CN203325945U - 一种太阳能电池用焊带及太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种太阳能电池用焊带和太阳能电池组件，所述焊带包括第一焊带部，所述第一焊带部的一部分区域的长度方向上一侧或两侧设有切口部，所述焊带的另一部分区域在厚度方向上设有弧形凸起部，所述弧形凸起部为第一焊带部弯曲形成。本实用新型的焊带可以有效减少隐裂的发生。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能电池领域，尤其涉及一种太阳能电池用焊带及太阳能电池组件。
背景技术
单独的晶体硅太阳能电池片发电量小，且十分易碎，不方便实际使用，实际应用中要将多个电池片连接封装成组件。例如，将多个电池片连接成电池组，再将多个电池组排列成整齐的列阵，同一排的各电池片之间串联连接，各排电池片并联连接，串联连接时用细焊带的一端与上一个电池片的背电极电连接，另一端与下一个电池片的正面电极电连接。
太阳能组件受光面焊带宽度是随着电流密度的大小渐变，电流密度小则焊带窄，电流密度渐大则焊带渐宽，电池片受光面焊带焊接宽度从窄到宽，焊接面积为等腰三角形或等腰梯形，或直角三角形等。背光面电极连接的焊带宽度与受光面电极连接的焊带最宽处保持一致，形状为矩形，如图1所示。
电池片背光面焊接的受高温面积远大于受光面焊接受高温面积。电池片与焊带在高温下焊接在一起，冷却到室温，焊接后受光面与背光面焊接面积不同，以及焊带基材铜与硅的热胀冷缩系数不同，产生应力，导致焊接后，电池片两端向电池片背光面翘曲，电池片中间部位向受光面拱起，电池片变形变脆，在铺设和层压过程中易发生裂片或隐裂。导致组件安全性能下降，电性能下降。
实用新型内容
本实用新型为解决焊带热胀冷缩系数不同，应力大的技术问题，提供一种热胀冷缩的面积小，应力小的太阳能电池用焊带及其太阳能电池组件。
本实用新型提供了一种太阳能电池用焊带，所述焊带包括第一焊带部，所述第一焊带部的一部分区域的长度方向上一侧或两侧设有切口部，所述焊带的另一部分区域在厚度方向上设有弧形凸起部，所述弧形凸起部为第一焊带部弯曲形成。优选地，所述切口部为矩形、三角形、圆形和梯形中的至少一种。
优选地，所述切口部设置于背电极的位置。
优选地，所述切口部设置于背电极之间的位置。
优选地，所述切口部的的深度为0.5-1.5mm。
优选地，所述弧形凸起部的曲率半径为2.2-14.81mm。
优选地，所述焊带还包括第二焊带部，所述第二焊带部的宽度随着电流密度的大小渐变。
优选地，所述第一焊带部和第二焊带部为一体。
本实用新型还提供了一种太阳能电池组件，该太阳能电池组件包括若干太阳能电池片及焊带，太阳能电池片之间，太阳能电池片与负载之间通过焊带电连接；其中，所述焊带为本发明所述的焊带。
优选地，所述太阳能电池片包括受光面电极和背光面电极，一个太阳能电池片的背光面电极上焊接第一焊带，受光面电极上焊接第二焊带。
本实用新型通过焊带形状的改变和主动弯曲的预处理使得应力充分释放。降低高温焊接后导致的电池片翘曲形变。降低电池片在铺设和层压过程中裂片或隐裂。提高太阳能电池组件的安全性能和电性能。
附图说明
图1是现有技术提供的太阳能电池用焊带的结构示意图；
图2是实施例1的第一焊带的结构示意图；
图3是实施例1的第一焊带的截面图；
图4为实施例2的第一焊带的结构示意图；
图5为实施例3的第一焊带的结构示意图；
图6为实施例4的第一焊带的结构示意图；
图7为实施例5的第一焊带的结构示意图；
图8为实施例6的结构示意图；
图9为实施例1的整个焊带的结构示意图；
图10是本实用新型的太阳能电池片背电场的结构示意图；
图11是本实用新型的太阳能电池片正电场的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图2-8所示，一种太阳能电池用焊带，包括第一焊带部1，第一焊带部1的一部分区域的长度方向上一侧或两侧设有切口部2，所述焊带的另一部分区域在厚度方向上设有弧形凸起部3，所述弧形凸起部为第一焊带部弯曲形成。切口部2为矩形、三角形、圆形或梯形。
