CN112670376B - 太阳能电池片的连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池片的连接方法，包括如下步骤：1）平铺带多组下金属线的下透明膜；2）在每组下金属线上铺设电池片；3）在每个下串接区上设置导电连接件；4）平铺带多组上金属线的上透明膜；各组上金属线分别铺设在对应的电池片上；使导电连接件与对应的上串接区、下串接区电连接。本发明能降低太阳能电池片表面栅线，降低成本；本发明能降低电池片表面金属对光的遮挡，提升组件功率；本发明能实现晶硅太阳能组件生产过程中电池片之间的快速连接，提升组件的制程速度；本发明能提升不同规格电池/组件的切换速度，降低组件运营成本。

Description

太阳能电池片的连接方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池片的连接方法。

背景技术

晶体硅光伏组件传统工艺中，使用镀锡铜带（焊带）分别焊接在相邻两片电池片的正面和背面，实现电池片之间的电路串联，一般需要使用串焊机对电池片逐片焊接，形成电池串，再将电池串有顺序的铺开、排列在两层绝缘胶膜之间，上下胶膜之外再设置玻璃或背板与外界环境隔绝，起到保护电池片的作用。

在两片电池片实现串联的过程中，焊带的一头在第一片电池片的正面，另一头在第二片电池片的背面。焊带需要逐段截断，电池片的连接效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池片的连接方法，包括如下步骤：

1）平铺带多组下金属线的下透明膜，该多组下金属线粘接在下透明膜的顶面，该多组下金属线沿左右方向间隔排列；同一组的下金属线都沿左右方向延伸，且同一组的下金属线沿前后方向间隔排列；

2）在每组下金属线上铺设电池片，且使电池片与其所在一组下金属线电连接，形成沿左右方向间隔排列的多个电池片；各电池片的左端悬置于该电池片所在一组下金属线的左侧，且各电池片的左端不与左侧相邻的一组下金属线接触；各电池片的右端位于该电池片所在一组下金属线的右端左侧；以各组下金属线位于其上电池片右侧的区域，为下串接区；

3）在每个下串接区上设置导电连接件，且导电连接件左端不与左侧相邻的电池片电连接，导电连接件的右端不与右侧相邻的电池片电连接；

4）平铺带多组上金属线的上透明膜，该多组上金属线粘接在上透明膜的底面，该多组上金属线沿左右方向间隔排列；同一组的上金属线都沿左右方向延伸，且同一组的上金属线沿前后方向间隔排列；

上透明膜上的多组上金属线与沿左右方向间隔排列的多个电池片一一对应，各组上金属线分别铺设在对应的电池片上，且使电池片与对应的一组上金属线电连接；各组上金属线的左端悬置于该组上金属线所在电池片的左侧，且各组上金属线的左端不与左侧相邻的电池片接触；各组上金属线的右端位于该组上金属线所在电池片的右端左侧；以各组上金属线位于其下电池片左侧的区域，为上串接区；

