CN114023842A - 太阳能电池串的连接方法、太阳能电池组件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能电池串的连接方法、太阳能电池组件及其制备方法，属于光伏制造技术领域。太阳能电池串的连接方法，包括：S1：提供电池片；S2：在电池片正面和背面布设焊带；S3：在电池片的正面和背面的指定位置用胶，通过胶连接电池片和焊带；S4：重复以上步骤完成预设数量的电池片的连接，形成太阳能电池串。本申请能够改善焊带与电池片的细栅线导电不良的问题。
Description
技术领域
本申请涉及光伏制造技术领域，具体而言，涉及一种太阳能电池串的连接方法、太阳能电池组件及其制备方法。
背景技术
异质结太阳能电池具有效率高、衰减率低、工艺简单、结构延展性好等优异性能，但由于其成本较高，因此限制了它的大规模发展。其中，异质结电池的Ag浆耗量偏高是造成异质结电池成本偏高的主要原因之一。另外，TOPCON等电池也有类似的Ag浆降本需求。
以异质结太阳能电池为例，行业应用最为广泛的是5主栅(5BB)-9主栅(9BB)技术。除了在电池表面印刷有Ag浆细栅线之外，还印刷有5-9根Ag浆的主栅线，因此，其Ag浆耗量较高。增加主栅线的根数，有利于降低对细栅线的导电要求，从而降低细栅线的Ag浆耗量。因此，采用9BB时，Ag浆耗量比5BB低。5BB异质结电池的Ag浆耗量为400mg/片，而9BB异质结电池的Ag浆耗量为200mg/片。但是，此类技术方案中，电池所用的Ag浆耗量总体来说也比较高。为了降低Ag浆耗量，可以采用无主栅的电池片，电池片的正面及背面只印刷细栅线。
将电池片串联形成电池串时，先在电池片上进行点胶，然后将焊带通过胶与电池片进行连接，然而本申请的发明人发现，采用这样的操作方式容易导致焊带与细栅线导电不良。
发明内容
本申请提供了一种太阳能电池串的连接方法、太阳能电池组件及其制备方法，其能够改善焊带与电池片的细栅线导电不良的问题。
本申请实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种太阳能电池串的连接方法，包括：
S1：提供电池片；
S2：在电池片正面和背面布设焊带；
S3：在电池片的正面和背面的指定位置用胶，通过胶连接电池片和焊带；
S4：重复以上步骤完成预设数量的电池片的连接，形成太阳能电池串。
在一些实施方案中，在S2步骤之后以及S3步骤之前，还包括A步骤：通过加热将焊带与电池片的细栅线形成初步连接。
在一些实施方案中，在S3步骤之后以及S4步骤之前，还包括B步骤：将胶固化。
在一些实施方案中，用胶步骤所采用的胶为导电胶或非导电胶。
在一些实施方案中，电池片的正面和背面无主栅线或包含细栅线。
在一些实施方案中，电池片的指定位置通过网版印刷在电池片上确定。
在一些实施方案中，在电池片正面和背面布设焊带时，将多根焊带沿垂直于电池片的细栅线布置。
第二方面，本申请实施例提供一种太阳能电池组件的制备方法，包括第一方面实施例的太阳能电池串的连接方法，以及将形成的太阳能电池串进行层压加热。
在一些实施方案中，层压加热的温度为130～170℃。
第三方面，本申请实施例提供一种太阳能电池组件，其由第二方面实施例的太阳能电池组件的制备方法制得。
本申请实施例的有益效果包括：
本申请的发明人在研究中发现，如果先在电池片上点胶再布设焊带进行连接，由于点胶时胶的高度不好掌控，容易造成胶高度太高而导致焊带与细栅线之间的间隙较大，可能导致焊带与细栅线导电不良。而本申请先将焊带布设在电池片表面，在电池片的正面和背面的指定位置用胶，通过胶连接电池片的表面和焊带，焊带与电池片的细栅线能够比较容易接触上，使得焊带与细栅线形成良好的电接触，从而改善焊带与电池片的细栅线导电不良的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请具体实施方式的一种太阳能电池串的连接方法的流程图；
图2为本申请具体实施方式的焊带与电池片的一种连接方式的示意图。
