CN116613243A - 一种硅片的加工方法及光伏组件 - Google Patents

一种硅片的加工方法及光伏组件 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种硅片的加工方法和光伏组件，硅片的加工方法包括根据电池片的倒角参数在硅棒的圆周选取四个倒角圆弧。沿相邻倒角圆弧之间的连线对硅棒进行开方，得到具有倒角的矩形体。沿垂直硅棒的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片。通过这样的设计可以直接获得具有倒角的硅片，而且硅片的面积大于硅棒内接四边形的面积，有利于提高硅片的面积，并提高硅棒的利用率，不仅有利于提高光伏组件的效率还有利于降低光伏组件的成本。

Description

一种硅片的加工方法及光伏组件
技术领域
本申请涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种硅片的加工方法及光伏组件。
背景技术
随着技术的发展，光伏组件已经成为人们常用的太阳能设备，光伏组件中的电池片的受光面积是影响光伏组件的效率的重要因素，电池片的受光面积主要受硅片的大小影响，现有的光伏组件中，硅片的面积较小，对于硅棒的利用率较低，导致光伏组件的效率较低，成本较高。
发明内容
本申请提供了一种硅片的加工方法及光伏组件，用于提升决光伏组件的效率，降低成本。
本申请实施例提供了一种硅片的加工方法，硅棒为圆柱体，截面直径为252毫米至277毫米，所述硅片的加工方法包括：
根据硅片的倒角参数在所述硅棒的圆周选取四个倒角圆弧；
沿相邻倒角圆弧之间的连线对硅棒进行开方，得到具有倒角的矩形体；
沿垂直所述硅棒的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片。
在一种可能的实施方式，根据电池片的倒角参数在所述硅棒的圆周选取四个倒角圆弧的步骤包括：
在所述硅棒的圆周选取四个弧长为0.5毫米至6毫米的所述倒角圆弧，所述倒角圆弧的圆心与所述硅棒的截面的圆心重合。
在一种可能的实施方式中，根据电池片的倒角参数在所述硅棒的圆周选取四个倒角圆弧的步骤包括：
在所述硅棒的圆周选取四个圆心角为0.3°至3°的所述倒角圆弧，所述倒角圆弧的圆心与所述硅棒的截面的圆心重合。
在一种可能的实施方式中，沿垂直所述硅棒的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片的步骤包括：
切割得到宽度为182毫米至188毫米的矩形硅片。
在一种可能的实施方式中，沿垂直所述硅棒的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片的步骤包括：
切割得到长度为180毫米至220毫米的矩形硅片。
在一种可能的实施方式中，沿垂直所述硅棒的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片的步骤之后，所述硅片的加工方法还包括：
沿平行于所述矩形硅片的宽度方向的直线，将矩形硅片分割为两个对称的半片。
本申请提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括电池片，所述电池片包括硅片，其中，所述硅片通过以上任一项所述的硅片的加工方法加工而成。
在一种可能的实施方式中，所述光伏组件的宽度为1130毫米至1138毫米，所述光伏组件的长度为2380毫米至2384毫米。
在一种可能的实施方式中，沿所述光伏组件的宽度方向，包括4个至6个所述电池片，沿所述光伏组件的长度方向，包括8个至14个电池片。
在一种可能的实施方式中，所述电池片用于加工为电池半片，两所述电池半片关于所述电池片沿宽度方向延伸的中心线对称。
本申请涉及一种硅片的加工方法和光伏组件，硅片的加工方法包括根据电池片的倒角参数在硅棒的圆周选取四个倒角圆弧。沿相邻倒角圆弧之间的连线对硅棒进行开方，得到具有倒角的矩形体。沿垂直硅棒的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片。通过这样的设计可以直接获得具有倒角的硅片，而且硅片的面积大于硅棒内接四边形的面积，有利于提高硅片的面积，并提高硅棒的利用率，不仅有利于提高光伏组件的效率还有利于降低光伏组件的成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请所提供的硅片的加工方法的流程图；
图2为本申请所提供的硅棒的切割位置的示意图；
