CN115050850A - 一种电池串、光伏组件以及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池串、光伏组件以及制备方法。该电池串包括：多个电池片、多条低温焊带以及镂空结构保护膜，其中，每相邻两个电池片中，第一电池片的背面电极通过低温焊带与第二电池片的正面电极电连接，第一电池片与第二电池片之间存在重叠区域；镂空结构保护膜与多条低温焊带抵接，并填充每相邻两个电池片之间的重叠区域，以固定和保护所抵接的低温焊带，并减小低温焊带在相邻电池片之间的应力，其中，镂空结构保护膜的流动性低于用于封装电池串的封装层的流动性。该电池串的设计可以降低低温焊带的虚焊或过焊情况的发生，以有效地提高电池串的导电性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池串、光伏组件以及制备方法。
背景技术
目前，主要通过焊带串接太阳能电池片上的栅线，形成电池串，并通过焊带将电池串中各个电池片的光生电流引到电池片外部，实现光能向电能的转换。其中，栅线与焊带之间主要通过高温焊接实现电连接。
但是，对于温度敏感的电池比如异质结电池、与晶硅电池结合的叠层电池等，为了减少高温焊接的方式对电池本身造成损害，一般选用低温焊带，通过较低的焊接温度进行焊接。低温焊带熔点一般低于165度，这种选用低温焊带进行低温焊接的过程，由于焊接窗口比较窄，容易造成过焊或者虚焊。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电池串、光伏组件以及制备方法，降低低温焊带的虚焊或过焊情况的发生，以有效地提高电池串的导电性能。
为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种电池串，包括：多个电池片、多条低温焊带以及设置于多个所述电池片正面和/或背面的镂空结构保护膜，其中，
每相邻两个所述电池片中，第一电池片的背面电极通过所述低温焊带与第二电池片的正面电极电连接，所述第一电池片与所述第二电池片之间存在重叠区域；
所述镂空结构保护膜与多条所述低温焊带接触抵接，并填充每相邻两个所述电池片之间的重叠区域，以固定和保护所抵接的低温焊带，并减小所述低温焊带在相邻所述电池片之间的应力，其中，所述镂空结构保护膜的流动性低于用于封装所述电池串的封装层的流动性。
第二方面，本发明实施例提供一种光伏组件，包括：盖板、封装层、背板以及上述第一方面实施例提供的电池串，其中，
所述封装层，用于将所述电池串封装于所述盖板与所述背板之间，所述封装层的流动性高于所述电池串包括的镂空结构保护膜的流动性。
第三方面，本发明实施例提供一种电池串的制备方法，包括：
通过低温焊带串联多个电池片；
将镂空结构保护膜贴附于多个所述电池片的背面。
第四方面，本发明实施例提一种电池串的制备方法，包括：
针对每相邻两个电池片，将粘接于镂空结构保护膜上的低温焊带与第一电池片的背面电极电连接；
将延伸出所述镂空结构保护膜的低温焊带与第二电池片的正面电极电连接。
上述发明的第一方面的技术方案具有如下优点或有益效果：本发明实施例提供的电池串通过流动性低于用于封装电池串的封装层的镂空结构保护膜与多个电池片的电极抵接，在层压过程中，该镂空结构保护膜可以固定电池片的电极所电连接的低温焊带，即使层压温度超过低温焊带的熔点，该镂空结构保护膜可以保护多个电池片的电极所电连接的低温焊带，将低温焊带固定于相对固定的位置，以降低过焊情况的发生。另外，由于镂空结构保护膜与多个电池片的电极抵接，其可增加低温焊带与电极的接触，以降低虚焊情况的发生。从而有效地提高电池串的性能。
另外，由于镂空结构保护膜填充每相邻两个电池片之间的重叠区域，该镂空结构保护膜可以减小低温焊带对电池片的应力，从而降低电池片隐裂情况的发生。
附图说明
图1是根据本发明的一种电池串的剖面示意图；
图2是根据本发明的第一种电池串的平行于焊带延伸方向的剖面示意图；
图3是根据本发明的第二种电池串的平行于焊带延伸方向的剖面示意图；
图4是根据本发明的第三种电池串的平行于焊带延伸方向的剖面示意图；
图5是根据本发明的第四种电池串的平行于焊带延伸方向的剖面示意图；
图6是根据本发明的对应于图1所示电池串的垂直于焊带延伸方向的剖面示意图；
图7是根据本发明的镂空结构保护膜的第一种结构的平面结构示意图；
图8是根据本发明的镂空结构保护膜的第一种结构与低温焊带相对关系的平面结构示意图；
图9A是根据本发明的镂空结构保护膜的第二种结构的一种平面结构示意图；
图9B是根据本发明的镂空结构保护膜的第二种结构与低温焊带相对关系的平面结构示意图；
图10A是根据本发明的镂空结构保护膜的第二种结构的另一种平面结构示意图；
图10B是根据本发明的镂空结构保护膜的另一种第二种结构与低温焊带相对关系的平面结构示意图；
图11是根据本发明的位于电池片正面的一种镂空结构保护膜的部分平面结构示意图；
图12是根据本发明的电池串俯视图；
图13是根据本发明的一种光伏组件的剖面示意图；
图14是根据本发明的电池串的一种制备方法的主要流程示意图；
