
裁剪所述轧制基带，以获取多条所述基带；
通过镀锡工艺对所述基带的表面进行镀锡处理。
作为本申请另一实施，所述对所述初始基带的表面进行轧制采用压辊装置进行操作，所述压辊装置包括机架、用于共同挤压轧制所述初始基带的上压辊、下压辊以及驱动所述上压辊和所述下压辊动作的驱动器，所述上压辊和所述下压辊转动设置于所述机架上，所述驱动器安装于所述机架上；
所述上压辊的圆周设有轧制所述第一反光面的第一沟槽，所述下压辊的圆周设有轧制所述第二反光面的第二沟槽，所述第一沟槽与所述第二沟槽交错对所述初始基带的不同位置进行轧制成型。
本发明提供的一种反光焊带、光伏组件及制备方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种反光焊带及光伏组件的焊带截面为五边形，朝向阳光面的为两个反光面，水平放置时，这两个反光面与水平面呈特定角度，光线在照射到两个反光面后，其反射光可以直接反射回电池表面，或在组件的玻璃-空气界面发生全反射，重新反射回电池表面被电池再次利用，实现组件内部光路优化，增加电池的光生电流，提升组件的输出功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明实施例提供的基带的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1中沿Ⅰ-Ⅰ线的剖视结构示意图；
图4为图1中沿Ⅱ-Ⅱ线的剖视结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种反光焊带的结构示意图；
图6为图5的俯视图；
图7为图5的仰视图；
图8为图5中沿Ⅲ-Ⅲ线的剖视结构示意图一；
图9为图5中沿Ⅳ-Ⅳ线的剖视结构示意图一；
图10为本发明实施例提供的一种光伏组件的结构示意图；
图11为图10中沿Ⅴ-Ⅴ线的剖视结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种光伏组件的光线反射原理结构图一；
图13为本发明实施例提供的一种光伏组件的光线反射原理结构图二；
图14为本发明实施例提供的一种反光焊带的制造方法的原理图；
图15为本发明实施例提供的一种反光焊带的制造方法所用的压辊的结构示意图。
图中：100、反光焊带；101、第一分段；102、第二分段；110、第一反光面；120、第二反光面；130、第一连接面；140、第二连接面；150、上平面；160、下平面；170、基带；180、涂层；190、顶角；200、第一电池片；300、第二电池片；400、标记点；500、上压辊；600、下压辊；700、第一沟槽；800、第二沟槽。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图13，现对本发明提供的一种反光焊带进行说明。一种反光焊带，用于与相邻两电池片焊接，反光焊带100包括基带170及设置在基带170表面的涂层180；基带170包括第一分段101以及与第一分段101相连的第二分段102；第一分段101具有用于反射太阳光的第一反光面110以及用于与一个电池片顶面焊接的下平面160，第二分段102具有反射太阳光的第二反光面120以及用于与另一个电池片底面焊接的上平面150，第一反光面110和第二反光面120用于将太阳光直接或间接反射至电池片上。
本发明的反光焊带100包括基带170及设置在基带170表面的涂层180，基带170包括长度相同的第一分段101和第二分段102，相邻的两电池片分别为电池片串焊时相邻的两片电池片，分别为第一电池片200和第二电池片300，第一分段101与第二分段102相连，第一分段101具有用于反射太阳光的两个第一反光面110以及用于与第一电池片200正面焊接的下平面160，第二分段102具有反射太阳光的两个第二反光面120以及用于与第二电池片300背面焊接的上平面150；第一分段101的下平面160与第一电池片200正面焊接，第二分段102的上平面与第二电池片300背面焊接。
