CN115347080A - 太阳能电池组件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种太阳能电池组件及其制备方法。太阳能电池组件的制备方法包括:提供多个太阳能电池片;在太阳能电池片正面的第一预设位置铺设液态粘接胶、第二预设位置铺设粘接胶带,第二预设位置位于两边侧,第一预设位置位于第二预设位置之间的区域;在太阳能电池片背面的第三预设位置铺设液态粘接胶、第四预设位置铺设粘接胶带,第四预设位置位于两边侧,第三预设位置位于第四预设位置之间的区域;使用焊带的一段与太阳能电池片正面的粘接胶带和液态粘接胶连接,另一段与相邻太阳能电池片背面的粘接胶带和液态粘接胶连接,焊带连接相邻太阳能电池片的正面和背面。本申请可以使焊带与太阳能电池片牢固结合,提高使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,具体涉及一种太阳能电池组件及其制备方法。
背景技术
太阳能电池技术作为近年来行业高度关注的高效技术路线,因其光电转换效率高、性能优异、降本空间大,成为具有前途的未来电池技术解决方案。
目前在光伏领域内,对异质结太阳能电池、TOPCON电池和PERC电池封装前需要通过焊带将相邻电池片的正面电极和背面电极连接,将电池片串联连接为电池串。将电池片串联连接为电池串之后,对电池串进行层压。在层压工艺的温度下,焊带锡层材料达到熔点温度,焊带锡层材料熔化后与电池片的主栅或细栅合金化,形成稳定的连接。
在连接正面电极和背面电极之前,通常需要预先铺设粘接胶,将焊带和电池片连接固定。但是现有技术在进行焊带和电池片粘接的过程中,仅仅依靠局部点胶或印刷,效果均不好,导致焊带和电池片发生脱离,并且在层压合金化的过程中,电池片容易形成翘曲缺陷,翘曲缺陷会导致电池片头尾部的焊带从粘接胶和电池片主栅或细栅上脱离。组件通常应用在户外,在组件长期使用过程中,电池片与焊带脱离位置的电阻过大,降低电池片使用寿命,严重时还会导致电池出现发热起火的事故。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有工艺中焊带从粘接胶和电池片主栅或细栅上脱离的缺陷,进而提供一种太阳能电池组件及其制备方法。
本发明提供一种太阳能电池组件的制备方法,包括如下步骤:提供多个太阳能电池片;在所述太阳能电池片的正面的第一预设位置铺设液态粘接胶、第二预设位置铺设粘接胶带,所述第二预设位置位于所述太阳能电池片的正面的两边侧,所述第一预设位置位于两个所述第二预设位置之间的区域;以及,在所述太阳能电池片的背面的第三预设位置铺设液态粘接胶、第四预设位置铺设粘接胶带,所述第四预设位置位于所述太阳能电池片的背面的两边侧,所述第三预设位置位于两个所述第四预设位置之间的区域;将焊带的一段与所述太阳能电池片正面的所述粘接胶带和所述液态粘接胶连接,所述焊带的另一段与相邻所述太阳能电池片背面的所述粘接胶带和所述液态粘接胶连接,使得所述焊带连接相邻两个所述太阳能电池片的正面和背面。
可选的,所述粘接胶带的排列方向与所述液态粘接胶的排列方向相同,所述粘接胶带与所述太阳能电池片的粘接力大于所述液态粘接胶与所述太阳能电池片的粘接力。
可选的,所述太阳能电池片的正面有且仅具有多条纵向延伸的第一细栅线,多条所述第一细栅线沿横向间隔设置;所述太阳能电池片的背面有且仅具有多条纵向延伸的第二细栅线,多条所述第二细栅线沿横向间隔设置。
可选的,所述太阳能电池片的正面具有至少一条第一主栅线,所述第一预设位置间隔设置在所述第一主栅线上;所述太阳能电池片的背面具有至少一条第二主栅线,所述第三预设位置间隔设置在所述第二主栅线上。
可选的,在所述焊带连接相邻两个所述太阳能电池片的正面和背面连接的步骤之后,还包括:采用层压工艺将所述焊带与所述太阳能电池片固定连接。
可选的,所述太阳能电池片包括钝化发射极背接触电池、异质结电池或隧穿氧化层钝化接触电池。
可选的,所述液态粘接胶包括光固化胶或热固化胶。
可选的,所述粘接胶带的设置方式包括连续的条状设置或者分散的点状设置。
可选的,所述粘接胶带包括双面胶带。
可选的,所述焊带的直径为0.15mm-0.3mm。
本发明提供一种太阳能电池组件,其特征在于,采用所述的太阳能电池组件的制备方法生产的太阳能电池组件。
