光伏电池组件的焊接方法与流程

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种光伏电池组件的焊接方法。

背景技术：

单晶硅、多晶硅太阳能电池的生产流程涉及到太阳能电池片的串焊工艺环节，现有全自动太阳能电池焊接机采用相邻电池片背接式焊接方式循序渐进地完成单串电池串的串焊工艺，即电池片吸附搬运装置首先将156mm×156mm电池片放置在串焊电池串传输线上，随后焊带夹取部件从放线机构中抽取多根长度约为电池片边长2倍的互联带并由焊带裁剪模组裁切，此后焊带夹取部件将剪断的多根焊带直接放置在先前电池片正面的主栅线上并与之对齐，之后串焊电池串传输线携带电池片及焊带以158mm的步距前进，最后电池片吸附搬运部件将后续的电池片放置在焊带上方且前后电池片间隔2mm，相邻电池片正反面的正负极通过呈转折线型的焊带串联起来，从而完成一个循环周期。如此循环往复即可构成单串串联电池串。

上述背接式串焊方式仅能完成单串电池串串联焊接工艺，单串电池串的输出电压有所提高，为了进一步提高输出电压，常规的方法是将多串电池串以奇偶交错的方式并排布置，即奇数排电池串在水平面内方向不变，偶数排电池串需水平旋转180°后放置，如此循环交替，然后通过互联带将相邻电池串首尾的正负极串联起来，最后从首末两排电池串的一端各自引出正负极。此种由多串电池串串联而成的光伏电池组件整体上采用串联方式，极大地提高了组件的输出电压，但输出电流并未提高，光伏电池组件的输出功率的提高幅度有限，而且组件的生产流程复杂，涉及到单串电池串的串焊、电池串水平旋转180°、电池串铺串及汇流带串焊等系列分解动作，生产效率相对比较低。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种光伏电池组件及其焊接方法，旨在解决光伏电池组件的生产流程复杂、生产效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种光伏电池组件的焊接方法，所述方法包括以下步骤：

将m×n个太阳能电池片以m个作为一个焊接单元，并将各焊接单元中的各太阳能电池片设置于同一平面且长度方向处于同一直线，各太阳能电池片长度方向的一侧的上表面设置有第一延伸部，各太阳能电池片长度方向的另一侧的下表面设置有第二延伸部，其中，所述n和m均为大于等于2的整数；

将各焊接单元进行平行设置，并将各太阳能电池片的第一延伸部和相邻太阳能电池片的第二延伸部相对设置；

将相邻焊接单元中相对设置的第一延伸部和第二延伸部之间通过互联带焊接；

将首端设置的焊接单元中各太阳能电池片与第一汇流带进行焊接，将末端设置的焊接单元中各太阳能电池片与第二汇流带进行焊接。

优选地，所述第一延伸部、第二延伸部及互联带的宽度相同。

优选地，所述焊接单元中相邻太阳能电池片之间呈预设间距设置。

优选地，所述互联带的长度为mL+c(m-1)，其中，L为各太阳能电池片的长度，c为所述预设间隔。

本发明通过将相邻焊接单元中相对设置的第一延伸部和第二延伸部之间设置互联带，实现了光伏电池组件中太阳能电池片交错搭接的焊接方式，相比传统的由单片电池片串联焊接而成电池串的串联式焊接工艺，可简化生产工艺流程，提高生产效率，此外能同时提高光伏电池组件的输出电压和输出电流，进而提高输出功率，结构形式上呈叠瓦状的光伏电池子组件结构紧凑，布局合理。

附图说明

图1为本发明一种实施例的光伏电池组件中焊接单元的结构示意图；

图2为本发明一种实施例的光伏电池组件的结构示意图；

图3为本发明一种实施例的光伏电池组件中相邻太阳能电池片连接处的局部放大图；

图4为本发明一种实施例的光伏电池组件中首端设置的焊接单元中太阳能电池片与第一汇流带连接处的局部放大图；

图5为本发明一种实施例的光伏电池组件中末端设置的焊接单元中太阳能电池片与第二汇流带连接处的局部放大图；

图6为本发明一种实施例的光伏电池组件的电路原理图；

图7为本发明一种实施例的光伏电池组件的焊接方法的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明一种实施例的光伏电池组件中焊接单元的结构示意图；图2为本发明一种实施例的光伏电池组件的结构示意图；图3为本发明一种实施例的光伏电池组件中相邻太阳能电池片连接处的局部放大图；参照图1~3，所述光伏电池组件包括：5个相互平行设置的焊接单元（即n=5，但本实施例的n还可为其他大于等于2的值，例如：2、3、4或6等值），各焊接单元均包括3个太阳能电池片1（即m=3，但本实施例的m还可为其他大于等于2的值，例如：2、4、5或6等值），且所述焊接单元中的各太阳能电池片1位于同一平面且长度方向处于同一直线中；

各太阳能电池片1长度方向的一侧的上表面设置有第一延伸部1-2，各太阳能电池片1长度方向的另一侧的下表面设置有第二延伸部1-1，各太阳能电池片的第一延伸部1-2和相邻太阳能电池片的第二延伸部1-1相对设置，相邻焊接单元中相对设置的第一延伸部1-2和第二延伸部1-1之间设置有互联带2。

