CN115172532A - 太阳能电池串的连接方法及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种太阳能电池串的连接方法及光伏组件，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：将电池片的背面粘接于第一连接器的连接器第一段；S3：在电池片的正面布设第二连接器的连接器第二段；S4：在连接器第二段外侧面的指定位置施胶，使得电池片的正面和第二连接器连接；重复上述S1～S4步骤，直至连接了预设数量的电池片为止。该连接方法能够避免因需要在电池片双面施胶而导致不方便抓取的问题，且无需翻面、操作简单。
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及光伏组件。
背景技术
制作太阳能电池组件时，通常需要采用连接器将多个电池片焊接连接成电池串，再将多个电池串敷设在玻璃与背板之间并用汇流条串联，然后进行层压、装框。
由于常规的红外焊接技术存在一定应力，不利于晶体硅异质结太阳能电池组件的减薄降本，相关技术中，在连接器与电池片进行连接时通常采用胶进行连接固定，其中，胶水作为有机物，在固化过程中，能释放一部分的应力。
然而，发明人研究发现，在目前的串联工艺中，通常在电池片的双面施胶，然后再通过连接器与电池片表面上的胶进行粘接形成电池串，然而，由于在电池片的正面和背面进行点胶时，通常是需要将电池片通过吸盘吸附的方式进行固定的，导致操作不方便。为了解决该问题，在一些现有技术中，通过先在电池片的一侧施胶并连接连接器，再将电池片翻面后在电池片的另一侧施胶并连接连接器，但是，翻面的操作麻烦且还可能导致电池片与连接好的焊带错位。
发明内容
本申请的目的在于提供一种太阳能电池串的连接方法及光伏组件，在采用胶连接连接器与电池片的情况下，能够避免因需要在电池片双面施胶而导致不方便抓取的问题，且无需翻面、操作简单。
本申请的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，太阳能电池串的连接方法包括：
S1：提供电池片；
S2：将电池片的背面粘接于第一连接器的连接器第一段；
S3：在电池片的正面布设第二连接器的连接器第二段；
S4：在第二连接器的连接器第二段外侧面的指定位置施胶，使得电池片的正面和第二连接器连接；
重复上述S1～S4步骤，直至连接了预设数量的电池片为止。
本申请提供的太阳能电池串的连接方法的有益效果包括：
在连接方法的整个工艺中，在电池片的正面施胶之前，先将电池片的背面与连接器进行连接，电池片的正面具有足够的抓取位置，方便从电池片的正面抓取电池片进行电池片的背面施胶、背面连接连接器等操作，方便电池片的背面和连接器之间进行准确的定位连接。另外，先将电池片的背面与连接器进行连接，再在电池片的正面布置连接器，使得正面施胶连接连接器外侧面的操作容易实施，整个工艺利于实现自动化生产。
其中，在施胶进行电池片的正面和连接器的粘接时，在连接器第二段外侧面的指定位置施胶，使得形成的正面胶结构与连接器外侧面(即连接器的表面中不与电池片的表面接触的区域)连接，因此，在电池片的正面的施胶部位，能够避免正面胶结构在热胀冷缩的过程中对连接器和电池片的正面之间的接触产生影响，从而能有效改善电池片的正面容易在长期使用中与连接器接触不良的问题。
在一些可能的实施方案中，S2步骤包括：
通过点胶或者印刷的方式在电池片的背面施胶，再将电池片置于第一连接器的连接器第一段。
上述技术方案中，在S2步骤中，先在电池片的背面施胶，使得电池片背面的背面胶结构定位准确；再将电池片的背面和连接器进行连接，有利于电池片的背面和连接器进行更为准确的定位连接。其中，通过点胶或者印刷的方式在电池片的背面施胶，使得背面施胶准确性更高。
在一些可能的实施方案中，S3步骤中，在指定位置施胶后，通过加热固化、UV固化或者光固化的方式对胶进行完全固化。
上述技术方案中，在指定位置施胶后对胶完全固化，使得形成的结构更牢固地粘接在电池片的表面和连接器外侧面。
在一些可能的实施方案中，S2步骤中对胶进行初步固化或者不进行固化。
上述技术方案中，考虑到S2步骤后不需要翻面，因此仅进行初步固化或者不进行固化，保证整体工艺有更高的效率。
