CN111739978A - 太阳能电池制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能电池制造方法，包括如下步骤：将多个电池片串联形成电池串。在平整的垫片上对多个所述电池串进行间隔排列。通过汇流带将多个所述电池串焊接以连接形成电池组件。及将所述电池组件放置在通过玻璃板承载的胶膜上。将电池串直接放置在平整的垫片上进行间隔排列以实现排版，由于垫片的表面是平整的，使得承载在垫片表面的电池串不会产生倾斜和翘曲，从而能够快速调定电池串之间的间距，保证电池串的排版精度，消除排版过程的反复调试，提高电池串的排版效率。垫片还具有一定的刚性和硬度，即垫片难以在外力的作用下产生形变，从而消除电池串因受垫片形变的影响而产生的移位，这同样能保证电池串的排版精度和效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种太阳能电池制造方法。
背景技术
太阳能发电有两种方式，一种是光-热-电转换方式；另一种是光-电直接转换方式。其中，光-电直接转换方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光-电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池，这是其它电源无法比拟的。
在太阳能电池制造的过程中，通常先将多个电池片焊接形成电池串，然后将电池串进行排版，使得多个电池串之间以设定的间距进行排列；再将排版后的电池串通过汇流带进行焊接。但是，对于传统的制造方法，电池串排版过程都还是在原有的玻璃板承载的胶膜(如EVA或PVB胶膜等)上进行抓取和放置，由于胶膜会有不平整，一般难以保证电池串之间排版的精度，即难以保证电池串之间以准确的间距进行排列；同时，排版完成之后的电池串容易在输送过程中产生移位，从而破坏电池串之间业已排定的间距，影响排版的稳定性，因此需要对电池串进行重新排版以满足加工要求，从而影响整个太阳能电池制造的工作效率。
发明内容
本发明解决的一个技术问题是如何提高太阳能电池的组装效率。
一种太阳能电池制造方法，包括如下步骤：
将多个电池片串联形成电池串；
在平整的垫片上对多个所述电池串进行间隔排列；
通过汇流带将多个所述电池串焊接以连接形成电池组件；及
将所述电池组件放置在通过玻璃板承载的胶膜上。
在其中一个实施例中，在多个所述电池串进行间隔排列之后，将相邻两个所述电池串进行固定以使两者之间的间距保持恒定。
在其中一个实施例中，通过胶带将将相邻两个所述电池串进行固定。当电池串通过胶带固定之后，在垫片承载电池串输送转移的过程中，即便在有外力作用在电池串的情况下，由于胶带的固定作用，即便排版确定后的所有电池串作为一个整体将产生一定程度的移位，但是，任一两个电池串之间不会产生相对移位，从而保证任一两个电池串之间的间距保持恒定，即确保排版的稳定性。当电池串输送至焊接工位后，由于焊接压头跟汇流带与互联条的交叉连接点形成一一对应关系，将使得焊接压头精确对准汇流带与互联条之间的交叉连接点，保证焊接压头位于汇流带与互联条交叉连接点的正上方，当焊接压头垂直向下靠近汇流带与互联条的交叉连接点运动时，将使得焊接压头准确抵压该交叉连接点，从而汇流带与互联条施加一定的压力，便于在该交叉连接点处实现汇流带与互联条之间的焊接连接。
在其中一个实施例中，对于同一个电池串，通过互联条将多个所述电池片进行焊接连接。
在其中一个实施例中，使所述互联条的两端均悬置在所述电池片的轮廓之外。
在其中一个实施例中，使所述电池片位于所述互联条的同一侧。
在其中一个实施例中，所述互联条和所述汇流带均为镀锡铜带。
在其中一个实施例中，所述汇流条位于所述电池片的轮廓之外而与所述互联条焊接连接。
在其中一个实施例中，通过所述平整的垫片将间隔排列的所述电池串输送至焊接工位以焊接形成电池组件，并通过所述平整的垫片将所述电池组件从所述焊接工位输送至其它工位。
在其中一个实施例中，所述平整的垫片采用金属材料制成。
本发明的一个实施例的一个技术效果是：将电池串直接放置在平整的垫片上进行间隔排列以实现排版，由于垫片的表面是平整的，使得承载在垫片表面的电池串不会产生倾斜和翘曲，从而能够快速调定电池串之间的间距，保证电池串的排版精度，消除排版过程中的反复调试，提高电池串的排版效率。同时，垫片还具有一定的刚性和硬度，即垫片难以在外力的作用下产生形变，从而消除电池串因受垫片形变的影响而产生的移位，这同样能保证电池串的排版精度和效率。
