CN209896087U - 叠片电池串、焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种叠片电池串、焊接装置、锡铅焊条,涉及太阳能光伏技术领域。所述叠片电池串包括:第一太阳能电池片和第二太阳能电池片;所述第一太阳能电池片的第一主栅电极表面设置有由预设质量比例的锡铅焊条加热预焊形成有第一锡银合金层;所述第二太阳能电池片的第二主栅电极层叠于所述第一锡银合金层的表面;所述叠片电池串由所述第一太阳能电池片和所述第二太阳能电池片,通过在层叠区域由聚焦后的激光焊接得到。所述叠片电池串生产工艺简单、生产成本低、性能稳定且便于维修。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏技术领域,特别是涉及一种叠片电池串生产方法、叠片电池串、焊接装置、锡铅焊条、叠片电池串生产装置及计算机可读存储介质。
背景技术
在太阳能光伏产业中,叠片电池串能够提升单位面积内光伏组件功率,进而降低太阳能电池的成本,因此应用广泛。
目前,叠片电池串的生成过程主要为:将电池片的一侧层叠于另一电池片的下方,使电池片正面的栅线电极与另一电池片背面的栅线电极相互重合,在两个电极之间采用导电胶粘接,以生产叠片电池串。
发明人在研究上述现有技术的过程中发现,上述现有技术方案存在如下缺点:生产叠片电池串过程中,导电胶需要低温保存,存储不便且存储成本高;同时,导电胶采用银颗粒作为导电体,成本高。
实用新型内容
本实用新型提供一种叠片电池串生产方法、叠片电池串、焊接装置、叠片电池串生产装置及计算机可读存储介质,旨在降低叠片电池串的成本并提升叠片电池串的性能。
第一方面,本实用新型实施例提供了一种叠片电池串生产方法,所述方法包括:
用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层;
在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极;
发射激光;
对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。
可选的,所述用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层,包括:
用所述预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的正面主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层;
所述在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极,包括:
在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的背面主栅电极。
可选的,所述用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层,包括:
用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一预设厚度的第一锡银合金层;所述第一预设厚度,包括:100至300纳米;
所述对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串,包括:
对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光加热所述层叠区域,形成第二预设厚度的第二锡银合金层,得到叠片电池串;所述第二预设厚度,包括:500至2000纳米。
可选的,在所述第一太阳能电池片或所述第二太阳能电池片包括铝背场的情况下,所述对所述激光进行聚焦,包括:
将所述激光聚焦为第一预设宽度的激光光柱;
在所述第一太阳能电池片和所述第二太阳能电池片不包括铝背场的情况下,所述对所述激光进行聚焦,包括:
将所述激光聚焦为第二预设宽度的激光光柱;所述第二预设宽度大于或等于所述第一预设宽度。
可选的,所述激光的波长大于1000纳米。
可选的,所述激光的波长,包括:1047纳米、1053纳米、1064纳米、1320纳米、1342纳米、1550纳米、1650纳米中的至少一种。
可选的,所述对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串之前,还包括:
对所述第一太阳能电池片中所述聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使所述聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度;
或,对所述第二太阳能电池片中所述聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使所述聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度。
可选的,所述预设温度,包括:80至100摄氏度。
可选的,所述锡铅焊条的高度小于或等于100微米。
可选的,所述预设质量比例的锡铅焊条中锡的质量比例为:60%,铅的质量比例为40%。
可选的,所述第一主栅电极与所述第二主栅电极的层叠宽度,大于或等于所述第一主栅电极宽度的三分之二。
第二方面,本实用新型实施例提供了一种叠片电池串,所述叠片电池串包括:第一太阳能电池片和第二太阳能电池片;
所述第一太阳能电池片的第一主栅电极表面设置有由预设质量比例的锡铅焊条加热预焊形成有第一锡银合金层;
所述第二太阳能电池片的第二主栅电极层叠于所述第一锡银合金层的表面;
所述叠片电池串由所述第一太阳能电池片和所述第二太阳能电池片,通过在层叠区域由聚焦后的激光焊接得到。
可选的,所述第一锡银合金层的厚度为第一预设厚度,所述第一预设厚度,包括:100至300纳米;
所述叠片电池串具体由聚焦后的激光加热所述第一太阳能电池片和所述第二太阳能电池片的层叠区域,形成第二预设厚度的第二锡银合金层,得到;所述第二预设厚度,包括:500至2000纳米。
可选的,所述锡铅焊条的高度小于或等于100微米。
可选的,所述第一主栅电极与所述第二主栅电极的层叠宽度,大于或等于所述第一主栅电极宽度的三分之二。
可选的,所述第一太阳能电池片的第一主栅电极,包括:
所述第一太阳能电池片的正面主栅电极;
所述第二太阳能电池片的第二主栅电极,包括:
所述第二太阳能电池片的背面主栅电极。
第三方面,本实用新型实施例提供了一种焊接装置,所述焊接装置,包括:焊接机构、层叠机构、激光发射器、聚光镜;所述聚光镜设置在所述激光发射器发射激光的一侧;
所述焊接机构用于用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层;
所述层叠机构,用于在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极;
所述激光发射器用于发射激光;
所述聚光镜,用于对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。
可选的,所述焊接机构,具体用于:
用所述预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的正面主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层;
所述层叠机构,具体用于:
在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的背面主栅电极。
可选的,所述焊接机构具体用于:
用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一预设厚度的第一锡银合金层;所述第一预设厚度,包括:100至300纳米;
所述聚光镜具体用于:
