一種多主柵晶矽太陽能電池片及焊接方法與流程
2023-06-21 05:11:51
本發明屬於太陽能電池片製作工藝技術領域，具體涉及一種多主柵晶矽太陽能電池片及焊接方法。
背景技術：
人類的發展離不開能源，隨著經濟的迅速發展，對能源需求的不斷增加，太陽能電池在能源需求中的比例將越來越高。
目前，市場上主流的晶體矽太陽電池組件主柵線數一般為3柵，近年來，為提高太陽電池效率，降低成本，電池廠商從提高效率的角度將主柵從3根提高到4根、甚至5根。隨著技術的發展，出現了多主柵的技術，即在電池片正面印刷多條主柵（一般為10-20根主柵線），該技術允許副柵線的印刷寬度由60um降低至15um-30um，大大降低了銀漿的使用量，同時縮短了副柵線上電流的傳輸，降低了副柵線電阻功率損耗。
現有的多主柵電池片正反面電極結構中，多主柵電池片正面電極與背面電極副柵線數相等，排列方向一致，正面副柵線起到電池片與焊帶的連接作用，其柵線數量較多，一般為10-20根，副柵線主要由焊盤組成；背面電極結構為多條電極列，電極列數目、位置與正面副柵線一一對應。由於多主柵焊帶較常規焊帶更細更輕，因此，多主柵電池片背面焊帶易發生偏移，背面焊帶脫焊問題難以有效解決，限制了多主柵技術的發展與推廣。
技術實現要素：
為解決上述問題，本發明公開了一種多主柵晶矽太陽能電池片及焊接方法，結構獨特，方法實用便捷，能夠快速有效的保證多主柵電池片焊接效果，提高焊接質量。
為達到上述目的，本發明的技術方案如下：
一種多主柵晶矽太陽能電池片，其特徵在於：包括電池片主板，電池片主板正面間隔排列10-24條副柵線，副柵線豎直設置，每條副柵線由焊盤組成，焊盤數目為10-90個，焊盤沿水平方向的長度不大於1mm，焊盤之間沿豎直方向採用連接線連接，電池片主板正面水平方向間隔排列細柵線，細柵線寬度為15-65um，電池片主板背面包括電極和鋁背場，所述電極為2-5條分段的銀電極組成，電極等間距水平方向排列，電極與正面副柵線垂直，電極寬度不大於2mm。
進一步的，所述焊盤的形狀為矩形、圓形或其它圖形。
進一步的，所述焊盤之間的連接線可為直線、曲線、折線或曲線與直線的組合。
所述多主柵晶矽太陽能電池片焊接方法，其特徵在於：包括以下步驟：
（1）沿輸送帶運動方向放置10-24條短多主柵焊帶於第一工位，垂直於輸送帶運動方向放置2-5根常規焊帶於多主柵焊帶上；
（2）採用加熱裝置將常規焊帶與短多主柵焊帶焊接在一起；
（3）將多主柵電池片放置於第一工位上，電池片背面電極與常規焊帶重合，第一工位輸送帶真空吸附孔打開，將電池片吸附在輸送帶上；
（4）輸送帶帶動電池片移動至第二工位，第一工位真空吸附孔關閉，第二工位真空吸附孔常開；
（5）機械手將10-24根長多主柵焊帶放置於第一工位及第二工位上，機械手抓取金屬網框放置於第二工位的電池片上，機械手將多根常規焊帶垂直放置於第一工位的多主柵焊帶上，加熱裝置將第一工位的常規焊帶、長多主柵焊帶焊接在一起；
（6）將多主柵電池片放置於第一工位上，電池片背面電極與常規焊帶重合，第一工位輸送帶真空吸附孔打開；
（7）輸送帶帶動上述電池片移動至下一工位，不斷重複上述過程即可完成一串多主柵電池片放置、焊帶鋪設固定、傳輸、焊接工序；
（8）於第五工位進行多主柵電池片焊接，將正面多主柵焊帶、背面常規焊帶焊接至電池片上；
（9）機械手在第七工位上將金屬網框從輸送帶上抓取下來，並將其移動至第一工位。
進一步的，所述多主柵焊帶數目與多主柵電池片正面副柵線數目相等，優選的，多主柵焊帶為圓形焊帶，焊帶直徑0.2-0.6mm。
