CN115020000A - 一种超顺磁性导电流体材料、其制备方法和磁性连接的叠片光伏组件 - Google Patents

一种超顺磁性导电流体材料、其制备方法和磁性连接的叠片光伏组件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种超顺磁性导电流体材料、其制备方法和磁性连接的叠片光伏组件；该制备方法包括以下步骤：a)将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中，再加入NH3·H2O水溶液进行共沉淀反应，分离并清洗固体产物，得到Fe3O4磁流体；b)将步骤a)得到的Fe3O4磁流体与纳米银导电胶、稀释剂混合，进行超声分散，得到超顺磁性导电流体材料。与现有技术相比，本发明首先合成一种超顺磁性导电流体材料，然后用涂布的方式将其涂附在电池片交叠连接设置区域，该超顺磁性导电流体材料在磁场作用下会迅速被磁化，在外加磁场消失后会迅速失去磁性，在检测到单个电池片有瑕疵时，可以轻松拆解并替换掉破损的电池片，减少了电池片的浪费；同时也能作用与组件退役后的回收拆解。

Description

一种超顺磁性导电流体材料、其制备方法和磁性连接的叠片 光伏组件
技术领域
本发明涉及光伏组件技术领域，更具体地说，是涉及一种超顺磁性导电流体材料、其制备方法和磁性连接的叠片光伏组件。
背景技术
随着能源的不断消耗导致能源价格的不断上涨，新能源的开发利用成为当今能源领域研究的主要课题。由于太阳能具有无污染、无地域性限制、取之不竭等诸多优点，研究太阳能发电成为开发新能源的热门方向之一。现阶段中，利用太阳能电池发电是人们使用太阳能的一种主要方式。而随着光伏技术不断的发展，作为将太阳能转化为电能的半导体器件的光伏组件产品得到了快速的开发，应用领域也越来越广。
太阳能发电是利用半导体界面的光发生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏组件作为太阳能发电的核心单元，一般由盖板玻璃、封装胶膜、电池片、封装胶膜、后板封装而成。为了降低太阳能发电的度电成本，叠片组件则是一种能很大程度上减少入射光损失的组件结构，其基本原理是将电池片切成若干小片，小片之间通过导电粘接剂直接互联，矩阵叠片组件具有电流二维输运特性的光伏组件拓扑结构。通过电池片的交错排列设计，实现了电池片之间纵向串联、横向并联的网状混联电路连接方式。当组件中一路电池串的电流输运遇到阻挡时(遮挡或电池片损坏)，电流可以通过并联通道进入相邻组串继续传输，实现对阻挡点的绕行，解决了在遮挡条件下光伏组件和系统输出功率下降引起的发电收益降低以及形成热斑导致的安全隐患问题。
目前，晶硅矩阵叠片光伏组件中采用的是交错叠片技术，该光伏组件设计具有拓扑结构，实现电流的二维输运特性。使用一种细长条电池片交错排列设计(矩阵叠片组件，参见图1所示)，依靠电池片自身栅线形成并联点，进而实现电流二维输运的光伏组件结构。相邻的两条细长条的电池片之间采用的是导电胶用电点胶备通过网板挤出粘黏的方式进行连接。所述相邻两个电池片的长边之间有重叠区域，所述导电胶粘接在该重叠区域。导电胶粘度高，容易固化堵塞胶头，并且两块电池片粘连的时候挤出的胶体不易控制，不能均匀铺平，容易发生溢胶的现象，会使得电池组件发生短路现象，影响电池组件的生产良率和各项性能。电池片在加工工程中可能会发生破损和引裂等一系列问题，而传统的导电胶固化后难以溶胀分解，以至于整块多个电池片需要报废或者降低整个组件的性能。
发明内容
有鉴于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种超顺磁性导电流体材料、其制备方法和磁性连接的叠片光伏组件，先制备超顺磁性导电流体材料，再将其涂附在电池片交叠连接设置区域，通过特定磁性连接方式形成叠片光伏组件；该超顺磁性导电流体材料在磁场作用下会迅速被磁化，在外加磁场消失后会迅速失去磁性，在检测到单个电池片有瑕疵时，可以轻松拆解并替换掉破损的电池片，减少了电池片的浪费；同时也能作用于组件退役后的回收拆解；并且超顺磁性是一种可控制的磁性能力，相比与铁磁性的材料，两个电池片之间不会产生相互作用而移位，从而能够避免在长工序的运输中与金属类的设备之间发生吸附而影响工艺的流畅性。
本发明提供了一种超顺磁性导电流体材料的制备方法，包括以下步骤：
a)将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中，再加入NH3·H2O水溶液进行共沉淀反应，分离并清洗固体产物，得到Fe3O4磁流体；
b)将步骤a)得到的Fe3O4磁流体与纳米银导电胶、稀释剂混合，进行超声分散，得到超顺磁性导电流体材料。