上串接区与下串接区一一对应；上串接区铺设在对应下串接区的导电连接件上，且使导电连接件与对应的上串接区、下串接区电连接。

优选的，所述多组下金属线沿左右方向等间隔排列，同一组的下金属线沿前后方向等间隔排列；

所述多个电池片沿左右方向等间隔排列；

所述多组上金属线沿左右方向等间隔排列，同一组的上金属线沿前后方向等间隔排列。

优选的，所述上透明膜和下透明膜为EVA膜。

优选的，所述上金属线和下金属线的截面形状为三角形，且三角形的顶角小于90度（优选为30～60度），三角形的底边边长为0.05～0.2mm。

优选的，所述上金属线和下金属线选用铜线或铝线。

优选的，所述上金属线和下金属线的表面镀有抗氧化金属反射层。

优选的，所述抗氧化金属反射层采用银或锡。

优选的，所述电池片与其所在一组下金属线通过导电胶或导电胶带形成电连接；

所述电池片与对应的一组上金属线通过导电胶或导电胶带形成电连接。

优选的，所述导电连接件的左端和右端分别覆盖有绝缘层。

优选的，所述导电连接件通过焊接、导电胶或导电胶带与对应的上串接区、下串接区形成电连接。

优选的，所述导电连接件的顶面设有三角锯齿结构，且锯齿的顶角为90～140度。

本发明的优点和有益效果在于：

本发明采用比常规工艺更细小、数量更多的金属线代替传统焊带收集、传输电流，当金属线（上金属线）数量增加到一定的程度，电池片金属化可以不再设计细栅。金属线（上金属线、下金属线）截面优选三角形结构，便于将直射到金属线表面的光反射到电池片表面；金属线优选铜线、铝线等；为防止金属线氧化，降低电池片反射率，可以选择在金属线表面镀一层抗氧化且反射率较高的金属层，优选为银、锡等；金属线截面顶角大小需小于90°，优选为30°～60°，底边长为0.05～0.2mm。与常规连接工艺不同，电池正、背面金属线（上金属线、下金属线）为不连续的，将电池片正、背面的金属线分为独立的两部分，分别按一定长度、一定数量、一定间距均匀的粘结在两张膜层（上透明膜、下透明膜）上。金属线数量决定于电池片表面横向电阻，一般为70～130根不等；金属线的间距决定于金属线的数量和电池片宽度，金属线长度决定于电池片长度和电池片间距。金属线与电池片之间通过导电胶、导电胶带或其它导电粘结材料连接，实现金属线与电池片的连接固定和电流传输的双重作用。在组件中的电池片串联连接时，上下膜（上透明膜、下透明膜）粘接着上下金属线分别与电池片的正背面连接，在电池片间隙位置通过导电连接件实现上下金属线的电连接，从而实现电池片的串联。导电连接件本身是导电体，导电连接件左右两端使用绝缘层覆盖避免短路，导电连接件与上下金属线之间通过焊接、导电胶、导电胶带或其它方式连接，优选接触电阻更小的焊接方式。在组件中，从上至下的材料顺序依次为钢化玻璃、EVA、上金属线、电池片和导电连接件、下金属线、EVA、背板或钢化玻璃。

金属线与电池片的连接，不同的电池片有不同的实现方式，对于表面存在绝缘层的太阳能电池（如PERC、PERT、BSF等电池），粘接的方式无法直接在电池片表面形成通路，需要印刷宽度比金属线小的银栅线，经过烧结穿透绝缘层，再通过导电胶、导电胶带等材料将金属线粘接在银栅线上，形成通路；对于表面可以导电的太阳能电池（如HJT等），无需烧结，金属线直接通过导电胶或导电胶带等粘接在电池片表面。

金属线尺寸细小，相邻电池片上下金属线串联难度大，上下金属线（下金属线、上金属线）之间的导电连接件，主要为了降低相邻电池片之间串联难度，导电连接件位置在电池片与电池片的间隙中。导电连接件上表面为三角微锯齿结构，顶角角度在90°～140°，用于将照射到部件上的太阳光反射后在玻璃的空气界面形成全反射，返回到电池片表面，被电池片捕捉吸收，提升组件效率。

本发明还具有如下特点：

①本发明的电池片可不再使用银栅线或者使用更少的银栅线，对于常规电池，银在电池片的成本中占比较大，且随着光伏市场越来越大，银的消耗量也越来越大，银浆价格会提高，降低银浆的使用量或者不使用银浆，可以降低电池和组件成本，零银耗也是光伏发展的目标之一；

②本发明的电池片可没有细栅，而是使用一定结构的金属线，如三角结构，增加金属线上光的二次利用，可以降低电池片表面金属对光的实际遮挡，遮挡掉的光越少，也就是电池片接收到的光越多，电池组件的输出功率和发电就越高；

③本发明组件中所有的上金属线粘接在一整块透明膜上，所有下金属线粘接在另一整块透明膜上， 并非一片电池的金属线对应一小块膜；电池片与金属线连接，电池片上、下金属线独立分开；金属线上下独立，分别固定在一层薄膜上，通过层叠的方式将各个部件耦合连接在一起，可省去电池片一片一片的焊接、成串后按顺序平铺的过程，简化了整个制程工艺，缩短了制程时间，提升制程速度，同时也只需求更少、更简单的设备；

④在光伏组件生产过程中，一般需要经常按照订单对各种规格电池、各种规格组件进行切换，比如更换不同尺寸或不同主栅数的电池，需要对焊接机进行调整及调试，有时更需要更换多个部件，焊接设备多，耗时长。使用本发明的方案，只需要调整金属线的长度、数量和位置，也就是只需要更换组件辅材即可完成切换，节约时间、人力成本。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明具体实施的技术方案是：

一种太阳能电池片的连接方法，包括如下步骤：

1）平铺带多组下金属线的下透明膜，该多组下金属线粘接在下透明膜的顶面，该多组下金属线沿左右方向等间隔排列；同一组的下金属线都沿左右方向延伸，且同一组的下金属线沿前后方向等间隔排列；