附图说明
图1为一实施例提供的太阳能电池制造方法的流程框图；
图2为一实施例提供的太阳能电池的电池组件的俯视结构示意图；
图3为一实施例提供的太阳能电池的电池组件的侧视结构示意图；
图4为一实施例提供的太阳能电池中玻璃板承载胶膜的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
参阅图1、图2和图4，本发明一实施例提供的太阳能电池制造方法主要包括如下步骤：S310，首先将多个电池片110串联形成电池串101。S320，然后在平整的垫片上对多个电池串101进行间隔排列。S330，接着通过汇流带130将多个电池串101焊接以连接形成电池组件100。S340，再将电池组件100放置在通过玻璃板210承载的胶膜220上。
参阅图1、图2和图3，在一些实施例中，对于太阳能电池，在结构上，电池串101包括多个电池片110，每个电池串101所包括的电池片110的数量是相等的。对于同一个电池串101，所有的电池片110通过互联条120进行焊接连接，即通过互联条120将多个电池片110进行串联连接，同一个电池串101中的电池片110沿纵向间隔排列。互联条120可以采用镀锡铜带，即互联条120采用镀锡铜材料制成。互联条120沿纵向延伸，同一个电池串101中的互联条120的数量可以为多个，多个互联条120沿横向间隔设置，且多个互联条120之间相互平行。
多个互联条120将电池片110串联后，互联条120的两端悬置在所述电池片110的轮廓之外，从图2中的视角观察，即互联条120的上端位于电池串101最上端的电池片110的轮廓之外，互联条120的下端位于电池串101最下端的电池片110的轮廓之外。因此，在纵向上，互联条120的总长度大于多个电池的总长度。
汇流带130可以采用镀锡铜带，即汇流带130也可以采用镀锡铜材料制成。汇流带130横向设置，当电池串101形成后，将多个电池串101沿横向间隔排列，即将电池串101进行排版，任意相邻连个电池串101之间的间距可以相等，例如任意相邻连个电池串101之间的间距可以为3mm，当然，根据实际情况的需要，任意相邻连个电池串101之间的间距还可以为4mm、5mm或6mm等，或者小于3mm。汇流带130位于电池片110的轮廓之外，在同一个太阳能电池上，汇流带130的数量可以为两个，其中一个汇流带130位于太阳能电池的上端，该上端的汇流带130与位于上端电池片110轮廓之外的部分焊接连接；另外一个汇流带130位于太阳能电池的下端，该下端的汇流带130与位于下端电池片110轮廓之外的部分焊接连接。当然，汇流带130的数量还可以大于两个。
因此，通过汇流带130与互联条120的焊接连接，可以实现电池串101之间的焊接连接，从而将电池串101形成一个电池组件100。在电池组件100内，同一个汇流带130与全部电池串101上的互联条120的端部相互串联。
同时参阅图2和图4，当电池组件100组装完成后，还提供面盖、底板和胶膜220，胶膜220的数量可以为两个，两个胶膜220分别记为第一胶膜和第二胶膜，面盖和底板两者均可以是玻璃板210。例如，第一胶膜贴附在底板上，电池组件100的背面贴附在第一胶膜上，第二胶膜贴附在面盖上，电池组件100的正面贴附在第二胶膜上，使得电池组件100夹置在面盖和底板之间，实际上，底板、第一胶膜、电池组件100、第二胶膜和面盖五者相互层叠设置。玻璃板210可以采用普通强度的玻璃，还可以采用强度较高的钢化玻璃等。因此，对于太阳能电池，在结构上主要包括底板、第一胶膜、电池组件100、第二胶膜和面盖。胶膜220可以采用EVA胶膜、PVB胶膜或者其他封装材料。
在电池组件100的制作过程中，若将电池串101直接放置在胶膜220上进行排版，由于胶膜220材质较软，使得胶膜220的表面不平整，因此，承载在胶膜220表面上的电池串101将跟随该表面产生倾斜或翘曲，使得难以保证相邻两个电池串101之间的间距，导致相邻两个电池串101之间的间距难以满足设计要求。在相邻两个电池串101之间的间距无法满足设计要求的情况下，由于焊接机构上的焊接压头150的数量为多个，多个焊接压头150间隔设置，即多个焊接压头150之间的间距是固定的，无法根据电池串101之间的间距进行适时调整。