图15是根据本发明的电池串的另一种制备方法的主要流程示意图；
图16是根据本发明的镂空结构保护膜与低温焊带形成的结合体的平面示意图。
附图标记如下：
10-电池串；11-电池片；12-低温焊带；13-镂空结构保护膜；131-第一保护带；132-第二保护带；133-第三保护带；134-第四保护带；14-第一固化胶点；15-第一粘接点；16-第二固化胶点；20-盖板；30-封装层；40-背板。
具体实施方式
对于温度敏感的电池比如异质结电池、与晶硅电池结合的叠层电池等，为了减少高温焊接对电池本身造成损害和高温层压过程中对焊带与电池之间的电连接造成破坏。一般选用低温焊带，通过较低的焊接温度进行焊接，并通过相对低的温度进行层压封装。但是，即使选用165℃熔点的低温焊带，也需要将焊机控制在195～200℃，才能完成焊接，如果低于195℃可能造成虚焊；如果焊带继续升高温度(温度超过200℃)会造成焊带熔化。即低温焊带焊接到电池片的栅线上的焊接温度不宜过高，也不宜过低，过低可能造成虚焊的情况，使得低温焊带的焊接窗口温度比较窄。而现有的焊接技术，在焊接过程温度波动比较大，很难控制在低温焊带的焊接窗口温度范围内，设定195℃的焊接温度，波动可能会高达230℃以上，因此，容易造成低温焊带与栅线之间过焊或者虚焊。而且这类电池的金属化的材料与常规的PERC电池等有较大的差异，焊带与这些材料的拉力也小于PERC电池。
如果要保证焊接温度不损伤电池，同时又保证焊接质量，则需要选择更低熔点，135℃左右的低温焊带，但是目前常用的封装材料的层压温度在140到160℃之间，层压的时间在10min以上，因此，低温焊带在层压过程中，会存在熔化的情况，这也将造成过焊或者低温焊带重熔或者偏移情况的发生。
为了解决现有选用低温焊带的电池串存在的过焊或虚焊的问题，以提高焊接精度以及组件可靠性，本发明实施例提供一种新型的电池串。即使在层压过程中，电池片背面的温度超过低温焊带的熔点，该新型的电池串由于镂空结构保护膜的存在，其可使熔化的低温焊带相对固定，在温度降低后，重新固化的低温焊带仍能够与电池片的背面电极保持稳定的电连接。其中，图1至图5为电池串的平行于焊带延伸方向的剖面示意图以及图6所示的针对图1所示的电池串的垂直于焊带延伸方向的剖面示意图。如图1至图6所示，该电池串可包括：
多个电池片11、多条低温焊带12以及设置于多个电池片11正面和/或背面的镂空结构保护膜13，其中，
每相邻两个电池片11中，第一电池片的背面电极通过低温焊带12与第二电池片的正面电极电连接，第一电池片与第二电池片之间存在重叠区域；
镂空结构保护膜13与多条低温焊带抵接，并填充每相邻两个电池片11之间的重叠区域，以固定和保护所抵接的低温焊带12，并减小低温焊带12在相邻所述电池片11之间的应力，其中，镂空结构保护膜13的流动性低于用于封装电池串的封装层30的流动性。
值得说明的是，本发明实施例对应的各个附图是以镂空结构保护膜设置于多个电池片11的背面为例进行说明的，虽然附图中并未展示镂空结构保护膜设置于多个电池片11的正面，但是基于说明书描述以及各个附图，本领域技术人员能够清楚知晓镂空结构保护膜设置于多个电池片11的正面的结构，因此，针对镂空结构保护膜设置于多个电池片11的正面的结构不再赘述。
其中，第一电池片的背面电极通过低温焊带12与第二电池片的正面电极电连接具体实现可以为：低温焊带12的一段与第一电池片的背面主栅电连接，低温焊带12的另一段与第二电池片的正面主栅电连接；具体实现还可以为：低温焊带12的一段串接第一电池片的背面细栅，低温焊带12的另一段串接第二电池片的正面细栅，即本发明实施例提供的电池串中，电池片可以为具有主栅的电池片，也可以为无主栅的电池片。
其中，本发明实施例中的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”以及“第五”是为了区分不同部件或区域，其并不是对部件或区域的个数的限制。比如，第一电池片和第二电池片中的“第一”和“第二”是为区别相邻的两个电池片，第一保护带、第二保护带、第三保护到和第四保护带中的“第一”、“第二”、“第三”以及“第四”是为了区分在电池片上的位置和作用的差异的保护带，第一固化胶点和第二固化胶点的“第一”和“第二”是为了区分电池片正面和电池片背面的固化胶点等。
其中，上述低温焊带一般是指熔点温度低于或等于165度的焊带。
其中，镂空结构保护膜一般为改性的分子链更大以及接枝更多的POE塑料或者乙烯-醋酸乙烯共聚物等。该镂空结构保护膜流动性比较差，但是透光性、承压的力学性能等比较好，以使电池串具有比较好的承压能力，并具有较好的光电转化性能。
其中，第一电池片与第二电池片之间存在重叠区域可以为第一电池片与第二电池片的相邻边缘之间的间距为0或者第一电池片与第二电池片的相邻边缘之间的间距为负值。
通过第一电池片与第二电池片之间存在重叠区域，镂空结构保护膜填充每相邻两个电池片11之间的重叠区域，一方面有效地减少电池串尺寸，另一方面，镂空结构保护膜可以在层压过程中，减少低温焊带对电池片的应力，降低电池片隐裂的风险。
