CN115566079A - 一种光伏组件及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏技术领域，公开了一种光伏组件及其制备工艺，制备工艺包括如下步骤：(a)在电池片正面汇流电极上焊接第一焊带；(b)在电池片背面汇流电极上焊接第二焊带，所述第二焊带与所述第一焊带非平行设置；(c)将焊接有所述第一焊带和所述第二焊带的电池片进行串焊，电池片上的所述第一焊带焊接在相邻电池片上的所述第二焊带上，并依次类推，形成电池串。本发明工艺通过改变延伸到背面的正面第一焊带的焊接对象，不是直接焊接到背面电极上，而是焊接到背面的第二焊带上，极大的降低了背面焊带的定位精度要求，提高了焊接良率和可靠性，提高了光伏组件的长期使用可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，具体为一种光伏组件及其制备工艺。
背景技术
常规的光伏电池具有双面金属化电极，正反面电极都包括细栅线和汇流电 极；细栅线的作用是收集光生载流子，宽度很细，一般不超过50-100微米，故 称细栅线；汇流电极的作用是汇总细栅线上的电流，宽度一般超过100微米， 也称主栅线，汇流电极上也设置有可供焊接的焊点，焊点上可以焊接镀锡铜焊 带，以便降低传导电阻和损耗；光生电流从细栅线汇集到主栅线，再通过焊带 传导出去，这是目前常规电池的金属化和互联结构。
随着光伏电池技术的发展，为了减少正面金属化成本，要求细栅线越来越 窄，以便降低银耗量，同时就导致细栅线电阻增大，为了减少功率损耗，主栅 线的数量就要越来越多，以便降低电流在细栅线上的传输损耗；但是，主栅线 越来越多，为了减少电池遮挡损失，正反面主栅线及其焊点尺寸也要同步缩小， 同时镀锡铜焊带的宽度或直径也要相应减少，尤其是未来大尺寸的异质结电池 和topcon工艺的高效电池片，每张电池片的主栅线数量已经从之前的10根增 加到了18-20根以上，焊带直径和尺寸也大幅度减少，最大的问题是增加了焊 带的定位对准和焊接难度，背面焊点太小很容易产生定位偏移，从而造成大量不良产品。
还有一种电池片，正反面的汇流电极不是常规的上下对称结构，比如某些 叠瓦电池片，正面没有主栅线或者正面是错位设计的主栅线，背面只有非对称 设置的几个比较大的焊点，这种电池片，用常规的串焊工艺无法实现串焊，针 对上述问题，提出了本申请。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏组件及其制备工艺，解决上述焊带的背面 定位对准和焊接的问题，尤其是背面电极的互联工艺，可以有效解决上述问题。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
本发明的一种光伏组件制备工艺，包括如下步骤：(a)在电池片正面汇流 电极上焊接第一焊带；(b)在电池片背面汇流电极上焊接第二焊带，所述第二 焊带与所述第一焊带非平行设置；(c)将焊接有所述第一焊带和所述第二焊带 的电池片进行串焊，电池片上的所述第一焊带焊接在相邻电池片上的所述第二 焊带上，并依次类推，形成电池串。
进一步地，第一步骤为所述步骤(a)或所述步骤(b)。
进一步地，完成所述步骤(a)后，将所述第二焊带置于电池片背面汇流电 极上并与相邻电池片的所述第一焊带接触，然后对所述第二焊带进行焊接，同 时完成所述步骤(b)和所述步骤(c)。
进一步地，完成所述步骤(b)后，将所述第一焊带置于电池片正面汇流电 极和相邻电池片的所述第二焊带上，然后对所述第一焊带进行焊接，同时完成 所述步骤(a)和所述步骤(c)。
进一步地，所述第一焊带与所述第二焊带为相互垂直设置。
进一步地，所述步骤(c)中相邻电池片之间间距为-1mm-1.5mm。
进一步地，所述第一焊带宽度小于0.4mm，高度小于0.15mm，所述第二焊 带厚度小于0.2mm，宽度大于0.5mm。
一种光伏组件，包括若干个电池片，所述电池片通过上述的光伏组件制备 工艺制备成为电池串。
进一步地，所述电池片正面汇流电极和背面汇流电极为对称或非对称设置。
进一步地，所述电池片正面汇流电极和背面汇流电极数量相同或不同。
本发明的有益效果：本发明工艺通过改变延伸到背面的正面第一焊带的焊 接对象，不是直接焊接到背面电极上，而是焊接到背面的第二焊带上，极大的 降低了背面焊带的定位精度要求，提高了焊接良率和可靠性，同时也可以焊接 背面电极与正面电极设置不对称的电池片，更具有普适性。提高了焊接过程的 稳定性和可靠性，众所周知，焊接可靠性是影响后续组件可靠性尤其是热斑效 应的最主要因素，所以也就提高了光伏组件的长期使用可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术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 的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创 造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为电池片正面结构示意图；