图3为本申请所提供的硅片的示意图；
图4为本申请所提供的根据电池片的倒角参数在硅棒的圆周选取四个倒角圆弧的流程图；
图5为本申请所提供的沿垂直硅棒的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片的流程图；
图6为本申请所提供的光伏组件的示意图；
图7为本申请所述提供的硅棒切割位置示意图。
附图标记：
1-硅棒；
2-硅片；
3-盖板；
4-电池片；
5-胶膜。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
如图1、图2和图3所示，本申请实施例提供了一种光伏组件的加工方法，用于切割截面直径为252毫米至277毫米的圆柱体硅棒1。硅片2的加工方法可以包括：
S1、根据电池片4的倒角参数在硅棒1的圆周选取四个倒角圆弧。
S2、沿相邻倒角圆弧之间的连线对硅棒1进行开方，得到具有倒角的矩形体。
S3、沿垂直硅棒1的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片。
直角型硅片2在使用过程中容易出现应力集中导致硅片2碎裂，影响电池片4以及光伏组件的质量，因此通常在硅片2的设置倒角，以降低硅片2碎裂的可能。倒角为圆弧形，由于硅棒1的截面为圆形，因此，可以在切割时使所需的倒角圆弧与硅棒1截面圆周重合，从而可以在切割后直接获得具有倒角的硅片2，可以省去对硅片2进行倒角加工的步骤，有利于简化光伏组件的生产工艺，更加符合实际的使用需求。因此可以通过在硅棒1的圆周选取四个倒角圆弧，即可确定硅片2的四个对角，从而可以确定整个硅片2的位置。之后对硅棒1进行开方，即沿硅棒1的长度方向对硅棒1进行切割得到具有倒角的矩形体，再沿垂直硅棒1的长度方向即沿硅棒1的径向对得到的矩形体进行切割，即可得到具有倒角的硅片2。在硅片2设置主栅、副栅，在进行焊接等加工即可得到光伏组件所需的电池片4。相较于在硅棒1的截面切割内接四边形的方案，本申请实施例所提供的切割方法切割所的到的硅片2的面积大于内接四边形的硅片，因此，受光面积更大，对于硅棒1的利用率更高，不仅能够提高电池片和光伏组件的效率，还能够降低成本，更加符合实际的使用需求。
如图4所示，在一种可能的实施方式中，步骤S1还包括：
S11、在硅棒1的圆周选取四个弧长为0.5毫米至6毫米的倒角圆弧，倒角圆弧的圆心与硅棒1的截面的圆心重合。
直角形的硅片2(不具有倒角的硅片2)不仅对于硅棒1的利用率较低，而且直角位置容易出现应力集中，在加工和使用过程中容易发生碰到导致硅片碎裂，使直角部分缺失，不仅影响电池片4的面积和质量，而且还容易导致电池片4即光伏组件报废，增加成本。
当硅片2具有较大的倒角时，对于硅片2的面积影响较大，导致硅片2的面积减小，进而影响电池片4和光伏组件的效率。通过本申请实施例所提供的方式可以得到较小的倒角，有利于在降低硅片2碎裂的可能的同时，还有利于增大硅片2的面积，进而有利于提高电池片4的受光面积，更加符合实际的使用需求。倒角圆弧的圆心与棒的截面的圆心重合可以使切割后硅棒1的圆周直接作为硅片2的倒角，可以不再进行二次加工，以简化电池片4和光伏组件的加工流程，更加符合实际的生产需求。
如图4所示，在一种可能的实施方式中，步骤S1还包括：
S12、在硅棒1的圆周选取四个圆心角为0.3°至3°的倒角圆弧，倒角圆弧的圆心与硅棒1的截面的圆心重合。
通过这样的方式可以省去对硅片2进行而二次加工获得倒角的步骤，更加符合实际的生产需求。倒角圆弧较小可以降低倒角对于硅片2的实际面积的影响，有利于增大硅片2的面积，进而提升电池片4和光伏组件的效率。
相较于在硅棒1的圆周内切割内接正方形的方案，采用本申请实施例所提供的方案切割的硅片2面积更大，对于硅棒1的利用率更高，因此，有利于降低成本，更加符合实际的生产和使用需求。
如图5所示，在一种可能的实施方式中，步骤S3包括：
S31、切割得到宽度为182毫米至188毫米的矩形硅片。
S32、切割得到长度为180毫米至220毫米的矩形硅片。
相较于正方形硅片2，长方形的矩形硅片的面积更大，更加有利于增大硅片2的受光面积，而且对于硅棒1的利用率更高，从而有利于降低成本。
如图7所示，图中虚线为本申请实施例所提供的硅片2的加工方法加工后所得到的矩形硅片的范围，图中点划线为现有的正方形硅片的范围。根据公知常识可知，圆形的内接四边形为正方形时，内接四边形的面积最大。如图7所示，采用本申请实施例所提供的硅片2的加工方法，正方形的硅片2能够完全落入了本申请实施例所提供的加工方法加工得到的硅片2的范围内，采用本申请实施例所提供的加工方法得到的硅片2的长和宽均能够大于现有的正方形硅片，因此，本申请实施例所提供的硅片2的加工方法相较于现有技术，对于硅棒1的利用率更高，不仅能够增大电池片4的面积，提高电池片4和光伏组件的效率，还能够有利于降低成本，更加符合实际的使用需求。