值得说明的是，本发明实施例提供的方案中，针对每相邻两个电池片11中的第一电池片与第二电池片之间存在缝隙的情况下，镂空结构保护膜13也可填充于第一电池片与第二电池片之间的缝隙以及对应于缝隙的第一电池片的边缘区域和第二电池片的边缘区域，以降低低温焊带对电池片边缘的应力，降低电池片隐裂风险。
其中，镂空结构保护膜13与多条低温焊带接触抵接是指镂空结构保护膜13与多条低温焊带相接触，且镂空结构保护膜13对低温焊带产生朝向电池片方向的作用力。
在本发明实施例提供的电池串通过流动性低于用于封装电池串的封装层的镂空结构保护膜与多个电池片的背面电极抵接，在层压过程中，该镂空结构保护膜可以固定电池片的背面电极所电连接的低温焊带，即使层压温度超过低温焊带的熔点，该镂空结构保护膜可以保护多个电池片的背面电极所电连接的低温焊带，将低温焊带固定于相对固定的位置，避免低温焊带偏移，以降低过焊情况的发生。另外，由于镂空结构保护膜与多个电池片的背面电极接触，其可增加低温焊带与背面电极的抵接，以降低虚焊情况的发生。从而有效地提高电池串的性能。
另外，由于镂空结构保护膜填充每相邻两个电池片之间的重叠区域，该镂空结构保护膜可以减小低温焊带对电池片的应力，从而降低电池片隐裂情况的发生。
另外，由于镂空结构保护膜与多个电池片的背面电极和低温焊带接触，并填充每相邻两个电池片之间的重叠区域，使得该镂空结构保护膜可以承载电池片以及低温焊带，因此，本发明实施例提供的电池串可以作为一个独立产品，以供后续结合盖板、背板、封装层等制备光伏组件。
另外，本发明实施例提供的电池串在封装光伏组件之前即可具有光电性能，因此，在封装之前可对电池串进行性能测试，以提前筛选出性能合格的电池串封装成光伏组件，从而有效地提高光伏组件的产良率。
另外，镂空结构保护膜具有一定的回弹力，其可以有效地提高电池串的抗压、抗弯折能力。
值得说明的是，上述电池串的实现可低温焊接方式将低温焊带分别焊接到电池片的正面电极和背面电极，然后增设镂空结构保护膜，以实现降低低温焊带过焊和虚焊的效果。
其中，低温焊带12的熔点大于或等于130℃且小于或等于200℃。比如，可以为130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、190℃以及200℃等中的任意一种熔点的低温焊带，通过选择该熔点温度在该130～180℃范围内的低温焊带，可以保证本发明实施例提供的电池串中低温焊带与电池片的正面电极和背面电极之间的电性连接，以进一步降低虚焊或过焊情况的发生。具体地，针对需要低温焊接的低温焊带，一般选用熔点在160℃左右的低温焊带。针对通过层压实现低温焊带与主栅或者细栅电连接的工艺中，层压温度通常在145～160℃之间，因此，一般选用熔点在130℃左右的低温焊带。值得说明的是，在封装材料的层压温度可以进一步降低的情况下，所选用的低温焊带的熔点也可随之降低。
另外，由于镂空结构保护膜13可以稳固低温焊带，并能够防止低温焊带偏移，因此，可以进一步降低低温焊带的直径。其中，与现有的电池串中焊带直径一般在0.3～0.35mm之间相比，本申请提供的方案中，低温焊带的直径可以降低到0.2mm以及0.2mm以下，以进一步提高电池串的性能。特别地，针对无主栅的电池片形成的电池串来说，本发明实施例提供的方案使焊带与电池片之间的连接主要作用为电连接的作用，镂空结构保护膜和/或固化胶点的粘接则起到力学固定的作用，因此，在本发明实施例提供的方案中，即使焊带直径降低到0.2mm或者0.2mm以下，比如，0.05mm、0.06mm、0.08mm、0.1mm、0.13mm、0.15mm、0.17mm、0.19mm、0.2mm等。对电池片的焊接点的要求不会增加过多(与现有的增加焊带的数量，对焊接的要求更高，同时电池片需要增加更多的焊接点，也会增加银浆耗量，并增大遮光相比)，尤其是无主栅会大大降低银浆耗量，也减少遮光。
针对镂空结构保护膜13可以有图7、图8、图9A以及图9B所示的两种结构，值得说明的是，图7、图8、图9A以及图9B示出的是镂空结构保护膜13位于电池片背面的部分，针对镂空结构保护膜13同时设置于电池片背面和正面的情况，位于电池片正面的镂空结构保护膜13的部分可以与图7、图8、图9A以及图9B所示出的结构类似，也可以根据焊带分布进行相似的设计。
图7和图8示出了镂空结构保护膜13的第一种结构，该镂空结构保护膜13中对应于每一个电池片11区域可包括：多条第一保护带131和平行于多条第一保护带131的第二保护带132，其中，
第二保护带132填充于相邻两个电池片11之间的重叠区域；
针对镂空结构保护膜13全部设置于多个电池片11正面的情况，每一条第一保护带131垂直设置于并排排列的多条低温焊带12的上方；
针对镂空结构保护膜13全部设置于多个电池片11背面的情况，每一条第一保护带131垂直设置于并排排列的多条低温焊带12的下方。
其中，如图8所示的电池片11的背面电极所电连接的低温焊带12与第一保护带11之间的相对位置关系，第一保护带131与多并排排列的低温焊带12之间相垂直，以达到对多条低温焊带固定的效果。一个优选地实施例中，每一个第一保护带131覆盖于低温焊带11与电池片11的背面电极之间的焊接点上，以在固定低温焊带的同时，能够保护焊接点，以使背面电极与低温焊带之间能够更好地实现电连接。
