CN212434639U - 黑色光伏焊带和光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种黑色光伏焊带和光伏组件，所述光伏焊带包括基体，所述光伏焊带为周期性的焊带段，单个周期的焊带段包括：第一段体，用于接合在光伏电池片的正面栅线上，在所述第一段体中，基体的底部表面上设有焊料层，在除了所述底部表面之外的表面上设有黑色涂层；第二段体，用于设置在相邻的两个光伏电池片之间，在所述第二段体中，至少在基体的除了底部表面之外的表面上设有黑色涂层；第三段体，用于接合在相邻的光伏电池片的背面，在所述第三段体中，至少在基体的顶部表面上设有焊料层。所述光伏组件包括至少两个光伏电池片、以及如上所述的光伏焊带，所述至少两个光伏电池片通过所述光伏焊带依次相邻设置。

Description

黑色光伏焊带和光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏领域，尤其涉及一种黑色光伏焊带和光伏组件。

背景技术

光伏组件用于将太阳能转换成电能，光伏组件内部包括多个光伏电池片，相邻的两个光伏电池片之间通过焊带进行串接，焊带与电池主栅接合以用于汇集和传输电流。

为了实现与电池片的导电连接，焊带基体外表面往往都需要涂覆一层焊料，例如锡铅合金等，因此，常见的焊带的颜色一般呈现银色，当将其应用于黑色太阳能光伏组件时，其自然颜色与光伏电池片和背板颜色不协调，影响了光伏组件的美观性。而且，这种银色的焊带往往存在反光的问题，因此无法适用于对组件炫光有要求的地方。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种黑色光伏焊带和光伏组件，在将本实用新型的光伏焊带应用于光伏组件时，在保证与光伏电池片的正面和背面的结合性的前提下，使得其整体外观呈现黑色，从而保证了与光伏电池片和背板颜色的协调性，提高了光伏组件的美观性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种黑色光伏焊带，所述光伏焊带包括基体，所述光伏焊带为周期性的焊带段，单个周期的焊带段包括：第一段体，用于接合在光伏电池片的正面栅线上，在所述第一段体中，基体的底部表面上设有焊料层，在除了所述底部表面之外的表面上设有黑色涂层；第二段体，用于设置在相邻的两个光伏电池片之间，在所述第二段体中，至少在基体的除了底部表面之外的表面上设有黑色涂层；第三段体，用于接合在相邻的光伏电池片的背面，在所述第二段体中，至少在基体的顶部表面上设有焊料层。

在将上述的光伏焊带应用于光伏组件时，在保证与光伏电池片的正面和背面的结合性的前提下，使得其整体外观呈现黑色，从而保证了与光伏电池片和背板颜色的协调性，提高了光伏组件的美观性。

进一步地，在所述第二段体中，在基体的整个表面上设有黑色涂层。

上述的光伏焊带的制作工艺更加简单。

进一步地，在所述第一段体、所述第二段体和所述第三段体中，基体的整个表面上均设有焊料层，其中，所述第一段体和所述第二段体的相应黑色涂层均涂布在焊料层上方。

上述的光伏焊带的制作工艺更加简单。

进一步地，在所述第三段体中，在基体的所述顶部表面上设有焊料层，并且在除了所述顶部表面之外的表面上设有黑色涂层。

通过获得具有对称的涂层结构的第一段体和第三段体，提高光伏焊带实际应用时的焊接灵活性。

进一步地，所述焊料层替换为导电胶。

通过将焊料层替换为导电胶，实现光伏焊带与电池片的低温粘贴。

进一步地，所述光伏焊带的基体具有圆形的横截面。

通过选用具有圆形横截面的基体，使得其更加适用于目前的多主栅电池片，并且相应基材的获取也更加方便。

进一步地，所述光伏焊带的基体的横截面为正方形或带圆角的正方形。

在导电基材的宽度和厚度d相同的情况下，正方形导电基材的横截面积大于圆形导电基材的横截面积，因此其电阻小于圆形导电基材的电阻。另外，相比圆形导电基材，增加了焊带与焊点的接触面积，减少了虚焊，增加了焊接拉力，提高了组件可靠性，而且增大了基材表面张力，提高了涂层厚度的均匀性及稳定性。