切口部2可以在长度方向的一侧（如图2），或者两侧。两侧时，可以是在不同长度的两侧（如图7），也可以是在同一长度的两侧（如图8）。
弧形凸起部3的曲率半径为2.2-14.84mm。更优选为5-12。
在本实用新型的一实施例中切口部设置于背电极的位置。在另一实施例中切口部设置于背电极之间的位置。
优选地，切口部的的深度为0.5-1.5mm，第一焊带的宽度为2.5-3mm。
如图9所示，焊带还包括第二焊带部4，第二焊带部的宽度随着电流密度的大小渐变。第一焊带部1和第二焊带部4为一体。
如图10-11所示，提供了一种太阳能电池组件，该太阳能电池组件包括若干太阳能电池片及焊带；太阳能电池片之间，太阳能电池片与负载之间通过焊带电连接；太阳能电池片包括受光面电极6和背光面电极5，一个太阳能电池片的背光面电极5上焊接第一焊带部1，受光面电极6上焊接第二焊带部4。
下面应用具体实施例对本实用新型进行详细说明。
以下实施例和对比例所用的电池片均为同一批次，相同转换效率。
实施例1
用3条主栅线的多晶电池片，规格156mm×156mm×200μm，背电极分别为四段，每段均为24.5mm×3mm。此实施例所用的导电带基础材料为0.2mm厚×2.5mm宽的镀锡铜带，其中铜基为0.18mm，镀锡层为0.2mm。
先将成卷镀锡铜带裁切为330mm长的焊带条。将焊带条使用切割设备切割成为300mm长。一端从0.5mm宽渐变到2.5mm宽的梯形得到第二焊带部，此段长度为145mm。另一端在34mm~60mm的位置，71mm~97mm的位置，108mm~134mm的位置，从同侧向内切割深度为1mm的切口，同时在背光面一端24mm~33mm位置，61mm~70mm位置，98mm~107mm位置分别预弯曲，形成曲率半径为10.1mm的弧形凸起部，得到第一焊带部。
用焊带与多晶电池片焊接成串，将电池串铺设于铺在玻璃上的EVA上，用高温胶带定好电池串串间距，用汇流条将电池串串接，铺上EVA和TPE背板，EL测试隐裂后入层压机层压，将层压好的层压件削掉多余的EVA和背板，组上边框，接上接线盒，入固化房固化，固化好清洗掉玻璃面的残胶，得到成品太阳能电池组件。
用第二焊带部与60片3条主栅的多晶电池片受光面栅线在45℃单焊加热台上用320℃电烙铁焊接好，此面电极为负极。将受光面焊接好焊带的电池片受光面向下，放置在45℃串焊加热台的串焊模板上，第一焊带部分别置于排列的电池片背光面上。依次排列10片电池片，将第一焊带部对应相邻电池片的电极段，用320℃电烙铁焊接上，此面电极为正极。
注意电池片之间的片间距均匀，焊接好的电池串两条边线水平无歪斜。得到由本实用新型的焊带和多晶电池片组成的电池串6串。
在铺设台上放好P6-30型号的钢化玻璃，在玻璃上铺EVA，EVA略大于玻璃边缘，借助电池串定位模板，按模板标示将上述得到的组件按正负极，受光面向下，按标定间距排列于EVA上，用3M高温胶带将电池串间距固定。
用宽6mm，厚0.45mm的镀锡汇流条将电池串串联。正负电极引出端汇流条为L形。在串联好的电池片阵列上铺EVA，再铺上TPE背板，此层EVA和背板在电极引出端的中心位置向两边延伸裁出一道长95mm的切线口，切线口与背板一端边缘距离为70mm，汇流条的正负电极引出段从此切口穿出。
用EL测试仪测试隐裂。放入层压机层压，层压完成的层压件冷却后削除四周多余的EVA和TPE，层压件EL测试隐裂，得到光伏组件层压件。
将上述组件装入打好密封剂的铝边框，放在组框台，运行组框机组好边框，背板与边框结合部位均匀补充密封剂，汇流条正负电极引出段的TPE背板切口处打上密封剂，接线盒指定位置涂上密封剂，装上接线盒。将未固化的组件放入固化房，（固化房温度25℃±2，湿度70%±10）固化4小时以上，固化好的组件在清洗台上清洗掉残胶及脏污，汇流条正负电极引出端与接线盒连接好，盖上接线盒盖子。得到由本实用新型焊带构成的太阳能电池组件A1。