图2为背面电极与正面电极不对称设置时的电池片背面结构示意图；
图3为背面可焊接两根第二焊带的电池片背面结构示意图；
图4为第一焊带焊接在电池片正面的结构示意图；
图5为焊接有一根第二焊带的电池片背面结构示意图；
图6为焊接有两根第二焊带的电池片背面结构示意图；
图7为电池串的正面结构示意图；
图8为电池串的正面结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-8对本发明进行详细说明。
一种光伏组件制备工艺，包括如下步骤：(a)在电池片正面汇流电极上焊 接第一焊带；(b)在电池片背面汇流电极上焊接第二焊带，第二焊带与第一焊 带非平行设置；(c)将焊接有第一焊带和第二焊带的电池片进行串焊，电池片 上的第一焊带焊接在相邻电池片上的第二焊带上，并依次类推，形成电池串。
第一焊带2为镀锡铜焊带，第二焊带3为扁焊带。
第二焊带3焊接于电池片背面的焊点上，与主栅线方向垂直，如图4或图5 所示；第二焊带3的宽度为0.5-5mm，厚度为0.05-2mm，表面镀锡，厚度为15-25 微米；第二焊带3可以设置一根，也可以设置多根；
第一焊带2焊接于电池片正面主栅线上，同时伸出电池片边缘10-50mm；第 一纵向焊带宽度为0.2-0.4mm，厚度为0.07-0.15mm,
串焊时，相邻电池片的间距为-1mm-1.5mm；在间距为-1mm时，能够达到提 高功率密度和美观的效果，第一焊带2焊接于相邻电池片1上的第二焊带3上， 第一焊带2与第二焊带3垂直搭接，没有定位精度要求，焊接更牢固。
上述步骤的前两步，即步骤(a)和(b)的顺序可以调换，第一步骤为步 骤(a)或步骤(b)均可。
也可以先焊其中一根焊带，然后将另一根焊带的焊接和串焊同时进行，这 时需要提前把另一根焊带和相邻电池片位置摆放好，定位好，如：完成步骤(a) 后，将第二焊带置于电池片背面汇流电极上并与相邻电池片的第一焊带接触， 然后对第二焊带进行焊接，同时完成步骤(b)和步骤(c)；或者先完成步骤 (b)后，将第一焊带置于电池片正面汇流电极和相邻电池片的第二焊带上，然 后对第一焊带进行焊接，同时完成步骤(a)和步骤(c)。
本发明工艺通过改变延伸到背面的正面第一焊带的焊接对象，不是直接焊 接到背面电极上，而是焊接到背面的第二焊带上，极大的降低了背面焊带的定 位精度要求，提高了焊接良率和可靠性，同时也可以焊接背面电极与正面电极 设置不对称的电池片，如图2所示，更具有普适性。
一种光伏组件，包括若干个电池片1，电池片通过上述的光伏组件制备工艺 制备成为电池串，即该光伏组件中的电池片是通过第二焊带3作为桥梁将正面 延伸出来的焊带与背面电极间接导通。
电池片正面汇流电极和背面汇流电极为对称或非对称设置，电池片正面汇 流电极和背面汇流电极数量相同或不同，如图1、图2和图3，对称设置时，正 反面电极的数量和位置上下对称、一一对应。图3中背面电极的数量多于图1 中正面主栅线的数量；图1与图2为非对称设置且背面电极数量小于正面主栅 线的数量。
如图8所示，在背面电极上设置有第二焊带3，从相邻电池片正面主栅线上 焊接延伸出来的正面第一焊带2焊接到第二焊带3上。
该光伏组件的电池片1也可以设计称上下电极数量和位置都一一对应，但 是在互联串焊时候，使用上述制备工艺，由于该工艺提高了焊接过程的稳定性 和可靠性，众所周知，焊接可靠性是影响后续组件可靠性尤其是热斑效应的最 主要因素，所以也就提高了光伏组件的长期使用可靠性。
第一焊带宽度小于0.4mm，高度小于0.15mm，第二焊带厚度小于0.2mm，优 选为厚度不大于0.15mm，宽度大于0.5mm，优选为宽度1mm以上。
电池片为整片的1/n，其中n不小于2；优选的，n不小于4。
电池串制备的一种方式：
首先制备182尺寸的N型电池片，正面主栅线有18根，背面电极上下对称 设置，切成1/4大小，如图3，该电池片背面电极有2排焊点(汇流电极)，焊 点尺寸为0.5mm*0.5mm；
使用1.0mm*0.10mm尺寸的扁焊带，在背面两排焊点上沿着与背面主栅线垂 直的方向焊接该两根横向焊带，即第二焊带3；然后在正面主栅线上焊接 0.3mm*0.1mm的正面纵向焊带，即第一焊带2；依次焊接若干片；最后，将上述 电池片串焊起来，电池片片间距1mm，制成一定长度的电池串；