对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光加热所述层叠区域,形成第二预设厚度的第二锡银合金层,得到叠片电池串;所述第二预设厚度,包括:500至2000纳米。
可选的,在所述第一太阳能电池片和第二太阳能电池片包括铝背场的情况下,所述聚光镜具体用于:
将所述激光聚焦为第一预设宽度的激光光柱;
在所述第一太阳能电池片和第二太阳能电池片不包括铝背场的情况下,所述聚光镜具体用于:
将所述激光聚焦为第二预设宽度的激光光柱;所述第二预设宽度大于或等于所述第一预设宽度。
可选的,所述激光的波长大于1000纳米。
可选的,所述激光的波长,包括:1047纳米、1053纳米、1064纳米、1320纳米、1342纳米、1550纳米、1650纳米中的至少一种。
可选的,所述焊接装置,还包括:辅热台;所述聚光镜设置与所述激光发射器和所述辅热台之间;
所述辅热台,用于在聚焦激光之前,对所述第一太阳能电池片中所述聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使所述聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度;或,在聚焦激光之前,对所述第二太阳能电池片中所述聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使所述聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度。
可选的,所述预设温度,包括:80至100摄氏度。
可选的,所述第一主栅电极与所述第二主栅电极的层叠宽度,大于或等于所述第一主栅电极宽度的三分之二。
第四方面,本实用新型实施例提供了一种锡铅焊条,所述锡铅焊条中锡的质量比例为:60%,铅的质量比例为40%;
所述锡铅焊条用于在在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层。
可选的,所述锡铅焊条的高度小于或等于100微米。
第五方面,本实用新型实施例提供了一种叠片电池串生产装置,所述叠片电池串生产装置包括:接口,总线,存储器与处理器,所述接口、存储器与处理器通过所述总线相连接,所述存储器用于存储可执行程序,所述处理器被配置为运行所述可执行程序实现如前所述的任一项所述的叠片电池串生产方法的步骤。
第六方面,本实用新型实施例提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储可执行程序,所述可执行程序被处理器运行实现如前所述的任一项所述的叠片电池串生产方法的步骤。
在本实用新型实施例中,用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层;在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极;发射激光;对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。加热预焊后焊条和太阳能电池片具有一定的粘接力,便于物流运输,同时,便于层叠第二太阳能电池片,且先加热预焊再进一步焊接有利于增加焊接的可靠性;用锡铅焊条代替导电胶一方面没有使用银,成本低,而且锡铅焊条在常温条件下性能稳定,相对于导电胶的低温存储而言,存储方便且存储成本低;同时,使用导电胶需要涂覆工艺,而本申请无需涂覆工艺,上述锡银合金层能够满足原有的导电胶的导电功能,工艺上只需焊接即可,能够利用目前较为成熟的焊接工艺,能够节省工艺成本;且上述锡银合金层性能较为稳定,焊接可靠性较高,同时在一定温度下,如200摄氏度条件下可以与电池片进行脱离,相对于导电胶,本申请无需破坏电池片即可较为简便的脱离锡银合金层,便于维修,且连接稳定性能好;同时,用聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,可以将激光聚集在层叠区域附近,便于精确焊接,且可以防止除层叠区域之外的太阳能电池片的硅片或铝背场吸收激光而引起硅片或铝背场升温,损坏太阳能电池片。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本实用新型实施例一中的一种叠片电池串生产方法的步骤流程图;
图2示出了本实用新型实施例中的一种加热预焊后的第一太阳能电池片的结构示意图;
图3示出了本实用新型实施例中的一种层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极的结构示意图;
图4示出了本实用新型实施例中的一种聚焦激光的示意图;
图5示出了本实用新型实施例中的一种叠片电池串的结构示意图;
图6示出了本实用新型实施例二中的一种叠片电池串生产方法的步骤流程图;
图7示出了本实用新型实施例二中的一种对激光穿过区域加热的示意图;
图8示出了本实用新型实施例提供的一种焊接装置的结构示意图;
图9示出了本实用新型实施例提供的又一种焊接装置的结构示意图;
图10示出了本实用新型实施例提供的一种锡铅焊条的结构示意图;
图11是本实用新型实施例提供的一种叠片电池串生产装置的结构示意图。
附图标记说明:
10-第一太阳能电池片,1-第一太阳能电池片10的正面主栅电极,2-加热预焊后的锡铅焊条,3-第一锡银合金层,20-第二太阳能电池片,4-第二太阳能电池片的第二主栅电极,5-聚光镜,6-激光,7-串焊机或焊接装置的辅热台或焊接机构等的加热部件,71-加热部件的局部区域,8-第二锡银合金层,9-焊接机构,11-层叠机构,12-激光发射器,13-辅热台,111-接口、112-处理器、113-存储器,114-总线。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
参照图1,图1示出了本实用新型实施例一中的一种叠片电池串生产方法的步骤流程图,参照图1所示,该方法可以包括以下步骤:
步骤101:用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层。
在本实用新型实施例中,可以根据焊接需要设定上述预设质量比例,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
在本实用新型实施例中,可选的,所述预设质量比例的锡铅焊条中锡的质量比例为:60%,铅的质量比例为40%。具体的,该预设质量比例的锡铅焊条可以为:质量比例为60%锡和质量比例为40%的铅形成的锡铅焊条。该预设质量比例的锡铅焊条焊接温度相对焊接温度低,进而可以防止太阳能电池片的硅片或铝背场在较高温度下热应力较大,损坏太阳能电池片。同时,该预设质量比例的锡铅焊条,焊接形成的锡银合金不仅导电性能优良,而且焊接形成的锡银合金韧性较好,且硬度不会太高,承载重物后不易断裂或破碎,连接可靠性好。
在本实用新型实施例中,该预设质量比例的锡铅焊条不含铜等,由于该预设质量比例的锡铅焊条不含铜等,使得锡铅焊条焊接温度相对含铜等焊条而言,焊接温度低,进而可以防止太阳能电池片的硅片或铝背场在较高温度下热应力较大,损坏太阳能电池片。同时,由于该预设质量比例的锡铅焊条不含铜等,焊接形成的锡银合金相对于含铜等焊条形成的合金而言,不仅导电性能优良,而且焊接形成的锡银合金韧性较好,且硬度不会太高,承载重物后不易断裂或破碎,连接可靠性好。
在本实用新型实施例中,可选的,所述锡铅焊条的高度小于或等于100微米。具体的,该锡铅焊条的高度小于或等于100微米,例如,该锡铅焊条的高度可以为30微米、70微米或100微米等,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
在本实用新型实施例中,锡铅焊条的高度小于或等于100微米,进而使得现有的串焊机等即可以对上述第一太阳能电池片的第一主栅电极和锡铅焊条进行焊接,能够融合已有的串焊机或焊接装置以及焊接工艺;同时上述高度的锡铅焊条使得加热预焊及后续激光焊接的焊接可靠性较高。