本发明技术方案,具有如下优点:
本发明的太阳能电池组件采用了粘接胶带与液态粘接胶搭配的技术工艺,由于粘接胶带的粘接力远大于粘接胶与太阳能电池片的粘接力,可以使太阳能电池片和焊带之间粘接的更牢靠。将粘接胶带设置在液态粘接胶两端,避免在对太阳能电池片层压的过程中,太阳能电池片发生翘曲,防止太阳能电池片和焊带脱离,提高太阳能电池片使用寿命。
此外,在第一预设位置铺设液态粘接胶固定,液态粘接胶与太阳能电池片之间的连接属于硬连接,减少电池片的弯曲程度,有利于减少碎片的产生。在第二预设位置铺设粘接胶带固定,粘接胶带与太阳能电池片之间的连接属于软连接,因太阳能电池片头尾部属于易碎区域,软连接有缓冲保护的作用,减少了碎片的产生。类似的,在第三预设位置铺设液态粘接胶固定,液态粘接胶与太阳能电池片之间的连接属于硬连接,减少电池片的弯曲程度,有利于减少碎片的产生。在第四预设位置铺设粘接胶带固定,粘接胶带与太阳能电池片之间的连接属于软连接,因太阳能电池片头尾部属于易碎区域,软连接有缓冲保护的作用,减少了碎片的产生。两者共同作用有利于使相邻的太阳能电池片在层压过程中保持平整状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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的附图。
图1为本发明实施例太阳能电池组件的制备方法的流程示意图;
图2为本发明实施例太阳能电池组件的剖面示意图;
图3为本发明一个实施例太阳能电池片的正面俯视示意图;
图4为本发明一个实施例太阳能电池片的背面俯视示意图;
图5为本发明另一个实施例太阳能电池片的正面俯视示意图;
图6为本发明另一个实施例太阳能电池片的背面俯视示意图;
图7为本发明另一个实施例太阳能电池片的正面俯视示意图。
附图标记说明:
1-太阳能电池片;2-液态粘接胶;3-粘接胶带;4-焊带;51-第一细栅线;52-第二细栅线;61-第一主栅线;62-第二主栅线。
具体实施方式
下面将结合附图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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵向”、“横向”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供一种太阳能电池组件的制备方法,参考图1和图2,包括以下步骤:
步骤S1:提供多个太阳能电池片1;
步骤S2:在所述太阳能电池片1的正面的第一预设位置铺设液态粘接胶2、第二预设位置铺设粘接胶带3,所述第二预设位置位于所述太阳能电池片1的正面的两边侧,所述第一预设位置位于两个所述第二预设位置之间的区域;以及,在所述太阳能电池片1的背面的第三预设位置铺设液态粘接胶2、第四预设位置铺设粘接胶带3,所述第四预设位置位于所述太阳能电池片1的背面的两边侧,所述第三预设位置位于两个所述第四预设位置之间的区域;
步骤S3:将焊带4的一段与所述太阳能电池片1正面的所述粘接胶带3和所述液态粘接胶2连接,所述焊带4的另一段与相邻所述太阳能电池片1背面的所述粘接胶带3和所述液态粘接胶2连接,使得所述焊带4连接相邻两个所述太阳能电池片1的正面和背面。
在上述制备方法的步骤S2中,在所述太阳能电池片1的正面、背面铺设液态粘接胶、粘接胶带的顺序不做限定。
本实施例中,所述粘接胶带的排列方向与所述液态粘接胶的排列方向相同,所述粘接胶带3与所述太阳能电池片1的粘接力大于所述液态粘接胶2与所述太阳能电池片1的粘接力。
本实施例的太阳能电池组件采用了粘接胶带3与液态粘接胶2搭配的技术工艺,由于粘接胶带3的粘接力远大于粘接胶与太阳能电池片1的粘接力,可以使太阳能电池片1和焊带4之间粘接的更牢靠。将粘接胶带3设置在液态粘接胶2两端,避免在对太阳能电池片1层压的过程中,太阳能电池片1发生翘曲,防止太阳能电池片1和焊带4脱离,提高太阳能电池片1使用寿命。此外,在第一预设位置铺设液态粘接胶2固定,液态粘接胶2与太阳能电池片1之间的连接属于硬连接,减少了电池片的弯曲程度,有利于减少碎片的产生。在第二预设位置铺设粘接胶带3固定,粘接胶带3与太阳能电池片1之间的连接属于软连接,因太阳能电池片1头尾部属于易碎区域,软连接有缓冲保护的作用,减少了碎片的产生。