值得说明的是，上述镂空结构保护膜13的第一种结构还可以包括：用于连通第一保护带131和第二保护带132的部分，该部分可以围绕电池串的边缘设置，以使镂空结构保护膜13提高对电池串的承载能力，同时增强电池串的抗压、抗弯折的能力。并可以在层压过程中对电池串起到固定的作用，减少电池串位移发生的频率。
图9A和图9B示出了镂空结构保护膜13的第二种结构，该镂空结构保护膜13中对应于每一个电池片11区域可包括：多条第三保护带133以及垂直于多条第三保护带133的第四保护带134，其中，每一条第三保护带133对应于一条低温焊带12设置；第四保护带134填充于相邻两个电池片11之间的重叠区域。其中，每一条第三保护带133对应于一条低温焊带12设置的具体实现：针对镂空结构保护膜13设置于多个电池片的正面的情况，一条第三保护带133设置于一条低温焊带12的上方，且与该低温焊带12以及该低温焊带所在电极相接触。针对镂空结构保护膜13设置于多个电池片的背面的情况，一条第三保护带133设置于一条低温焊带12的下方，且与该低温焊带12以及该低温焊带所在电极相接触。可以理解地，第三保护带133与低温焊带一一对应。
其中，如图9B所示的电池片11的背面电极所电连接的低温焊带12与第三保护带133之间的相对位置关系，多个第三保护带133并排设置，每一个第三保护带覆盖一条低温焊带，以达到对多条低温焊带固定的效果。同时，在层压过程中，如果温度过高造成低温焊带熔化，由于第三保护带覆盖住低温焊带，使得熔化后的低温焊带也不会偏移，能够在第三保护带133的保护下，等层压结束温度降低后，重新固化为一条完整的低温焊带，以有效的提高电池串和光伏组件的产良率。
值得说明的是，上述镂空结构保护膜13的第二种结构也可以进一步包括：用于连通第三保护带132和第二保护带132的部分，该部分可以围绕电池串的边缘设置，以使镂空结构保护膜13的第二种结构提高对电池串的承载能力，同时增强电池串的抗压、抗弯折的能力。并可以在层压过程中对电池串起到固定的作用，减少电池串位移发生的频率。
值得说明的是，上述图7、图8、图9A以及图9B示出的两种结构仅是示例性地给出的镂空结构保护膜为一体型结构比如位于电池串背面的镂空结构保护膜为一体型结构的示例。上述镂空结构保护膜还可以为分体结构，可如图10A和图10B所示。即在每一个电池片的背面均可对应有如图10A所示的一个镂空结构保护膜13，其中，该镂空结构保护膜13的一侧边缘区域即为上述的第四保护带134，通过夹持方式将该第四保护带134的部分区域填充到相邻两个电池片之间。其中，分体结构是指镂空结构保护膜13在各个电池片背面设置，镂空结构保护膜13的第三保护带133和第四保护带134与焊带12之间的相对位置关系可如图10B所示。
如图1至图3、图5以及图6所示，本发明实施例提供的电池串中还可进一步包括：多个第一固化胶点14，其中，该多个第一固化胶点14分布于电池片11的正面电极与低温焊带12之间的焊接点上。通过第一固化胶点14可以保护低温焊带12与电池片正面电极之间的焊接点，以减少电池片正面电极与低温焊带之间虚焊的情况的发生。
在本发明实施例中，如图3和图5所示，上述电池串10还可进一步包括：多个第二固化胶点16，其中，多个第二固化胶点16分布于电池片11的背面电极与低温焊带12之间的焊接点上；每一条第一保护带131设置于一列焊接点所在的区域，用于保护焊接点，其中，一列焊接点分布于并排排列的多条低温焊带12上。
其中，位于不同低温焊带上的、形成一条垂直于低温焊带的直线的多个焊接点构成一列焊接点。
其中，该多个第二固化胶点16可以位于镂空结构保护膜的下方(即第二固化胶点16与镂空结构保护膜接触，间接与背面电极和低温焊带之间的焊接点接触，以通过镂空结构保护膜对焊接点形成间接的压力，保护焊接点)。通过设置第二固化胶点16位于镂空结构保护膜的下方，可以在镂空结构保护膜对焊接点形成一定压力的同时，进一步增加镂空结构保护膜对焊接点的压力，以更好地稳固焊接点。
另外，如图5所示，该多个第二固化胶点16也可以位于镂空结构保护膜的上方(即第二固化胶点16直接与背面电极和低温焊带之间的焊接点接触，以直接对焊接点形成压力，保护焊接点)。通过第二固化胶点可以进一步保护背面电极与其所电连接的低温焊带之间的焊接点，以避免焊接点位置在层压过程中被损坏，从而进一步减少电池串虚焊的发生。
其中，第一固化胶点和第二固化胶点可以选择有机硅类或者环氧类的胶。
一方面，由于正面电极与低温焊带的焊接点以及背面电极与低温焊带的焊接点的稳固情况可直接影响电池串的性能，另一方面，由于焊接的影响，焊接点位置的低温焊带相对比较脆弱，在层压过程中，由于电池片的位移可能造成低温焊带从焊接点位置断裂，本发明实施例通过在正面电极与低温焊带的焊接点覆盖第一固化胶点，在背面电极与低温焊带的焊接点覆盖第二固化胶点可以温度焊接点，并且降低焊接点断裂的风险，有效地保证电池串的性能。
