一种多主栅晶硅太阳能电池片及焊接方法与流程

本发明属于太阳能电池片制作工艺技术领域，具体涉及一种多主栅晶硅太阳能电池片及焊接方法。

背景技术：

人类的发展离不开能源，随着经济的迅速发展，对能源需求的不断增加，太阳能电池在能源需求中的比例将越来越高。

目前，市场上主流的晶体硅太阳电池组件主栅线数一般为3栅，近年来，为提高太阳电池效率，降低成本，电池厂商从提高效率的角度将主栅从3根提高到4根、甚至5根。随着技术的发展，出现了多主栅的技术，即在电池片正面印刷多条主栅（一般为10-20根主栅线），该技术允许副栅线的印刷宽度由60um降低至15um-30um，大大降低了银浆的使用量，同时缩短了副栅线上电流的传输，降低了副栅线电阻功率损耗。

现有的多主栅电池片正反面电极结构中，多主栅电池片正面电极与背面电极副栅线数相等，排列方向一致，正面副栅线起到电池片与焊带的连接作用，其栅线数量较多，一般为10-20根，副栅线主要由焊盘组成；背面电极结构为多条电极列，电极列数目、位置与正面副栅线一一对应。由于多主栅焊带较常规焊带更细更轻，因此，多主栅电池片背面焊带易发生偏移，背面焊带脱焊问题难以有效解决，限制了多主栅技术的发展与推广。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开了一种多主栅晶硅太阳能电池片及焊接方法，结构独特，方法实用便捷，能够快速有效的保证多主栅电池片焊接效果，提高焊接质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种多主栅晶硅太阳能电池片，其特征在于：包括电池片主板，电池片主板正面间隔排列10-24条副栅线，副栅线竖直设置，每条副栅线由焊盘组成，焊盘数目为10-90个，焊盘沿水平方向的长度不大于1mm，焊盘之间沿竖直方向采用连接线连接，电池片主板正面水平方向间隔排列细栅线，细栅线宽度为15-65um，电池片主板背面包括电极和铝背场，所述电极为2-5条分段的银电极组成，电极等间距水平方向排列，电极与正面副栅线垂直，电极宽度不大于2mm。

进一步的，所述焊盘的形状为矩形、圆形或其它图形。

进一步的，所述焊盘之间的连接线可为直线、曲线、折线或曲线与直线的组合。

所述多主栅晶硅太阳能电池片焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）沿输送带运动方向放置10-24条短多主栅焊带于第一工位，垂直于输送带运动方向放置2-5根常规焊带于多主栅焊带上；

（2）采用加热装置将常规焊带与短多主栅焊带焊接在一起；

（3）将多主栅电池片放置于第一工位上，电池片背面电极与常规焊带重合，第一工位输送带真空吸附孔打开，将电池片吸附在输送带上；

（4）输送带带动电池片移动至第二工位，第一工位真空吸附孔关闭，第二工位真空吸附孔常开；

（5）机械手将10-24根长多主栅焊带放置于第一工位及第二工位上，机械手抓取金属网框放置于第二工位的电池片上，机械手将多根常规焊带垂直放置于第一工位的多主栅焊带上，加热装置将第一工位的常规焊带、长多主栅焊带焊接在一起；

（6）将多主栅电池片放置于第一工位上，电池片背面电极与常规焊带重合，第一工位输送带真空吸附孔打开；

（7）输送带带动上述电池片移动至下一工位，不断重复上述过程即可完成一串多主栅电池片放置、焊带铺设固定、传输、焊接工序；

（8）于第五工位进行多主栅电池片焊接，将正面多主栅焊带、背面常规焊带焊接至电池片上；

（9）机械手在第七工位上将金属网框从输送带上抓取下来，并将其移动至第一工位。

进一步的，所述多主栅焊带数目与多主栅电池片正面副栅线数目相等，优选的，多主栅焊带为圆形焊带，焊带直径0.2-0.6mm。

进一步的，所述常规焊带为镀锡铜焊带，横截面为矩形，优选的，常规焊带尺寸1.2*0.15mm，焊带的长度小于电池片长度。

进一步的，所述输送带真空吸附孔，开设在电池片背面处，将电池片吸附在输送带上。

进一步的，所述输送带真空吸附孔，第二工位及其后续的工位，真空吸附孔一直开启，第一工位真空吸附孔视情况开启。

进一步的，所述输送带在边缘处设置有真空吸附孔，以吸附金属网框，防止金属网框于输送带上发生偏移。

进一步的，所述金属网框包括网架、金属丝、金属丝固定轴、可伸缩压块，所述网架上设有至少2列纵向凹槽，所述金属丝设置在凹槽内，金属丝表面镀有涂层，金属丝两端连接金属丝固定轴，所述可伸缩压块设置在网架两端。

