CN106024992B - 一种高效光伏组件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池技术领域，公开了一种高效光伏组件的制备方法。通过优化焊接工艺流程，实现具有复合表面结构的焊带部分和常规表面结构的焊带部分交替出现在电池片的正面和背面，提高了组件的输出功率。另一方面，在本发明的工艺中，与电池片正面和背面主栅接触的焊带表面均为常规表面结构，所以在提高组件功率的同时保证了组件的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种高效光伏组件的制备方法。
背景技术
光疏介质：折射率较小的介质。
光密介质：折射率较大的介质。
全反射：指光由光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质内的现象。
太阳能电池片：是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，它在光照的条件下，可以输出电压及在有回路的情况下产生电流。
光伏组件：由太阳能电池片通过串、并联连接和严密封装成的组件。
光电转换效率：指单位时间内外电路中产生的电子数与单位时间内的入射单色光子数之比。在太阳能电池中，体现了太阳能电池的发电效率。
光伏组件的发电原理是组件内的太阳能电池片吸收太阳光能，并转化为电能。各个太阳能电池片之间通过焊带进行串联。在太阳能电池片主栅上进行焊带焊接的工序是光伏组件生产中的一道重要工序，焊带主要起电气连接作用，将太阳能电池片主栅收集的电流通过焊带传输出去。目前工业化生产中，太阳能电池片的焊接主要是采用串焊机自动焊接。但焊带本身不具备光电转换能力，焊接后依附在太阳能电池片表面会对电池片的采光形成遮挡，进而减少太阳能电池片的受光面积，影响光伏组件的整体发电效率。
为了减少焊带遮挡对电池片光电转换效率的影响，一些光伏组件厂在组件焊接工序中添加焊带贴膜操作，提高组件功率，具有复合结构的反光膜贴于焊带表面，增加了电池片对光的吸收。其工作原理是：太阳光透过光伏组件的玻璃入射到反光膜表面，由于反光膜表面的V 型或弧形微观结构的影响，改变了焊带表面太阳光的反射路径，在反射光由光密介质（玻璃）进入光疏介质（空气）的界面处发生全反射，太阳光经界面全反射重新射向电池片，增加了电池片对太阳光采光效率。但是焊接贴膜工艺的增加带来一些弊端：首先，反光膜价格昂贵，增加了光伏组件的整体成本；其次，贴膜需要与串焊机专门的配套贴膜设备，新设备的投入及设备运行的维护保养都会给企业造成较大的成本压力。
基于同样的增加电池片对太阳光吸收的原理，一些企业也开始尝试将一些表面具有结构的焊带应用到光伏组件的生产中，以改变太阳光在焊带表面的反射路径，提高组件功率。但是，光伏组件中电池片正背面为不同的正负极性，所以电池片正背面都需要焊接焊带，这样就导致电池片的正面或背面有一面的主栅要与焊带的结构面进行焊接。在工业化生产中，焊接表面的不平整将会直接增大焊接过程中电池片的焊接碎片率。此外，焊带表面的不平整导致焊带表面与电池片主栅焊接面积减少，在户外冷热温度交替的环境中，容易出现焊带与电池片主栅的分开，影响光伏组件的可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高效光伏组件的制备方法，通过优化焊接工艺流程，提高光伏组件的输出功率和可靠性。
本发明实施例所采取的技术方案是一种高效光伏组件的制备方法，采用的焊带为常规表面结构和复合表面结构相间的焊带，包括以下步骤：
准备第一焊带：将所述焊带在焊带不同表面结构的交界位置裁切，得到的一段具有常规表面结构的焊带，称为第一焊带；
由机械手将所述第一焊带放置到焊接平台的传送带的相应位置，所述机械手通过吸嘴将载片盒中的第一电池片放置到所述第一焊带上，所述第一焊带的常规表面结构与所述第一电池片的背面主栅接触；
准备第二焊带：将所述焊带在焊带不同表面结构的交界位置裁切，得到一个单位长度，所述一个单位长度包括一段复合表面结构部分和一段常规表面结构部分的焊带，称为第二焊带；