本实用新型的实施方式还提供了一种黑色光伏焊带，其包括基体和设置在所述基体的整个表面上的接合涂层，其中，所述接合涂层为黑色焊料层或黑色导电胶。

通过选用黑色焊料层或黑色导电胶作为光伏焊带的接合涂层，在保证与电池片的接合性的前提下，使得光伏焊带整体外观呈现黑色，而且整体制作工艺更加简单。

进一步地，所述光伏焊带还包括合金层，所述合金层涂布在所述基体的整个表面上，所述接合涂层涂布在所述合金层上。

通过在基体与接合涂层之间进一步设置合金层，提高接合涂层与基体的接合强度。

进一步地，所述基体的横截面为正方形或带圆角的正方形。

通过选用横截面为正方形或带圆角的正方形的导电基材，降低了基体的电阻，而且增加了焊带与焊点的接触面积，减少了虚焊，增加了焊接拉力，提高了组件可靠性，另外增大了基材表面张力，提高了涂层厚度的均匀性及稳定性。

本实用新型的实施方式还提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括至少两个光伏电池片、以及如上所述的光伏焊带，所述至少两个光伏电池片通过所述光伏焊带依次相邻设置。

附图说明

图1A和图1B是光伏电池片与光伏焊带的连接状态的结构示意图；

图2A-图2C是根据本实用新型的第一实施方式的光伏焊带的横截面示意图；

图3是光伏电池片与根据第一实施方式的光伏焊带的连接状态的结构示意图；

图4A-图4C是根据本实用新型的第一替代实施方式的光伏焊带的横截面示意图；

图5是光伏电池片与根据第一替代实施方式的光伏焊带的连接状态的结构示意图；

图6A-图6C是根据本实用新型的第二替代实施方式的光伏焊带的横截面示意图；

图7A和图7B是光伏电池片与根据第二替代实施方式的光伏焊带的连接状态的结构示意图；

图8A和图8B是圆形导电基材与正方形导电基材的横截面对比示意图；

图9A-图9C是根据本实用新型的进一步实施方式的光伏焊带的横截面示意图；

图10A-图10C是根据本实用新型的进一步实施方式的光伏焊带的横截面示意图；

图11是根据本实用新型的进一步实施方式的光伏焊带的横截面示意图；

图12是根据本实用新型的进一步实施方式的光伏焊带的连接状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型的技术方案提供了(1)一种光伏焊带，其包括基体，所述光伏焊带为周期性的焊带段，单个周期的焊带段包括：第一段体，用于接合在光伏电池片的正面栅线上，在所述第一段体中，基体的底部表面上设有焊料层，在除了所述底部表面之外的表面上设有黑色涂层；第二段体，用于设置在相邻的两个光伏电池片之间，在所述第二段体中，至少在基体的除了底部表面之外的表面上设有黑色涂层；第三段体，用于接合在相邻的光伏电池片的背面，在所述第三段体中，至少在基体的顶部表面上设有焊料层。

(2)如项(1)所述的光伏焊带，在所述第二段体中，在基体的整个表面上设有黑色涂层。

(3)如项(1)或(2)所述的光伏焊带，在所述第一段体、所述第二段体和所述第三段体中，基体的整个表面上均涂布有焊料层，其中，所述第一段体和所述第二段体的相应黑色涂层均涂布在焊料层上方。

(4)如项(1)至(3)中任一项所述的光伏焊带，在所述第三段体中，在基体的所述顶部表面上设有焊料层，并且在除了所述顶部表面之外的表面上设有黑色涂层。

(5)如项(1)至(4)中任一项所述的光伏焊带，所述焊料层替换为导电胶。

(6)如项(1)至(4)中任一项所述的光伏焊带，所述光伏焊带的基体具有圆形的横截面。

(7)如项(1)至(4)中任一项所述的光伏焊带，所述光伏焊带的基体的横截面为正方形或带圆角的正方形。

(8)如项(1)至(4)中任一项所述的光伏焊带，所述第二段体为经过打扁处理的扁平焊带段。

(9)如项(8)所述的光伏焊带，所述第三段体为经过打扁处理的扁平焊带段，并且所述第二段体的厚度小于等于所述第三段体的厚度。

本实用新型的实施方式还提供了(10)一种光伏焊带，其包括基体和设置在所述基体的整个表面上的接合涂层，其中，所述接合涂层为黑色焊料层或黑色导电胶。

(11)如项(10)所述的光伏焊带，所述光伏焊带还包括合金层，所述合金层涂布在所述基体的整个表面上，所述接合涂层涂布在所述合金层上。

(12)如项(10)或(11)所述的光伏焊带，所述基体的横截面为正方形或带圆角的正方形。

本实用新型的实施方式还提供了一种光伏组件，其包括至少两个光伏电池片、以及如项(1)至(12)中任一项所述的光伏焊带，所述至少两个光伏电池片通过所述光伏焊带依次相邻设置。