本实施例通过将相邻焊接单元中相对设置的第一延伸部和第二延伸部之间设置互联带，实现了光伏电池组件中太阳能电池片交错搭接的焊接方式，相比传统的由单片电池片串联焊接而成电池串的串联式焊接工艺，可简化生产工艺流程，提高生产效率，此外能同时提高光伏电池组件的输出电压和输出电流，进而提高输出功率，结构形式上呈叠瓦状的光伏电池子组件结构紧凑，布局合理。

为便于引出所述光伏电池组件的正极和负极，参照图4~5，本实施例中，可将首端设置的焊接单元3中各太阳能电池片连接第一汇流带5-2，并将所述第一汇流带5-2作为所述光伏电池组件的正极，当然，所述第一汇流带5-2通常与所述首端设置的焊接单元3中各太阳能电池片的第一延伸部1-2连接；

将末端设置的焊接单元4中各太阳能电池片连接第二汇流带5-1，并将所述第二汇流带5-1作为所述光伏电池组件的负极，当然，所述第二汇流带5-1通常与所述末端设置的焊接单元4中各太阳能电池片的第二延伸部1-1连接。

考虑到设置的便易性以及所述光伏电池组件的牢固性，本实施例中，所述第一延伸部1-2、第二延伸部1-1及互联带2的宽度相同。

在具体实现中，为防止所述互联带2的长度过长而增加成本，因此，本实施例中，所述焊接单元中相邻太阳能电池片之间呈预设间距设置，相应地，所述互联带的长度为mL+c(m-1)，其中，L为各太阳能电池片的长度，c为所述预设间隔。

下面以一个具体的实例来说明本发明，但不限定本发明的保护范围。本实例中，3片幅面为156mm×31.2mm的太阳能电池片1沿横向以3mm的间距线性阵列布置，共同构成电池片组并作为一个焊接单元，空间结构形式上相互平行且离散的太阳能电池片间并无内在的关联，但当幅面为474mm×1.2mm的互联带2过渡于相邻两个焊接单元之间时，先前的焊接单元、居中的互联带及后续的焊接单元自下而上顺次层叠，三者交错搭接的宽度为互联带的宽度，即为1.2mm。参照图6，由于互联带2的导通及分流、集流作用，使得每个焊接单元内的太阳能电池片相互并联，相当于3条支路的电压源相互并联，局部并联的焊接单元作为等效的电压源彼此串联，以此类推，任意相邻焊接单元通过互联带逐步交错搭接成呈叠瓦状的光伏电池组件，亦即一系列焊接单元通过其中的3片太阳能电池片先局部并联，而后组间串联的混联方式构成网状的光伏电池组件。首端设置的焊接单元3中各太阳能电池片的第一延伸部1-2及末端设置的焊接单元4中各太阳能电池片的第二延伸部1-1各焊接有一根幅面为474mm×6mm的汇流带，分别引出光伏电池组件的正负极。

图7为本发明一种实施例的光伏电池组件的焊接方法的流程示意图；参照图7，所述方法包括以下步骤：

S10：将m×n个太阳能电池片以m个作为一个焊接单元，并将各焊接单元中的各太阳能电池片设置于同一平面且长度方向处于同一直线，各太阳能电池片长度方向的一侧的上表面设置有第一延伸部，各太阳能电池片长度方向的另一侧的下表面设置有第二延伸部，其中，所述n和m均为大于等于2的整数；

S20：将各焊接单元进行平行设置，并将各太阳能电池片的第一延伸部和相邻太阳能电池片的第二延伸部相对设置；

S30：将相邻焊接单元中相对设置的第一延伸部和第二延伸部之间通过互联带焊接。

为便于引出所述光伏电池组件的正极和负极，本实施例中，所述方法还可包括：

S40：将首端设置的焊接单元中各太阳能电池片与第一汇流带进行焊接，将末端设置的焊接单元中各太阳能电池片与第二汇流带进行焊接。

考虑到设置的便易性以及所述光伏电池组件的牢固性，本实施例中，所述第一延伸部、第二延伸部及互联带的宽度相同。

在具体实现中，为防止所述互联带的长度过长而增加成本，因此，本实施例中，所述焊接单元中相邻太阳能电池片之间呈预设间距设置，相应地，所述互联带的长度为mL+c(m-1)，其中，L为各太阳能电池片的长度，c为所述预设间隔。

下面以一个具体的实例来说明本发明，但不限定本发明的保护范围。本实例中，串焊电池串传输线以30mm的步距携带电池串周期性间歇式地前进，在此循环周期内，焊带吸附搬运装置和电池片组吸附搬运装置先后交替动作，各自在其下放工位依次将焊带和沿横向等间距并排均布的焊接单元层叠于前方相邻焊接单元边缘，前后相邻的焊接单元藉由置于其间的焊带过渡而交错搭接起来，焊接单元边缘局部上下交错重叠区域面积即为焊带表面积。如此循环往复，相邻焊接单元及过渡于其间的焊带逐步搭接成呈叠瓦状的连续电池串，各排电池片组内电池片相互并联，而相邻焊接单元间彼此串联，此种焊接单元先局部并联而后整体串联的混联方式构成网状的光伏电池组件，光伏电池组件首末两端焊接单元分别通过汇流带引出正负极。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还 包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、 方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。