反光焊带100第一分段101的两个第一反光面110及第二分段102的两个第二反光面120，光线在照射到到第一反光面110及第二反光面120后，其反射光可以直接反射回电池表面或在组件的玻璃-空气界面发生全反射，重新反射回电池表面被电池再次利用，增加入射光的利用率，在电池表面激发更多的电子-空穴对，通过提高短路电流来提升组件功率；与主栅进行焊接的上平面150和下平面160均为平面，可保证反光焊带100与主栅的焊接强度；其次，反光焊带100具有周期长度，其焊接电池正主栅部分与焊接电池背主栅部分的截面呈对称设计，这样，可以实现焊接后，电池背面焊带和电池正面焊带有同样的反光效果。
本发明提供的一种反光焊带的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种反光焊带的截面为五边形，朝向阳光面的为两个反光面，水平放置时，这两个反光面与水平面呈特定角度，光线在照射到两个反光面后，其反射光可以直接反射回电池表面，或在组件的玻璃-空气界面发生全反射，重新反射回电池表面被电池再次利用，实现组件内部光路优化，增加电池正面和背面的光生电流，提升组件的输出功率。
作为本发明提供的一种反光焊带的一种具体实施方式，请参阅图1至图13，第一分段101为正五菱柱，第二分段102为倒立正五菱柱，第一反光面110具有两个，分别为正五菱柱的两顶面，所述第一反光面110通过第一连接面130与所述下平面160相连，第二反光面120具有两个，分别为倒立正五菱柱的两底面，所述第二反光面120通过第二连接面140与所述上平面150相连。
本实施例中，反光焊带100设计为五菱柱，第一分段101为正五菱柱，截面为正五边形，第二分段102为倒立正五菱柱，截面为倒五边形；第一分段101和第二分段102朝向阳光面的为第一反光面110和第二反光面120，反光焊带100焊接于电池片上水平放置时，第一反光面110和第二反光面120与水平面呈特定角度，光线在照射到第一反光面110和第二反光面120后，其反射光可以重新反射回电池表面被电池再次利用，可以使入射光直接反射到电池表面或在玻璃-空气界面发生全反射，增加入射光的利用率，在电池表面激发更多的电子-空穴对，通过提高短路电流来提升组件功率；与主栅进行焊接的上平面150和下平面160均为平面，可保证焊带与主栅的焊接强度，其次，反光焊带具有周期长度，其焊接电池正主栅部分与焊接电池背主栅部分的截面呈对称设计，这样，可以实现焊接后，电池背面的反光焊带100和电池正面的反光焊带100有同样的反光效果。
作为本发明提供的一种反光焊带的一种具体实施方式，请参阅图1至图13，第一反光面110通过第一连接面130与下平面160相连，第二反光面120通过第二连接面140与上平面150相连。
本实施例中，第一连接面130与第二连接面140使下平面160和上平面150的底面面积缩小，增加光伏电池的利用率。
作为本发明提供的一种反光焊带的一种具体实施方式，请参阅图1至图13，所述第一反光面110和所述第二反光面120的涂层180厚度小于5μm，所述下平面160和所述上平面150的涂层180厚度为15μm-25μm；第一连接面130和第二连接面140及下平面160和上平面150为焊接区，第一连接面130和第二连接面140的涂层180厚度也为15μm-25μm。
本实施例中，涂层180为锡层，基带170在制作好后，在其表面的镀锡工艺采用分段镀锡，在五菱柱反光焊带100的五个面中，第一反光面110和第二反光面120的锡层厚度控制在5μm之内，避免锡层过厚导致在化锡过程中破坏三角形貌，其余三个面的锡层厚度需要满足焊接要求，厚度范围为20μm±5μm；根据铜带的形貌设计，以及不同面的锡层厚度设计，焊带的最终成品后为周期长度设计，其周期尺寸与五边形铜带的周期尺寸相对应，其中一个周期长度的焊带包括两端对称的五菱柱的铜带。
作为本发明提供的一种反光焊带的一种具体实施方式，请参阅图3及至图13，第一反光面110与第二反光面120之间的夹角为顶角190，顶角标记为γ，即两个第一反光面110或两个第二反光面120之间的夹角为γ，γ的角度为钝角或锐角，γ的角度为钝角时，角度范围为120°-130°；γ的角度为锐角时，角度范围小于88°；γ角度的设计范围为120°≤γ≤130°或γ＜88°。
作为本发明提供的一种反光焊带的一种具体实施方式，请参阅图1至图13，基带170选用纯铜、铜银合金、铜铝合金、铜镍、高铜合金中的一种；涂层180选用锡铅合金、纯锡、纯银、锡铋合金、锡银合金、锡镍合金中的一种。