优选的，步骤a)中所述FeCl2·4H2O、FeCl3·6H2O和NH3·H2O的摩尔比为1：(1.5～2.5)：(20～25)。
优选的，步骤a)中所述将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中的过程具体为：
在水中先加入FeCl3·6H2O搅拌溶解，控制温度为70℃～85℃后，加入FeCl2·4H2O混合均匀。
优选的，所述搅拌溶解的转速为400rpm～600rpm；所述控制温度的方式为水浴加热。
优选的，步骤a)中所述加入NH3·H2O水溶液进行共沉淀反应的过程具体为：
将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中后，控制温度为80℃～90℃，快速倾入NH3·H2O水溶液，继续恒温搅拌1min～10min，生成固体产物。
优选的，步骤b)中所述Fe3O4磁流体的浓度为0.1mol/L～0.2mol/L；
所述Fe3O4磁流体、纳米银导电胶和稀释剂的体积比为(2.5～3.5)：(1～2)：(0.1～0.2)。
优选的，步骤b)中所述混合的过程具体为：
转速为300rpm～500rpm的搅拌条件下，向Fe3O4磁流体中依次加入纳米银导电胶和稀释剂，搅拌5min～10min。
优选的，步骤b)中所述超声分散的温度为40℃～60℃，搅拌速度为200rpm～400rpm，时间为0.5h～2h。
本发明还提供了一种超顺磁性导电流体材料，采用上述技术方案所述的制备方法制备而成。
本发明还提供了一种磁性连接的叠片光伏组件，由若干可控磁性连接的晶硅电池片通过磁性连接形成；所述可控磁性连接的晶硅电池片正面一侧和背面另一侧分别设有由磁流体涂附后固化形成的条状结构；所述磁流体为上述技术方案所述的超顺磁性导电流体材料。
本发明提供了一种超顺磁性导电流体材料、其制备方法和磁性连接的叠片光伏组件；该制备方法包括以下步骤：a)将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中，再加入NH3·H2O水溶液进行共沉淀反应，分离并清洗固体产物，得到Fe3O4磁流体；b)将步骤a)得到的Fe3O4磁流体与纳米银导电胶、稀释剂混合，进行超声分散，得到超顺磁性导电流体材料。与现有技术相比，本发明首先合成一种超顺磁性导电流体材料，然后用涂布的方式将其涂附在电池片交叠连接设置区域，该超顺磁性导电流体材料在磁场作用下会迅速被磁化，在外加磁场消失后会迅速失去磁性，在检测到单个电池片有瑕疵时，可以轻松拆解并替换掉破损的电池片，减少了电池片的浪费；同时也能作用与组件退役后的回收拆解。
并且，采用本发明提供的组件电池片，易实现紧密排列，连接部分容易贴合，磁性层分布均匀，面积可控，同时电池片之间的连接是可消除的，不会造成电池溢胶短路情况。
此外，本发明使用的磁性材料成本低廉，制备工艺简单，有广阔的产业化应用前景。
附图说明
图1为现有技术中晶硅矩阵叠片光伏组件的交叠结构；
图2为本发明应用实施例中电池片加工的示意图；
图3为本发明应用实施例中磁力连接的示意图；
图4为本发明应用实施例中排片台及磁力定位板的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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。
本发明提供了一种超顺磁性导电流体材料的制备方法，包括以下步骤：
a)将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中，再加入NH3·H2O水溶液进行共沉淀反应，分离并清洗固体产物，得到Fe3O4磁流体；
b)将步骤a)得到的Fe3O4磁流体与纳米银导电胶、稀释剂混合，进行超声分散，得到超顺磁性导电流体材料。
本发明首先将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中，再加入NH3·H2O水溶液进行共沉淀反应，分离并清洗固体产物，得到Fe3O4磁流体。本发明对所述FeCl2·4H2O、FeCl3·6H2O和NH3·H2O水溶液的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可；所述水优选为本领域技术人员熟知的蒸馏水。
在本发明中，所述FeCl2·4H2O、FeCl3·6H2O和NH3·H2O的摩尔比优选为1：(1.5～2.5)：(20～25)，更优选为1：2：(22～23)。
在本发明中，所述将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中的过程优选具体为：
在水中先加入FeCl3·6H2O搅拌溶解，控制温度为70℃～85℃后，加入FeCl2·4H2O混合均匀；
更优选为：