由所述机械手将所述第二焊带放置到所述第一电池片的上面和第一电池片旁边的传送带上，所述第二焊带的复合表面结构部分与所述第一电池片的正面主栅对应，所述第二焊带的常规表面部分垂落在传送带上；
机械手通过吸嘴将载片盒中的第二电池片放置到所述第二焊带的常规表面部分的对应位置上；
依次重复上述步骤，达到电池片的片数要求；
准备第三焊带：将所述焊带在焊带不同表面结构的交界位置裁切，得到的一段具有复合表面结构的焊带，称为第三焊带；
由所述机械手将所述第三焊带放置到最后一片电池片的上面；
电池片及焊带通过传送带输送到焊接单元依次进行焊接，使得电池片正面对应的焊带的上表面均为具有复合表面结构；
利用光伏组件的封装工艺，将焊接好的电池片封装，制备出高效光伏组件。
优选地，所述准备第一焊带包括：
手动拉取若干条焊带，所述若干条焊带相互平行，将所述若干条焊带不同表面结构的交界位置对齐，并置于串焊机的切刀下进行裁切，裁切下的为一段具有常规表面结构的焊带，称为第一焊带。
优选地，所述准备第二焊带包括：
由设备将焊带拉伸并在焊带不同表面结构的交界位置裁切，得到所述一个单位长度的焊带，称为第二焊带。
优选地，由位于所述串焊机上的视觉成像定位装置识别焊带中不同表面结构的交界位置，并将识别到的界面位置信息反馈给焊带夹紧装置，通过焊带夹紧装置相对位置的微调整，实现每次切刀都切在焊带中不同表面结构的交界位置。
优选地，采用的焊带为常规表面结构和复合表面结构等距离相间的焊带。
优选地，所述复合表面结构为具有V型、弧形或花纹型的表面结构。
本发明的有益效果为：
本发明实施例提供的高效光伏组件的制备方法，通过优化焊接工艺流程，实现具有复合表面结构的焊带部分和常规表面结构的焊带部分交替出现在电池片的正面和背面，提高了组件的输出功率。另一方面，在本发明的工艺中，与电池片正面和背面主栅接触的焊带表面均为常规表面结构，所以在提高组件功率的同时保证了组件的可靠性。
附图说明
图1为采用本发明实施例提供的制备方法制备的高效光伏组件的结构示意图；
上图中附图标记和部件名称的对应关系为：
11第一焊带；12第二焊带；13第三焊带；21第一电池片；22第二电池片。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例提供的高效光伏组件的制备方法，采用的焊带为常规表面结构和复合表面结构相间的焊带，包括以下步骤：
步骤1：准备第一焊带11：将所述焊带在焊带不同表面结构的交界位置裁切，得到的一段具有常规表面结构的焊带，称为第一焊带11；
步骤2：由机械手将所述第一焊带11放置到焊接平台的传送带的相应位置，所述机械手通过吸嘴将载片盒中的第一电池片21放置到所述第一焊带11上，所述第一焊带11的常规表面结构与所述第一电池片21的背面主栅接触；
步骤3：准备第二焊带12：将所述焊带在焊带不同表面结构的交界位置裁切，得到一个单位长度，所述一个单位长度包括一段复合表面结构部分和一段常规表面结构部分的焊带，称为第二焊带12；
步骤4：由所述机械手将所述第二焊带12放置到所述第一电池片21的上面和第一电池片21旁边的传送带上，所述第二焊带12的复合表面结构部分与所述第一电池片21的正面主栅对应，所述第二焊带12的常规表面部分垂落在传送带上；
步骤5：机械手通过吸嘴将载片盒中的第二电池片22放置到所述第二焊带12的常规表面部分的对应位置上；
步骤6：依次重复上述步骤，达到电池片的片数要求；
步骤7：准备第三焊带13：将所述焊带在焊带不同表面结构的交界位置裁切，得到的一段具有复合表面结构的焊带，称为第三焊带13；
步骤8：由所述机械手将所述第三焊带13放置到最后一片电池片的上面；
步骤9：电池片及焊带通过传送带输送到焊接单元依次进行焊接，使得电池片正面对应的焊带的上表面均为具有复合表面结构；
步骤10：利用光伏组件的封装工艺，将焊接好的电池片封装，制备出高效光伏组件。
本发明实施例提供的高效光伏组件的制备方法，通过优化焊接工艺流程，实现具有复合表面结构的焊带部分和常规表面结构的焊带部分交替出现在电池片的正面和背面，提高了组件的输出功率。另一方面，在本发明的工艺中，与电池片正面和背面主栅接触的焊带表面均为常规表面结构，所以在提高组件功率的同时保证了组件的可靠性。