实施例2
按照实施例1的方法制备产品A2。区别在于：第一焊带部为在20.5mm-36.5mm的位置，在57.5mm-73.5mm的位置，94.5mm-110.5mm的位置分别从同一侧向内切割深度从0.5mm宽渐变到1mm宽的梯形切口；弧形凸起部的曲率半径为4mm。
实施例3
按照实施例1的方法制备产品A3。区别在于：第一焊带部为在20.5mm-36.5mm的位置，在57.5mm-73.5mm的位置，94.5mm-110.5mm的位置分别从同一侧向内切割深度从0mm宽渐变到1mm宽的三角形切口；弧形凸起部的曲率半径为6mm。
实施例4
按照实施例1的方法制备产品A4。区别在于：第一焊带部为在20.5mm-36.5mm的位置，在57.5mm-73.5mm的位置，94.5mm-110.5mm的位置分别从同一侧向内切割深度从0mm宽渐变到1mm宽，再从1mm宽逐渐变到0mm的圆弧切口；弧形凸起部的曲率半径为14.84mm。
实施例5
按照实施例1的方法制备产品A5。区别在于：第一焊带部为在20.5mm-36.5mm的位置， 94.5mm-110.5mm的位置分别从同一侧向内切割深度为1mm的切口；在57.5mm-73.5mm的位置，从另一侧向内切割深度为1mm的切口；弧形凸起部的曲率半径为2.2mm。
实施例6
按照实施例1的方法制备产品A6。区别在于：第一焊带部为在20.5mm-36.5mm的位置， 94.5mm-110.5mm的位置分别从同一侧向内切割深度为1mm的切口；在57.5mm-73.5mm的位置，从两侧分别向内切割深度为0.5mm的切口；弧形凸起部的曲率半径为12mm。
实施例7
按照实施例1的方法制备产品A7。区别在于：第二焊带部为直角梯形；弧形凸起部的曲率半径为10mm。
实施例8
按照实施例1的方法制备产品A8。区别在于：第一焊带部的切口部对应电池片背光面电极位置；弧形凸起部的曲率半径为13mm。
实施例9
按照实施例1的方法制备产品A9。区别在于：切口部的深度为1.5mm；弧形凸起部的曲率半径为5mm。
实施例10
按照实施例1的方法制备产品A10。区别在于：切口部的深度为0.5mm；弧形凸起部的曲率半径为8mm。
对比例1
用3条主栅线的多晶电池片，规格156mm×156mm×200μm，背电极分别为四段，每段均为24.5mm×3mm。所用的导电带基础材料为0.2mm厚×2.5mm宽的镀锡铜带，其中铜基为0.18mm，镀锡层为0.2mm。先将成卷镀锡铜带裁切为330mm长的焊带条。将焊带条使用切割设备切 割成为300mm长。一端从0.5mm宽渐变到2.5mm宽的的等腰梯形，此段长度为155mm。另一端则为145mm×2.5mm的矩形，得到常规焊带。用焊带与60片背四段的多晶电池片分别焊接，焊带渐变一端与电池片受光面在45℃单焊加热台上用320℃电烙铁焊接好，此面电极为负极。
将受光面焊接好焊带的电池片的受光面向下放置在45℃串焊加热台的串焊模板上，焊带矩形的一端分别置于排列的电池片背光面上。依次排列10片电池片，将焊带矩形段对应旁边电池片背光面电极用320℃电烙铁焊接上，此面电极为正极。
注意电池片之间的片间距均匀，焊接好的电池串两条边线水平无歪斜。得到由焊带和多晶电池片焊接成的电池串6串。
将钢化化玻璃、EVA、电池串、EVA、TPE背板，按此顺序与实施例中的标准依次铺设。EL测试隐裂，放入层压机层压，完成后得到层压件。
测试层压件隐裂之后组装铝边框、接接线盒。入固化房固化，完成后清冼组件，得到太阳能电池组件CA1。
测试方法及结果
1、隐裂测试：使用太阳能隐裂测试仪测试隐裂，结果见表1。
2、功率测试：使用太阳模拟器测试，结果见表2。
表1
| Module | 层压前 | 层压后 |
| A1 | OK | OK |
| A2 | OK | OK |
| A3 | OK | OK |