在本实用新型实施例中,可以用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层。该第一太阳能电池片的第一主栅电极可以为第一太阳能电池片的正面主栅电极,或者,该第一太阳能电池片的第一主栅电极可以为第一太阳能电池片的背面主栅电极。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
例如,参照图2所示,图2示出了本实用新型实施例中的一种加热预焊后的第一太阳能电池片的结构示意图。图2中10即为第一太阳能电池片,图2中1可以为第一太阳能电池片10的正面主栅电极或第一太阳能电池片10的背面主栅电极。图2中2可以为加热预焊后的锡铅焊条,3可以为加热预焊形成的第一锡银合金层。
在本实用新型实施例中,具体的,可以通过串焊机的焊接机构等,将预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
在本实用新型实施例中,加热预焊过程中的焊接温度等可以根据实际需要进行设定,例如,可以根据锡铅焊条的高度、形成的第一锡银合金层的高度等进行确定,在本实用新型实施例中,对此不足具体限定。例如,加热预焊过程中的焊接温度可以为170℃。
在本实用新型实施例中,可选的,所述用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层,可以包括:用所述预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的正面主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层。
具体的,在形成的叠片电池串的过程中,正面主栅电极通常朝上设置,用上述预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的正面主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层,进而在加热预焊过程中,上述预设质量比例的锡铅焊条即可,无需外力克服其自身的重力作用,进而方便加热预焊。
例如,参照图2所示,图2中1可以为第一太阳能电池片10的正面主栅电极,2可以为加热预焊后的锡铅焊条,3可以为加热预焊形成的第一锡银合金层。
步骤102:在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极。
在本实用新型实施例中,该第二太阳能电池片的第二主栅电极可以为第二太阳能电池片的正面主栅电极,或者,该第二太阳能电池片的第二主栅电极可以为第二太阳能电池片的背面主栅电极。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。需要说明的是,若该第一太阳能电池片的第一主栅电极为第一太阳能电池片的正面主栅电极,则,该第二太阳能电池片的第二主栅电极可以为第二太阳能电池片的背面主栅电极。若,该第一太阳能电池片的第一主栅电极为第一太阳能电池片的背面主栅电极,则,该第二太阳能电池片的第二主栅电极可以为第二太阳能电池片的正面主栅电极。也就是说,第一太阳能电池片的第一主栅电极与第二太阳能电池片的第二主栅电极的极性相反。
在本实用新型实施例中,可以在上述第一锡银合金层的表面层叠或放置第二太阳能电池片的第二主栅电极。具体的,可以通过串焊机的层叠机构等,将在上述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极。
例如,参照图3所示,图3示出了本实用新型实施例中的一种层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极的结构示意图。图3中20即为第二太阳能电池片,1可以为第一太阳能电池片10的第一主栅电极,2可以为加热预焊后的锡铅焊条,3可以为加热预焊形成的第一锡银合金层,4可以为第二太阳能电池片的第二主栅电极。
在本实用新型实施例中,可选的,第一锡银合金层与第一太阳能电池片的第一主栅电极表面接触的一面的面积,可以与第一太阳能电池片的第一主栅电极表面的面积相同,也就是说,加热预焊形成的第一锡银合金层正好覆盖第一太阳能电池片的第一主栅电极表面。在层叠的过程中,可以尽可能的将第二太阳能电池片的第二主栅电极与第一太阳能电池片的第一主栅电极尽可能的完全重叠,进而可以使得后续激光焊接的可靠性较好。若加热预焊形成的第一锡银合金层正好覆盖第一太阳能电池片的第一主栅电极表面,则,在层叠的过程中,可以使得第二太阳能电池片的第二主栅电极与第一锡银合金层尽可能的重叠即可。
在本实用新型实施例中,可选的,所述在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极,包括:在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的背面主栅电极。
具体的,在形成的叠片电池串的过程中,正面主栅电极通常朝上设置,用上述预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的正面主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层,则,形成的第一锡银合金层也朝上设置,在朝上设置的第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的背面主栅电极,第二太阳能电池片的背面主栅电极只需自身重力即可方便地层叠在朝上设置的第一锡银合金层的表面。同时,后续无需对太阳能电池片进行翻身等操作,制作工艺简单。
例如,参照图3所示,图3中1可以为第一太阳能电池片10的正面主栅电极,2可以为加热预焊后的锡铅焊条,3可以为加热预焊形成的第一锡银合金层,4可以为第二太阳能电池片20的背面主栅电极。
步骤103:发射激光。
在本实用新型实施例中,可以基于串焊机的激光发射器等,发射激光。在本命实用新型实施例中,对此不作具体限定。
在本实用新型实施例中,可选的,所述激光的波长大于1000纳米。激光波长具体可以根据焊接的需要等进行设定。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。例如,该激光的波长可以为1100纳米。
具体的,由于太阳能电池片的硅片或铝背场对小于或等于1000纳米的激光具有一定的吸收能力,为了避免硅片或铝背场吸收激光对太阳能电池片造成损坏,可以采用大于1000纳米的激光。
在本实用新型实施例中,可选的,所述激光的波长,包括:1047纳米、1053纳米、1064纳米、1320纳米、1342纳米、1550纳米、1650纳米中的至少一种。具体的,上述波长的激光容易获得,获取激光的成本低;同时,上述波长的激光焊接性能较好。
步骤104:对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。
在本实用新型实施例中,上述层叠区域可以为第一主栅电极、加热预焊后的锡铅焊条、第一锡银合金层、第二主栅电极叠放后,相互重叠的区域。
例如,参照图3所示,上述层叠区域可以为图3中第一太阳能电池片10的第一主栅电极1,可以为加热预焊后的锡铅焊条2,第一锡银合金层3,第二太阳能电池片的第二主栅电极4叠放后,相互重叠的区域11。
在本实用新型实施例中,可以通过设置于激光发射器发射激光一侧的聚光镜等,对上述激光进行聚焦,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
例如,参照图4所示,图4示出了本实用新型实施例中的一种聚焦激光的示意图。图4中1可以为第一太阳能电池片10的第一主栅电极,2可以为加热预焊后的锡铅焊条,3可以为加热预焊形成的第一锡银合金层,4可以为第二太阳能电池片20的第二主栅电极,5可以为聚光镜,6可以为激光。该聚光镜5用于聚焦激光。聚焦后的激光可以为激光点或具有预设面积或宽度的激光光束等。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
