一种无主栅太阳能电池的串接方法及无主栅电池串接机

摘要

本发明提出一种无主栅太阳能电池的串接方法，主要是先对两面覆盖好聚合物薄膜的各个太阳能电池块在第一温度下进行快速预压串接，使各个太阳能电池块通过聚合物薄膜串接起来，然后再将通过预压串接起来的各个太阳能电池块在第二温度下进行层压焊接，使各个太阳能电池块上的细栅线与镀锡金属线焊接起来。本发明还提出一种无主栅电池串接机，用于以上所述的一种无主栅太阳能电池的串接方法。本发明可提高太阳能电池块上的细栅线与镀锡金属线之间的焊接性能，提高其焊接剥离力，解决虚焊问题，最终减小太阳能电池的功率损失。

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池制造领域，尤其涉及一种无主栅太阳能电池的串接方法及无主栅电池串接机。

背景技术

目前，用于光伏行业的串焊机将通过图像识别技术配合真空吸盘，将多条镀锡金属线精确的铺设在太阳能电池表面的细栅线上，采用红外辐射完成焊接，同时也将镀锡金属线焊接在相邻电池的背面。太阳能电池在焊接完成后进行普通的层压处理。以上焊接方式虽然能够完成对太阳能电池的串焊，但是串焊完成后，太阳能电池表面的焊接剥离力较小，且会出现虚焊问题。有虚焊问题的太阳能电池在长期使用过程中，会有比较明显的功率损失。

发明内容

为解决以上问题，本发明的一个目的是提出一种无主栅太阳能电池的串接方法，通过该方法可提高太阳能电池板上的细栅线与镀锡金属线之间的焊接性能，提高太阳能电池表面的焊接剥离力，不会出现虚焊问题，最终减小太阳能电池的功率损失。本发明的另一个目的是提出一种无主栅电池串接机，在本发明提供的一种无主栅太阳能电池的串接方法中使用该无主栅电池串接机可减少电池正面的细栅线与聚合物薄膜的铜线的在焊接中出现的虚焊现象，并可提高电池的细栅线与铜线的焊接点的焊接剥离力。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。

一种无主栅太阳能电池的串接方法，包括以下步骤：

步骤02：将多个正面和反面印刷有细栅线的太阳能电池块整齐排列，将一面粘贴有多条并列的镀锡金属线的聚合物薄膜分别覆盖在各个太阳能电池块的正面和背面，保证聚合物薄膜上粘贴有镀锡金属线的一面朝向所述太阳能电池块；

步骤04：对两面覆盖好聚合物薄膜的各个太阳能电池块在第一温度下进行快速预压串接，使各个太阳能电池块通过聚合物薄膜串接起来；

步骤06：将通过预压串接起来的各个太阳能电池块在第二温度下进行层压焊接，使各个太阳能电池块上的细栅线与镀锡金属线焊接起来。

作为优选的，在步骤02中，所述镀锡金属线为表面镀有锡合金的铜线，所述锡合金的熔点范围为145-155℃。

作为优选的，在步骤04中，快速预压的压力范围为0.25-0.35MPa，所述第一温度的温度范围为120-135℃。

作为优选的，在步骤06中，层压的压力范围为0.9-1.1MPa，所述第二温度的温度范围为150-160℃。

一种无主栅电池串接机，用于以上任一项所述的无主栅太阳能电池的串接方法，包括机架、气缸和缓冲机构，所述机架包含顶板与多个支柱，所述支柱支撑在所述顶板下；所述气缸的缸筒连接在所述顶板上，所述气缸的活塞杆的端部连接有压板，所述压板的下方连接有加热板；所述缓冲机构设置在所述压板与所述气缸之间。

作为优选的，所述缓冲机构包括撞块和液压缓冲器，所述撞块设置在所述压板的上方，所述撞块上连接有支架，所述支架设置在所述压板的上表面；所述液压缓冲器设置在所述气缸的缸筒的一侧，所述液压缓冲器正对所述撞块的下表面。

作为优选的，所述压板与所述加热板之间通过多个伸缩杆连接，每个所述伸缩杆上都套有弹簧。

作为优选的，所述加热板为油加热板，所述油加热板内设置有通油道，所述通油道具有进油口和出油口，所述进油口和所述出油口分别与热油供给系统通过供油管路相连接。

作为优选的，所述热油供给系统包括通过供油管路依次相连接的热油箱、过滤器和油泵，所述通油道的进油口与所述油泵的出口通过供油管路连接，所述通油道的出油口与所述热油箱通过供油管路连接。