在本发明一种具体实施例中，步骤一中的准备第一焊带11包括：手动拉取若干条焊带，所述若干条焊带相互平行，将所述若干条焊带不同表面结构的交界位置对齐，并置于串焊机的切刀下进行裁切，裁切下的为一段具有常规表面结构的焊带，称为第一焊带11。具体地，还包括将若干条焊带的头部裁切平整。
步骤二中的准备第二焊带12包括：由设备将焊带拉伸并在焊带不同表面结构的交界位置裁切，得到所述一个单位长度的焊带，称为第二焊带12。
在本发明一种优选实施例中，上述步骤中由位于串焊机上的视觉成像定位装置识别焊带中不同表面结构的交界位置，并将识别到的界面位置信息反馈给焊带夹紧装置，通过焊带夹紧装置相对位置的微调整，实现每次切刀都切在焊带中不同表面结构的交界位置。
本发明中，焊带的复合表面结构并不局限，可以为V型、弧形或花纹型。
另外，电池串中电池片的个数并不局限，可以为一片，也可以为多片。若为一片，则在步骤2后将步骤3-步骤6省略，直接进入步骤7-步骤10的工艺即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种高效光伏组件的制备方法，其特征在于，采用的焊带为常规表面结构和复合表面结构相间的焊带，包括以下步骤：
准备第一焊带（11）：将所述焊带在焊带不同表面结构的交界位置裁切，得到的一段具有常规表面结构的焊带，称为第一焊带（11）；
由机械手将所述第一焊带（11）放置到焊接平台的传送带的相应位置，所述机械手通过吸嘴将载片盒中的第一电池片（21）放置到所述第一焊带（11）上，所述第一焊带（11）的常规表面结构与所述第一电池片的背面主栅接触；
准备第二焊带（12）：将所述焊带在焊带不同表面结构的交界位置裁切，得到一个单位长度，所述一个单位长度包括一段复合表面结构部分和一段常规表面结构部分的焊带，称为第二焊带（12）；
由所述机械手将所述第二焊带（12）放置到所述第一电池片（21）的上面和第一电池片（21）旁边的传送带上，所述第二焊带（12）的复合表面结构部分与所述第一电池片（21）的正面主栅对应，所述第二焊带(12)的常规表面部分垂落在传送带上；
机械手通过吸嘴将载片盒中的第二电池片（22）放置到所述第二焊带(12)的常规表面部分的对应位置上；
依次重复上述步骤，达到电池片的片数要求；
准备第三焊带（13）：将所述焊带在焊带不同表面结构的交界位置裁切，得到的一段具有复合表面结构的焊带，称为第三焊带（13）；
由所述机械手将所述第三焊带（13）放置到最后一片电池片的上面；
电池片及焊带通过传送带输送到焊接单元依次进行焊接，使得电池片正面对应的焊带的上表面均为具有复合表面结构；
利用光伏组件的封装工艺，将焊接好的电池片封装，制备出高效光伏组件。
2.根据权利要求1所述的高效光伏组件的制备方法，其特征在于，所述准备第一焊带（11）包括：
手动拉取若干条焊带，所述若干条焊带相互平行，将所述若干条焊带不同表面结构的交界位置对齐，并置于串焊机的切刀下进行裁切，裁切下的为一段具有常规表面结构的焊带，称为第一焊带（11）。
3.根据权利要求2所述的高效光伏组件的制备方法，其特征在于，所述准备第二焊带（12）包括：
由设备将焊带拉伸并在焊带不同表面结构的交界位置裁切，得到所述一个单位长度的焊带，称为第二焊带（12）。
4.根据权利要求2-3任一项所述的高效光伏组件的制备方法，其特征在于，由位于所述串焊机上的视觉成像定位装置识别焊带中不同表面结构的交界位置，并将识别到的界面位置信息反馈给焊带夹紧装置，通过焊带夹紧装置相对位置的微调整，实现每次切刀都切在焊带中不同表面结构的交界位置。
5.根据权利要求1-3任一项所述的高效光伏组件的制备方法，其特征在于，采用的焊带为常规表面结构和复合表面结构等距离相间的焊带。
6.根据权利要求1-3任一项所述的高效光伏组件的制备方法，其特征在于，所述复合表面结构为具有V型、弧形或花纹型的表面结构。
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