在本实用新型实施例中,若聚焦后的激光不能一次性焊接上述层叠区域,则可以通过聚焦后的激光和上述层叠区域产生相对位移,进而对上述层叠区域进行激光焊接。可以移动聚焦后的激光,使得层叠区域保持不动,或者,保持聚焦后的激光保持不变,通过传输层叠区域对上述层叠区域进行焊接。可选的,为了简便期间,可以保持聚焦后的激光保持不变,通过传输层叠区域对上述层叠区域进行焊接,原因在于若要移动聚焦后的激光,可能不仅要移动激光发射器还需要对应移动聚光镜,移动部件较多。
在本实用新型实施例中,对上述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对上述层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。该叠片电池串可以为多个太阳能电池片通过上述方法生产获得。
例如,参照图5所示,图5示出了本实用新型实施例中的一种叠片电池串的结构示意图。图5中1可以为第一太阳能电池片10的第一主栅电极,4可以为第二太阳能电池片20的第二主栅电极。
在本实用新型实施例中,可选的,所述第一主栅电极与所述第二主栅电极的层叠宽度,大于或等于所述第一主栅电极宽度的三分之二。具体的,第一主栅电极与第二主栅电极的层叠宽度,大于或等于第一主栅电极宽度的三分之二,进而使得第一太阳能电池片的第一主栅电极1与第二太阳能电池片的第二主栅电极4相互重叠的较多,焊接之后,第一太阳能电池片的第一主栅电极1与第二太阳能电池片的第二主栅电极4连接更为可靠,且导电性能较好。
在本实用新型实施例中,用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层;在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极;发射激光;对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。加热预焊后焊条和太阳能电池片具有一定的粘接力,便于物流运输,同时,便于层叠第二太阳能电池片,且先加热预焊再进一步焊接有利于增加焊接的可靠性;用锡铅焊条代替导电胶一方面没有使用银,成本低,而且锡铅焊条在常温条件下性能稳定,相对于导电胶的低温存储而言,存储方便且存储成本低;同时,使用导电胶需要涂覆工艺,而本申请无需涂覆工艺,上述锡银合金层能够满足原有的导电胶的导电功能,工艺上只需焊接即可,能够利用目前较为成熟的焊接工艺,能够节省工艺成本;且上述锡银合金层性能较为稳定,焊接可靠性较高,同时在一定温度下,如200摄氏度条件下可以与电池片进行脱离,相对于导电胶,本申请无需破坏电池片即可较为简便的脱离锡银合金层,便于维修,且连接稳定性能好;同时,用聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,可以将激光聚集在层叠区域附近,便于精确焊接,且可以防止除层叠区域之外的太阳能电池片的硅片或铝背场吸收激光而引起硅片或铝背场升温,损坏太阳能电池片。
实施例二
参照图6,图6示出了本实用新型实施例二中的一种叠片电池串生产方法的步骤流程图,参照图6所示,该方法可以包括以下步骤:
步骤201:用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一预设厚度的第一锡银合金层;所述第一预设厚度,包括:100至300纳米。
在本实用新型实施例中,上述步骤201可以参照上述步骤101的相关描述,需要说明的是,加热预焊形成了第一预设厚度的第一锡银合金层该第一预设厚度,可以包括:100至300纳米。例如,形成的第一锡银合金层的厚度可以为150纳米等。
具体的,在加热预焊过程中,形成的第一锡银合金层厚度需要控制在100至300纳米范围内。一方面上述厚度的第一锡银合金层便于后续激光焊接,使得焊接性能良好,另一方面,现有的串焊机等焊接装置即可以形成上述厚度的第一锡银合金层,无需改进现有的串焊机或焊接装置等,焊接简便。
步骤202:在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极。
步骤203:发射激光。
在本实用新型实施例中,上述步骤201和步骤202可以分别参照上述步骤102和步骤103的相关描述,为了避免重复,此处不再赘述。
步骤204:对所述第一太阳能电池片中所述聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使所述聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度;或,对所述第二太阳能电池片中所述聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使所述聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度。
在本实用新型实施例中,该预设温度可以根据实际需要进行设定,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。该预设温度可以不对太阳能电池片中的硅片或铝背场产生较大的热应力损坏。
在本实用新型实施例中,可选的,所述预设温度,包括:80至100摄氏度。具体的,该预设温度可以为80摄氏度、90摄氏度、100摄氏度等。将需要穿过激光的区域进行预加热,使得激光穿过的区域保持在80至100摄氏度,在后续激光照射时,上述区域已经保持在该预设温度,进行激光照射过程中,上述区域升温幅度相对于没有预加热直接进行激光照射升温幅度小,进而上述区域在短时间内温度变化相对较小,上述区域受到的热应力较小,可以减小对上述区域的硅片、铝背场的损坏;同时,通过对上述区域进行预热后,相对于没有预热直接激光焊接而言,上述预热相当于对后续的焊接分担了部分热量,进而可以从一定程度上减小激光的反射功率,进而可以减小成本。
在本实用新型实施例中,第二太阳能电池片中聚焦后的激光穿过的区域可以为后续聚焦后的激光在第二太阳能电池片中的路径区域,例如,参照图4所示,图4中,第二太阳能电池片20中聚焦后的激光穿过的区域可以为上述聚焦后的激光在第二太阳能电池片20中的路径区域,如图4中的“V行区域”与第二太阳能电池片20的重叠区域。
在本实用新型实施例中,第一太阳能电池片中聚焦后的激光穿过的区域同样可以为后续聚焦后的激光在第一太阳能电池片中穿过的区域,例如,参照图4所示,第一太阳能电池片10中聚焦后的激光穿过的区域可以为激光穿透上述层叠区域,进入第一太阳能电池片10,在第一太阳能电池片10中的路径区域。
在本实用新型实施例中,可以通过串焊机或焊接装置的辅热台或焊接机构等的加热部件等,对上述区域进行加热,使得第一太阳能电池片中聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度,使第二太阳能电池片中聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度。
例如,参照图7所示,图7示出了本实用新型实施例二中的一种对激光穿过区域加热的示意图。图7中7可以为串焊机或焊接装置的辅热台或焊接机构等的加热部件等,为了只对上述第一太阳能电池片10或第二太阳能电池片20中聚焦后的激光穿过的区域进行加热,而不对上述区域之外的区域进行加热,图7可以为局部加热,例如,参照图7,辅热台或加热部件7中局部区域71可以为加热单元,7的其他区域的加热单元没有工作,进而只加热第一太阳能电池片或第二太阳能电池片中聚焦后的激光穿过的区域,而第一太阳能电池片或第二太阳能电池片中其他区域不受热,进而其他区域不会因为二次加热而产生热应力,避免了上述其他区域由于受热而损坏或产生不良影响。