图标：110-电池片；111-细栅线；112-胶；120-焊带。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在光伏领域，在制造太阳能电池组件时，一般需要先将多个电池片串联形成电池串。现有技术中，一般采用焊带通过胶与电池片粘接来实现多个电池片的串联。本申请人的发明人在研究中发现，如果在电池片上先点胶再布设焊带进行连接，由于点胶时胶的高度不好掌控，容易造成胶的高度太高而导致焊带与细栅之间间隙较大，可能导致焊带与细栅线导电不良。
本申请实施例提供一种太阳能电池串的连接方法、太阳能电池组件及其制备方法，其能够避免点胶时胶的高度太高导致的焊带与细栅线之间有间隙的问题，从而能够改善焊带与电池片的细栅线导电不良的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种太阳能电池串的连接方法，请参照图1，太阳能电池串的连接方法包括以下步骤：
S1:提供电池片110。
示例性地，电池片110的正面和背面无主栅线或含有细主栅。需要说明的是，主栅线指的是细主栅上具有焊盘的结构。
即是说，电池片110的正面和背面可以印刷细栅线111，而不印刷主栅线，这样可以节约银浆用量，从而可以降低成本。另外，也可以是电池片110的正面和背面均印刷有细栅线111和细主栅，即不印刷细主栅上的焊盘，这样也能节约银浆用量。
可选地，电池片110的正面和背面的细栅线111的根数均为15～35根，例如为15根、20根、25根、30根和35根中的至少一者或者任意两者之间的范围。其中，细栅线111均以一定的间距间隔分布在电池片110的正面和背面。
示例性地，本申请实施例的电池片110可以是异质结电池片、TOPCON电池片和PERC电池片中的任一种。
S2：在电池片110正面和背面布设焊带120。
示例性地，在电池片110正面和背面布设焊带120时，将多根焊带120沿垂直于电池片110的细栅线111布置。其中，多根焊带120之间以一定的间隔距离进行排布。
需要说明的是，在其他实施例中，在进行焊带120布设时，也可以使得焊带120与细栅线111之间的夹角呈锐角。
S3：在电池片110的正面和背面的指定位置用胶，通过胶112连接电池片110和焊带120。
示例性地，电池片110的正面和背面的指定位置是通过网版印刷在电池片110上确定的，在网版印刷细栅线111时，在电池片110上印刷上多个标记，该标记可确定为点胶的指定位置。可选地，该指定位置可以是在部分细栅线111上，也可以是在细栅线111之间的位置(参照图2)。
示例性地，当用胶的指定位置在细栅线111上时，则在电池片110的正面和背面布设好焊带120后，在焊带120与细栅线111重合的位置进行用胶112使得电池片110与焊带120实现连接。
示例性地，当用胶112的指定位置在细栅线111之间的位置时，在电池片110的正面和背面布设好焊带120后，在焊带120与细栅线111不重合的位置用胶112使得电池片110与焊带120实现连接。
可选地，用胶步骤所采用的胶112为热熔胶112、光敏胶112和胶带中的至少一种。
当采用胶带进行粘接时，不管指定位置是在部分细栅线111上，还是在细栅线111之间的位置，都直接将胶带粘在焊带120的上表面并与电池片110连接即可。
可选地，每根焊带120与一个电池片110有至少两个连接点。由于具有至少两个连接点，则能够使得焊带120与电池片110连接更加稳定，焊带120不容易移位。
在一些实施方案中，本申请实施例的胶112可采用导电胶112，也可采用非导电胶112。
由于本申请实施例是先在电池片110上布置焊带120，再进行用胶112将电池片110与焊带120粘接，则不管用的导电胶还是非导电胶，用胶的位置在部分细栅线111上，还是在细栅线111之间的位置，电池片110与焊带120粘接后，焊带120与电池片110的细栅线111均能够比较容易接触上，使得焊带120与细栅线111形成良好的电接触。
在一些实施方案中，在S2步骤之后以及S3步骤之前，还包括A步骤：通过加热将焊带120与电池片110的细栅线111形成初步连接。
先在电池片110的表面布设焊带120，再通过加热的方式将焊带120与细栅线111形成初步连接，然后再在电池片110的正面和背面的指定位置用胶112，通过胶112连接电池片110和焊带120，能够进一步提高焊带120与电池片110的连接稳定性，且能够进一步地提高焊带120与细栅线111电接触，从而进一步改善焊带120与电池片110导电不良的问题。