在水中先加入FeCl3·6H2O搅拌溶解，控制温度为75℃～80℃后，加入FeCl2·4H2O混合均匀。
在本发明中，所述搅拌溶解的转速优选为400rpm～600rpm，更优选为500rpm；所述控制温度的方式优选为水浴加热。
在本发明中，所述加入NH3·H2O水溶液进行共沉淀反应的过程优选具体为：
将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中后，控制温度为80℃～90℃，快速倾入NH3·H2O水溶液，继续恒温搅拌5min～10min，生成固体产物；
更优选为：
将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中后，控制温度为85℃，快速倾入NH3·H2O水溶液，继续恒温搅拌5min，生成固体产物。在本发明中，所述NH3·H2O水溶液的体积优选按浓氨水浓度换算，本发明对此没有特殊限制。
本发明采用上述化学共沉淀的方法制备超顺磁性纳米Fe3O4颗粒，反应方程式为：
2Fe3+(aq)+Fe2+(aq)+8OH-(aq)＝Fe3O4(s)+4H2O (l)。
得到的Fe3O4磁流体置于酒精中储存；在此基础上，后续Fe3O4磁流体浓度即在酒精中的浓度。
得到所述Fe3O4磁流体后，本发明将得到的Fe3O4磁流体与纳米银导电胶、稀释剂混合，进行超声分散，得到超顺磁性导电流体材料。本发明对所述纳米银导电胶的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可；在本发明优选的实施例中，所述纳米银导电胶中纳米银含量优选为50wt％～70wt％。
在本发明中，所述稀释剂优选为乙醇，目的是减缓胶体的干燥固化；本发明对其来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述Fe3O4磁流体的浓度优选为0.1mol/L～0.2mol/L，更优选为0.15mol/L。
在本发明中，所述Fe3O4磁流体、纳米银导电胶和稀释剂的体积比优选为(2.5～3.5)：(1～2)：(0.1～0.2)，更优选为3：1.5：0.15。
在本发明中，所述混合的过程优选具体为：
转速为300rpm～500rpm的搅拌条件下，向Fe3O4磁流体中依次加入纳米银导电胶和稀释剂，搅拌5min～10min；
更优选为：
转速为400rpm的搅拌条件下，向Fe3O4磁流体中依次加入纳米银导电胶和稀释剂，搅拌5min～10min。
在本发明优选的实施例中，上述混合的过程还加入消泡剂；本发明对此没有特殊限制。
在本发明中，所述超声分散的温度优选为40℃～60℃，更优选为50℃，可通过水浴实现；所述超声分散的搅拌速度优选为200rpm～400rpm，更优选为300rpm；所述超声分散的时间优选为0.5h～2h，更优选为1h。
本发明还提供了一种超顺磁性导电流体材料，采用上述技术方案所述的制备方法制备而成。
本发明还提供了一种磁性连接的叠片光伏组件，由若干可控磁性连接的晶硅电池片通过磁性连接形成；所述可控磁性连接的晶硅电池片正面一侧和背面另一侧分别设有由磁流体涂附后固化形成的条状结构；所述磁流体为上述技术方案所述的超顺磁性导电流体材料。
本发明基于硅基矩阵叠片技术，通过将超顺磁性导电流体材料结合到常规晶硅电池片的特定位置，形成可控磁性连接的晶硅电池片。
在本发明中，所述可控磁性连接的晶硅电池片正面一侧和背面另一侧分别设有由磁流体涂附后固化形成的条状结构。
在本发明中，所述涂附的方式优选为模板涂布；所述条状结构的宽度优选为0.3mm～0.4mm，更优选为0.35mm，所述条状结构距离边缘的宽度优选为0.1mm～0.3mm，更优选为0.2mm，所述条状结构的长度即电池片整体长度，本发明对此没有特殊限制。
在本发明中，所述固化的方式为加热烘干，目的是实现胶体固化；本发明对此没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的加热烘干的技术方案即可。
形成所述可控磁性连接的晶硅电池片后，本发明将若干可控磁性连接的晶硅电池片通过磁性连接，形成磁性连接的叠片光伏组件；优选具体为：
上述若干可控磁性连接的晶硅电池片靠电磁吸头吸附到初级排片台，然后消磁解吸附；所述初级排片台设有气孔和定位电磁点，排片过程中依靠气孔吸附固定，排片结束打开电磁场，电磁点磁强足以同时吸附叠好的两块相邻电池片，并转移到面积更大的二级排片台，所述二级排片的第一层是强磁性定位板，然后依次是玻璃、eva胶膜；在放置好的电池片上焊接汇流带，再覆盖胶膜和上玻璃，最后运输到层压机进料口前，磁性定位板消磁移出，层压后得到磁性连接的叠片光伏组件。
本发明采用上述磁性连接，易实现紧密排列，连接部分容易贴合，磁性层分布均匀，面积可控，能够得到高效、高密度光伏组件；同时电池片之间的连接是可消除的，不会造成电池溢胶短路情况。
