CN113675281A - 一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，包括电池片，其特征在于：所述电池片上设置有九根主栅，若干所述电池片在沿主栅的横向及纵向方向上串联成电池组，所述电池组的两端连接有汇流条，所述电池片的上方设置有玻璃，所述玻璃与电池片相邻的一面镀膜，所述该镀膜面可反射光线，所述电池片和玻璃中间设置有抗PID层，所述主栅间固定连接有焊带，所述焊带设置为不规则形状，所述焊带的表面可对照射光源进行偏转反射，所述电池片的下方设置有背面玻璃，所述背面玻璃与电池片之间设置有EVA层，所述焊带的宽度均低于0.5mm，所述焊带原材料中的金属比例下降，本发明，具有提高组件功率和降低度电成本的特点。

Description

一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法
技术领域
本发明涉及光伏组件技术领域，具体为一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法。
背景技术
根据IRENA最新统计，全球光伏发电平均度电成本仍高于传统化石燃料，高效组件技术百家齐放，目前仅多主栅半片技术实现大规模化量产，虽然提升组件功率10-15W，但是产生的收益仍无法满足市场降本需求。因而降低单瓦材料封装成本可有效降低组件成本，从而促进光伏发电平价上网。
166大硅片具有独特优势：一是兼容性好，与多主栅半片、叠瓦、拼片等组件技术兼容；二是大幅提升组件功率12W-100W，显著降低电池及组件端制造及非硅成本，同时有效降低电站系统投入和度电成本，因而迅速成为市场主流。因此，设计提高组件功率和降低度电成本的一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，包括电池片，其特征在于：所述电池片上设置有九根主栅，若干所述电池片在沿主栅的横向及纵向方向上串联成电池组，所述电池组的两端连接有汇流条，所述电池片的上方设置有玻璃，所述玻璃与电池片相邻的一面镀膜，所述该镀膜面可反射光线。
根据上述技术方案，所述电池片和玻璃中间设置有抗PID层，所述主栅间固定连接有焊带，所述焊带设置为不规则形状，所述焊带的表面可对照射光源进行偏转反射。
根据上述技术方案，所述电池片的下方设置有背面玻璃，所述背面玻璃与电池片之间设置有EVA层。
根据上述技术方案，所述焊带的宽度均低于0.5mm，所述焊带原材料中的金属比例下降，所述焊带的内部设置有导电基带，所述导电基带成分为纯铜，所述导电基带的外部涂覆有合金浸涂液，所述合金浸涂液为锡、铋、镍、镓、铬混合加热至熔融状态制得，其中铋占5～10％、镍占0.05～0.3％、铬占0.05～0.3％、钾占0.05～0.3％，其余为镍。
根据上述技术方案，所述制备方法包括以下步骤：
S1：电池片分选，分选外观合格的电池片，将颜色一致、效率相同的电池片分为一块组件所需的数量；
S2：划片，将选出的电池投入激光划片机中进行切片处理；
S3：焊接，将做过划片处理的多主栅半片电池按操作规程投入全自动多主栅电池串焊机进行串焊操作；
S4：汇流条焊接，焊接好电池串的半成品组件流入全自动汇流条焊接机进行汇流条焊接，进而避免人为操作导致的不良效果；
S5：层叠，按顺序铺设玻璃、抗PID层、电池片、EVA层、背面玻璃后，流入下道工序层压；
S6：层压，叠层出来的组件使用封边胶带进行封边后使，在层压机台上装上层压工装后自动流入光伏太阳能组件层压机进行层压；
S7：装框，将层压好的组件用边框组装起来，安装半片组件专用接线盒，制得电池组件；
S8：包装，与现有方法一样，进行包装盒安装，引线并固定，之后得到产品；
S9：将产品进行抗PID衰减测试、IEC61215及IEC61730组件测试。
根据上述技术方案，所述S2包括以下步骤：
S21：选择合适的激光划片机；