在本实用新型实施例中,可选的,若同时多个第一太阳能电池片或第二太阳能电池片中聚焦后的激光穿过的区域进行加热,则上述辅热台或加热部件7中可以间隔设置多个局部区域71,各个局部区域71与上述各个第一太阳能电池片或第二太阳能电池片中聚焦后的激光穿过的区域可以一一对应,进而只加热第一太阳能电池片或第二太阳能电池片中聚焦后的激光穿过的区域,而第一太阳能电池片或第二太阳能电池片中其他区域不受热,进而其他区域不会因为二次加热而产生热应力,避免了上述其他区域由于受热而损坏或产生不良影响,且能够一次性加热多个对应区域,加热效率高。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
步骤205:对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。
在本实用新型实施例中,上述步骤205可以参照上述步骤104的相关记载,需要说明的是,可选的,所述对所述激光进行聚焦,包括:将所述激光聚焦为预设面积的激光光柱。
具体的,可以通过上述聚光镜等,将上述激光聚焦为预设面积的激光光柱,该预设面积可以根据层叠区域的大小等设定,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
在本实用新型实施例中,通过将激光聚焦为预设面积的激光光柱,一次性焊接的区域较大,进而通过相对较少的位移或不进行位移,即可以完成对上述层叠区域的焊接,焊接效率较高。
在本实用新型实施例中,可选的,在所述第一太阳能电池片或所述第二太阳能电池片包括铝背场的情况下,所述对所述激光进行聚焦,包括:将所述激光聚焦为第一预设宽度的激光光柱;在所述第一太阳能电池片和所述第二太阳能电池片不包括铝背场的情况下,所述对所述激光进行聚焦,包括:将所述激光聚焦为第二预设宽度的激光光柱;所述第二预设宽度大于或等于所述第一预设宽度。
在本实用新型实施例中,上述第一预设宽度、第二预设宽度可以根据实际需要进行设定,例如,可以根据层叠区域的大小等,进行设定。如,上述第一预设宽度或第二预设宽度小于或等于第一主栅电极与第二主栅电极的层叠宽度,进而聚焦后的激光光柱不会照射在层叠区域之外,不会干扰层叠区域之外的铝背场等。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
具体的,在第一太阳能电池片或第二太阳能电池片包括铝背场的情况下,由于太阳能电池片中,相对其他层而言铝背场受到激光的干扰相对较大,如果激光聚焦的宽度较大,则,在第二太阳能电池片中或第一太阳能电池片中,聚焦后的激光穿透的路径区域也较大,进而会对较大区域的铝背场的产生干扰,因此,为了减小在第二太阳能电池片中或第一太阳能电池片中铝背场的影响区域,可以将激光聚焦为较小宽度的激光光柱,如第一预设宽度的激光光柱,进而聚焦后的激光在第二太阳能电池片中或第一太阳能电池片中,穿透的路径区域较小,进而只会干扰较小区域的铝背场。
在第一太阳能电池片或第二太阳能电池片不包括铝背场的情况下,由于太阳能电池片中,激光对其他层的干扰相对较小,则,为了提升焊接效率等,可以将激光聚焦为较大宽度的激光光柱,如第二预设宽度的激光光柱,该第二预设宽度大于或等于上述第一预设宽度,进而聚焦后的激光宽度相对较大,进而一次性能够激光焊接较大的区域,进而提升了焊接效率。
在本实用新型实施例中,可选的,可以通过调整激光发射器与聚光镜之间的距离,或者,通过更好不同光学特性的聚光镜等,进而调整聚焦后的激光光柱的面积或宽度,以适应上述包含铝背场的太阳能电池片或不包含铝背场的太阳能电池片。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
在本实用新型实施例中,可选的,所述对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串,包括:对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光加热所述层叠区域,形成第二预设厚度的第二锡银合金层,得到叠片电池串;所述第二预设厚度,包括:500至2000纳米。
在本实用新型实施例中,对激光进行聚焦可以参照上述的相关记载,为了避免重复,此处不再赘述。在使用聚焦后的激光对上述层叠区域进行激光焊接的过程中,具体为用聚焦后的激光加热上述层叠区域,形成第二预设后的第二锡银合金层,得到叠片电池串,该第二预设厚度可以包括:500至2000纳米。
在本实用新型实施例中,该第二锡银合金层中锡与银的质量比例可以根据实际需要进行确定,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
在本实用新型实施例中,该第二锡银合金层的厚度可以为500至2000纳米中任一厚度,例如,该第二锡银合金层的厚度可以为500纳米、1250纳米、2000纳米等,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
在实用新型实施例中,由第二锡银合金层叠连接各个太阳能电池片不同极性的主栅电极即为最终形成的叠片电池串。例如,参照图5所示,图5中的8即为激光焊接后形成的第二锡银合金层,该第二锡银合金层的厚度d可以为500至2000纳米。该厚度范围的第二锡银合金层不仅导电性能良好,而且焊接可靠性好,同时,第二锡银合金层8性能较为稳定,且在一定温度下,如200摄氏度条件下可以与电池片进行脱离,相对于导电胶,本申请无需破坏电池片即可较为简便的脱离第二锡银合金层8,便于维修,且连接稳定性能好。
在本实用新型实施例中,可选的,该方法可以适用与各种叠片电池串的生产,例如,上述方法可以适用与单晶或多晶的叠片电池串,该方法同样适用于单面或双面电池等,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
在本实用新型实施例中,用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层;在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极;发射激光;对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。加热预焊后焊条和太阳能电池片具有一定的粘接力,便于物流运输,同时,便于层叠第二太阳能电池片,且先加热预焊再进一步焊接有利于增加焊接的可靠性;用锡铅焊条代替导电胶一方面没有使用银,成本低,而且锡铅焊条在常温条件下性能稳定,相对于导电胶的低温存储而言,存储方便且存储成本低;同时,使用导电胶需要涂覆工艺,而本申请无需涂覆工艺,上述锡银合金层能够满足原有的导电胶的导电功能,工艺上只需焊接即可,能够利用目前较为成熟的焊接工艺,能够节省工艺成本;且上述锡银合金层性能较为稳定,焊接可靠性较高,同时在一定温度下,如200摄氏度条件下可以与电池片进行脱离,相对于导电胶,本申请无需破坏电池片即可较为简便的脱离锡银合金层,便于维修,且连接稳定性能好;同时,用聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,可以将激光聚集在层叠区域附近,便于精确焊接,且可以防止除层叠区域之外的太阳能电池片的硅片或铝背场吸收激光而引起硅片或铝背场升温,损坏太阳能电池片。
实施例三
本实用新型实施例提供了一种叠片电池串,该叠片电池串可以由上述实施例一或实施例二中叠片电池串的任一生产方法所得到,该所述叠片电池串可以包括:第一太阳能电池片和第二太阳能电池片;所述第一太阳能电池片的第一主栅电极表面设置有由预设质量比例的锡铅焊条加热预焊形成有第一锡银合金层;所述第二太阳能电池片的第二主栅电极层叠于所述第一锡银合金层的表面。
所述叠片电池串由所述第一太阳能电池片和所述第二太阳能电池片,通过在层叠区域由聚焦后的激光焊接得到。
具体的,可以参照上述图5所示,该叠片电池串可以包括:第一太阳能电池片10和第二太阳能电池片20。该第一太阳能电池片或第二太阳能电池片的数量等,不作具体限定。