另外，如图4和图5所示，上述电池串10中的镂空结构保护膜13设置于电池片的正面和背面的结构。即通过镂空结构保护膜13保护位于电池片正面和背面的低温焊带，以进一步提高低温焊带与电池片之间的有效电连接。其中，图11示例性地示出了位于电池片正面的镂空结构保护膜13部分平面结构示意图，该图11所示出的各个保护带可以沿着焊带延伸方向延伸，也可以沿着多条焊带上并排排列的多排焊接点排布。其他基于该结构的变形均在本申请保护范围内。
其中，镂空结构保护膜13的位于电池片正面的部分可与位于电池片背面的部分一体成型。以更好地固定电池片和低温焊带，进一步避免层压过程中电池片移动。
上述镂空结构保护膜13的熔点均大于或等于100℃且小于或等于150℃。比如，100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃等的镂空结构保护膜。通过选用熔点大于或等于100℃且小于或等于150℃的镂空结构保护膜可以使层压过程中，镂空结构保护膜进一步熔化，另外，由于镂空结构保护膜的流动性低于封装层，使得熔化后的镂空结构保护膜可以更好地贴合电池片的正面电极、背面电极以及低温焊带，熔化后的镂空结构保护膜粘性提高，可以更好地固定电池片，进一步减少电池片的移动的情况发生。另外，层压过程中，熔化后的镂空结构保护膜可以更好地贴合并固定低温焊带，同时，能够挤压出镂空结构保护膜与电池片或者低温焊带之间的空气，以更好地封装电池串，进一步提升电池串的性能。
在本发明实施例中，如图12所示，上述电池串10还可进一步包括：多个第一粘接点15，其中，多个第一粘接点15沿着电池片11的正面的低温焊带12分布，且第一粘接点15设置于电池片11的相邻两个正面细栅之间。通过该第一粘接点可以进一步提高低温焊带与正面电极之间的电连接的可靠性和稳定性。通过将第一粘接点15设置于电池片11的相邻两个正面细栅之间可以避免对细栅的遮挡，以保证低温焊带与正面电极之间的电连接的可靠性和稳定性。
在本发明实施例中，上述电池串还可进一步包括：多个第二粘接点，其中，多个第二粘接点沿着电池片11的背面的低温焊带12分布，且第二粘接点设置于电池片11的相邻两个背面细栅之间。通过该第二粘接点可以进一步提高低温焊带与背面电极之间的电连接的可靠性和稳定性。通过将第二粘接点设置于电池片11的相邻两个背面细栅之间可以避免对细栅的遮挡，以保证低温焊带与背面电极之间的电连接的可靠性和稳定性。其中，多个第二粘接点与电池片背面以及低温焊带的相对位置关系与图12所示的电池片正面与第一粘接点15以及电池片正面的低温焊带之间的相对位置关系基本一致，在此不再赘述。
其中，形成第二粘接点所用的粘结胶为热固型的粘结胶，其固化温度大于或等于低温焊带12的熔点且小于或等于200℃；或者，形成第二粘接点所用的粘结胶为热熔型的粘结胶，其熔化温度小于或等于低温焊带12的熔点；或者，形成第二粘接点所用的粘结胶为光固化型的粘结胶。
相应地，第一粘接点15也可以选用热固型的粘结胶，其固化温度大于或等于低温焊带12的熔点且小于或等于200℃；或者，形成第二粘接点所用的粘结胶为热熔型的粘结胶，其熔化温度小于或等于低温焊带12的熔点；或者，形成第二粘接点所用的粘结胶为光固化型的粘结胶。
另外，在上述各个实施例中，由于电池串背面的镂空结构保护膜13和电池串正面的第一固化胶点14或者第一粘接点15的存在，可以固定低温焊带与电池片，而且镂空结构保护膜和电池串正面的第一固化胶点14或者第一粘接点15保护膜分隔低温焊带与其他的封装材料，如果使用熔点低于封装材料固化温度的低温焊带，在层压过程中，低温焊带表面的焊锡熔化焊带与电池片的电极形成更有效的电接触，不受封装材料流动影响，低温焊带也不会出现偏移和脱焊现象。
本发明实施例提供一种光伏组件，该光伏组件可包括：盖板20、封装层30、背板40以及上述任一实施例提供的电池串10。比如，以图2所示的电池串为例，构建出的光伏组件，如图13所示。其中，封装层30，用于将电池串10封装于盖板20与背板40之间，封装层30的流动性高于电池串10包括的镂空结构保护膜13的流动性。
本发明实施例还提供一种电站，其可包括上述实施例提供的光伏组件。
针对上述实施例提供的电池串10，本发明实施例提供两种制备方法。
其中，电池串10的第一种制备方法如图14所示，可包括如下步骤：
步骤S1401：通过低温焊带串联多个电池片；
该低温焊带串联多个电池片的过程可将低温焊带与电池片的正面电极和背面电极低温焊接。
步骤S1402：将镂空结构保护膜贴附于多个电池片的背面。
针对镂空结构保护膜为图7和图8所示的第一种结构，该镂空结构保护膜的第一保护带沿着背面电极和低温焊带之间的焊接点排列分布，以使第一保护带保护焊接点，同时，镂空结构保护膜的第二保护带填充到相邻电池片之间。
针对镂空结构保护膜为图9A和图9B所示的第二种结构，该镂空结构保护膜的第三保护带沿着低温焊带排列分布，以使第三保护带保护低温焊带，同时，通过将相邻电池片分离出缝隙后，利用夹持设备将镂空结构保护膜的第四保护带填充到相邻电池片之间。
在本发明实施例中，在上述将镂空结构保护膜贴附于多个电池片的背面之前，还可以进一步包括：在电池片的正面电极与低温焊带的焊接点涂覆第一固化胶点。