本发明提供了一种超顺磁性导电流体材料、其制备方法和磁性连接的叠片光伏组件；该制备方法包括以下步骤：a)将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中，再加入NH3·H2O水溶液进行共沉淀反应，分离并清洗固体产物，得到Fe3O4磁流体；b)将步骤a)得到的Fe3O4磁流体与纳米银导电胶、稀释剂混合，进行超声分散，得到超顺磁性导电流体材料。与现有技术相比，本发明首先合成一种超顺磁性导电流体材料，然后用涂布的方式将其涂附在电池片交叠连接设置区域，该超顺磁性导电流体材料在磁场作用下会迅速被磁化，在外加磁场消失后会迅速失去磁性，在检测到单个电池片有瑕疵时，可以轻松拆解并替换掉破损的电池片，减少了电池片的浪费；同时也能作用与组件退役后的回收拆解。
并且，采用本发明提供的组件电池片，易实现紧密排列，连接部分容易贴合，磁性层分布均匀，面积可控，同时电池片之间的连接是可消除的，不会造成电池溢胶短路情况。
此外，本发明使用的磁性材料成本低廉，制备工艺简单，有广阔的产业化应用前景。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例中所用的原料均为市售；其中所用纳米银导电胶为导电胶DA-1500A。
实施例1
(1)称取0.043mol(8.55g)四水合氯化亚铁(FeCl2·4H2O)和0.086mol(23.25g)六水合三氯化铁(FeCl3·6H2O)配置铁盐溶液，在盛有250ml蒸馏水的烧杯中先加入六水合三氯化铁，500rpm下搅拌至溶解；在水浴锅中温度待升温至75～80℃加入四水合氯化亚铁混合均匀，85℃时快速倾入含0.956mol NH3·H2O水溶液，继续恒温搅拌5min，用去离子水配合磁分离操作反复清洗，得到光亮黑色的Fe3O4磁流体，置于酒精中储存。
(2)量取体积比为3：1.5的Fe3O4磁流体(浓度为0.15mol/L)和纳米银导电胶，400rpm下向Fe3O4磁流体中缓慢加入纳米银导电胶，再加入相较于纳米银导电胶体积比10％的乙醇作为稀释剂，减缓胶体的干燥固化，加入0.1％质量百分比的消泡剂(
Figure BDA0003760049960000081
ADP561)，加湿85％，搅拌5min～10min，再在50℃水浴中边超声边300rpm搅拌，持续分散1h，得到超顺磁性导电流体材料。
应用实施例
将实施例1提供的制备方法得到的超顺磁性导电流体材料用模板涂布的方式涂附在晶硅电池片连接位置，参见图2所示，图2为本发明应用实施例中电池片加工的示意图；其中，电池片正面一侧(右侧)涂附宽度为0.35mm、距离右侧边缘0.2mm的条状结构，即正面磁力主栅，而电池片背面另一侧(左侧)同样涂附宽度为0.35mm、距离左侧边缘0.2mm的条状结构，即背面磁力主栅；再经加热烘干固化，得到可控磁性连接的晶硅电池片。
然后将若干可控磁性连接的晶硅电池片进行磁性连接，参见图3所示，图3为本发明应用实施例中磁性连接的示意图；图中使用的电磁吸头为通电电磁铁，起到同时吸引单片或相邻交叠的两片电池片的作用；超顺磁性导电流体材料具有导电性能，起到收集电子和串联连接电池片的金属电极的作用。
上述若干可控磁性连接的晶硅电池片靠电磁吸头吸附到初级排片台，然后消磁解吸附；所述初级排片台设有气孔和定位电磁点，排片过程中依靠气孔吸附固定，排片结束打开电磁场，电磁点磁强足以同时吸附叠好的两块相邻电池片，并转移到面积更大的二级排片台，所述二级排片的第一层是强磁性定位板(如图4所示，图4为排片台及磁力定位板的示意图)，然后依次是玻璃、eva胶膜；在放置好的电池片上焊接汇流带，再覆盖胶膜和上玻璃，最后运输到层压机进料口前，磁性定位板消磁移出，层压后得到磁性连接的叠片光伏组件。
采用磁性连接的叠片光伏组件能够均匀地薄涂在电池片边缘，避免了溢胶造成电池片短路和遮挡有效面积的情况，且减少有机物等非导电材料的占比，提高了导电性，能有效提高电池组件效率；磁流体本身具有一定黏附性，增加导电胶能够提高无磁场状态下的位置相对稳定性，减少电池片排布后位置偏差；同时该材料能够简单有效拆解，常规生产有一片电池片破损，整个组件就报废，而磁性连接可拆除替换大大降低了产线电池片的浪费和损耗。
使用同批次的电池片排布的光伏组件比较参见表1所示。
表1使用同批次的电池片排布的光伏组件比较数据
对比测试组/效率(w) 1 2 3
采用纯导电胶连接 521.4 528.7 519.8
采用磁性连接 529.7 536.5 540.2
经测算，平均良率为95％，单块540mw的组件成本为1080元，10mw产线节约成本100万元。