S22：将电池片放置于激光划片机的操作台上，先对其进行扫描，随后借助终端输入的数据对电池片进行激光划片，以保证划片良品率。
根据上述技术方案，所述S3包括以下步骤：
S31：选择合适的高精度串焊机；
S32：串焊机对电池片进行影像识别，之后定位到电池片的连接处进行焊接，焊带选型并设计，焊接形成的焊带可根据光线反射率最大化要求进行不同形状设计，从而形成电池组件；
S33：在焊带的焊接过程中，在已焊接的焊带表面涂覆一层反光层。
根据上述技术方案，所述S6包括以下步骤：
S61：将按顺序铺设的玻璃、抗PID层、电池片、EVA层、背面玻璃流入到层压机上；
S62：使用封边胶带，对顺序铺设的组件进行位置固定，使得组件在流水线上传输时不会发生相对位移；
S63：进行层压加框，使得组件在层压过程中将组件中的气泡完全排除，提高良品率。
根据上述技术方案，所述焊带的制备方法包括以下步骤：
S321：将稀土元素钇加热至熔融状态，制得钇浸涂液，将导电基带于钇浸涂液中滚动一周后转移至真空环境中，冷却至室温，真空度为0.005～0.015Pa，制得复合导电基带；
S322：将合金浸涂液涂覆在复合导电基带铜带，冷却至室温、收料，得焊带。
根据上述技术方案，所述封边胶带为耐高温、高粘度材料制成，主栅设计为更细更窄，所述主栅间的栅线间距减小至原本的一半以上。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，
(1)通过设置有焊带，此焊带采用不规则形状，将照射到焊带上的光源进行角度偏转后反射，使反射出去的光线通过镀膜玻璃的多重反射后最终到达电池表面，增加电池对光源的吸收，不规则焊带的设计可以有效降低其对光线的遮光率，同时利用凹凸面特点对光源进行反射率最大化，从而使更多的光线反射到电池片上；
(2)通过设置有背面玻璃，双面双玻组件采用背面玻璃代替传统的封装背板，玻璃的透水率几乎为零，其耐候性、腐蚀性超过任何一种已知的塑料，使用玻璃则一劳用逸的解决了组件的耐候问题，也随便结束了PVF和PVDF哪个更耐候的争端，更不用提耐候性、阻水性差的PET背板、涂覆型背板以及其他低端背板，玻璃的耐磨性非常好，解决了在野外的耐风沙问题，玻璃的绝缘性优于背板，其使双玻组件可以满足更高的系统电压，以节省整个电站的系统成本，同时双玻组件的防火等级由普通的晶硅组件C级升级到A级，使其更适合于居民住宅，化工厂等需要避免火灾隐患的地区。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的组件结构示意图；
图2是本发明的制备工艺流程示意图；
图3是本发明的电池组件示意图；
图中：1、玻璃；2、抗PID层；3、焊带；4、电池片；5、EVA层；6、背面玻璃；7、主栅；8、汇流条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请参阅图1-3，本发明提供技术方案：一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，包括电池片4，其特征在于：电池片4上设置有九根主栅7，若干电池片4在沿主栅7的横向及纵向方向上串联成电池组，电池组的两端连接有汇流条8，电池片4的上方设置有玻璃1，玻璃1与电池片4相邻的一面镀膜，该镀膜面可反射光线；多主栅的设计增加了栅线对电流的收集能力，同时有效地降低了组件工作温度，提高了组件长期发电性能。据相关权威机构测算，多主栅组件效率可提高2.5％以上，主流功率档电池产出组件功率可提升5-10W，多主栅电池较常规电池栅线密度增大，间隔小，即使电池片出现隐裂、碎片，电池功损率也会减少，仍能继续保持较好的发电表现，而镀膜面可对光线进行发射，从而实现电池对光源进行吸收。