在本发明实施例中，在上述将镂空结构保护膜贴附于多个电池片的背面之前，还可以进一步包括：在电池片的背面电极与低温焊带的焊接点涂覆第二固化胶点。
在本发明实施例中，上述制备方法还可以进一步包括：在电池片的正面细栅之间通过点胶机点设第一粘接点，并沿着第一粘接点的分布，在电池片的正面铺设低温焊带，然后将电池片的正面铺设的低温焊带串联到相邻的电池片的背面细栅上。
在本发明实施例中，上述制备方法还可以进一步包括：在电池片的背面细栅之间通过点胶机点设第二粘接点，并沿着第二粘接点的分布，将电池片的正面铺设的低温焊带串联到相邻的电池片的背面细栅上。
在本发明实施例中，上述制备方法还可以进一步包括：在电池串的正面铺设上述镂空结构保护膜。
其中，电池串10的第二种制备方法如图15所示，可包括如下步骤：
步骤S1501：针对每相邻两个电池片，将粘接于镂空结构保护膜上的低温焊带与第一电池片的背面电极电连接；
其中，如图16所示，镂空结构保护膜13与低温焊带12可以作为一个结合体，该步骤通过结合体的镂空结构保护膜，将粘接于镂空结构保护膜上的低温焊带固定到电池片的背面电极上，以实现低温焊带与第一电池片的背面电极电连接。
步骤S1502：将延伸出镂空结构保护膜的低温焊带与第二电池片的正面电极电连接。
值得说明的是，延伸出镂空结构保护膜的低温焊带与粘接于镂空结构保护膜上的低温焊带属于同一条低温焊带。其中，延伸出镂空结构保护膜的低温焊带可以通过保护层保护，避免其粘接到镂空结构保护膜上。
另外，图15所示的制备方法所选用的镂空结构保护膜一般为上述图9A所示的镂空结构保护膜的第二种结构。
在本发明实施例中，图15所示的制备方法还可以进一步包括：在电池片的正面电极与低温焊带的焊接点涂覆第一固化胶点。
在本发明实施例中，上述制备方法还可以进一步包括：在电池片的正面细栅之间通过点胶机点设第一粘接点，并沿着第一粘接点的分布，在电池片的正面铺设低温焊带，然后将电池片的正面铺设的低温焊带串联到相邻的电池片的背面细栅上。
在本发明实施例中，上述制备方法还可以进一步包括：在电池片的背面细栅之间通过点胶机点设第二粘接点，并沿着第二粘接点的分布，将电池片的正面铺设的低温焊带串联到相邻的电池片的背面细栅上。
在本发明实施例中，上述制备方法还可以进一步包括：在电池串的正面铺设镂空结构保护膜。
下面以几个具体实施例详细说明本发明提供的电池串的制备方法和其得到的电池串。
实施例1：
步骤A1：针对每相邻的两个电池片，将一个电池片的背面电极与铺设的低温焊带一段接触，再将低温焊带的另一段放置在相邻的电池片的正面电极，相邻两个电池片存在0～1mm重叠区域，对低温焊带与所接触的正面电极或背面电极进行低温焊接，得到电池串；
步骤A2：在电池串中的电池片的正面焊接点施加固化胶点，根据固化胶点所选用的固化胶类型，伴随步骤A1的低温焊接进行底板加入固化或者紫外固化；
步骤A3：将步骤A2得到的具有固化胶点的电池串放置于铺设的图7所示的镂空结构保护膜上，该镂空结构保护膜的第一保护带对应于电池片的背面焊接点，并将镂空结构保护膜的第二保护带填充到相邻的电池片之间，然后加热预固化，镂空结构保护膜的流动性差，可以保护焊带不偏移。
该实施例1提供的电池串可以减小焊带在两片电池片之间应力对电池片造成的影响，降低串焊形成的隐裂以及后续层压和收载荷时的电池发生隐裂风险。同时增强电池串的抗拉强度和抗弯强度，可以进一步降低低温焊带的直径，并且减少电池串制作和搬运过程中产生的裂片或者隐裂。
实施例2：
步骤B1：将图16所示的镂空结构保护膜和低温焊带的结合体平铺在串焊平台上，然后顺序将各个电池片放置在结合体上，结合体中粘接于镂空结构保护膜上的低温焊带部分与电池片背面接触；
步骤B2：将结合体中延伸出镂空结构保护膜的低温焊带部分放置在相邻的电池片的正面；
步骤B3：将镂空结构保护膜中的部分延伸至相邻电池片的重叠区域；
步骤B4：将放好位置的电池片的正面电极与低温焊带进行焊接；而后在电池片正面的低温焊带上的焊接点通过点胶机施加固化胶点，对固化胶点进行固化；
可以理解地，该实施例中的结合体的低温焊带采用不同的结构，比如低温焊带可以是圆丝，三角丝，也可以局部加工为扁平结构，以进一步降低光伏组件的碎片率。
由于镂空结构保护膜和固化胶点固定低温焊带与电池片，而且镂空结构保护膜和固化胶点分隔低温焊带与其他的封装材料，如果使用熔点低于封装材料固化温度的低温焊带，在层压过程中，低温焊带表面的焊锡熔化焊带与电池片形成更有效的电接触，不受封装材料流动影响，低温焊带也不会出现偏移和脱焊现象。
进一步的，上述结合体可以制成连续的、使用卷轴包装。在电池串制作过程中可以通过进行放卷，切割，然后使用。具体地，将镂空结构保护膜与低温焊带的结合体，在卷轴上使用离型薄膜保护结合体；将其从卷轴上平铺开来使用。
其中镂空结构保护膜与低温焊带的结合体可以有多种形态；比如与镂空结构保护膜接触的低温焊带部分都陷在镂空结构保护膜中；又比如，与镂空结构保护膜接触的低温焊带大部分陷在镂空结构保护膜中，在镂空结构保护膜的头部与低温焊带处于分离状态，其可以切割出较长的低温焊带，用于电池串制作过程中最后一片电池片的引出线；又比如，与镂空结构保护膜接触的低温焊带陷在镂空结构保护膜中，在镂空结构保护膜的头部的低温焊带可以是扁平状，其用于电池片重叠区域。
