CN105810766B - 一种带有金属箔与复合导电带的电流引出装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有金属箔与复合导电带的电流引出装置，包括由上至下依次层压在一块的太阳能电池片层1、绝缘胶膜层3、金属箔导电层4和太阳能电池背板膜层5，在太阳能电池背板膜层5的背面设置焊接通孔，在所述焊接通孔内通过激光焊接将导电带7的一端焊接在金属箔导电层4上，导电带7的另一端连接外部的光伏接线盒8，所述导电带7与金属箔导电层4之间的接触面都采用同种金属材质。同时该装置采用激光焊接技术解决钎焊、摩擦焊、超声波焊等方式很难实现覆有绝缘胶膜层3的金属箔与导电带之间固定连接的问题，该装置配合激光焊接技术焊接效率高，满足了大批量生产的需求。

Description

一种带有金属箔与复合导电带的电流引出装置

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体为一种带有金属箔与复合导电带的电流引出装置。

背景技术

太阳能背接触组件技术是一种高效新型的应用于光伏太阳能电池组件的电流输出技术，通过该技术以金属箔作为背板材料，通过建立金属箔与导电带之间的连接将太阳能电池片发出的电流传导到外部的光伏接线盒上；

在将金属箔与导电带进行连接时，如果金属箔采用化学性质比较活跃的材质制成，例如金属箔采用铝箔，暴露在空气中的铝箔表面在2-3秒内就会产生一层氧化层；有的金属箔厂家为防止氧化，在金属箔表面涂一层防氧化涂层；同时金属箔表面在运输、加工、等操作环节，也容易沾染油污、汗渍等污染物，污染物也不利于该金属箔与导电带的焊接。

以上带有氧化层或防氧化涂层或污染物层的金属箔在与导电带进行焊接时，如果采用钎焊方式，熔化的钎料很难与母材接触，最终导致焊接过程困难或无法实现；同时金属箔与导电带都是薄片状，因此无法采用摩擦焊技术；若使用超声波焊接，金属箔另一面的复合绝缘胶膜会吸收超声波能量导致超声波焊接失败；

综上所述，即由太阳能电池片发出的电能传导到以金属箔作为背板材料上之后，由于金属箔与导电带焊接困难或根本无法焊接使电流无法再向外传导到外部的光伏接线盒上。

发明内容

本发明针对以上不足之处，本发明提供一种带有金属箔与复合导电带的电流引出装置，通过该装置实现了金属箔与复合导电带的激光焊接，金属箔表面不再因氧化层或防氧化涂层或污染物层等的存在而无法与导电带进行连接；同时该装置采用激光焊接技术解决钎焊、摩擦焊、超声波焊等方式很难实现覆有绝缘胶膜层金属箔与导电带之间固定连接的问题，该装置配合激光焊接技术焊接效率高，满足了大批量生产的需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括由上至下依次层压在一块的太阳能电池片层、绝缘胶膜层、金属箔导电层和太阳能电池背板膜层，在绝缘胶膜层上开设若干导电通孔，在每一导电通孔内注入导电银胶，在太阳能电池背板膜层的背面设置焊接通孔，在所述焊接通孔内通过激光焊接将导电带的一端焊接在金属箔导电层上，导电带的另一端连接外部的光伏接线盒，所述导电带与金属箔导电层之间的接触面都采用同种金属材质。

当进行激光焊接时，将导电带的端部放入焊接通孔内，先通过压辊将导电带压在金属箔导电层上，由于两者之间的接触面都采用同种材质，同种材质在挤压过程中更容易相互压合，两个接触面直接能形成一定的预压紧力，之后将激光发射器移至两者压合位置上实施激光焊接，通过激光辐射加热导电带表面，其表面的热量通过热传导迅速往两者的压盒接触面处扩散，由于设计了导电带与金属箔导电层之间的接触面都采用同种金属材质，两种相同材质的金属能快速融化并形成特定的熔池，该熔池内的金属材料冷却之后凝固在一块，从而完成一个导电带与金属箔导电层接触面之间的焊接过程，将激光发射器与压辊移至另一处再次进行激光焊接，焊接效率高，该装置不再受金属箔属于活泼材质形成氧化层而无法进行焊接的影响，大大提高了金属箔材质的选择范围，通用性强；在太阳能电池背板膜层上开设若干容纳通孔，直接往该容纳通孔内通过激光焊接技术实现导电带与金属箔的焊接，因此该容纳通孔为激光焊接提供了定位支持，方便了激光焊接技术的实施；由太阳能电池片层产生的电流依次通过导电银胶、金属箔导电层、电极引出簇点和导电带，最后输出至外部的光伏接线盒上，该电流引出装置实现了带有金属箔导电层的电流的导出。