电池片4和玻璃1中间设置有抗PID层2，主栅7间固定连接有焊带3，焊带3设置为不规则形状，焊带3的表面可对照射光源进行偏转反射；焊带采用不规则形状将照射到焊带上的光源进行角度偏转后反射，使反射出去的光线通过镀膜玻璃的多重反射后最终到达电池表面，增加电池对光源的吸收，不规则焊带的设计可以有效降低其对光线的遮光率，同时利用凹凸面特点对光源进行反射率最大化，从而使更多的光线反射到电池片上。
电池片4的下方设置有背面玻璃6，背面玻璃6与电池片4之间设置有EVA层5；双面光伏组件背面能利用来自地面等的反射光发电，地面反射率越高，电池背面接收的光线越强，发电效果越好，常见的地面反射率有：草地为15％～25％、混凝土为25％～35％、湿雪为55％～75％，双面光伏组件在草地上应用能使发电量提高8％～10％，而在雪地上最高可使发电量提高30％，其主要目的是为了单位面积内发出更多的电量，提高发电效率，降本增效，双面双玻组件采用背面玻璃代替传统的封装背板，玻璃的透水率几乎为零，不需要考虑水汽进入组件诱发EVA胶膜水解的问题，传统的晶体硅太阳能组件的背板有一定的透水率，透过背板的水汽是得劣质的EVA树脂很快分解出醋酸，而导致组件内部发生电化学腐蚀，增加了出现PID衰减跟蜗牛纹发生的概率，玻璃是无机物二氧化硅，与随处可见的沙子属于同种物质，耐候性、腐蚀性超过任何一种已知的塑料，紫外线、氧气和水分导致背板逐渐降解，表面发生粉化和自身断裂，使用玻璃则一劳永逸的解决了组件的耐候问题，也随便结束了PVF和PVDF哪个更耐候的争端，更不用提耐候性、阻水性差的PET背板、涂覆型背板以及其他低端背板，玻璃的耐磨性非常好，也解决了在野外的耐风沙问题，玻璃的绝缘性优于背板，其使双玻组件可以满足更高的系统电压，以节省整个电站的系统成本，同时双玻组件的防火等级由普通的晶硅组件C级升级到A级，使其更适合于居民住宅，化工厂等需要避免火灾隐患的地区。
焊带的3的宽度均低于0.5mm，焊带3原材料中的金属比例下降，焊带3的内部设置有导电基带，导电基带成分为纯铜，导电基带的外部涂覆有合金浸涂液，合金浸涂液为锡、铋、镍、镓、铬混合加热至熔融状态制得，其中铋占5～10％、镍占0.05～0.3％、铬占0.05～0.3％、钾占0.05～0.3％，其余为镍；焊带宽度减小时有效减少了遮光率，从而使更多的光线反射到电池片上，且焊带材料较常规焊带焊接更牢固，拉拔力性能优异。
制备方法包括以下步骤：
S1：电池片4分选，分选外观合格的电池片4，将颜色一致、效率相同的电池片分为一块组件所需的数量；
S2：划片，将选出的电池投入激光划片机中进行切片处理；
S3：焊接，将做过划片处理的多主栅半片电池按操作规程投入全自动多主栅电池串焊机进行串焊操作；
S4：汇流条8焊接，焊接好电池串的半成品组件流入全自动汇流条焊接机进行汇流条8焊接，进而避免人为操作导致的不良效果；
S5：层叠，按顺序铺设玻璃1、抗PID层2、电池片4、EVA层5、背面玻璃6后，流入下道工序层压；
S6：层压，叠层出来的组件使用封边胶带进行封边后使，在层压机台上装上层压工装后自动流入光伏太阳能组件层压机进行层压；
S7：装框，将层压好的组件用边框组装起来，安装半片组件专用接线盒，制得电池组件；
S8：包装，与现有方法一样，进行包装盒安装，引线并固定，之后得到产品；
S9：将产品进行抗PID衰减测试、IEC61215及IEC61730组件测试。
S2包括以下步骤：
S21：选择合适的激光划片机；
S22：将电池片4放置于激光划片机的操作台上，先对其进行扫描，随后借助终端输入的数据对电池片4进行激光划片，以保证划片良品率，电池切片后电压不变电流减半，组件自身损耗降低。另外片间隙面积较常规组价增加了将近一倍，组件零深度反射有所增加，有助于组件功率的提升。
S3包括以下步骤：
S31：选择合适的高精度串焊机；
S32：串焊机对电池片4进行影像识别，之后定位到电池片4的连接处进行焊接，焊带3选型并设计，焊接形成的焊带3可根据光线反射率最大化要求进行不同形状设计，从而形成电池组件；
S33：在焊带3的焊接过程中，在已焊接的焊带3表面涂覆一层反光层；。
S6包括以下步骤：