实施例3：
步骤C1：在电池片的正面与背面均粘接点，通过粘接点粘接低温焊带，并固化，控制固化温度150±5℃。粘结点可以是通过网版印刷印在电池片表面，也可以是点胶阀施加该粘接点。其中，粘接点的大小可以根据设备和制程精度，进一步优化，以降低粘接剂的使用量。粘接点位于电池片的相邻栅线之间，而且粘接点的大小通常小于相邻两根栅线的间距；此外为了不影响电池片的发电效率，可选用光透过率较高的粘接剂制成粘接点。粘接点与电池片的粘接拉力大于1N。另外，在制作粘接点的过程中，需要注意粘接点分布在电池片的相邻栅线之间，不要将栅线遮住，以防止粘接点阻挡低温焊带与栅线接触。
步骤C2：将电池串的背面放置于铺设的镂空结构保护膜的一部分，保护焊带，并将镂空结构保护膜的一部分穿插于电池串中的相邻电池片之间。
步骤C3：将镂空结构保护膜另一部分铺设于电池串上方，然后加热预固化，镂空结构保护膜流动性差，可以保护低温焊带在后续各个步骤不发生偏移。
上述实施例3使用粘接点粘接低温焊带与电池片制成电池串，然后整体铺设镂空结构保护膜，制程简单，方便。
综上，本发明实施例可提供如下技术方案：
技术方案1、一种电池串，包括：多个电池片11、多条低温焊带12以及设置于多个所述电池片11正面和/或背面的镂空结构保护膜13，其中，
每相邻两个所述电池片11中，第一电池片的背面电极通过所述低温焊带12与第二电池片的正面电极电连接，所述第一电池片与所述第二电池片之间存在重叠区域；
所述镂空结构保护膜13与多条所述低温焊带抵接，并填充每相邻两个所述电池片11之间的重叠区域，以固定和保护所抵接的低温焊带12，并减小所述低温焊带12在相邻所述电池片11之间的应力，其中，所述镂空结构保护膜13的流动性低于用于封装所述电池串的封装层30的流动性。
技术方案2、根据技术方案1所述的电池串，所述镂空结构保护膜13中对应于每一个所述电池片11背面的区域，包括：多条第一保护带131和平行于多条所述第一保护带131的第二保护带132，其中，
所述第二保护带132填充于相邻两个所述电池片11之间的重叠区域；
所述第二保护带(132)填充于相邻两个所述电池片(11)之间的重叠区域；
针对所述镂空结构保护膜(13)设置于多个所述电池片(11)正面的情况，每一条所述第一保护带(131)垂直设置于并排排列的多条所述低温焊带(12)的上方；
针对所述镂空结构保护膜(13)设置于多个所述电池片(11)背面的情况，每一条所述第一保护带131垂直设置于并排排列的多条所述低温焊带12的下方。
技术方案3、根据技术方案1所述的电池串，所述镂空结构保护膜13中对应于每一个所述电池片11区域，还包括：多条第三保护带133以及垂直于多条所述第三保护带133的第四保护带134，其中，
每一条所述第三保护带133对应于一条所述低温焊带12设置；
所述第四保护带134填充于相邻两个所述电池片11之间的重叠区域。
技术方案4、根据技术方案1所述的电池串，还包括：多个第一固化胶点14，其中，
多个所述第一固化胶点14分布于所述电池片11的正面电极与所述低温焊带12之间的焊接点上。
技术方案5、根据技术方案1至4任一项所述的电池串，还包括：多个第一粘接点15，其中，
多个所述第一粘接点15沿着所述电池片11的正面的低温焊带12分布，且所述第一粘接点15设置于所述电池片11的相邻两个正面细栅之间。
技术方案6、根据技术方案1至4中任一项所述的电池串，还包括：多个第二粘接点，其中，
多个所述第二粘接点沿着所述电池片11的背面的低温焊带12分布，且所述第二粘接点设置于所述电池片11的相邻两个背面细栅之间。
技术方案7、根据技术方案2所述的电池串，其特征在于，还包括：多个第二固化胶点16，其中，
多个所述第二固化胶点16分布于所述电池片11的背面电极与所述低温焊带12之间的焊接点上；
每一条所述第一保护带131设置于一列焊接点所在的区域，用于保护所述焊接点，其中，所述一列焊接点分布于并排排列的多条所述低温焊带12上。
技术方案8、根据技术方案5所述的电池串，所述镂空结构保护膜13的熔点均大于或等于100℃且小于或等于150℃；
和/或，
所述低温焊带12的熔点大于或等于130℃且小于或等于200℃。
技术方案9、根据技术方案6所述的电池串，其特征在于，
形成所述第二粘接点所用的粘结胶为热固型的粘结胶，其固化温度大于或等于所述低温焊带12的熔点且小于或等于200℃；
或者，
形成所述第二粘接点所用的粘结胶为热熔型的粘结胶，其熔化温度小于或等于所述低温焊带12的熔点；
或者，
形成所述第二粘接点所用的粘结胶为光固化型的粘结胶。
技术方案10、一种光伏组件，包括：盖板20、封装层30、背板40以及技术方案1至9任一所述的电池串10，其中，
所述封装层30，用于将所述电池串10封装于所述盖板20与所述背板40之间，所述封装层30的流动性高于所述电池串10包括的镂空结构保护膜13的流动性。
技术方案11、技术方案1至9任一所述的电池串的制备方法，包括：