作为优选的，所述油泵的出口与所述通油道的进油口之间的管路上还旁接有测压支路，所述测压支路上连接有溢流阀，所述溢流阀的溢流口通向所述热油箱，所述测压支路的末端连接有压力表。

本发明的有益效果是，通过使用无主栅电池串接机先对两面覆盖好聚合物薄膜的各个太阳能电池块进行预压串接，然后再将预压串接好的太阳能电池块送入现有的层压机中进行层压焊接，通过对太阳能电池块进行预压串接可有效提高太阳能电池板上的细栅线与镀锡金属线之间的焊接性能，即提高了太阳能电池表面的焊接剥离力，使镀锡金属线与太阳能电池块上的细栅线之间不会出现虚焊问题，保证了镀锡金属线与细栅线之间的导电性能，降低了通电电阻，最终减小太阳能电池的功率损失。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明的第二方面的实施例提出的无主栅电池串接机的结构示意图；

图2是图1中的无主栅电池串接机的左视结构示意图；

图3是本发明的第二方面的实施例提出的无主栅电池串接机的热油供给系统的示意图。

在图1至图3中：1支柱；2顶板；3加热板；4气缸；5压板；6伸缩杆；7弹簧；8撞块；9支架；10液压缓冲器；11压力表；12热油箱；13过滤器；14油泵；15溢流阀。

具体实施方式

为了能更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合本发明的第二方面的实施例所提供的无主栅电池串接机对本发明的第一方面的实施例所提供的一种无主栅太阳能电池的串接方法进行进一步的详细描述。

步骤02：将多个正面和反面印刷有细栅线的太阳能电池块在送往电池层压机的传送带上整齐排列，将一面粘贴有多条并列的镀锡金属线的聚合物薄膜分别覆盖在各个太阳能电池块的正面和背面，保证聚合物薄膜上粘贴有镀锡金属线的一面朝向所述太阳能电池块。无主栅电池串接机的支柱1支撑在传送带的两侧，无主栅电池串接机的顶板2设置在传送带的上方，加热板3正对传送带；

步骤04：使用无主栅电池串接机的气缸4带动压板5及加热板3对两面覆盖好聚合物薄膜的各个太阳能电池块在温度值为120-135℃范围内的第一温度下进行快速预压串接，快速预压的压力范围为0.25-0.35MPa，使各个太阳能电池块通过聚合物薄膜串接起来；

步骤06：将通过预压串接起来的各个太阳能电池块在温度值为150-160℃范围内的第二温度下进行层压焊接，层压的压力范围为0.9-1.1MPa，使各个太阳能电池块上的细栅线与镀锡金属线焊接起来，此时镀锡金属线上的镀锡层因熔化而实现金属线与细栅线的焊接，聚合物薄膜融化流失，不会残留在太阳能电池块上。

在该技术方案中，多条并列的镀锡金属线的两侧分别粘贴着多片等宽的聚合物薄膜，每个片聚合物薄膜上只有一面为粘贴面，每两个相邻的聚合物薄膜的粘贴面相反。各个太阳能电池块分别被预压串接在每个聚合物薄膜的粘贴面上，即并列的镀锡金属线的两侧分别串接多个太阳能电池块，每两个相邻的太阳能电池块分布在并列的镀锡金属线的两侧。太阳能电池块的受光面为正面，背光面为反面，太阳能电池块的正、反两面分别代表两个不同的电极，通过预压串接的各个太阳能电池块进行层压焊接后，各个太阳能电池块通过串联连接组成一个较大的太阳能电池板。

在步骤02中，所述镀锡金属线为表面镀有锡合金的铜线，采用熔点范围为145-155℃的低熔点锡合金作为镀锡金属线表面的镀层，可降低焊接工艺的温度要求，增加可选的焊接方法。

在步骤04中，快速预压采用0.25-0.35MPa的压力可将太阳能电池块和镀锡金属线暂时压合在一起，使其接触紧密，预压温度采用120-135℃的第一温度可使聚合物薄膜紧密贴合在太阳能电池块表面，保证在层压前镀锡金属线不会脱落，为太阳能电池块和镀锡金属线之间的层压焊接做好准备。

在步骤06中，压合温度采用150-160℃的第二温度可使镀锡金属线表面的锡合金镀层熔化，最终使镀锡金属线与太阳能电池块表面的细栅线焊接在一起，使用0.9-1.1MPa范围的层压压力可保证镀锡金属线与细栅线在焊接过程中一直紧密贴合，防止虚焊情况的发生，提高焊接点的焊接剥离力。