進一步的，所述常規焊帶為鍍錫銅焊帶，橫截面為矩形，優選的，常規焊帶尺寸1.2*0.15mm，焊帶的長度小於電池片長度。
進一步的，所述輸送帶真空吸附孔，開設在電池片背面處，將電池片吸附在輸送帶上。
進一步的，所述輸送帶真空吸附孔，第二工位及其後續的工位，真空吸附孔一直開啟，第一工位真空吸附孔視情況開啟。
進一步的，所述輸送帶在邊緣處設置有真空吸附孔，以吸附金屬網框，防止金屬網框於輸送帶上發生偏移。
進一步的，所述金屬網框包括網架、金屬絲、金屬絲固定軸、可伸縮壓塊，所述網架上設有至少2列縱向凹槽，所述金屬絲設置在凹槽內，金屬絲表面鍍有塗層，金屬絲兩端連接金屬絲固定軸，所述可伸縮壓塊設置在網架兩端。
進一步的，所述金屬絲表面塗層為鐵氟龍塗層（teflon），以防止焊接過程中金屬絲與圓形焊帶焊接在一起。
優選的，所述電池片輸送帶具有預熱、保溫功能，即第一工位溫度80℃、第二工位溫度100℃、第三工位溫度120℃、第四工位溫度130℃、第五工位溫度150℃，第六工位即後續工位溫度不斷降低，電池片預熱溫度的平緩上升有利於降低電池片焊接碎片率。
進一步的，所述電池片於第五工位焊接時，採用紅外焊接裝置進行焊接，焊接溫度180-280℃，焊接時間1.5-3秒。
進一步的，所述將常規焊帶與多主柵焊帶焊接在一起的加熱裝置為加熱棒，焊接溫度為280-350℃，焊接時間為1-1.5秒。
本發明的有益效果是：
本發明提供了一種多主柵晶矽太陽能電池片，以及該多主柵電池片的焊接方法，改變電池片背面電極排布，使該多主柵電池片在自動串焊過程中，正面、背面焊帶一直貼合多主柵電池片，焊接穩固牢靠，多主柵電池片背面焊帶不會偏移、脫焊，提高焊接質量。
附圖說明
圖1為本發明所述多主柵晶矽太陽能電池片網版設計。
圖2為本發明所述單晶太陽能電池片網版設計。
圖3為本發明所述金屬網框示意圖。
圖4為本發明所述多主柵晶矽太陽能電池片、焊帶鋪設側視圖。
圖5為本發明所述多主柵晶矽太陽能電池片、焊帶鋪設俯視圖。
附圖標記列表：
1、多晶電池片本體，2、副柵線，3、焊盤，4、連接線，5、多晶電池片本體背面，6、銀電極，7、鋁背場，8、單晶電池片本體，9、單晶電池片本體背面，10、金屬網框、11、金屬絲，12、金屬絲固定軸，13、可伸縮壓塊，14、短多主柵焊帶，15、常規焊帶，16、多主柵電池片，17、長多主柵焊帶，18、金屬網框，19、多主柵電池片正面，20、正面多主柵焊帶，21多主柵電池片背面，22、背面多主柵焊帶。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式，進一步闡明本發明，應理解下述具體實施方式僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語「前」、「後」、「左」、「右」、「上」和「下」指的是附圖中的方向，詞語「內」和「外」分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。
如圖1所示，本實施例提供了一種多主柵晶矽太陽能電池片，該電池片主要包括電池片本體1，以及位於電池片本體正面的正面副柵線2，副柵線主要由焊盤3組成，焊盤與焊盤之間的連接方式採用曲線連接線4連接，電池片本體背面5主要由銀電極6和鋁背場7組成。
其中，電池片本體邊長156.75mm，電池片正面副柵線數為16，各副柵線主要由18個焊盤組成，細柵線數為90根。
優選的，每根副柵線由2個首尾焊盤、16個中間焊盤組成，首尾焊盤尺寸1×2.5mm，中間焊盤1×0.5mm，尺寸較大的首尾焊盤可以確保正面焊帶的焊接效果。