通过低温焊带串联多个电池片；
将镂空结构保护膜贴附于多个所述电池片的正面和/或背面。
技术方案12、技术方案1至9任一所述的电池串的制备方法，包括：
针对每相邻两个电池片，将粘接于镂空结构保护膜上的低温焊带与第一电池片的背面电极电连接；
将延伸出所述镂空结构保护膜的低温焊带与第二电池片的正面电极电连接。
以上步骤所提供的介绍，只是用于帮助理解本发明的方法、结构及核心思想。对于本技术领域内的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也同样属于本发明权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池串，其特征在于，包括：多个电池片(11)、多条低温焊带(12)以及设置于多个所述电池片(11)正面和/或背面的镂空结构保护膜(13)，其中，
每相邻两个所述电池片(11)中，第一电池片的背面电极通过所述低温焊带(12)与第二电池片的正面电极电连接，所述第一电池片与所述第二电池片之间存在重叠区域；
所述镂空结构保护膜(13)与多条所述低温焊带接触抵接，并填充每相邻两个所述电池片(11)之间的重叠区域，以固定和保护所抵接的低温焊带(12)，并减小所述低温焊带(12)在相邻所述电池片(11)之间的应力，其中，所述镂空结构保护膜(13)的流动性低于用于封装所述电池串的封装层(30)的流动性。
2.根据权利要求1所述的电池串，其特征在于，所述镂空结构保护膜(13)中对应于每一个所述电池片(11)背面的区域，包括：多条第一保护带(131)和平行于多条所述第一保护带(131)的第二保护带(132)，其中，
所述第二保护带(132)填充于相邻两个所述电池片(11)之间的重叠区域；
针对所述镂空结构保护膜(13)设置于多个所述电池片(11)正面的情况，每一条所述第一保护带(131)垂直设置于并排排列的多条所述低温焊带(12)的上方；
针对所述镂空结构保护膜(13)设置于多个所述电池片(11)背面的情况，每一条所述第一保护带(131)垂直设置于并排排列的多条所述低温焊带(12)的下方。
3.根据权利要求1所述的电池串，其特征在于，所述镂空结构保护膜(13)中对应于每一个所述电池片(11)区域，还包括：多条第三保护带(133)以及垂直于多条所述第三保护带(133)的第四保护带(134)，其中，
每一条所述第三保护带(133)对应于一条所述低温焊带(12)设置；
所述第四保护带(134)填充于相邻两个所述电池片(11)之间的重叠区域。
4.根据权利要求1所述的电池串，其特征在于，还包括：多个第一固化胶点(14)，其中，
多个所述第一固化胶点(14)分布于所述电池片(11)的正面电极与所述低温焊带(12)之间的焊接点上。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电池串，其特征在于，还包括：多个第一粘接点(15)，其中，
多个所述第一粘接点(15)沿着所述电池片(11)的正面的低温焊带(12)分布，且所述第一粘接点(15)设置于所述电池片(11)的相邻两个正面细栅之间。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电池串，其特征在于，还包括：多个第二粘接点，其中，
多个所述第二粘接点沿着所述电池片(11)的背面的低温焊带(12)分布，且所述第二粘接点设置于所述电池片(11)的相邻两个背面细栅之间。
7.根据权利要求2所述的电池串，其特征在于，还包括：多个第二固化胶点(16)，其中，
多个所述第二固化胶点(16)分布于所述电池片(11)的背面电极与所述低温焊带(12)之间的焊接点上；
每一条所述第一保护带(131)设置于一列焊接点所在的区域，用于保护所述焊接点，其中，所述一列焊接点分布于所述电池片(11)上并排排列的多个背面电极上。
8.一种光伏组件，其特征在于，包括：盖板(20)、封装层(30)、背板(40)以及权利要求1至7任一所述的电池串(10)，其中，
所述封装层(30)，用于将所述电池串(10)封装于所述盖板(20)与所述背板(40)之间，所述封装层(30)的流动性高于所述电池串(10)包括的镂空结构保护膜(13)的流动性。
9.权利要求1至7任一所述的电池串的制备方法，其特征在于，包括：
通过低温焊带串联多个电池片；
将镂空结构保护膜贴附于多个所述电池片的正面和/或背面。
10.权利要求1至7任一所述的电池串的制备方法，其特征在于，包括：
针对每相邻两个电池片，将粘接于镂空结构保护膜上的低温焊带与第一电池片的背面电极电连接；
将延伸出所述镂空结构保护膜的低温焊带与第二电池片的正面电极电连接。
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- 2022-07-13 CN CN202210821582.4A patent/CN115050850A/zh active Pending
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