2）在每组下金属线上铺设电池片，且使电池片与其所在一组下金属线电连接，形成沿左右方向等间隔排列的多个电池片；各电池片的左端悬置于该电池片所在一组下金属线的左侧，且各电池片的左端不与左侧相邻的一组下金属线接触；各电池片的右端位于该电池片所在一组下金属线的右端左侧；以各组下金属线位于其上电池片右侧的区域，为下串接区；

3）在每个下串接区上设置导电连接件，且导电连接件左端不与左侧相邻的电池片电连接，导电连接件的右端不与右侧相邻的电池片电连接；

4）平铺带多组上金属线的上透明膜，该多组上金属线粘接在上透明膜的底面，该多组上金属线沿左右方向等间隔排列；同一组的上金属线都沿左右方向延伸，且同一组的上金属线沿前后方向等间隔排列；

上透明膜上的多组上金属线与沿左右方向等间隔排列的多个电池片一一对应，各组上金属线分别铺设在对应的电池片上，且使电池片与对应的一组上金属线电连接；各组上金属线的左端悬置于该组上金属线所在电池片的左侧，且各组上金属线的左端不与左侧相邻的电池片接触；各组上金属线的右端位于该组上金属线所在电池片的右端左侧；以各组上金属线位于其下电池片左侧的区域，为上串接区；

上串接区与下串接区一一对应；上串接区铺设在对应下串接区的导电连接件上，且使导电连接件与对应的上串接区、下串接区电连接。

更具体的：

上透明膜和下透明膜可采用EVA膜。

上金属线和下金属线可选用铜线或铝线；上金属线和下金属线的截面形状优选为三角形，且三角形的顶角小于90度（优选为30～60度），三角形的底边边长为0.05～0.2mm。

上金属线和下金属线的表面可镀有抗氧化金属反射层；抗氧化金属反射层可采用银或锡。

电池片与其所在一组下金属线可通过导电胶或导电胶带形成电连接；

电池片与对应的一组上金属线可通过导电胶或导电胶带形成电连接。

导电连接件的左端和右端可分别覆盖有绝缘层。

导电连接件可通过焊接、导电胶或导电胶带与对应的上串接区、下串接区形成电连接。

导电连接件的顶面可设有三角锯齿结构，且锯齿的顶角为90～140度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.太阳能电池片的连接方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）平铺带多组下金属线的下透明膜，该多组下金属线粘接在下透明膜的顶面，该多组下金属线沿左右方向等间隔排列；同一组的下金属线都沿左右方向延伸，且同一组的下金属线沿前后方向等间隔排列；下透明膜为EVA膜；下金属线选用铝线；下金属线的表面镀有抗氧化金属反射层，抗氧化金属反射层采用银或锡；下金属线的截面形状为三角形，且三角形的顶角小于90度，三角形的底边边长为0.05～0.2mm；

2）在每组下金属线上铺设电池片，且使电池片与其所在一组下金属线通过导电胶带形成电连接，形成沿左右方向等间隔排列的多个电池片；各电池片的左端悬置于该电池片所在一组下金属线的左侧，且各电池片的左端不与左侧相邻的一组下金属线接触；各电池片的右端位于该电池片所在一组下金属线的右端左侧；以各组下金属线位于其上电池片右侧的区域，为下串接区；

3）在每个下串接区上设置导电连接件，且导电连接件左端不与左侧相邻的电池片电连接，导电连接件的右端不与右侧相邻的电池片电连接；导电连接件的左端和右端分别覆盖有绝缘层；导电连接件的顶面设有三角锯齿结构，且锯齿的顶角为90～140度；

4）平铺带多组上金属线的上透明膜，该多组上金属线粘接在上透明膜的底面，该多组上金属线沿左右方向等间隔排列；同一组的上金属线都沿左右方向延伸，且同一组的上金属线沿前后方向等间隔排列；上透明膜为EVA膜；上金属线选用铝线；上金属线的表面镀有抗氧化金属反射层，抗氧化金属反射层采用银或锡；上金属线的截面形状为三角形，且三角形的顶角小于90度，三角形的底边边长为0.05～0.2mm；

上透明膜上的多组上金属线与沿左右方向等间隔排列的多个电池片一一对应，各组上金属线分别铺设在对应的电池片上，且使电池片与对应的一组上金属线通过导电胶带形成电连接；各组上金属线的左端悬置于该组上金属线所在电池片的左侧，且各组上金属线的左端不与左侧相邻的电池片接触；各组上金属线的右端位于该组上金属线所在电池片的右端左侧；以各组上金属线位于其下电池片左侧的区域，为上串接区；

上串接区与下串接区一一对应；上串接区铺设在对应下串接区的导电连接件上，且使导电连接件通过导电胶带与对应的上串接区、下串接区形成电连接。