在以上任一项步骤中，聚合物薄膜的熔点范围为140-150℃，在120-135℃范围的第一温度环境下预压时，聚合物会因受热而粘贴在太阳能电池块上，使镀锡金属线不会从太阳能电池块表面脱落，在150-160℃范围的第二温度环境下层压时，聚合物薄膜会自动熔化，不影响镀锡金属线与细栅线之间的焊接，不会对太阳能电块的外观造成影响。

如图1和图2所示，根据本发明实施例提供的无主栅电池串接机，包括机架、气缸4和缓冲机构，所述机架包含顶板2与多个支柱1，所述支柱1支撑在所述顶板2下；所述气缸4的缸筒连接在所述顶板2上，所述气缸4的活塞杆的端部连接有压板5，所述压板5的下方连接有加热板3；所述缓冲机构设置在所述压板5和所述气缸4之间。

在以上实施例中，通过气缸4驱动压板5和加热板3将内嵌有铜线的聚合物薄膜预压合在电池的表面上，加热板3在压合时还可对内聚合物薄膜和电池进行预热，使得内嵌铜线的聚合物薄膜紧密粘合在电池的表面，为后续的电池层压封装做准备。气缸4在推动压板5下压时冲击力小，具有容易缓冲的效果，并且气缸4传动清洁卫生，不会对制造中的电池产生污染。在气缸4与压板5之间设置缓冲装置可对气缸4驱动的压板5进行减速，防止压板5在预压时对太阳能电池块造成过大的冲击。

根据发明的一个实施例，所述缓冲机构包括撞块8和液压缓冲器10，所述撞块8设置在所述压板5的上方，所述撞块8上连接有支架9，所述支架9设置在所述压板5的上表面；所述液压缓冲器10设置在所述气缸4的缸筒的一侧，所述液压缓冲器10正对所述撞块8的下表面。

在以上实施例中，在压板5下压运动中，压板5上的撞块8在随压板5向下运动的过程中会与液压缓冲器10接触上，使压板5被液压缓冲器10缓冲，进而使压板5及加热板3的下降速度减小，在整个缓冲过程中，压板5上的冲击力逐渐被释放，并被转化为缓慢增加的下压力。

根据发明的一个实施例，所述压板5与所述加热板3之间通过多个伸缩杆6连接，每个所述伸缩杆6上都套有弹簧7。

在以上实施例中，通过在压板5与加热板3之间设置伸缩杆6和弹簧7，气缸4下压时压板5将气缸4的压力通过弹簧7传给加热板3，伸缩杆6用于导向，弹簧7用于对压力进行缓冲，使得气缸4的下压力通过加热板3均匀缓慢地作用在电池上，并可持续一段时间，进一步加强了内嵌铜线的聚合物薄膜与电池正面或背面的粘结效果。

根据本发明的一个实施例，所述压板5的上方设置有撞块8，所述撞块8上连接有支架9，所述支架9设置在所述压板5的上表面；所述气缸4的缸筒的一侧设置有液压缓冲器10，所述液压缓冲器10正对所述撞块8的下表面。

在以上实施例中，在压板5下压运动中，压板5上的撞块8在随压板5向下运动的过程中会与液压缓冲器10接触上，使压板5被液压缓冲器10缓冲，进而使压板5及加热板3的下降速度减小，在整个缓冲过程中，压板5上的冲击力逐渐被释放，并被转化为缓慢增加的下压力。

根据本发明的一个实施例，所述加热板3为油加热板，所述油加热板内设置有通油道，所述通油道具有进油口和出油口，所述进油口和所述出油口分别与热油供给系统通过供油管路相连接。

在以上实施例中，使用加热油对加热板3加热和保温，加热板3内的加热油的温度的变化不会太大，有利于对加热板3的温度范围进行控制，而且通油道均匀分布在加热板3上，使得整个加热板3热量均匀，进而有利于内嵌铜线的聚合物薄膜均匀地粘贴在电池的表面。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，所述热油供给系统包括通过供油管路依次相连接的热油箱12、过滤器13和油泵14，所述通油道的进油口与所述油泵14的出口通过供油管路连接，所述通油道的出油口与所述热油箱12通过供油管路连接。

进一步地，所述油泵14的出口与所述通油道的进油口之间的管路上还旁接有测压支路，所述测压支路上连接有溢流阀15，所述溢流阀15的溢流口通向所述热油箱12，所述测压支路的末端连接有压力表11。

在以上实施例中，通过油泵14供应加热油，并在供油管路上设置测压支路，可以通过测压支路上的压力表11实时查看供油管路的油压，实时掌握供油状况，以避免在加工过程中因发生供油不足或供油不稳而导致加热板3温度失常，并且测压支路上的溢流阀15可以保护供油管路，避免供油路中的油压过高。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。