本发明提供了一种超顺磁性导电流体材料、其制备方法和磁性连接的叠片光伏组件，首先合成一种超顺磁性导电流体材料(磁流体)，然后用涂布的方式将磁流体涂附在电池片交叠连接设置区域，该超顺磁性导电流体材料在磁场作用下会迅速被磁化，在外加磁场消失后会迅速失去磁性，在检测到单个电池片有瑕疵时，可以轻松拆解并替换掉破损的电池片，减少了电池片的浪费；同时也能作用与组件退役后的回收拆解。超顺磁性是一种可控制的磁性能力，相比于铁磁性的材料，两个电池片之间不会产生相互作用而移位，而且能够避免在长工序的运输中与金属类的设备之间发生吸附而影响工艺的流畅性。并且，采用本发明提供的组件电池片，易实现紧密排列，连接部分容易贴合，磁性层分布均匀，面积可控，同时电池片之间的连接是可消除的，不会造成电池溢胶短路情况。此外，本发明使用的磁性材料成本低廉，制备工艺简单，有广阔的产业化应用前景。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种超顺磁性导电流体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中，再加入NH3·H2O水溶液进行共沉淀反应，分离并清洗固体产物，得到Fe3O4磁流体；
b)将步骤a)得到的Fe3O4磁流体与纳米银导电胶、稀释剂混合，进行超声分散，得到超顺磁性导电流体材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述FeCl2·4H2O、FeCl3·6H2O和NH3·H2O的摩尔比为1：(1.5～2.5)：(20～25)。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中的过程具体为：
在水中先加入FeCl3·6H2O搅拌溶解，控制温度为70℃～85℃后，加入FeCl2·4H2O混合均匀。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌溶解的转速为400rpm～600rpm；所述控制温度的方式为水浴加热。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述加入NH3·H2O水溶液进行共沉淀反应的过程具体为：
将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶解在水中后，控制温度为80℃～90℃，快速倾入NH3·H2O水溶液，继续恒温搅拌1min～10min，生成固体产物。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述Fe3O4磁流体的浓度为0.1mol/L～0.2mol/L；
所述Fe3O4磁流体、纳米银导电胶和稀释剂的体积比为(2.5～3.5)：(1～2)：(0.1～0.2)。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述混合的过程具体为：
转速为300rpm～500rpm的搅拌条件下，向Fe3O4磁流体中依次加入纳米银导电胶和稀释剂，搅拌5min～10min。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述超声分散的温度为40℃～60℃，搅拌速度为200rpm～400rpm，时间为0.5h～2h。
9.一种超顺磁性导电流体材料，其特征在于，采用权利要求1～8任一项所述的制备方法制备而成。
10.一种磁性连接的叠片光伏组件，其特征在于，由若干可控磁性连接的晶硅电池片通过磁性连接形成；所述可控磁性连接的晶硅电池片正面一侧和背面另一侧分别设有由磁流体涂附后固化形成的条状结构；所述磁流体为权利要求9所述的超顺磁性导电流体材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115376984A (zh) * 2022-10-24 2022-11-22 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 电池片排片装置和光伏组件的制作方法
CN116364377A (zh) * 2023-02-23 2023-06-30 南通冠优达磁业股份有限公司 一种超顺磁性导电流体材料及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115376984A (zh) * 2022-10-24 2022-11-22 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 电池片排片装置和光伏组件的制作方法
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