CN203401228U

CN203401228U - 晶体硅太阳能电池串焊设备

Info

Publication number: CN203401228U
Application number: CN201320238505.2U
Authority: CN
Inventors: 宫昌萌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2023-05-06

Abstract

本实用新型公开了一种晶体硅太阳能电池的串焊设备，适用于正反面都有引出电极的传统太阳能电池。该设备由8个模块组成，分别是焊带拆卷、焊剂喷涂、机械手上料、往复工作台、电池片焊接、焊带焊接、焊带切断、牵引。设备的工作步骤为：由拆卷模块和牵引模块将上下两组焊带互相重叠并绷紧；机械手将电池片放入两层焊带之间，对准主栅线与焊带；由电池片焊接模块焊接电池和焊带，由焊带焊接模块焊接两片电池之间的焊带，焊带切断模块将多余焊带切开。本设备工作流程简单，焊接速度快，精度高，易于实现自动化，可以避免因电池和焊带之间偏移引起的电池串外观缺陷及电学损失，适合于多根细主栅的太阳能电池串焊接。

Description

晶体硅太阳能电池串焊设备

技术领域

本实用新型涉及一种晶体硅太阳能电池的串焊设备，焊接精度高，结构简单，容易实现自动化。适用于正反面都有引出电极的传统太阳能电池。属于太阳能光伏领域。

背景技术

太阳能资源丰富、分布广泛，是最具发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。随着技术进步及产业规模扩大，产品成本持续下降，价格接近平价上网的水平。

晶体硅太阳能电池片由上至下的组成为：正面电极、减反射层、发射极、硅片、背电极。由于单片电池的电压只有0.5V-0.7V，为了得到较高的输出电压，通常使用中都要将数十片电池串联成串使用。在正面电极的主栅线上焊接焊带，连接电池。

目前的太阳能串焊设备工作步骤如下：裁剪金属焊带，使其长度约为两片电池的长度之和；焊带摆放到工作台上，把电池正面朝上，压在焊带一端，再次摆放焊带，将焊带一端压在电池正面；加热，使正面和背面的焊带同时焊接；再次摆放电池，把电池正面朝上，压在连接第一片电池的焊带一端，再次摆放焊带，将焊带一端压在电池正面，与正面接触，加热焊接；依次焊接第三片、第四片…

这种设备只夹持焊带一端，另一端可以自由移动，经常会出现焊带和电池对不准的现象，不仅影响电池串的外观，还会增加焊带的接触电阻，降低组件输出功率。一般太阳能电池的主栅数量在2-4条不等，随着市场对低成本高效率太阳能电池的要求提高，主栅线的数目还会继续增加。当主栅线数目增加，相应宽度减小，对准的要求会更高，目前的串焊设备更难适用。

发明内容

针对现有设备存在的不足，本实用新型提供一种作业流程简单、位置精度高的晶体硅太阳能电池串焊设备，该设备由8个模块组成，分别是焊带拆卷、焊剂喷涂、机械手上料、往复工作台、电池片焊接、焊带焊接、焊带切断、牵引。在焊接主栅线和焊带之前，将焊带两端固定绷紧，减小了焊带和主栅线的对准误差，适合于多主栅的太阳能电池串焊接，也降低了自动化设备的复杂性。

本实用新型晶体硅太阳能电池串焊设备，其特征在于将正反面焊带同时固定并绷紧，焊接正反面焊带和主栅线，提高了焊带的对准精度。在相邻电池之间焊接正反面焊带，最后切开焊带，动作简单，降低了自动化设备的复杂性。

本实用新型晶体硅太阳能电池串焊设备，其工作步骤如下：

步骤(a)，将焊带分成上下两组，两组焊带的数量和宽度相等。两组焊带重叠，两端固定，并绷紧。为了保证焊带和主栅线的对准，焊带之间的距离与主栅线之间的距离必须相等。

步骤(b)，将电池片放入上下两组焊带之间，对准主栅线和焊带，压紧上下两组焊带。将电池片主栅线和焊带焊接，两组焊带分别连接电池的正面和背面。

步骤(c)，焊接上下两组焊带，焊接点位于相邻两片电池之间。

步骤(d)，切开电池之间的焊带。切断连接电池片正面的焊带，切口在步骤(c)的焊接点左(右)侧，切断连接电池片背面的焊带，切口在步骤(c)的焊接点右(左)侧。从而形成相互串联的电池串。