参见图1A和图1B，其示出了光伏电池片90与焊带的连接状态，光伏焊带包括基体(导电基材)，光伏焊带为周期性的焊带段1，单个周期的焊带段1包括用于接合在光伏电池片90的正面栅线上的第一段体101、设置在相邻的两个光伏电池片之间的第二段体103、以及接合在相邻光伏电池片的背面的第三段体104。

本实用新型的第一实施方式

参见图2A-图2C，其分别示出了根据本实用新型的第一实施方式的光伏焊带的第一段体101、第二段体103和第三段体104的横截面图。

焊带包括基体11(导电基材)，其中，在第一段体101中，为了使第一段体能够与光伏电池片的正面接合，在第一段体的底部表面上涂布有焊料层12；另外，在第一段体的除了底部表面之外的其他表面上涂布有黑色涂层(例如，黑色涂料)13，以使光伏焊带的第一段体101在接合在电池片正面时外观呈现黑色，并且不会产生反光。

如图1B所示的，由于第三段体104需要接合在相邻电池片的背面，因此，如图2C所示，至少在第三段体104的顶部表面上涂布有焊料层12，以实现与电池片背面的接合。

需注意，上述的底部表面和顶部表面与整个基体表面的面积比例并没有明确限制，只要能够通过底部表面和顶部表面上涂布的焊料层实现与电池片正面和电池片背面的接合即可。例如，上述的底部表面或顶部表面与整个基体表面的面积比例可以为1∶3、1∶4、1∶5等。另外，底部表面和顶部表面的大小或面积可以相同也可以不同。

另外，如图1B所示的，光伏焊带包括设置在相邻的两个光伏电池片之间的第二段体103，在这种情况下，为了保证露出的第二段体103的外观同样为黑色，至少在第二段体103的除了底部表面之外的表面上涂布有黑色涂层，在一具体实施例中，第二段体103可以具有与第一段体101相同的涂层结构。优选地，第二段体103的整个表面可以涂布有黑色涂层，如图2B所示，其示出了第二段体103的横截面图。

参见图3，其示出了根据第一实施方式的光伏焊带与光伏电池片90的连接状态。其中，第一段体101通过涂布在底部表面的焊料层12实现与电池片正面的接合，第二段体103设置在相邻的两个光伏电池片之间，第三段体104通过涂布在顶部表面的焊料层12实现与相邻电池片背面的接合。

当然，可以理解的，关于第三段体104，焊料层12也可以涂布在其整个表面上。

本实用新型的替代实施方式1

在本实用新型的第一替代实施方式中，为了简化工艺，优选地，参见图4A-图4C，其分别示出了根据本实用新型的第一替代实施方式的第一段体101、第二段体103和第三段体104的横截面图。

如图4A-图4C所示，第一段体101、第二段体103和第三段体104的整个表面均涂布有焊料层12。其中，在第一段体101中，在除了底部表面之外的其他表面部分，焊料层12上方进一步涂布有黑色涂层13；在第二段体103中，整个表面的焊料层12上方进一步涂布有黑色涂层12。

图5示出了根据第一替代实施方式的光伏焊带与光伏电池片90的连接状态。其中，第一段体101通过涂布在底部表面的焊料层12实现与电池片正面的接合，第二段体103设置在相邻的两个光伏电池片之间，第三段体104通过涂布在顶部表面的焊料层12实现与相邻电池片背面的接合。

在第一替代实施方式中，为了获得相应的光伏焊带，可以首先通过热浸镀在基体(比如铜基材或铜合金基材)的整个表面形成焊料层，然后再在焊料层上方涂布黑色涂层，最后部分地去除黑色涂层。根据该第一替代实施方式的光伏焊带，制作工艺更加简单。

本实用新型的替代实施方式2

参见图6A-图6C，其分别示出了根据本实用新型的第二替代实施方式的光伏焊带的第一段体101、第二段体103和第三段体104的横截面图。

其中，在第一段体101中，在底部表面上涂布有焊料层12，在除了底部表面之外的其他表面上均涂布有黑色涂层13，第二段体103整个表面均涂布有黑色涂层13，第三段体104具有与第一段体对称的涂层结构，即在顶部表面上涂布有焊料层12，而在除顶部表面以外的其他表面上涂布有黑色涂层13。