在焊接过程中，需要采用焊接压头150对汇流带130与互联条120之间的交叉连接点131施加一定的压力，使得汇流带130与互联条120相互挤压以便在该交叉连接点131形成有效焊接关系。焊接压头150跟汇流带130与互联条120之间的交叉连接点131形成一一对应关系，即焊接压头150的数量等于汇流带130与互联条120之间的交叉连接点131的数量，由于汇流带130的相对位置是固定不变的，同时，多个焊接压头150之间的间距同样是固定不变的，假如相邻两个电池串101之间的间距大于设定间距时，将使得其中部分焊接压头150难以对准汇流带130与互联条120之间的交叉连接点131，即焊接压头150无法位于汇流带130与互联条120交叉连接点131的正上方，使得接压头无法对交叉连接点131进行压紧，从而导致无法对汇流带130与互联条120进行有效焊接连接。同样地，假如相邻两个电池串101之间的间距小于设定间距时，同样将导致焊接压头150难以对准汇流带130与互联条120之间的交叉连接点131，从而无法对汇流带130与互联条120进行有效焊接连接。即便在保证相邻两个电池串101之间的间距等于设定间距而符合排版要求时，由于需要进行大量的试错和调试工作，这样无疑会降低电池串101的排版工作效率。
并且，当将电池串101直接放置在胶膜220上排版完成后，需要将排版完成后的电池串101输送至焊接工位，以便将多个电池串101焊接形成电池组件100。但是，在输送电池串101的过程中，电池串101因晃动而会产生不同程度的移位，从而改变相邻两个电池串101之间已排定的间距，即影响排版的稳定性。当间距改变的电池串101输送至焊接工位焊接时，必然会使得焊接压头150难以对准汇流带130与互联条120之间的交叉连接点131，从而无法对汇流带130与互联条120进行有效焊接连接。因此，需要对电池串101的间距进行重新调整，这样无疑会增加额外的重新排版时间，从而影响太阳能电池制造的工作效率。
参阅图2、图3和图4，对于上述实施例中的太阳能电池制造方法，一方面，将电池串101直接放置在平整的垫片上进行排版，垫片采用金属材料制成，故垫片同时还具有一定的刚度。因此，垫片的表面是平整的，使得承载在垫片表面的电池串101不会产生倾斜和翘曲，从而能够快速调定电池串101之间的间距，保证电池串101的排版精度，消除排版过程的反复调试，提高电池串101的排版效率。同时，由于垫片具有一定的硬度，即垫片难以在外力压力的作用下产生形变，从而消除电池串101因受垫片形变的影响而产生的移位，这同样能保证电池串101的排版精度和工作效率。
另一方面，当电池串101在垫片上的间距调定而实现排版完成之后，将相邻两个电池串101进行固定，从而使得相邻两个电池串101之间的间距保持恒定，通常地，采用胶带140将相邻两个电池串101胶接连接而进行有效固定。当电池串101通过胶带140绑定之后，在垫片承载电池串101输送转移的过程中，在有外力作用在电池串101的情况下，由于胶带140的固定作用，即便排版确定后的所有电池串101作为一个整体将产生一定程度的移位，但是，任一两个电池串101之间不会产生相对移位，从而保证任一两个电池串101之间的间距保持恒定，即确保排版的稳定性。当电池串101输送至焊接工位后，由于焊接压头150跟汇流带130与互联条120的交叉连接点131形成一一对应关系，将使得焊接压头150精确对准汇流带130与互联条120之间的交叉连接点131，保证焊接压头150位于汇流带130与互联条120交叉连接点131的正上方，当焊接压头150垂直向下靠近汇流带130与互联条120的交叉连接点131运动时，将使得焊接压头150准确抵压该交叉连接点131，从而汇流带130与互联条120施加一定的压力，便于在该交叉连接点131处实现汇流带130与互联条120之间的焊接连接。
因此，通过采用胶带140将电池串101进行固定，使得相邻任一相邻两个电池串101之间不会因外力的作用而改变两者之间的间距，确保电池串101排版的稳定性，以便后续对汇流带130与互联条120进行有效焊接。同时，也消除了初次排版之后因输送过程中移位而导致的再次排版，防止再次排版所产生的额外工作量和工作时间，从而在保证加工质量的基础上提高整个太阳能电池的加工效率。通过提高加工效率，一是可以满足太阳能电池制造的产能要求，二是可以提高太阳能电池的规模化生产水平，从而降低单个太阳能电池的生产制造成本，进而提高太阳能电池的市场竞争力。