在一些可能的实施方案中，S4步骤中，在指定位置形成的胶结构完全包覆连接器第二段的外侧面。
上述技术方案中，正面胶结构在指定位置处对连接器外侧面完全包覆，使得正面胶结构与连接器之间的粘接更牢固。
在一些可能的实施方案中，电池片的正面印刷有与指定位置对应的标记点。
上述技术方案中，在电池片的正面印刷与指定位置对应的标记点，方便定位指定位置从而实现准确的施胶。
在一些可能的实施方案中，在电池片的正面和背面中，连接器的数量为2～35个。
上述技术方案中，电池片的正面和背面布置合适数量的连接器，保证有较好的串联稳定性和导流效率。
第二方面，本申请实施例提供一种光伏组件，包括电池片和连接在电池片上的连接器，在电池片的正面，连接器通过在点胶位包裹在连接器外侧的胶固定在电池片上。
上述技术方案中，方便通过第一方面实施例提供的太阳能电池串的连接方法制备实现，因而能够避免因需要在电池片双面施胶而导致不方便抓取的问题，且无需翻面、操作简单。同时，在电池片的正面，胶包裹在连接器外侧，避免胶结构在热胀冷缩的过程中对连接器和电池片的接触产生影响，从而能改善电池片容易在长期使用中与连接器接触不良的问题。
在一些可能的实施方案中，在电池片的背面，胶连接在电池片的背面和连接器之间。
上述技术方案中，电池片的背面，胶连接在电池片的背面和连接器之间，方便在连接器正面或者电池片背面施胶后直接将电池片布置到连接器正面，其操作方便。
在一些可能的实施方案中，在电池片的正面，点胶位的胶完全包裹连接器外侧。
上述技术方案中，在电池片的正面，胶对连接器外侧面完全包覆，使得连接器的粘接更牢固。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
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为本申请一些实施方式提供的太阳能电池串的局部结构示意图；
图2为本申请一些实施方式提供的太阳能电池串的连接方法工艺流程图；
图3为本申请一些实施方式中S2步骤后形成的结构示意图；
图4为本申请一些实施方式中S3步骤后形成的结构示意图；
图5为本申请一些实施方式中S4步骤后形成的结构示意图；
图6为本申请一些实施方式中重复S1～S4步骤时S2步骤后形成的结构示意图；
图7为本申请一些实施方式中重复S1～S4步骤时S3步骤后形成的结构示意图；
图8为本申请一些实施方式中S2步骤过程中施胶后的结构示意图；
图9为本申请一些实施方式中电池片、连接器和胶结构的第一种连接示意图；
图10为本申请一些实施方式中电池片、连接器和胶结构的第二种连接示意图；
图11为本申请实施例1提供的太阳能电池串的连接方法工艺流程图。
图标：
1000-太阳能电池串；
100-电池片；
200-连接器；210-连接器第一段；220-连接器第二段；230-连接器外侧面；
300-正面胶结构；
400-背面胶结构。
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，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
发明人研究发现，目前采用胶连接连接器与电池片的相关技术中，为了使得胶结构在串联工艺中将连接器方便且牢固地连接到电池片表面，通常在电池片表面施胶后布设连接器。然后，在上述串联工艺得到的太阳能电池组件中，胶粘接在连接器和电池片的表面之间，特别是在连接器和电池片的正面之间，在长期的使用过程中，含有机材料的胶粘接剂会热胀冷缩，在胶热胀冷缩的过程中容易导致电池片的正面容易与连接器接触不良。
基于上述研究发现，下面将结合一些具体实施方式对本申请的太阳能电池串的连接方法及光伏组件进行具体说明。
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。
参见图1，为了方便对连接方法进行描述，首先对太阳能电池串1000的基本结构进行说明。太阳能电池串1000包括多个串联的电池片100，两个相邻的电池片100通过连接器200连接，连接器200包括连接器第一段210和连接器第二段220，在相邻的两个电池片100中，连接器第一段210与其中一个电池片100连接，连接器第二段220与其中一个电池片100连接；连接器200的表面中不与电池片100的表面接触的区域为连接器外侧面230。