其中，需要说明的是，焊带120与电池片110的细栅线111形成初步连接可以是焊带120与细栅线111初步接触，也可以是焊带120与细栅线111形成较弱的合金连接，通过较小的力可能就会使得焊带120与细栅线111分离。后续通过层压加热后焊带120与细栅线111能够形成紧密接触或较强的合金连接，需要通过更大的力才能将焊带120与细栅线111分离。其中，初步接触和紧密接触均指的焊带120与电池片110的细栅线111机械接触的状态，而没有形成合金连接。
示例性地，焊带120与细栅线111形成初步连接后的分离力为0.03～0.1N，可以保证在没有外力的情况下，焊带120在电池片110上不移动，且使得焊带120与细栅线111接触更加紧密。需要说明的是，该分离力指的是焊带120与细栅线111形成初步连接后，将焊带120与细栅线111进行分离所需要的力。
可选地，焊带120与细栅线111形成初步连接后的分离力为0.03N、0.04N、0.05N、0.06N、0.06N、0.07N、0.08N、0.09N和0.1N中的任一者或者任意两者之间的范围。
在一些实施方案中，加热的方式包括红外加热、热传导、感应加热和热风加热中的至少一种。
示例性地，将焊带120与细栅线111形成初步连接的加热温度为100～250℃，例如为100℃、120℃、140℃、150℃、170℃、180℃、200℃、220℃、240℃和250℃中的任一者或者任意两者之间的范围。
在一些实施方案中，焊带120为整个表面均具有涂层的铜焊带120，涂层包括熔化温度为120～160℃金属层或合金层。
由于金属层或合金层的熔化温度较低，则采用较低的加热温度即能够实现焊带120与细栅线111的良好连接。而且，在后续的层压加热的过程中，也能采用较低的温度即能够实现焊带120与细栅线111的良好连接，因而能够便于工艺操作。
可选地，金属层或合金层的熔化温度为120℃、130℃、140℃、150℃和160℃中的任一者或者任意两者之间的范围。
可选地，涂层为Sn合金层，Sn合金层的熔化温度较低，则通过较低的层压加热温度即可实现焊带120与细栅线111的良好连接。示例性地，Sn合金层为SnBiAg合金层。
可选地，焊带120的厚度为0.1～0.3mm，例如为0.1mm、0.2mm和0.3mm中的任一者或者任意两者之间的范围。
示例性地，焊带120可为分段焊带，即是说，一根焊带120的截面形状可以不只一种，例如，焊带120与电池片110的正面连接的部分的截面为一种形状，焊带120与电池片110的背面连接的部分的截面为另一种。其中，焊带120的截面可以为圆形和三角形中的至少一种，焊带120与电池片110接触的表面也可以为平面。
S4：重复以上步骤完成预设数量的电池片110的连接，形成太阳能电池串。
在一些实施方案中，在S3步骤之后以及S4步骤之前，还包括B步骤：将胶112固化。
在焊带120通过胶112与电池片110连接后，再将胶112固化，则能够提高焊带120与电池片110的连接稳定性，焊带120更加不易移位，更有利于提高焊带120与细栅线111的良好电接触。
可选地，将胶112固化的方式包括加热、提供光照或者热压。其中，当胶112选择的是热敏胶时，则通过加热即可将胶112固化；当胶112选择的是光敏胶时，则通过提供光照可以实现光敏胶固化；当采用的是热压敏胶时，则采用热压的方式可以将胶112固化。
第二方面，本申请实施例提供一种太阳能电池组件的制备方法，包括第一方面实施例的太阳能电池串的连接方法，以及将形成的太阳能电池串进行层压加热。
由于太阳能电池串中的任意两个相邻的电池片110通过焊带120连接在一起，且电池片110的细栅线111与焊带120形成了良好的电接触，则对形成的太阳能电池串进行层压加热之后能够进一步地提高电池片110的细栅线111与焊带120的电接触以及连接稳定性。
示例性地，层压加热的温度为130～170℃。
可选地，层压加热的温度为130℃、140℃、150℃、160℃和170℃中的任一者或者任意两者之间的范围。