对于液态粘接胶2,一方面在层压过程中会被摊薄,另一方面在紫外固化或加热固化的过程中,处于焊带4和太阳能电池片1之间的液态粘接胶2会被遮挡,出现局部不固化的现象。因此,将粘接胶带3设置在液态粘接胶2两端,能增加对电池片表面的拉应力,可以有效保证太阳能电池片1在转移和层压合金化的过程中不发生移位或脱离。具体测试数据如表1所示。使用粘结胶带后,电池片的翘曲度明显下降。
表1
粘接力 | 电池片翘曲度 | |
粘结胶与电池片 | 0.4N | 3.2% |
粘接胶带与电池片 | 1.2N | 1.2% |
图3示出了一种无主栅太阳能电池片1的正面俯视示意图,图中黑色箭头所指为横向,图中白色箭头所指为纵向。所述太阳能电池片1的正面有且仅具有多条纵向延伸的第一细栅线51,多条所述第一细栅线51沿横向间隔设置;所述第一预设位置位于所述第一细栅线51与横向的交点;在所述太阳能电池片1的正面的第二预设位置铺设粘接胶带3,所述第二预设位置在所述第一预设位置的两端。类似的,如图4所示,所述太阳能电池片1的背面有且仅具有多条纵向延伸的第二细栅线52,多条所述第二细栅线52沿横向间隔设置;所述第三预设位置位于所述第二细栅线52与横向的交点;在所述太阳能电池片1的背面的第四预设位置铺设粘接胶带3,所述第四预设位置在所述第三预设位置的两端。
图5示出了一种有主栅太阳能电池片1的正面俯视示意图,图中黑色箭头所指为横向,图中白色箭头所指为纵向。所述太阳能电池片1的正面具有至少一条第一主栅线61,所述第一预设位置间隔设置在所述第一主栅线61上;类似的,如图6所示,所述太阳能电池片1的背面具有至少一条第二主栅线62,所述第三预设位置间隔设置在所述第二主栅线62上。优选的,第一预设位置位于第一主栅线61和第一细栅线51的交点处;第三预设位置位于第二主栅线62和第二细栅线52的交点处。由于第一主栅线61的宽度为300μm-1200μm,第一细栅线51的宽度为10μm-50μm,而焊带4的直径为150μm-300μm,因此相对于无主栅的太阳能电池片,有主栅的太阳能电池片具有与焊带更好的结合效果,相对的,由于栅线的材料为银,有主栅的太阳能电池片成本更高。
图7示出了另一个无主栅太阳能电池片1的正面俯视示意图,图中黑色箭头所指为横向,图中白色箭头所指为纵向。与图3所示的无主栅太阳能电池片1不同的是,粘接胶带3横跨覆盖在两端的第一细栅线51上。在其他实施例中,粘接胶带3与第一细栅线51平行、且覆盖在第一细栅线51旁的太阳能电池片1表面。
图3中示意性的展示出在太阳能电池片1的正面的一段焊带4。类似的,图4中示意性的展示出在太阳能电池片1的背面的一段焊带4。在无主栅太阳能电池片1中,焊带4将多条纵向延伸的第一细栅线51和多条纵向延伸的第二细栅线52连接在一起,起到了主栅的汇流作用。
本实施例中,太阳能电池片1中间的第一预设位置点的距离占据第一主栅长度的60%-80%,固化后的胶水层硬度在15hb-30hb,太阳能电池片1不会随着焊带4的应力变化而发生形变。
在可选的实施例中,所述液态粘接胶2包括光固化胶或热固化胶,光固化胶可以采用紫外光进行固化。铺设所述液态粘接胶2可以采用点胶工艺,点胶工艺为通过点胶设备对电池片将液态粘接胶2铺设在预定位置。
在可选的实施例中,所述粘接胶带3包括双面胶带。所述粘接胶带3的尺寸应分别与所述第二预设位置和所述第四预设位置匹配。铺设粘接胶带的工艺成熟,设备简单,对降低成本有明显优势。所述粘接胶带3的设置方式包括如图3-6所示的连续的条状设置或者如图7所示的分散的点状设置。
在本实施例中,所述太阳能电池片1包括钝化发射极背接触电池(PERC)、异质结电池(HJT)或隧穿氧化层钝化接触电池(TOPCN)。进一步的,所述太阳能电池片1包括整片太阳能电池片或半片太阳能电池片。
在可选的实施例中,所述焊带4的基材采用纯铜,外裹锡层,锡层的材质包括SnPb、SnBiAg和SnPbBi等合金,锡层的熔点温度在110℃-150℃之间。所述焊带4的直径为0.15mm-0.3mm,例如0.15mm、0.2mm、0.25mm或0.3mm。