参照上述图2所示,该第一太阳能电池片10的第一主栅电极1的表面设置有由预设质量比例的锡铅焊条3加热预焊形成有第一锡银合金层2。
参照上述图3所示,第二太阳能电池片2的第二主栅电极4层叠于第一锡银合金层2的表面。
参照上述图4所示,该叠片电池串由上述第一太阳能电池片10和第二太阳能电池片20,通过在层叠区域由聚焦后的激光焊接得到。
在本实用新型实施例中,可选的,所述第一太阳能电池片的第一主栅电极,包括:所述第一太阳能电池片的正面主栅电极;所述第二太阳能电池片的第二主栅电极,包括:所述第二太阳能电池片的背面主栅电极。
具体的,参照上述图2所示,该第一太阳能电池片10的第一主栅电极1可以为第一太阳能电池片10的正面主栅电极。参照上述图3所示,上述该第二太阳能电池片20的第二主栅电极4可以为第二太阳能电池片20的背面主栅电极。
具体的,在形成的叠片电池串的过程中,正面主栅电极通常朝上设置,用上述预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的正面主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层,则,形成的第一锡银合金层也朝上设置,在朝上设置的第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的背面主栅电极,第二太阳能电池片的背面主栅电极只需自身重力即可方便地层叠在朝上设置的第一锡银合金层的表面。同时,后续无需对太阳能电池片进行翻身等操作,该叠片电池串的制作工艺简单。
在本实用新型实施例中,可选的,所述第一锡银合金层的厚度为第一预设厚度,所述第一预设厚度,包括:100至300纳米;所述叠片电池串具体由聚焦后的激光加热所述第一太阳能电池片和所述第二太阳能电池片的层叠区域,形成第二预设厚度的第二锡银合金层,得到;所述第二预设厚度,包括:500至2000纳米。
具体的,上述第一锡银合金层的厚度可以为第一预设厚度,该第一预设厚度,可以包括:100至300纳米。例如,该第一锡银合金层的厚度可以为150纳米等。将上述第一锡银合金层厚度控制在100至300纳米范围内。一方面上述厚度的第一锡银合金层便于后续激光焊接,使得焊接性能良好,另一方面,现有的串焊机等焊接装置即可以形成上述厚度的第一锡银合金层,无需改进现有的串焊机或焊接装置等,焊接简便。
在本实用新型实施例中,该第二锡银合金层的厚度可以为500至2000纳米中任一厚度,例如,该第二锡银合金层的厚度可以为500纳米、1250纳米、2000纳米等,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。例如,参照图5所示,图5中的8即为激光焊接后形成的第二锡银合金层,该第二锡银合金层的厚度d可以为500至2000纳米。该厚度范围的第二锡银合金层不仅导电性能良好,而且焊接可靠性好,同时,第二锡银合金层8性能较为稳定,且在一定温度下,如200摄氏度条件下可以与电池片进行脱离,相对于导电胶,本申请无需破坏电池片即可较为简便的脱离第二锡银合金层8,便于维修,且连接稳定性能好。
在本实用新型实施例中,可选的,所述锡铅焊条的高度小于或等于100微米。具体的,该锡铅焊条的高度小于或等于100微米,例如,该锡铅焊条的高度可以为30微米、70微米或100微米等,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
在本实用新型实施例中,锡铅焊条的高度小于或等于100微米,进而使得现有的串焊机等即可以对上述第一太阳能电池片的第一主栅电极和锡铅焊条进行焊接,能够融合已有的串焊机或焊接装置以及焊接工艺;同时上述高度的锡铅焊条使得加热预焊及后续激光焊接的焊接可靠性较高。
在本实用新型实施例中,可选的,所述第一主栅电极与所述第二主栅电极的层叠宽度,大于或等于所述第一主栅电极宽度的三分之二。具体的,第一主栅电极与第二主栅电极的层叠宽度,大于或等于第一主栅电极宽度的三分之二,进而使得第一太阳能电池片的第一主栅电极1与第二太阳能电池片的第二主栅电极4相互重叠的较多,焊接之后,第一太阳能电池片的第一主栅电极1与第二太阳能电池片的第二主栅电极4连接更为可靠,且导电性能较好。
在本实用新型实施例中,该叠片电池串可以参照上述实施例一和实施例二的相关记载,且该叠片电池串可以达到上述实施例一和实施例二对应的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
在本实用新型实施例中,所述叠片电池串包括:第一太阳能电池片和第二太阳能电池片;所述第一太阳能电池片的第一主栅电极表面设置有由预设质量比例的锡铅焊条加热预焊形成有第一锡银合金层;所述第二太阳能电池片的第二主栅电极层叠于所述第一锡银合金层的表面;所述叠片电池串由所述第一太阳能电池片和所述第二太阳能电池片,通过在层叠区域由聚焦后的激光焊接得到。上述叠片电池串在生产过程中,加热预焊后焊条和太阳能电池片具有一定的粘接力,便于物流运输,同时,便于层叠第二太阳能电池片;同时上述叠片电池串由于焊接可靠性好,进而使用寿命长,具体的先加热预焊再进一步焊接有利于增加焊接的可靠性;且上叠片电池串用锡铅焊条代替导电胶一方面没有使用银,成本低,而且锡铅焊条在常温条件下性能稳定,相对于导电胶的低温存储而言,原材料存储方便且存储成本低;同时,上叠片电池串无需涂覆工艺,上述锡银合金层能够满足原有的导电胶的导电功能,工艺上只需焊接即可,能够利用目前较为成熟的焊接工艺,能够节省工艺成本;且上述上叠片电池串焊接形成的锡银合金层性能较为稳定,焊接可靠性较高,同时在一定温度下,如200摄氏度条件下可以与电池片进行脱离,相对于导电胶,无需破坏电池片即可较为简便的脱离锡银合金层,该叠片电池串便于维修;同时,该叠片电池串在生产过程中用聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,进而将激光聚集在层叠区域附近,便于精确焊接,且可以防止除层叠区域之外的太阳能电池片的硅片或铝背场吸收激光而引起硅片或铝背场升温,损坏太阳能电池片,进而叠片电池串的寿命长且性能良好。
实施例四
本实用新型实施例提供了一种焊接装置,所述焊接装置,包括:焊接机构、层叠机构、激光发射器、聚光镜;所述聚光镜设置在所述激光发射器发射激光的一侧。
所述焊接机构用于用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层。
所述层叠机构,用于在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极。
所述激光发射器用于发射激光。
所述聚光镜,用于对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。
具体的,参照图8所示,图8示出了本实用新型实施例提供的一种焊接装置的结构示意图。该焊接装置,可以包括:焊接机构9、层叠机构11、激光发射器12、聚光镜5,聚光镜5设置在激光发射器12发射激光6的一侧。
焊接机构9用于用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层。
层叠机构11,用于在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极。
激光发射器12用于发射激光6。
聚光镜5,用于对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。
在本实用新型实施例中,焊接机构9、层叠机构11的连接关系不作具体限定。焊接机构9、层叠机构11、激光发射器12、聚光镜5的类型等不作具体限定。该聚光镜5的形状、光学参数等不作具体限定。
在本实用新型实施例中,关于该焊接过程、该焊接装置的各个组成部分的操作过程等,可以参照上述实施例一和实施例二的相关记载,且能达到相同的有益效果,为了避免重复此处不再赘述。