可选地，在步骤S4之后以及对太阳能电池串进行层压加热之前，还包括对太阳能电池串进行排版、焊接汇流条、EL测试等。
第三方面，本申请实施例提供一种太阳能电池组件，其由第二方面实施例的太阳能电池组件的制备方法制得。
实施例1
本实施例提供一种太阳能电池串的连接方法，包括以下步骤：
步骤S1：提供电池片110；
步骤S2：在电池片110正面和背面均布设多根焊带120，并使得焊带120与电池片110的细栅线111接触并呈垂直的关系；
步骤S3：在电池片110的正面和背面的部分细栅线111上用胶112，通过胶112连接电池片110和焊带120；
步骤S4：重复以上步骤完成预设数量的电池片110的连接，形成太阳能电池串。
实施例2
本实施例提供一种太阳能电池串的连接方法，包括以下步骤：
步骤S1：提供电池片110；
步骤S2：在电池片110正面和背面均布设多根焊带120，并使得焊带120与电池片110的细栅线111接触并呈垂直的关系；
步骤A：通过加热将焊带120与电池片110的细栅线111形成初步连接；
步骤S3：在电池片110的正面和背面的部分细栅线111上用胶112，通过胶112连接电池片110和焊带120；
步骤S4：重复以上步骤完成预设数量的电池片110的连接，形成太阳能电池串。
实施例3
本实施例提供一种太阳能电池串的连接方法，包括以下步骤：
步骤S1：提供电池片110；
步骤S2：在电池片110正面和背面均布设多根焊带120，并使得焊带120与电池片110的细栅线111接触并呈垂直的关系；
步骤A：通过加热将焊带120与电池片110的细栅线111形成初步连接；
步骤S3：在电池片110的正面和背面的部分细栅线111上用胶112，通过胶112连接电池片110和焊带120；
步骤B：通过加热的方式将胶112固化；
步骤S4：重复以上步骤完成预设数量的电池片110的，形成太阳能电池串。
综上，本申请提供的一种太阳能电池串的连接方法、太阳能电池组件及其制备方法，其能够改善焊带与电池片的细栅线导电不良的问题。
以上仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种太阳能电池串的连接方法，其特征在于，包括：
S1：提供电池片；
S2：在所述电池片的正面和背面布设焊带；
S3：在所述电池片的正面和背面的指定位置用胶，通过所述胶连接所述电池片和所述焊带；
S4：重复以上步骤完成预设数量的所述电池片的连接，形成太阳能电池串。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池串的连接方法，其特征在于，在S2步骤之后以及S3步骤之前，还包括A步骤：通过加热将所述焊带与电池片的细栅线形成初步连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池串的连接方法，其特征在于，在S3步骤之后以及S4步骤之前，还包括B步骤：将所述胶固化。
4.根据权利要求1～3任一项所述的太阳能电池串的连接方法，其特征在于，所述用胶步骤所采用的胶为导电胶或非导电胶。
5.根据权利要求1～3任一项所述的太阳能电池串的连接方法，其特征在于，所述电池片的正面和背面无主栅线或包含细主栅。
6.根据权利要求1～3任一项所述的太阳能电池串的连接方法，其特征在于，所述电池片的指定位置通过网版印刷在所述电池片上确定。
7.根据权利要求1～3任一项所述的太阳能电池串的连接方法，其特征在于，在所述电池片正面和背面布设焊带时，将多根所述焊带沿垂直于所述电池片的细栅线布置。
8.一种太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的太阳能电池串的连接方法，以及将形成的所述太阳能电池串进行层压加热。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，所述层压加热的温度为130～170℃。
10.一种太阳能电池组件，其特征在于，其由权利要求8或9所述的太阳能电池组件的制备方法制得。
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