参见图2，太阳能电池串的连接方法包括：
S1：提供电池片100。
S2：将电池片100的背面粘接于第一连接器200的连接器第一段210。S2步骤形成的结构如图3所示。
S3：在电池片100的正面布设第二连接器200的连接器第二段220。S3步骤形成的结构如图4所示。
S4：在第二连接器200的连接器第二段220外侧面的指定位置施胶，使得电池片100的正面和第二连接器200连接。其中，施胶形成的胶结构为正面胶结构300，形成的正面胶结构300与电池片100的正面和第二连接器200中连接器第二段220的连接器外侧面230连接。S4步骤形成的结构如图5所示。
重复上述S1～S4步骤，直至连接了预设数量的电池片100为止。在重复S2步骤时，以上一次S3步骤的第二连接器200作为第一连接器200，如图6所示；在重复S3步骤时，引入新的连接器200作为第二连接器200，如图7所示；实现多个电池片100串联。
在连接方法的整个工艺中，在电池片100的正面施胶之前，先将电池片100的背面与连接器200进行连接，电池片100的正面具有足够的抓取位置，方便从电池片100的正面抓取电池片100进行电池片100的背面施胶、背面连接连接器200等操作，方便电池片100的背面和连接器200之间进行准确的定位连接。另外，先将电池片100的背面与连接器200进行连接，再在电池片100的正面布置连接器200，使得正面施胶连接连接器外侧面230的操作容易实施，利于实现自动化生产。
其中，在施胶进行电池片100的正面和连接器200的粘接时，使得形成的正面胶结构300与连接器外侧面230(即连接器200的表面中不与电池片100的表面接触的区域)连接，因此，在电池片100的正面的施胶部位，能够避免正面胶结构300在热胀冷缩的过程中对连接器200和电池片100的正面之间的接触产生影响，从而能有效改善电池片100的正面容易在长期使用中与连接器200接触不良的问题。
需要说明的是，在本申请中，关于S2步骤，将电池片100的背面与连接器200进行连接的方式不限。例如，先在电池片100的背面施胶，然后将电池片100的背面的施胶部位与连接器200进行连接；又例如，先在连接器200的表面施胶，然后将电池片100的背面与连接器200的施胶部位连接；又例如，先将未施胶的电池片100的背面置于未施胶的连接器200，然后在电池片100的背面和连接器200之间施胶将二者进行连接。
在一些可能的实施方案中，S2步骤包括：在电池片100的背面施胶，得到如图8所示的结构；再将电池片100置于第一连接器200的连接器第一段210，使得电池片100的背面形成的背面胶结构400与第一连接器200的连接器第一段210连接，从而实现将电池片100的背面粘接于第一连接器200的连接器第一段210，得到如图3所示的结构。
基于上述的实施方式，参见图9和图10，在电池片100的背面，背面胶结构400连接在电池片100的背面和连接器200之间；在电池片100的正面，正面胶结构300连接在电池片100的正面和连接器外侧面230。
可选地，在S2步骤中，通过点胶或者印刷的方式在电池片100的背面施胶。
在一些可能的实施方案中，电池片100背面的施胶位置印刷在电池片100的背面。
在一些可能的实施方案中，电池片100的正面印刷有与指定位置对应的标记点。
需要说明的是，在本申请中，在指定位置处，参见图9，加固胶结构可以仅粘接在连接器外侧面230靠近电池片100的表面的部位，参见图10，加固胶结构也可以对连接器外侧面230进行完全包覆。
继续参见图10，作为一种示例，在指定位置，形成的正面胶结构300完全包覆连接器第二段220的连接器外侧面230。
可选地，为了使得胶结构更牢固地粘接在电池片100的表面和连接器200，可以在正面施胶后将形成的胶结构固化。
在一些可能的实施方案中，S3步骤中，在指定位置施胶后，对胶进行完全固化。
由于在S2步骤完成后，连机器第一段210是粘接在电池片100的背面的，再输送至进行S3步骤时无需进行翻转。因此，在S3步骤之前，可以仅对背面的胶进行初步固化或者不固化。
基于此，可选地，S2步骤中对胶进行初步固化或者不进行固化。