在本实用新型实施例中的焊接装置,所述焊接装置,包括:焊接机构、层叠机构、激光发射器、聚光镜;所述聚光镜设置在所述激光发射器发射激光的一侧;所述焊接机构用于用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层;所述层叠机构,用于在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极;所述激光发射器用于发射激光;所述聚光镜,用于对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。上述焊接装置通过加热预焊,再进一步激光焊接有利于增加焊接的可靠性,用锡铅焊条代替导电胶一方面没有使用银,成本低,而且锡铅焊条在常温条件下性能稳定,相对于导电胶的低温存储而言,存储方便且存储成本低;同时,使用导电胶需要涂覆工艺,而本申请无需涂覆工艺,上述锡银合金层能够满足原有的导电胶的导电功能,能够节省工艺成本;且上述激光焊接形成的锡银合金层性能较为稳定,焊接可靠性较高,同时在一定温度下,如200摄氏度条件下可以与电池片进行脱离,相对于导电胶,本申请无需破坏电池片即可较为简便的脱离锡银合金层,便于维修,且连接稳定性能好;同时,聚光镜对激光进行聚焦,使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,可以将激光聚集在层叠区域附近,焊接精准性高,且可以防止除层叠区域之外的太阳能电池片的硅片或铝背场吸收激光而引起硅片或铝背场升温,损坏太阳能电池片。
在本实用新型实施例中,可选的,所述焊接机构,具体用于:用所述预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的正面主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层;所述层叠机构,具体用于:在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的背面主栅电极。具体的,此处可以参照本实用新型实施例一和实施例二中的相关记载,且能达到相同的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
在本实用新型实施例中,可选的,所述焊接机构具体用于:用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一预设厚度的第一锡银合金层;所述第一预设厚度,包括:100至300纳米;所述聚光镜具体用于:对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光加热所述层叠区域,形成第二预设厚度的第二锡银合金层,得到叠片电池串;所述第二预设厚度,包括:500至2000纳米。具体的,此处可以参照本实用新型实施例一和实施例二中的相关记载,且能达到相同的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
在本实用新型实施例中,可选的,所述聚光镜具体用于:将所述激光聚焦为预设面积的激光光柱。具体的,此处可以参照本实用新型实施例一和实施例二中的相关记载,且能达到相同的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
在本实用新型实施例中,可选的,在所述第一太阳能电池片和第二太阳能电池片包括铝背场的情况下,所述聚光镜具体用于:将所述激光聚焦为第一预设宽度的激光光柱;在所述第一太阳能电池片和第二太阳能电池片不包括铝背场的情况下,所述聚光镜具体用于:将所述激光聚焦为第二预设宽度的激光光柱;所述第二预设宽度大于或等于所述第一预设宽度。具体的,此处可以参照本实用新型实施例一和实施例二中的相关记载,且能达到相同的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
在本实用新型实施例中,可选的,所述激光的波长大于1000纳米。具体的,此处可以参照本实用新型实施例一和实施例二中的相关记载,且能达到相同的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
在本实用新型实施例中,可选的,所述激光的波长,包括:1047纳米、1053纳米、1064纳米、1320纳米、1342纳米、1550纳米、1650纳米中的至少一种。具体的,此处可以参照本实用新型实施例一和实施例二中的相关记载,且能达到相同的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
在本实用新型实施例中,可选的,上述焊接装置,还包括:辅热台;所述聚光镜设置与所述激光发射器和所述辅热台之间;所述辅热台,用于在聚焦激光之前,对所述第一太阳能电池片中所述聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使所述聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度;或,在聚焦激光之前,对所述第二太阳能电池片中所述聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使所述聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度。
具体的,上述焊接装置还可以包括:辅热台,上述聚光镜设置在激光发射器和辅热台之间,辅热台可以用于在聚焦激光之前,对上述第一太阳能电池片中所述聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使所述聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度,或,在聚焦激光之前,对第二太阳能电池片中聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度。该预设温度可以根据实际需要进行设定等,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
参照图9所示,图9示出了本实用新型实施例提供的又一种焊接装置的结构示意图。图9中聚光镜5设置在激光发射器12和辅热台13之间,第二太阳能电池片中聚焦后的激光穿过的区域可以为后续聚焦后的激光在第二太阳能电池片中的路径区域,例如,参照图9或图4所示,第二太阳能电池片中聚焦后的激光穿过的区域可以为上述聚焦后的激光在第二太阳能电池片中的路径区域,如图4或图9中的“V行区域”与第二太阳能电池片的重叠区域。辅热台13同样可以具有局部的加热部件,该局部加热部件对上述第一太阳能电池片或第二太阳能电池片中聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使得上述区域保持在上述预设温度。例如,参照图9所示,131可以为辅热台的局部加热区域。
在本实用新型实施例中,辅热台13、局部加热区域131的设置及工作情况可以参照本实用新型实施例一和实施例二中关于串焊机或焊接装置的辅热台或焊接机构等的加热部件7的相关记载,且能达到相同的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
在本实用新型实施例中,可选的,所述预设温度,包括:80至100摄氏度。此处可以参照本实用新型实施例一和实施例二中的相关记载,且能达到相同的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
在本实用新型实施例中,可选的,所述第一主栅电极与所述第二主栅电极的层叠宽度,大于或等于所述第一主栅电极宽度的三分之二。此处可以参照本实用新型实施例一和实施例二中的相关记载,且能达到相同的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