如图3所示，硅片2的宽度W可以为182毫米、183毫米、184毫米、185毫米、186毫米、187毫米、188毫米等。硅片2的长度L可以为180毫米、184毫米、188毫米、192毫米、196毫米、200毫米、204毫米、208毫米、212毫米、216毫米、220毫米等。
硅片2可以为长方形，这样的设计有利于在排版后进行运输，提高空间利用率。而且相较于正方形的硅片2，长方形的硅片2的面积更大，不仅有利于提升硅片2和光伏组件的效率，还可以提高对于硅棒1的利用率，降低成本，更加符合实际使用需求。电池片4的尺寸可以和硅片2相同。
以对于直径为252毫米的硅棒1进行切割为例，现有的正方形硅片通常为182毫米，本申请实施例所加工的长方形硅片的尺寸可以为宽度为182毫米，长度为190毫米。硅棒1的圆形截面的截面积约为49875.925平方毫米，对硅棒1分别进行切割，加工得到正方形硅片和长方形硅片，正方形硅片的面积约为33094.7715平方毫米，长方形硅片的面积约为34454.6839平方毫米。在切割正方形硅片时，对硅棒1的利用率为33094.7715/49875.925，约等于66.3％，在切割长方形硅片时，对硅棒1的利用率为34454.6839/49875.925，约等于69.1％，通过实际计算，可以得出采用本申请实施例所提供的加工方法加工硅片2对于硅棒1的利用率具有明显提升，从而有利于降低成本，更加符合实际的生产需求。
而且采用本申请实施例所提供的加工方法所加工的硅片2制作的光伏组件更加适配集装箱的尺寸，从而在增大光伏组件效率的同时还能够提升运输效率。
如图1所示，在一种可能的实施方式中，硅片2的加工方法可以包括：
S4、沿平行于所述矩形硅片的宽度方向的直线，将矩形硅片分割为两个对称的半片。
通常光伏组件使用的电池片4为半片结构，相较于整片结构，采用半片结构的光伏组件的效率更高，因此可以在加工过程中将硅片2进行切割，以获得半片结构。切割半片的步骤可以在硅片2加工成为电池片4之后进行。
在一种可能的实施方式中，切割半片的步骤可以在加工硅片2的过程中进行，也可以在电池片4的加工过程中进行，也可以在加工光伏组件时中进行。
在一种可能的实施方式中，在加工硅片2时，可以直接对硅棒1进行开方，将硅棒1切割为矩形体或带有倒角的矩形体，且切割后的矩形体的截面积大于所需硅片2的截面积，对矩形体进行切片，并在切片后根据所需电池片4的倒角参数对硅片2进行加工，以获得具有相应倒角的硅片2。具有直角的硅片2在使用过程中容易出现缺角、隐裂，影响电池片4和光伏组件的质量，因此通常采用具有倒角的硅片2制作电池片4以及光伏组件。
在一种可能的实施方式中，可以增大硅棒1的直径，直接切割具有直角的长方形硅片(不具有倒角结构)，长方形可以为硅棒1的圆形截面的内接四边形，也可以是面积小于硅棒1的圆形截面的内接四边形的长方形。在切割后可以根据需求直接使用具有直角的长方形硅片或者进行再次加工，使长方形硅片具有倒角。
本申请实施例还提供了一种光伏组件，光伏组件包括电池片4，电池片4包括硅片2，硅片2可以通过以上任一实施例中所记载的硅片2的加工方法进行加工。
在一种可能的实施方式中，沿光伏组件的宽度方向，包括4个至6个电池片4，沿光伏组件的长度方向包括8个至14个电池片4。
通过这样的设计可以使各电池片4形成电池阵列以便于吸收光线并转化为电能。沿光伏组件的宽度方向，电池片4的数量可以是4个、5个、6个。沿光伏组件的长度方向，电池片4的数量可以是8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个。
在一种可能的实施方式中，光伏组件中的电池片4采用半片结构，电池半片有电池片4加工而成。可以沿垂直电池片4的长度方向将电池片4均分，得到两个电池半片。电池半片关于电池片4沿宽度方向的中心线对称。
相较于直接采用整片电池片4的结构，采用电池半片的光伏组件的效率更高，更加符合实际的使用需求。
在一种可能的实施方式中，沿光伏组件的宽度方向包括6个电池片4，沿光伏组件的长度方向包括11个或12个电池片4，即光伏组件可以包括66个电池片4(132个电池半片)或光伏组件可以包括72个电池片4(144个电池半片)。
在一种可能的实施方式中，光伏组件的宽度为1130毫米至1138毫米，光伏组件的长度为2380毫米至2384毫米。