图7A和图7B分别示出了根据该第二替代实施方式的光伏焊带与光伏电池片90的连接状态。

在图7A中，第一段体101通过底部表面处的焊料层12与光伏电池片90的正面接合，第三段体104通过顶部表面处的焊料层12与光伏电池片90的背面接合。可替代地，如图7B所示，第一段体101也可以通过底部表面处的焊料层12与光伏电池片90的背面接合，而第三段体104通过顶部表面处的焊料层12与光伏电池片90的正面接合。由于第一段体101和第三段体104的涂层结构对称，因此，第一段体101和第三段体104可以互换使用，提高了光伏焊带在实际应用中的焊接灵活性。

当然可以理解的，在该第二替代实施方式中，为了简化制作工艺，也可以先在焊带基体的整个表面形成焊料层，然后再分别在第一段体101的除底部表面以外的其他表面上进一步涂布黑色涂层(涂布在焊料层上方)、在第二段体103的整个表面上方进一步涂布黑色涂层(涂布在焊料层上方)、以及在第三段体104的除了顶部表面以外的其他表面上进一步涂布黑色涂层(涂布在焊料层上方)。

另外，为了实现光伏电池片的低温粘贴，上述几种实施方式中的焊料层12也可以替换为导电胶。

此外，为了降低光伏电池片之间的片间距，也可以对上述几种实施方式中的第二段体103和/或第三段体104进行打扁处理以获得扁平的焊带段。

虽然在上述几种实施方式中，仅示出了具有圆形横截面的焊带基体，但是显然可以理解的，焊带基体也可以具有其他横截面形状，例如椭圆形、半圆形和梯形等。

本实用新型进一步的实施方式1

在目前的光伏焊带中，随着光伏电池片上的主栅数量的增加，原有的扁平状的焊带由于遮光面积大逐渐被淘汰。目前的多主栅电池往往使用较细的圆形导电基材(例如铜基材)来作为焊带基体。但是常规的圆形铜基材较细、电阻较高，导致组件功率会因为较高的电阻而有一定的损失，如果增加圆形焊带直径又会提高电池的碎片率及组件隐裂率，降低组件的长期可靠性，提高组件的制造成本。另外，圆形焊带在与电池片焊接时由于接触面积较小，容易产生虚焊、焊接拉力低等不良，在串焊的过程中的工艺稳定性不够高。再者，圆形铜基材由于表面张力小，涂层厚度的均匀性及稳定性始终不高，这会导致焊带在与电池片焊接后焊接拉力不高。

为了能够解决上述技术问题，本实用新型的进一步实施方式提出采用横截面为正方形的焊带基体。参见图8A和图8B，其分别示出了具有相同宽度(或直径)和厚度d的圆形导电基材和正方形导电基材。显然，在导电基材的宽度和厚度d相同的情况下，正方形导电基材的横截面积大于圆形导电基材的横截面积。因此，当使用同样宽度和厚度的正方形导电基材和圆形导电基材分别制作光伏焊带时，横截面积较大的正方形导电基材的电阻小于圆形导电生基材的电阻。另外，相比常规的圆形导电基材，增加了焊带与焊点的接触面积，减少了虚焊，增加了焊接拉力，提高了组件可靠性，而且增大了基材表面张力，提高了涂层厚度的均匀性及稳定性。

显然可以理解的，当采用具有正方形横截面的导电基材作为本实用新型的光伏焊带的基体时，其涂层结构可以为上述第一实施方式、第一替代实施方式和第二替代实施方式中的任一种。例如，图9A-图9C示出了当采用上述第二替代实施方式的涂层结构时的光伏焊带的第一段体、第二段体和第三段体的横截面图。

另外，可替代地，上述具有正方形横截面的焊带基体也可以替换为具有带圆角的正方形的横截面的焊带基体。

如图10A-图10C所示，其示出了采用横截面为带圆角的正方形的导电基材11所制成的光伏焊带的基体的横截面图。如图10A-图10C所示，该带圆角的正方形导电基材11具有四个圆角，每个圆角对应的圆弧的半径为R。图10A示出了第一段体的横截面图，图10B示出了第二段体的横截面图，图10C示出了第三段体的横截面图。