在太阳能电池的制造过程中，当采用互联条120将多个电池片110焊接形成电池串101时，可以使得所有电池片110位于互联条120的同一侧。这样可以降低互联条120在电池片110上的布设时间，也使得可以在电池片110的同一侧对互联条120进行焊接，提高焊接的方便性和焊接效率，从而提高电池串101的加工效率。并且也能降低互联条120的破碎比例，提高互联条120与电池片110之间的焊接质量，并使得电池串101具有良好的外观一致性。
在太阳能电池的制造过程中，当电池串101生产制造完成之后，第一步，提供平整的垫片，采用机械手抓取电池串101，并将电池串101放置在该平整的垫片上，并对电池串101进行精确排版，使得电池串101之间的间距等于设定间距。机械手可以采用六轴机械手等，机械手可以通过真空吸附的方式对电池串101进行抓取，也可以采用夹持的方式对电池串101进行抓取。
第二步，通过设备将电池串101之间采用胶带140进行固定，以使得相邻两个电池串101之间间距始终保持恒定。
第三步，通过平整的垫片承载排版后的电池串101输送至焊接工位，使得电池串101上的互联条120与焊接工位上的汇流带130相互接触，即互联条120和汇流带130之间形成交叉连接点131，驱动焊接压头150垂直向下靠近交叉连接点131运动直至与该交叉连接点131相抵压，然后对交叉连接点131进行焊接，以使得互联条120和汇流带130两者焊接连接，从而将电池串101焊接形成电池组件100。
第四步，再次通过平整的垫片将焊接好的电池组件100输送至下一个工位，然后通过机械手将电池组件100放置在通过玻璃板210承载的胶膜220上，以便后续将电池组件100与其它构件组装形成完成的太阳能电池，最后完成太阳能电池的下料。
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)
1.一种太阳能电池制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
将多个电池片串联形成电池串；
在平整的垫片上对多个所述电池串进行间隔排列；
通过汇流带将多个所述电池串焊接以连接形成电池组件；及
将所述电池组件放置在通过玻璃板承载的胶膜上。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池制造方法，其特征在于，在多个所述电池串进行间隔排列之后，将相邻两个所述电池串进行固定以使两者之间的间距保持恒定。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池制造方法，其特征在于，通过胶带将将相邻两个所述电池串进行固定。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池制造方法，其特征在于，对于同一个电池串，通过互联条将多个所述电池片进行焊接连接。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池制造方法，其特征在于，使所述互联条的两端均悬置在所述电池片的轮廓之外。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池制造方法，其特征在于，使所述电池片位于所述互联条的同一侧。
7.根据权利要求4所述的太阳能电池制造方法，其特征在于，所述互联条和所述汇流带均为镀锡铜带。
8.根据权利要求4所述的太阳能电池制造方法，其特征在于，所述汇流条位于所述电池片的轮廓之外而与所述互联条焊接连接。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池制造方法，其特征在于，通过所述平整的垫片将间隔排列的所述电池串输送至焊接工位以焊接形成电池组件，并通过所述平整的垫片将所述电池组件从所述焊接工位输送至其它工位。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池制造方法，其特征在于，所述平整的垫片采用金属材料制成。
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