在一个具体的工艺步骤中,先在第一张太阳能电池片1的正面的第一预设位置点液态粘接胶2,接着在第一张太阳能电池片1的正面头尾的第二预设位置铺设粘接胶带3,之后将焊带4的一段铺设到太阳能电池片1的正面,该段焊带4与太阳能电池片1正面的尺寸匹配;再在第二张太阳能电池片1的背面的第三预设位置点液态粘接胶2,接着在第二张太阳能电池片1背面头尾的第四预设位置铺设粘接胶带3,之后将焊带4的另一段铺设到太阳能电池片1的背面,该段焊带4与太阳能电池片1背面的尺寸匹配;重复前面的步骤,最终形成电池串。
在本实施例中,将相邻所述太阳能电池片1的正面和背面连接的步骤之后,还包括:采用层压工艺将所述焊带4与所述太阳能电池片1固定连接。
本实施例还提供一种太阳能电池组件,其采用本实施例上述的太阳能电池组件的制备方法生产的太阳能电池组件。该太阳能电池组件避免了在层压过程中太阳能电池片发生翘曲,有效防止太阳能电池片和焊带脱离,提高太阳能电池组件使用寿命。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供多个太阳能电池片;
在所述太阳能电池片的正面的第一预设位置铺设液态粘接胶、第二预设位置铺设粘接胶带,所述第二预设位置位于所述太阳能电池片的正面的两边侧,所述第一预设位置位于两个所述第二预设位置之间的区域;以及,在所述太阳能电池片的背面的第三预设位置铺设液态粘接胶、第四预设位置铺设粘接胶带,所述第四预设位置位于所述太阳能电池片的背面的两边侧,所述第三预设位置位于两个所述第四预设位置之间的区域;
将焊带的一段与所述太阳能电池片正面的所述粘接胶带和所述液态粘接胶连接,所述焊带的另一段与相邻所述太阳能电池片背面的所述粘接胶带和所述液态粘接胶连接,使得所述焊带连接相邻两个所述太阳能电池片。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述粘接胶带的排列方向与所述液态粘接胶的排列方向相同,所述粘接胶带与所述太阳能电池片的粘接力大于所述液态粘接胶与所述太阳能电池片的粘接力。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述太阳能电池片的正面有且仅具有多条纵向延伸的第一细栅线,多条所述第一细栅线沿横向间隔设置;
所述粘接胶带的排列方向与所述液态粘接胶的排列方向相同;
所述太阳能电池片的背面有且仅具有多条纵向延伸的第二细栅线,多条所述第二细栅线沿横向间隔设置。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述太阳能电池片的正面具有至少一条第一主栅线,所述第一预设位置间隔设置在所述第一主栅线上;
所述太阳能电池片的背面具有至少一条第二主栅线,所述第三预设位置间隔设置在所述第二主栅线上。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,在所述焊带连接相邻两个所述太阳能电池片的步骤之后,还包括:采用层压工艺将所述焊带与所述太阳能电池片固定连接。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述太阳能电池片包括钝化发射极背接触电池、异质结电池或隧穿氧化层钝化接触电池。
7.根据权利要求1-6任一项所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述液态粘接胶包括光固化胶或热固化胶。
8.根据权利要求1-6任一项所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述粘接胶带的设置方式包括连续的条状设置或者分散的点状设置;
优选的,所述粘接胶带包括双面胶带。
9.根据权利要求1-6任一项所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述焊带的直径为0.15mm-0.3mm,所述焊带与所述太阳能电池片连接的一段的长度与主栅或无主栅的长度匹配。
10.一种太阳能电池组件,其特征在于,采用如权利要求1至9任一项所述的太阳能电池组件的制备方法生产的太阳能电池组件。
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