其中，固化的方式不限，例如为加热固化、光照固化、紫外固化、热压固化等方式。作为示例，采用加热固化的方式，加热固化的温度可选地为100℃～250℃，例如但不限于为100℃、120℃、150℃、180℃、200℃、℃和250℃中的任一者点值或者任意两者之间的范围值。其中，加热固化的方式例如为红外加热、热传导加热、感应加热、热风加热等。
需要说明的是，在本申请中，电池串中的结构可以根据常规方式配置，也可以根据需要进行设计。
在一些可能的实施方案中，在电池片100的正面和背面中，连接器200的数量为2～35个。
作为一方面的示例，连接器200是指能够与细栅实现电连接的带状的导流结构，其形状和材质不限。
可选地，连接器200靠近电池片100的一侧表面为平面，以使得连接器200能够较好地与电池片100的表面进行接触连接。
可选地，连接器200包括焊带(含高温焊带、低温焊带)、铜带、铜丝、其他导电连接材料等形式。
作为示例，连接器200为焊带，可选地为低温焊带，包括铜基体和在铜基体表面的膜层，膜层包括熔化温度为120℃～160℃金属层或合金层，方便在使用制得的太阳能电池串1000制备太阳能电池组件的工艺中，在较低的温度条件下较好地实现热压加热。
作为一方面的示例，为了节省银浆，电池片100可以采用无主栅设计或者细主栅设计。也就是说，在一些可能的实施方案中，电池片100的正面和背面分别无主栅或包含细主栅，其中，主栅线指的是细主栅上具有焊盘的结构。需要说明的是，在本申请其他的实施方式中，电池片100也可以是有主栅线的结构。
作为一方面的示例，施胶采用的胶可以是导电胶或非导电胶。作为示例，正面胶结构300为导电胶，背面胶结构400为导电胶或非导电胶。
另外，本申请中，施胶所使用的胶的形式不限，例如但不限于为液体胶、固体胶、胶带等具有粘接能力的材料。
本申请实施例提供一种太阳能电池组件的制备方法，包括：采用上述实施例的太阳能电池串的连接方法制得太阳能电池串1000，以及将太阳能电池串1000进行层压封装。
太阳能电池组件的制备方法中，通过加热层压的步骤能够使得电池片100和连接器200连接更加稳定，有利于电池串的电流导出，从而提高太阳能电池组件的结构稳定性。
示例性地，层压封装后，连接器第一段210与电池片100的正面的细栅线形成紧密接触或合金连接，连接器第二段220的与电池片100的背面的细栅线形成紧密接触或合金连接。
在一些可能的实施方案中，连接器200为焊带，该焊带包括铜基体和在铜基体表面的膜层，膜层包括熔化温度为120℃～160℃金属层或合金层，层压封装在130℃～170℃的条件下进行。
第二方面，本申请实施例提供一种光伏组件，包括电池片100和连接在电池片100上的连接器200，在电池片100的正面，连接器200通过在点胶位包裹在连接器200外侧的胶固定在电池片100上。
上述技术方案中，方便通过第一方面实施例提供的太阳能电池串的连接方法制备实现，因而能够避免因需要在电池片100双面施胶而导致不方便抓取的问题，且无需翻面、操作简单。同时，在电池片100的正面，胶包裹在连接器200外侧，避免胶结构在热胀冷缩的过程中对连接器200和电池片100的接触产生影响，从而能改善电池片100容易在长期使用中与连接器接触不良的问题。
本申请中，作为示例，在电池片100的背面，胶连接在电池片100的背面和连接器200之间。在电池片100的正面，点胶位的胶完全包裹连接器外侧。
需要说明的是，本申请提供的光伏组件可以通过第一方面实施例提供的太阳能电池串的连接方法制备实现，因此，在光伏组件中，电池片100的栅线布置形式、连接器200的种类和分布方式、胶结构对连接器200的包覆形式等均可以参照本申请第一方面的实施方式，在此将不再赘述。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
参见图11，一种太阳能电池串的连接方法，包括：
S1：提供电池片100。
S2：在电池片100的背面施胶，再将电池片100置于第一连接器200的连接器第一段210，使得电池片100的背面形成的背面胶结构400与第一连接器200的连接器第一段210连接，从而实现将电池片100的背面粘接于第一连接器200的连接器第一段210。
S3：在电池片100的正面布设第二连接器200的连接器第二段220。
S4：在连接器第二段220外侧面的指定位置施胶并固化，并使得形成的正面胶结构300与电池片100的正面连接，且在指定位置处形成的正面胶结构300完全包覆第二连接器200中连接器第二段220的连接器外侧面230。