S61：将按顺序铺设的玻璃1、抗PID层2、电池片4、EVA层5、背面玻璃6流入到层压机上；
S62：使用封边胶带，对顺序铺设的组件进行位置固定，使得组件在流水线上传输时不会发生相对位移；
S63：进行层压加框，使得组件在层压过程中将组件中的气泡完全排除，提高良品率。
焊带3的制备方法包括以下步骤：
S321：将稀土元素钇加热至熔融状态，制得钇浸涂液，将导电基带于钇浸涂液中滚动一周后转移至真空环境中，冷却至室温，真空度为0.005～0.015Pa，制得复合导电基带；
S322：将合金浸涂液涂覆在复合导电基带铜带，冷却至室温、收料，得焊带3；
制备焊带时，进行两次浸涂处理，第一次浸涂处理将纯铜导电基带在稀土元素钇浸涂液中滚动一周，制得钇包覆纯铜得复合导电基带，第二次浸涂处理将复合导电基带浸于合金浸涂液中，制得焊带，将钇包覆在导电基带表层，由于微量元素可生成金属间化合物并弥散在晶界，这能提高晶体的力学性能，微量元素进入基体中，可在铜中起固溶强化作用，还可以降低熔体表面张力，使焊带涂层均匀，表面组织细化，并增大其抗腐蚀性能，第二次浸涂处理时合金浸涂液中含有锡、铋、镍、镓、铬，加入镓元素能减轻并消除焊带在高温下形成黄色氧化物薄膜的现象，用铋代替铅，减少有毒物质引入的同时，制备合金浸涂液时的温度降低，减少能源消耗，且由于钇包覆在导电基带表层并不平整，使得二次浸涂处理后得到的焊带表面也不平整，呈不规则表面，将照射到焊带上的光源进行角度偏转后反射，使反射出去的光线通过镀膜玻璃的多重反射后最终到达电池表面，增加电池对光源的吸收。
主栅7设计为更细更窄，主栅7间的栅线间距减小至原本的一半以上，封边胶带为耐高温、高粘度材料制成；封边胶带对上下层玻璃进行固定，使得组件在流水线上传输时不会发生相对位移，以此提高电池组件在压层时的稳定性，9主栅细栅可以做到更细更薄，节省银浆30％，主栅越多，电流汇集路径越短，电损降低，9主栅版型较5BB增益～4.26％，同时更细更窄的主栅设计有效的减少了栅线遮光面积，同时更窄的栅线间距大幅缩短了电流在栅线上的路径，减小了发射区横向电阻，另外，通过搭配焊带将照射到焊带上的光线反射到电池片上，进一步增加了组件对光能的综合利用率，常规156.75单晶5主栅60单晶组件目前能达到的最高效率为320W，采用166大硅片9主栅的双面双玻组件功率能达到375W，功率相比传统组件提升了55W。
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。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

Claims (10)

1.一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，包括电池片(4)，其特征在于：所述电池片(4)上设置有九根主栅(7)，若干所述电池片(4)在沿主栅(7)的横向及纵向方向上串联成电池组，所述电池组的两端连接有汇流条(8)，所述电池片(4)的上方设置有玻璃(1)，所述玻璃(1)与电池片(4)相邻的一面镀膜，所述该镀膜面可反射光线。
2.根据权利要求1所述的一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，其特征在于：所述电池片(4)和玻璃(1)中间设置有抗PID层(2)，所述主栅(7)间固定连接有焊带(3)，所述焊带(3)设置为不规则形状，所述焊带(3)的表面可对照射光源进行偏转反射。
3.根据权利要求2所述的一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，其特征在于：所述电池片(4)的下方设置有背面玻璃(6)，所述背面玻璃(6)与电池片(4)之间设置有EVA层(5)。