本发明设计了，所述金属箔导电层采用铝箔或铜箔。

本发明设计了，所述导电带采用复合金属材质，其与金属箔导电层接触面采用相同的金属材质。

附图说明

图1为本发明的电路示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的激光焊接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

如图1-3所示为本发明的一个具体实施例，包括通过高温真空加压方式依次层压在一块的太阳能电池片层1、绝缘胶膜层3、铝箔导电层4和太阳能电池背板膜层5，在绝缘胶膜层3上开设若干导电通孔9，在每一导电通孔9内注入导电银胶2，导电银胶2将太阳能电池片层1所产生的电流传导到铝箔导电层4上，在太阳能电池背板膜层5的背面设置焊接通孔，在所述焊接通孔内通过激光焊接将导电带7的一端焊接在铝箔导电层4上，导电带7的另一端连接外部的光伏接线盒8，所述导电带7采用复合金属材质，其与铝箔导电层4的接触面采用铝材质，铝箔导电层4将太阳能电池片层1产生的电流依次通过导电银胶2、铝箔导电层4、导电带7传导到外部的光伏接线盒8上。

在本实例中，铝箔导电层4也可以采用铜箔导电层。

在焊接过程中，如图3所示，将压辊6压在导电带7上部，通过压辊6实现导电带7与铝箔导电层4之间接触面材料的预压合，然后开启激光器10进行两者压合处的激光焊接，之后分别将激光器10与压辊6移至下一焊接处，该过程不断重复进行，焊接面积逐渐增大，导电带与铝箔导电层上的焊接处呈阵列分布，最终完成激光焊接过程。

本发明具有一下优点：

1. 激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。区别于一般的金属焊接工艺，具有如下优点：一、可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形最低；二、不需使用电极，不属于接触式焊接，没有电极污染或受损的顾虑；三、对准焊件精确，尤其是对于该装置，导电带较细，利用传统的焊接方式很难操作，导致焊接效率低；四、可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属；

2、现今主流的背板材料都是用铜箔作为导电基材，由于铜箔造价昂贵、市场价格波动大，不利于控制太阳能背接触组件的制造成本，因此本装置配合激光焊接让其他成本低的金属箔（如铝箔）代替铜箔成为了可能，大大降低了整套太阳能设备的制造成本，大大提高了其市场竞争力。

3、该套装置采用激光焊接不再像超声波焊接那样让金属箔另一面的复合绝缘胶膜吸收超声波能量而导致焊接失败，因此装置焊接成功率非常高且焊点牢固。

4、采用激光焊接直接将导电带的端部焊接在金属箔层上，导电带与金属箔层直接进行焊接，不用再通过增加电极引出簇点的方式进行导电带的连接，也就是说省去了增加电极引出簇点的工序，大大提高了焊接效率，同时省去了电极引出簇点的材料，降低了该组件的制作成本。

5.由于设计了太阳能电池背板膜层5，该层能对金属箔起到支撑固定作用；同时在其上开设焊接通孔，让被覆盖的金属箔露出来便于激光焊接，同时该焊接通孔能对导电带与激光焊接器进行导向作用，做到有的放矢，大大提高了焊接效率，适合大批量焊接要求。

Claims (3)

1.一种带有金属箔与复合导电带的电流引出装置，其特征在于：包括由上至下依次层压在一块的太阳能电池片层(1)、绝缘胶膜层(3)、金属箔导电层(4)和太阳能电池背板膜层(5)，在绝缘胶膜层(3)上开设若干导电通孔(9)，在每一导电通孔(9)内注入导电银胶(2)，在太阳能电池背板膜层(5)的背面设置焊接通孔，在所述焊接通孔内通过激光焊接将导电带(7)的一端焊接在金属箔导电层(4)上，导电带(7)的另一端连接外部的光伏接线盒(8)，所述导电带(7)与金属箔导电层(4)之间的接触面都采用同种金属材质。

2.根据权利要求1所述的一种带有金属箔与复合导电带的电流引出装置，其特征在于：所述金属箔导电层(4)采用铝箔或铜箔。

3.根据权利要求1所述的一种带有金属箔与复合导电带的电流引出装置，其特征在于：所述导电带(7)采用复合金属材质，其与金属箔导电层(4)接触面采用相同的金属材质。