| A4 | OK | OK |
| A5 | OK | OK |
| A6 | OK | OK |
| A7 | OK | OK |
| A8 | OK | OK |
| A9 | OK | OK |
| A10 | OK | OK |
| CA1 | OK | 隐裂2片 |
表2
| Module | Rs | Pmax |
| A1 | 0.41275 | 245.9754 |
| A2 | 0.406854 | 246.5635 |
| A3 | 0.405643 | 246.2214 |
| A4 | 0.418642 | 245.2031 |
| A 5 | 0.425130 | 244.9963 |
| A6 | 0.412168 | 245.6335 |
| A7 | 0.415432 | 245.2153 |
| A8 | 0.411496 | 245.5660 |
| A9 | 0.413540 | 245.7542 |
| A10 | 0.406598 | 246.9954 |
| CA1 | 0.405256 | 247.0321 |
从表1中可以看出，用本实用新型的焊带的太阳能电池组件铺设和层压后均没有裂片出现， 而用对比例1的焊带的太阳能电池组件铺设和层压后均有裂片出现，说明用本实用新型的焊带有效减少了隐裂发生。
从表2中可以看出，本实用新型的焊带不影响太阳能电池组件的内阻且可很好地改善电池片隐裂问题。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种太阳能电池用焊带，其特征在于：所述焊带包括第一焊带部，所述第一焊带部的一部分区域的长度方向上一侧或两侧设有切口部，所述焊带的另一部分区域在厚度方向上设有弧形凸起部，所述弧形凸起部为第一焊带部弯曲形成。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池用焊带，其特征在于：所述切口部为矩形、三角形、圆形和梯形中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池用焊带，其特征在于：所述切口部设置于背电极的位置。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池用焊带，其特征在于：所述切口部设置于背电极之间的位置。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池用焊带，其特征在于：所述切口部的的深度为0.5-1.5mm。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池用焊带，其特征在于：所述弧形凸起部的曲率半径为2.2-14.81mm。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池用焊带，其特征在于：所述焊带还包括第二焊带部，所述第二焊带部的宽度随着电流密度的大小渐变。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池用焊带，其特征在于：所述第一焊带部和第二焊带部为一体。
9.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括若干太阳能电池片及焊带，太阳能电池片之间，太阳能电池片与负载之间通过焊带电连接；其中，所述焊带为权利要求1-8任意一项所述的焊带。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池组件，其特征在于：所述太阳能电池片包括受光面电极和背光面电极，一个太阳能电池片的背光面电极上焊接第一焊带，受光面电极上焊接第二焊带。
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