4.根据权利要求3所述的一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，其特征在于：所述焊带的(3)的宽度均低于0.5mm，所述焊带(3)原材料中的金属比例下降，所述焊带(3)的内部设置有导电基带，所述导电基带成分为纯铜，所述导电基带的外部涂覆有合金浸涂液，所述合金浸涂液为锡、铋、镍、镓、铬混合加热至熔融状态制得，其中铋占5～10％、镍占0.05～0.3％、铬占0.05～0.3％、钾占0.05～0.3％，其余为镍。
5.根据权利要求4所述的一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
S1：电池片(4)分选，分选外观合格的电池片(4)，将颜色一致、效率相同的电池片分为一块组件所需的数量；
S2：划片，将选出的电池投入激光划片机中进行切片处理；
S3：焊接，将做过划片处理的多主栅半片电池按操作规程投入全自动多主栅电池串焊机进行串焊操作；
S4：汇流条(8)焊接，焊接好电池串的半成品组件流入全自动汇流条焊接机进行汇流条(8)焊接，进而避免人为操作导致的不良效果；
S5：层叠，按顺序铺设玻璃(1)、抗PID层(2)、电池片(4)、EVA层(5)、背面玻璃(6)后，流入下道工序层压；
S6：层压，叠层出来的组件使用封边胶带进行封边后使，在层压机台上装上层压工装后自动流入光伏太阳能组件层压机进行层压；
S7：装框，将层压好的组件用边框组装起来，安装半片组件专用接线盒，制得电池组件；
S8：包装，与现有方法一样，进行包装盒安装，引线并固定，之后得到产品；
S9：将产品进行抗PID衰减测试、IEC61215及IEC61730组件测试。
6.根据权利要求5所述的一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，其特征在于：所述S2包括以下步骤：
S21：选择合适的激光划片机；
S22：将电池片(4)放置于激光划片机的操作台上，先对其进行扫描，随后借助终端输入的数据对电池片(4)进行激光划片，以保证划片良品率。
7.根据权利要求6所述的一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，其特征在于：所述S3包括以下步骤：
S31：选择合适的高精度串焊机；
S32：串焊机对电池片(4)进行影像识别，之后定位到电池片(4)的连接处进行焊接，焊带(3)选型并设计，焊接形成的焊带(3)可根据光线反射率最大化要求进行不同形状设计，从而形成电池组件；
S33：在焊带(3)的焊接过程中，在已焊接的焊带(3)表面涂覆一层反光层。
8.根据权利要求7所述的一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，其特征在于：所述S6包括以下步骤：
S61：将按顺序铺设的玻璃(1)、抗PID层(2)、电池片(4)、EVA层(5)、背面玻璃(6)流入到层压机上；
S62：使用封边胶带，对顺序铺设的组件进行位置固定，使得组件在流水线上传输时不会发生相对位移；
S63：进行层压加框，使得组件在层压过程中将组件中的气泡完全排除，提高良品率。
9.根据权利要求8所述的一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，其特征在于：所述焊带(3)的制备方法包括以下步骤：
S321：将稀土元素钇加热至熔融状态，制得钇浸涂液，将导电基带于钇浸涂液中滚动一周后转移至真空环境中，冷却至室温，真空度为0.005～0.015Pa，制得复合导电基带；
S322：将合金浸涂液涂覆在复合导电基带铜带，冷却至室温、收料，得焊带(3)。
10.根据权利要求9所述的一种大硅片主栅双面双玻组件及其制备方法，其特征在于：所述封边胶带为耐高温、高粘度材料制成，主栅(7)设计为更细更窄，所述主栅(7)间的栅线间距减小至原本的一半以上。
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