通过这样的设计可以更加便于运输，提高对于集装箱的空间利用率，减少集装箱的空余空间，有利于提高运输效率，降低成本，更加符合实际的需求。
光伏组件包括盖板3和胶膜5，沿光伏组件的厚度方向，胶膜5位于电池片4的相对两侧，盖板3位于胶膜5远离电池片4的一侧。当光伏组件为单玻结构时，位于光伏组件正面的盖板3为玻璃盖板，另一侧的盖板3为背板，背板可以用于反射光线，以提高光伏组件对于光线的利用率。当光伏组件为双玻结构时，两侧的盖板3均为玻璃盖板。
本申请实施例提供了一种硅片2的加工方法和光伏组件，硅片2的加工方法包括根据电池片4的倒角参数在硅棒1的圆周选取四个倒角圆弧。沿相邻倒角圆弧之间的连线对硅棒1进行开方，得到具有倒角的矩形体。沿垂直硅棒1的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片。通过这样的设计可以直接获得具有倒角的硅片2，而且硅片2的面积大于硅棒1内接四边形的面积，有利于提高硅片2的面积，并提高硅棒1的利用率，不仅有利于提高光伏组件的效率还有利于降低光伏组件的成本。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，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)

1.一种硅片的加工方法，其特征在于，硅棒(1)为圆柱体，截面直径为252毫米至277毫米，所述硅片(2)的加工方法包括：
根据硅片(2)的倒角参数在所述硅棒(1)的圆周选取四个倒角圆弧；
沿相邻倒角圆弧之间的连线对硅棒(1)进行开方，得到具有倒角的矩形体；
沿垂直所述硅棒(1)的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片。
2.根据权利要求1所述的硅片的加工方法，其特征在于，根据电池片(4)的倒角参数在所述硅棒(1)的圆周选取四个倒角圆弧的步骤包括：
在所述硅棒(1)的圆周选取四个弧长为0.5毫米至6毫米的所述倒角圆弧，所述倒角圆弧的圆心与所述硅棒(1)的截面的圆心重合。
3.根据权利要求1所述的硅片的加工方法，其特征在于，电池片(4)的倒角参数在所述硅棒(1)的圆周选取四个倒角圆弧的步骤包括：
在所述硅棒(1)的圆周选取四个圆心角为0.3°至3°的所述倒角圆弧，所述倒角圆弧的圆心与所述硅棒(1)的截面的圆心重合。
4.根据权利要求1所述的硅片的加工方法，其特征在于，沿垂直所述硅棒(1)的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片的步骤包括：
切割得到宽度为182毫米至188毫米的矩形硅片。
5.根据权利要求1所述的硅片的加工方法，其特征在于，沿垂直所述硅棒(1)的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片的步骤包括：
切割得到长度为180毫米至220毫米的矩形硅片。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的硅片的加工方法，其特征在于，沿垂直所述硅棒(1)的长度方向对具有倒角的矩形体进行切割，得到具有倒角的矩形硅片的步骤之后，所述硅片(2)的加工方法还包括：
沿平行于所述矩形硅片的宽度方向的直线，将矩形硅片分割为两个对DD231373I
称的半片。
7.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括电池片(4)，所述电池片(4)包括硅片(2)，其中，所述硅片(2)通过权利要求1至6中任一项所述的硅片(2)的加工方法加工而成。
8.根据权利要求7所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件的宽度为1130毫米至1138毫米，所述光伏组件的长度为2380毫米至2384毫米。
9.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，沿所述光伏组件的宽度方向，包括4个至6个所述电池片(4)，沿所述光伏组件的长度方向，包括8个至14个电池片(4)。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述电池片(4)用于加工为电池半片，两所述电池半片关于所述电池片(4)沿宽度方向延伸的中心线对称。
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