将此电池串按照一定的串并联电路连接起来，制成电池片阵列，再按照常 规的组件制备流程，将其与玻璃、胶膜等材料层压后制成完整的组件产品，这 些工艺流程与常规组件一致，此处不再赘述。
电池串制备的另一种方式：
首先制备210尺寸的P型电池片，正面主栅线18根，背面电极4*6阵列排 布，切成1/6大小，每片宽度35mm，每片电池片背面有4个背面电极，背面电 极周围按发射线状设置有细栅线；
使用1.5mm*0.10mm尺寸的扁焊带，在背面一排4个焊点上沿着与正面主栅 线垂直的方向焊接一根横向焊带，即第二焊带3；然后在正面主栅线上焊接 0.3mm*0.1mm的正面纵向焊带，即第一焊带2；依次焊接若干片；最后，将上述 电池片串焊起来，电池片片间距1mm，制成一定长度的电池串；
将此电池串按找一定的串并联电路连接起来，制成电池片阵列，再按照常 规的组件制备流程，将其与玻璃、胶膜等材料层压后制成完整的组件产品，这 些工艺流程与常规组件一致，此处不再赘述。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域 技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范 围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护 范围内。
Claims (10)
1.一种光伏组件制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：(a)在电池片正面汇流电极上焊接第一焊带；(b)在电池片背面汇流电极上焊接第二焊带，所述第二焊带与所述第一焊带非平行设置；(c)将焊接有所述第一焊带和所述第二焊带的电池片进行串焊，电池片上的所述第一焊带焊接在相邻电池片上的所述第二焊带上，并依次类推，形成电池串。
2.根据权利要求1所述的一种光伏组件制备工艺，其特征在于：第一步骤为所述步骤(a)或所述步骤(b)。
3.根据权利要求2所述的一种光伏组件制备工艺，其特征在于：完成所述步骤(a)后，将所述第二焊带置于电池片背面汇流电极上并与相邻电池片的所述第一焊带接触，然后对所述第二焊带进行焊接，同时完成所述步骤(b)和所述步骤(c)。
4.根据权利要求2所述的一种光伏组件制备工艺，其特征在于：完成所述步骤(b)后，将所述第一焊带置于电池片正面汇流电极和相邻电池片的所述第二焊带上，然后对所述第一焊带进行焊接，同时完成所述步骤(a)和所述步骤(c)。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种光伏组件制备工艺，其特征在于：所述第一焊带与所述第二焊带为相互垂直设置。
6.根据权利要求5所述的一种光伏组件制备工艺，其特征在于：所述步骤(c)中相邻电池片之间间距为-1mm-1.5mm。
7.根据权利要求1或6所述的一种光伏组件制备工艺，其特征在于：所述第一焊带宽度小于0.4mm，高度小于0.15mm，所述第二焊带厚度小于0.2mm，宽度大于0.5mm。
8.一种光伏组件，其特征在于：包括若干个电池片，所述电池片通过权利要求1-7中任意一项所述的光伏组件制备工艺制备成为电池串。
9.根据权利要求8所述的一种光伏组件，其特征在于：所述电池片正面汇流电极和背面汇流电极为对称或非对称设置。
10.根据权利要求8或9所述的一种光伏组件，其特征在于：所述电池片正面汇流电极和背面汇流电极数量相同或不同。
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| CN202210962340.7A CN115566079A (zh) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 一种光伏组件及其制备工艺 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025044948A1 (zh) * | 2023-08-31 | 2025-03-06 | 环晟新能源(江苏)有限公司 | 一种太阳能电池串及太阳能电池组件 |
| CN120152411A (zh) * | 2025-02-12 | 2025-06-13 | 武汉帝尔激光科技股份有限公司 | 一种光伏组件焊带排布方法 |
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2022
- 2022-08-11 CN CN202210962340.7A patent/CN115566079A/zh active Pending
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