作为本发明提供的一种反光焊带的一种具体实施方式，请参阅图6及图7，第一分段101的起始点和第二分段102的结束点处设有标记点400，标记点400使用红外激光打标或机械打标。
本实施例中，在实际焊接过程中，为了使焊接设备有效的校准反光焊带100的周期位置，避免焊接过程中由于周期长度的误差累积导致反光焊带100在电池片上的位置出现错位，需要在反光焊带100上设计标记点400，其作用是在焊接设备每次拉伸剪切反光焊带100时都可以校准焊带位置，避免反光焊带100在电池片上发生错位。这个标记点400可以是红外激光工艺进行打标，也可以使用冲压模具进行冲压打标。
作为本发明提供的一种反光焊带的一种具体实施方式，请参阅图6及图7，标记点400的宽度与反光焊带100的宽度相同，标记点400的长度不大于2㎜；标记点400的宽度尺寸为反光焊带100的宽度，长度尺寸≤2mm。
请一并参阅图10至图13，现对本发明提供的一种光伏组件进行说明。一种光伏组件，包含多个光伏电池片，每片光伏电池片包括多组平行的以上任一项所述的反光焊带100；光伏组件为双玻组件或单玻透明背板组件；反光焊带100应用在双面光伏电池片上，其与电池正面焊接的部分和与电池背面焊接的部分的形貌呈对称设计，可同时实现双面入射光线的复用；另外，该反光焊带100作为平面的上平面150或下平面160均可以直接与电池的电极进行焊接，“面-面接触”可以更好的保证接触面的焊接强度。
本发明提供的一种光伏组件的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种光伏组件的焊带为反光焊带，反光焊带为五边体，朝向阳光面的为两个反光面，水平放置时，这两个反光面与水平面呈特定角度，光线在照射到两个反光面后，其反射光可以直接反射回电池表面，或在组件的玻璃-空气界面发生全反射，重新反射回电池表面被电池再次利用，实现组件内部光路优化，增加电池正面和背面的光生电流，提升组件的输出功率。
请一并参阅图14及图15，现对本发明提供的一种反光焊带的制造方法进行说明。一种反光焊带的制备方法，包括以下步骤：
获取长条状的初始基带170；
对初始基带170的表面进行轧制，使初始基带170成为具有多个第一分段101和多个第二分段102相互交错分布的轧制基带170；
裁剪轧制基带170，获取多条基带170；
通过镀锡工艺对基带170的表面进行镀锡处理。
在需要轧制基带170时，首先获取长条状的初始基带170，并对初始基带170的表面进行轧制，将初始基带170轧制成为具有多个第一分段101依次和多个第二分段102相互交错分布的轧制基带170，再将轧制基带170进行裁剪，获取多条基带，再通过镀锡工艺对基带170表面进行镀锡处理，或将轧制基带170先通过镀锡工艺进行镀锡处理，再进行裁剪。
在这里需要说明的是，焊带的镀锡工艺采用分段镀锡工艺，对应受光面，即第一反光面110和第二反光面120，其锡层厚度控制在5μm之内，保证焊带在化锡过程中不会破坏焊带角度，对应焊接面，即第一连接面130、第二连接面140、下平面160及上平面150的锡层厚度控制在20μm±5μm，保证焊带与电池焊点的可靠性。
本发明提供的一种反光焊带的制备方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种反光焊带的制备方法采对基带表面进行轧制，将基带轧制成长度相同且截面分别呈正五边形和倒五边形的两段；再通过镀锡工艺对基带的表面进行镀锡处理；方法简单，成本较低，反光焊带的截面为五边形，朝向阳光面的为两个反光面，水平放置时，这两个反光面与水平面呈特定角度，光线在照射到两个反光面后，其反射光可以直接反射回电池表面，或在组件的玻璃-空气界面发生全反射，重新反射回电池表面被电池再次利用，实现组件内部光路优化，增加电池正面和背面的光生电流，提升组件的输出功率。
作为本发明提供的一种反光焊带的制备方法的一种具体实施方式，请参阅图14及图15，对初始基带170的表现进行轧制采用压辊装置进行轧制，所述压辊装置包括机架、用于共同挤压轧制所述初始基带的上压辊500、下压辊600以及驱动所述上压辊500和所述下压辊600动作的驱动器，所述上压辊500和所述下压辊600转动设置于所述机架上，所述驱动器安装于所述机架上；