優選的，各焊盤之間的連接採用2條曲線連接線連接。
進一步的，背面銀電極的排列方向垂直於正面的副柵線方向。
本實施例還提供了另一種單晶太陽能電池片，主要包括電池本體正面8，電池片本體背面9，如圖2所示。
如圖4和5所示，焊接一串3片多主柵電池片焊接過程，具體動作如下：
（1）沿輸送帶運動方向放置16根短多主柵焊帶於第一工位，垂直於輸送帶運動方向放置3根常規焊帶於多主柵焊帶上；
（2）採用加熱棒將常規焊帶與多主柵焊帶焊接在一起；
（3）將多主柵電池片放置於第一工位上，電池片背面電極與常規焊帶重合，第一工位輸送帶真空吸附孔打開，將電池片吸附在輸送帶上，以防止電池片在輸送過程中發生移位；
（4）輸送帶帶動電池片移動至第二工位，第一工位真空吸附孔關閉，第二工位真空吸附孔常開；
（5）機械手將16根長多主柵焊帶放置於第一工位及第二工位上，機械手抓取金屬網框放置於第二工位的電池片上，機械手將3根常規焊帶垂直放置於第一工位的多主柵焊帶上，加熱裝置將第一工位的常規焊帶、多主柵焊帶焊接在一起；
（6）將第二片多主柵電池片放置於第一工位上，電池片背面電極與常規焊帶重合，第一工位輸送帶真空吸附孔打開；
（7）輸送帶帶動上述電池片移動至下一工位，第三工位真空吸附孔常開，第一工位真空吸附孔關閉；
（8）機械手將16根長多主柵焊帶放置於第一工位及第二工位上，機械手抓取金屬網框放置於第二工位的電池片上，機械手將3根常規焊帶垂直放置於第一工位的多主柵焊帶上，加熱裝置將第一工位的常規焊帶、多主柵焊帶焊接在一起；
（9）將第三片多主柵電池片放置於第一工位上，電池片背面電極與常規焊帶重合，第一工位輸送帶真空吸附孔打開，機械手將16根短多主柵焊帶放置於第一工位電池片上；
（10）輸送帶帶動上述電池片移動至下一工位，第四工位真空吸附孔常開，第一工位真空吸附孔關閉；
（11）機械手抓取金屬網框放置於第二工位的電池片上；
（12）輸送帶帶動上述電池片移動至下一工位，第五工位真空吸附孔常開，於第五工位進行多主柵電池片焊接，焊接方式採用紅外焊接，將正面多主柵焊帶、背面常規焊帶焊接至電池片上；
（13）輸送帶帶動上述電池片移動至下一工位；
（14）機械手在第七工位上將金屬網框從輸送帶上抓取下來，並將其移動至第一工位。
本實施例所述的一種多主柵晶矽太陽能電池片的焊接方法，改變電池片背面結構排布，先將三根常規焊帶焊接至電池片背面，通過常規焊帶焊接電極，使電極焊接穩固牢靠，不會偏移、脫焊，提高焊接質量。
本發明在第五工位進行多主柵電池片焊接，是確保加熱棒加熱到合適的溫度，將正面多主柵焊帶、背面常規焊帶焊接至電池片上，使整個焊接工藝正常、有序的進行，無需等待，工作效率高。
其中步驟（5）（8）（11）所述是金屬網框，包括網架1、帶隔熱塗層的金屬絲2、金屬絲固定軸3、可伸縮壓塊4，如圖3所示，在網架上加工有多列縱向凹槽以固定金屬絲，金屬絲兩端固定於金屬絲固定軸，通過調節金屬絲固定軸以張緊金屬絲，金屬網框並不直接壓在電池片上，而是通過金屬絲壓住電池片以及電池片上的焊帶，由於輸送帶上開設有真空吸附孔將可伸縮壓塊4吸附於輸送皮帶上，可伸縮壓塊帶動金屬絲將貼緊電池片正面焊帶，並將焊帶固定在電池片上，電池片被多根帶隔熱塗層（teflon塗層）的金屬絲2緊緊壓住，焊接平整牢固，不傳熱，電池片受力均勻，不會受到破壞。
本發明方案所公開的技術手段不僅限於上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特徵任意組合所組成的技術方案。