本实用新型实施例提供的焊接装置能够实现图1至图7的方法实施例中焊接装置实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
在本实用新型实施例中的焊接装置,所述焊接装置,包括:焊接机构、层叠机构、激光发射器、聚光镜;所述聚光镜设置在所述激光发射器发射激光的一侧;所述焊接机构用于用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层;所述层叠机构,用于在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极;所述激光发射器用于发射激光;所述聚光镜,用于对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。上述焊接装置通过加热预焊,再进一步激光焊接有利于增加焊接的可靠性,用锡铅焊条代替导电胶一方面没有使用银,成本低,而且锡铅焊条在常温条件下性能稳定,相对于导电胶的低温存储而言,存储方便且存储成本低;同时,使用导电胶需要涂覆工艺,而本申请无需涂覆工艺,上述锡银合金层能够满足原有的导电胶的导电功能,能够节省工艺成本;且上述激光焊接形成的锡银合金层性能较为稳定,焊接可靠性较高,同时在一定温度下,如200摄氏度条件下可以与电池片进行脱离,相对于导电胶,本申请无需破坏电池片即可较为简便的脱离锡银合金层,便于维修,且连接稳定性能好;同时,聚光镜对激光进行聚焦,使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,可以将激光聚集在层叠区域附近,焊接精准性高,且可以防止除层叠区域之外的太阳能电池片的硅片或铝背场吸收激光而引起硅片或铝背场升温,损坏太阳能电池片。
实施例五
本实用新型实施例提供了一种锡铅焊条,所述锡铅焊条中锡的质量比例为:60%,铅的质量比例为40%;所述锡铅焊条用于在在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层。
在本实用新型实施例中,可选的所述锡铅焊条的高度小于或等于100微米。
具体的,锡铅焊条中锡的质量比例可以为:60%,铅的质量比例可以为40%,该锡铅焊条用于在在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层。该锡铅焊条的高度可以为高度小于或等于100微米。
例如,参照图10所示,图10示出了本实用新型实施例提供的一种锡铅焊条的结构示意图。图10中锡铅焊条3中锡的质量比例为60%,铅的质量比例为40%,该锡铅焊条的高度h可以小于或等于100微米。
在本实用新型实施例中,可以参照上述实施例一和实施例二中关于锡铅焊条的相关描述,且能达到相同的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
在本实用新型实施例中,所述锡铅焊条中锡的质量比例为:60%,铅的质量比例为40%;所述锡铅焊条用于在在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层。用该质量比例的锡铅焊条没有使用银,成本低,而且锡铅焊条在常温条件下性能稳定,存储方便且存储成本低;同时,使用导电胶需要涂覆工艺,而本申请该锡铅焊条无需涂覆工艺,上述锡银合金层能够满足原有的导电胶的导电功能,工艺上只需焊接即可,能够利用目前较为成熟的焊接工艺,能够节省工艺成本;且上述焊条在焊接过程中形成的锡银合金层性能较为稳定,焊接可靠性较高,同时在一定温度下,如200摄氏度条件下可以与电池片进行脱离,相对于导电胶,本申请无需破坏电池片即可较为简便的脱离锡银合金层,便于维修,且连接稳定性能好。
图11是本实用新型实施例提供的一种叠片电池串生产装置的结构示意图,如图11所示,本实用新型实施例提供的叠片电池串生产装置可以包括:
接口111、处理器112、存储器113及总线114;其中,所述总线114,用于实现所述接口111、所述处理器112和所述存储器113之间的连接通信;所述存储器113存储有可执行程序,所述处理器112,用于执行所述存储器113中存储的可执行程序,以实现上述实施例一或实施例二中叠片电池串生产方法的各个步骤,且能达到相同的技术效果,为了避免重复此处不再赘述。
本实用新型还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个可执行程序,所述一个或者多个可执行程序可被一个或者多个处理器执行,以实现上述实施例一或实施例二中叠片电池串生产方法的各个步骤,且能达到相同的技术效果,为了避免重复此处不再赘述。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定都是本申请实施例所必须的。
需要说明的是,各个实施例重点描述了与其他实施例不同的地方,各个实施例之间的相同或相关部分,可以相互参照。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (9)
1.一种叠片电池串,其特征在于,所述叠片电池串包括:第一太阳能电池片和第二太阳能电池片;
所述第一太阳能电池片的第一主栅电极表面设置有由预设质量比例的锡铅焊条加热预焊形成有第一锡银合金层;
所述第二太阳能电池片的第二主栅电极层叠于所述第一锡银合金层的表面;
所述叠片电池串由所述第一太阳能电池片和所述第二太阳能电池片,通过在层叠区域由聚焦后的激光焊接得到。
2.根据权利要求1所述的叠片电池串,其特征在于,所述第一锡银合金层的厚度为第一预设厚度,所述第一预设厚度,包括:100至300纳米;
所述叠片电池串具体由聚焦后的激光加热所述第一太阳能电池片和所述第二太阳能电池片的层叠区域,形成第二预设厚度的第二锡银合金层得到;所述第二预设厚度,包括:500至2000纳米。
3.根据权利要求1所述的叠片电池串,其特征在于,所述锡铅焊条的高度小于或等于100微米。
4.根据权利要求1所述的叠片电池串,其特征在于,所述第一主栅电极与所述第二主栅电极的层叠宽度,大于或等于所述第一主栅电极宽度的三分之二。
5.一种焊接装置,其特征在于,所述焊接装置,包括:焊接机构、层叠机构、激光发射器、聚光镜;所述聚光镜设置在所述激光发射器发射激光的一侧;
所述焊接机构用于用预设质量比例的锡铅焊条在第一太阳能电池片的第一主栅电极表面加热预焊形成第一锡银合金层;
所述层叠机构,用于在所述第一锡银合金层的表面层叠第二太阳能电池片的第二主栅电极;
所述激光发射器用于发射激光;
所述聚光镜,用于对所述激光进行聚焦,以使聚焦后的激光对层叠区域进行激光焊接,得到叠片电池串。
6.根据权利要求5的焊接装置,其特征在于,在所述第一太阳能电池片或第二太阳能电池片包括铝背场的情况下,所述聚光镜具体用于:
将所述激光聚焦为第一预设宽度的激光光柱;
在所述第一太阳能电池片和第二太阳能电池片不包括铝背场的情况下,
所述聚光镜具体用于:
将所述激光聚焦为第二预设宽度的激光光柱;所述第二预设宽度大于或等于所述第一预设宽度。
7.根据权利要求5至6任一所述的焊接装置,其特征在于,所述激光的波长大于1000纳米。
8.根据权利要求5所述的焊接装置,其特征在于,还包括:辅热台;所述聚光镜设置与所述激光发射器和所述辅热台之间;
所述辅热台,用于在聚焦激光之前,对所述第一太阳能电池片中所述聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使所述聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度;或,在聚焦激光之前,对所述第二太阳能电池片中所述聚焦后的激光穿过的区域进行加热,使所述聚焦后的激光穿过的区域保持在预设温度。
9.根据权利要求8所述的焊接装置,其特征在于,所述预设温度,包括:80至100摄氏度。
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