所述上压辊500的圆周设有轧制所述第一反光面110的第一沟槽700，所述下压辊600的圆周设有轧制所述第二反光面120的第二沟槽800，所述第一沟槽700与所述第二沟槽800交错对所述初始基带170的不同位置进行轧制成型。
本实施例中，上压辊500和下压辊600均为圆形压辊模具，在上压辊500和下压辊600的圆周上分别设计两段形貌沟槽：第一沟槽700为等腰三角形沟槽，第二沟槽800为等腰梯形沟槽；等腰三角形沟槽和等腰梯形沟槽的长度各占上压辊500和下压辊600的圆周的二分之一；等腰三角形沟槽的顶角190设计为120°≤γ≤130°或γ＜88°，等腰梯形沟槽的底角与等腰三角形沟槽的底角设计保持一致；在加工初始基带170的铜带时，上下使用同样的压辊，上压辊500和下压辊600的等腰三角形沟槽和等腰梯形沟槽的位置需要交错，上压辊500的等腰三角形沟槽段对应下压辊600的等腰梯形沟槽段，上压辊500的等腰梯形沟槽段对应下压辊600的等腰三角形沟槽段，这样作为初始基带170的圆形铜丝在经过两个压辊上下挤压加工后，出来的成品为两段相对称的五菱柱形铜带，第一分段101的截面为正五边形，第二分段102的截面为倒五边形。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种反光焊带，用于与相邻两电池片焊接，包括基带及设置在所述基带表面的涂层；其特征在于，所述基带包括第一分段以及与所述第一分段相连的第二分段；
所述第一分段具有用于反射太阳光的第一反光面以及用于与一个电池片顶面焊接的下平面，所述第二分段具有反射太阳光的第二反光面以及用于与另一个电池片底面焊接的上平面，所述第一反光面和所述第二反光面用于将太阳光直接或间接反射至电池片上。
2.如权利要求1所述的一种反光焊带，其特征在于，所述第一分段为正五棱柱，所述第二分段为倒立正五棱柱，所述第一反光面具有两个，且分别为所述正五棱柱的两顶面，所述第二反光面具有两个，且分别为所述倒立正五棱柱的两底面。
3.如权利要求2所述的一种反光焊带，其特征在于，所述第一反光面和所述第二反光面的涂层厚度小于5μm，所述下平面和所述上平面的涂层厚度为15μm-25μm。
4.如权利要求3所述的一种反光焊带，其特征在于，两个所述第一反光面及两个所述第二反光面之间的夹角为顶角，所述顶角的角度均为钝角或锐角；所述顶角的角度为钝角时，角度范围为120°-130°；所述顶角的角度为锐角时，角度范围小于88°。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种反光焊带，其特征在于，所述基带的材质选用纯铜、铜银合金、铜铝合金、铜镍、高铜合金其中的一种；所述涂层的材质选用锡铅合金、纯锡、纯银、锡铋合金、锡银合金、锡镍合金其中的一种。
6.如权利要求5所述的一种反光焊带，其特征在于，所述第一分段的起始点和所述第二分段的结束点处设有标记点，所述标记点使用红外激光打标或机械打标。
7.如权利要求6所述的一种反光焊带，其特征在于，所述标记点的宽度与所述反光焊带的宽度相同，所述标记点的长度2㎜。
8.一种光伏组件，包含多个光伏电池片，其特征在于，所述光伏电池片包括多组平行的权利要求1-7任一项所述的反光焊带；所述光伏组件为双玻组件或单玻透明背板组件。
9.一种如权利要求1-7任一项所述的反光焊带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取长条状的初始基带；
对所述初始基带的表面进行轧制，使所述初始基带成为具有多个所述第一分段和多个所述第二分段相互交错分布的轧制基带；
裁剪所述轧制基带，以获取多条所述基带；
通过镀锡工艺对所述基带的表面进行镀锡处理。
10.如权利要求9所述的一种反光焊带的制备方法，其特征在于，所述对所述初始基带的表面进行轧制采用压辊装置进行操作，所述压辊装置包括机架、用于共同挤压轧制所述初始基带的上压辊、下压辊以及驱动所述上压辊和所述下压辊动作的驱动器，所述上压辊和所述下压辊转动设置于所述机架上，所述驱动器安装于所述机架上；
所述上压辊的圆周设有轧制所述第一反光面的第一沟槽，所述下压辊的圆周设有轧制所述第二反光面的第二沟槽，所述第一沟槽与所述第二沟槽交错对所述初始基带的不同位置进行轧制成型。
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