相比正方形的基材，带圆角的正方形基材的加工工艺更加简单。

本实用新型进一步的实施方式2

如背景技术部分所述的，在目前的光伏焊带中，为了实现其与电池片的接合，一般是在导电基材的外表面涂布银色的焊料层(例如，锡铅合金焊料等)。为了满足目前黑色光伏组件的需求，本实用新型进一步提出在光伏焊带的基体(导电基材)的整个外表面涂布黑色焊料层(例如，添加有黑色金属粉末的焊料)，从而在保证与电池片的接合性的前提下，使得光伏焊带的整体外观呈现黑色。而且，在该进一步的实施方式中，由于光伏焊带为涂层结构相同的连续焊带，因此，在后续通过其连接光伏电池片时，并不需要去精确识别相应段体的起始位置和终止位置，从而大大提高了光伏焊带的应用简便性。

可替代地，涂布在基体表面的焊料层也可以替换为黑色导电胶，例如，添加有黑色有机物或颜料(例如，碳粉)的导电胶。

参见图11和图12，其分别示出了基体11的整个外表面涂布有黑色焊料层或黑色导电胶14的光伏焊带的横截面图、以及该光伏焊带与光伏电池片90的连接状态。

进一步地，由于基体11往往采用铜基材，因此，为了提高光伏焊带的上述黑色涂层(黑色焊料或黑色导电胶)与基体11的接合强度，可以在基体11与黑色涂层之间进一步设置合金层，也即，在基体11的整个外表面先涂布合金层，然后在合金层上进一步涂布黑色焊料或黑色导电胶。合金层可以具有与黑色涂层(黑色焊料或黑色导电胶)相同的金属成分(例如，银)，从而能够增强黑色涂层与合金层的接合强度。

更进一步地，基体11可以选用横截面为正方形或带圆角的正方形的导电基材。

当将本实用新型的上述各个实施方式的光伏焊带应用于黑色太阳能光伏组件时，在保证与光伏电池片的正面和背面的结合性的前提下，使得其整体外观呈现黑色，从而保证了与光伏电池片和背板颜色的协调性，提高了光伏组件的美观性。

另外，本实用新型的其他实施方式还提供了一种光伏组件，其包括如上各个实施方式中所述的光伏焊带以及至少两个光伏电池片，所述至少两个光伏电池片通过所述光伏焊带依次相邻设置。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种黑色光伏焊带，其特征在于，所述光伏焊带包括基体，所述光伏焊带为周期性的焊带段，单个周期的焊带段包括：

第一段体，用于接合在光伏电池片的正面栅线上，在所述第一段体中，基体的底部表面上设有焊料层，在除了所述底部表面之外的表面上设有黑色涂层；

第二段体，用于设置在相邻的两个光伏电池片之间，在所述第二段体中，至少在基体的除了底部表面之外的表面上设有黑色涂层；

第三段体，用于接合在相邻的光伏电池片的背面，在所述第三段体中，至少在基体的顶部表面上设有焊料层。

2.根据权利要求1所述的光伏焊带，其特征在于，在所述第二段体中，在基体的整个表面上设有黑色涂层。

3.根据权利要求2所述的光伏焊带，其特征在于，在所述第一段体、所述第二段体和所述第三段体中，基体的整个表面上均设有焊料层，其中，所述第一段体和所述第二段体的相应黑色涂层均涂布在焊料层上方。

4.根据权利要求2所述的光伏焊带，其特征在于，在所述第三段体中，在基体的所述顶部表面上设有焊料层，并且在除了所述顶部表面之外的表面上设有黑色涂层。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏焊带，其特征在于，所述焊料层替换为导电胶。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏焊带，其特征在于，所述光伏焊带的基体具有圆形的横截面。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏焊带，其特征在于，所述光伏焊带的基体的横截面为正方形或带圆角的正方形。

8.一种黑色光伏焊带，其特征在于，所述光伏焊带包括基体和设置在所述基体的整个表面上的接合涂层，其中，所述接合涂层为黑色焊料层或黑色导电胶。

9.根据权利要求8所述的光伏焊带，其特征在于，所述光伏焊带还包括合金层，其中，所述合金层涂布在所述基体的整个表面上，所述接合涂层涂布在所述合金层上。

10.根据权利要求8或9所述的光伏焊带，其特征在于，所述基体的横截面为正方形或带圆角的正方形。

11.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括至少两个光伏电池片、以及如权利要求1至10中任一项所述的光伏焊带，所述至少两个光伏电池片通过所述光伏焊带依次相邻设置。

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