上述步骤(b)和步骤(c)中，焊接可采用激光锡焊，红外光锡焊，热风锡焊，电涡流锡焊，电阻加热锡焊或低温导电胶粘结实现。

上述步骤(d)中，电池片之间的焊带切割可采用激光切割、等离子体切割或机械切割实现。

本实用新型作业流程简单，易于实现自动化。焊带两端固定，位置精度高，可以使用细焊带，增加主栅线和焊带的数目，降低电阻损失，提高组件功率，同时减少贵金属银的消耗，降低组件成本。

附图说明

图1为晶体硅太阳能电池串焊设备的示意图；

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，晶体硅太阳能电池串焊设备，包含8个模块：焊带拆卷模块由伺服线盘(1)(13)、张力器(15)(18)、定位导轮(2)(12)(10)组成，喷涂模块(16)(17)，机械手上料模块(3)，往复工作台(11)，电池片焊接模块(4)，焊带焊接模块(5)(9)，焊带切断模块(6)(8)、牵引模块(7)。

设备的工作过程是：

步骤(a)：上下两组焊带(19)(14)分别缠绕于线盘(1)和(13)，另外一端固定在牵引模块(7)上，两组焊带的数量和宽度相等。定位导轮(2)(12)限制焊带之间的距离与主栅线之间的距离相等，并使两组焊带位置重叠。喷涂模块(17)(16)在焊带上喷涂助焊剂或锡浆。定位导轮(10)的作用是控制两组焊带的间距，使电池片可以放入两组焊带之间，然后压紧两组焊带。

步骤(b)：机械手(3)将电池片放上工作台(11)，对准主栅线和焊带，定位导轮(10)下降，压紧上下两组焊带，使焊带和主栅线接触。焊接模块(4)加热，将电池片主栅线和焊带焊接。加热的方式可以选择红外光，激光，热风或电涡流的方式，加热温度200-400摄氏度之间。

步骤(c)：焊带焊接模块(5)和(9)将相邻的电池之间的焊带压紧、焊接，压焊点位于两片电池中间。可选择与步骤(b)相同的焊接方式，也可以与第2步同时进行。

步骤(d)：切断模块(6)切断连接电池片正面的焊带，切口位于压焊点左(右)侧，切断模块(8)切断连接电池片背面的焊带，切口位于压焊点右(左)侧。切割方式可选择激光、等离子或机械切割的方式。为避免损伤电池片，切口与电池片应保持至少10微米的距离。

替代方案：

不同之处在于喷头模块(16)(17)在电池和焊带之间喷涂低温导电胶，加热使导电胶固化，粘结电池和焊带，同时起到导电作用。固化温度低于200摄氏度，相比锡焊，电池片和焊带温度低，热变形小，可以减少电池片碎片。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和主要优点。本行业的技术人员应该了解，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims

1.一种晶体硅太阳能电池的串焊设备，适用于正反面都有引出电极的传统太阳能电池，该设备由8个部分组成，分别是焊带拆卷模块、焊剂喷涂模块、机械手上料模块、往复工作台模块、电池片焊接模块、焊带焊接模块、焊带切断模块、牵引模块，其特征在于，焊带拆卷模块由伺服线盘、张力器和定位导轮组成，在焊带前进方向依次布置伺服线盘、张力器、焊剂喷涂模块、机械手上料模块、往复工作台模块、电池片焊接模块、焊带焊接模块、焊带切断模块和牵引模块，牵引模块移动路线与往复工作台平行，由拆卷和牵引模块将焊带两端固定。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池串焊设备，其特征在于，所述电池片焊接模块采用激光锡焊，红外光锡焊，热风锡焊，电涡流锡焊，电阻加热锡焊或低温导电胶粘结方式工作。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池串焊设备，其特征在于，所述电池片之间的焊带采用激光锡焊，红外光锡焊，热风锡焊，电涡流锡焊，电阻加热锡焊或低温导电胶粘结焊接。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池串焊设备，其特征在于，所述焊带切断模块采用激光切割、等离子体切割或机械切割方式工作。