重复上述S1～S4步骤，在重复S2步骤时，以上一次S3步骤的第二连接器200作为第一连接器200，在重复S3步骤时，引入新的连接器200作为第二连接器200，实现多个电池片100串联。
实施例2
一种太阳能电池串的连接方法，其与实施例1的不同之处在于：
S4步骤中，在指定位置处形成的正面胶结构300部分包覆第二连接器200中连接器第二段220的连接器外侧面230。
实施例3
一种太阳能电池串的连接方法，其与实施例1的不同之处在于：
S2步骤中，电池片100的背面未施胶，先在第一连接器200的连接器第一段210的正面施胶，然后将背面未施胶的电池片100与第一连接器200中连接器第一段210的施胶部位连接，从而实现将电池片100的背面粘接于第一连接器200的连接器第一段210。
实施例4
一种光伏组件，其能够通过实施例1制得。
该光伏组件包括电池片100和连接在电池片100上的连接器200；在电池片100的正面，连接器200通过在点胶位包裹在连接器200外侧的胶固定在电池片100上。在电池片100的背面，胶连接在电池片100的背面和连接器200之间。
其中，参见图10，在电池片100的正面，点胶位的胶完全包裹连接器外侧。
实施例5
一种光伏组件，其能够通过实施例1制得。
该光伏组件包括电池片100和连接在电池片100上的连接器200；在电池片100的正面，连接器200通过在点胶位包裹在连接器200外侧的胶固定在电池片100上。在电池片100的背面，胶连接在电池片100的背面和连接器200之间。
其中，参见图9，在电池片100的正面，点胶位的胶部分包裹连接器200外侧。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种太阳能电池串的连接方法，其特征在于，所述太阳能电池串的连接方法包括：
S1：提供电池片；
S2：将所述电池片的背面粘接于第一连接器的连接器第一段；
S3：在所述电池片的正面布设第二连接器的连接器第二段；
S4：在所述第二连接器的所述连接器第二段外侧面的指定位置施胶，使得所述电池片的正面和所述第二连接器连接；
重复上述S1～S4步骤，直至连接了预设数量的所述电池片为止。
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，S2步骤包括：
通过点胶或者印刷的方式在所述电池片的背面施胶，再将所述电池片置于第一连接器的所述连接器第一段。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池串的连接方法，其特征在于，S3步骤中，在所述指定位置施胶后，通过加热固化、UV固化或者光固化的方式对胶进行完全固化。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池串的连接方法，其特征在于，S2步骤中对胶进行初步固化或者不进行固化。
5.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，S4步骤中，在所述指定位置形成的胶结构完全包覆所述连接器第二段的外侧面。
6.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，所述电池片的正面印刷有与所指定位置对应的标记点。
7.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，在所述电池片的正面和背面中，所述连接器的数量为2～35个。
8.一种光伏组件，其特征在于，包括电池片和连接在所述电池片上的连接器，在所述电池片的正面，所述连接器通过在点胶位包裹在所述连接器外侧的胶固定在所述电池片上。
9.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，在所述电池片的背面，胶连接在所述电池片的背面和所述连接器之间。
10.根据权利要求8或9所述的光伏组件，其特征在于，在所述电池片的正面，点胶位的胶完全包裹所述连接器外侧。
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