进一步的，所述金属丝表面涂层为铁氟龙涂层（teflon），以防止焊接过程中金属丝与圆形焊带焊接在一起。

优选的，所述电池片输送带具有预热、保温功能，即第一工位温度80℃、第二工位温度100℃、第三工位温度120℃、第四工位温度130℃、第五工位温度150℃，第六工位即后续工位温度不断降低，电池片预热温度的平缓上升有利于降低电池片焊接碎片率。

进一步的，所述电池片于第五工位焊接时，采用红外焊接装置进行焊接，焊接温度180-280℃，焊接时间1.5-3秒。

进一步的，所述将常规焊带与多主栅焊带焊接在一起的加热装置为加热棒，焊接温度为280-350℃，焊接时间为1-1.5秒。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种多主栅晶硅太阳能电池片，以及该多主栅电池片的焊接方法，改变电池片背面电极排布，使该多主栅电池片在自动串焊过程中，正面、背面焊带一直贴合多主栅电池片，焊接稳固牢靠，多主栅电池片背面焊带不会偏移、脱焊，提高焊接质量。

附图说明

图1为本发明所述多主栅晶硅太阳能电池片网版设计。

图2为本发明所述单晶太阳能电池片网版设计。

图3为本发明所述金属网框示意图。

图4为本发明所述多主栅晶硅太阳能电池片、焊带铺设侧视图。

图5为本发明所述多主栅晶硅太阳能电池片、焊带铺设俯视图。

附图标记列表：

1、多晶电池片本体，2、副栅线，3、焊盘，4、连接线，5、多晶电池片本体背面，6、银电极，7、铝背场，8、单晶电池片本体，9、单晶电池片本体背面，10、金属网框、11、金属丝，12、金属丝固定轴，13、可伸缩压块，14、短多主栅焊带，15、常规焊带，16、多主栅电池片，17、长多主栅焊带，18、金属网框，19、多主栅电池片正面，20、正面多主栅焊带，21多主栅电池片背面，22、背面多主栅焊带。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，本实施例提供了一种多主栅晶硅太阳能电池片，该电池片主要包括电池片本体1，以及位于电池片本体正面的正面副栅线2，副栅线主要由焊盘3组成，焊盘与焊盘之间的连接方式采用曲线连接线4连接，电池片本体背面5主要由银电极6和铝背场7组成。

其中，电池片本体边长156.75mm，电池片正面副栅线数为16，各副栅线主要由18个焊盘组成，细栅线数为90根。

优选的，每根副栅线由2个首尾焊盘、16个中间焊盘组成，首尾焊盘尺寸1×2.5mm，中间焊盘1×0.5mm，尺寸较大的首尾焊盘可以确保正面焊带的焊接效果。

优选的，各焊盘之间的连接采用2条曲线连接线连接。

进一步的，背面银电极的排列方向垂直于正面的副栅线方向。

本实施例还提供了另一种单晶太阳能电池片，主要包括电池本体正面8，电池片本体背面9，如图2所示。

如图4和5所示，焊接一串3片多主栅电池片焊接过程，具体动作如下：

（1）沿输送带运动方向放置16根短多主栅焊带于第一工位，垂直于输送带运动方向放置3根常规焊带于多主栅焊带上；

（2）采用加热棒将常规焊带与多主栅焊带焊接在一起；

（3）将多主栅电池片放置于第一工位上，电池片背面电极与常规焊带重合，第一工位输送带真空吸附孔打开，将电池片吸附在输送带上，以防止电池片在输送过程中发生移位；

（4）输送带带动电池片移动至第二工位，第一工位真空吸附孔关闭，第二工位真空吸附孔常开；

（5）机械手将16根长多主栅焊带放置于第一工位及第二工位上，机械手抓取金属网框放置于第二工位的电池片上，机械手将3根常规焊带垂直放置于第一工位的多主栅焊带上，加热装置将第一工位的常规焊带、多主栅焊带焊接在一起；

（6）将第二片多主栅电池片放置于第一工位上，电池片背面电极与常规焊带重合，第一工位输送带真空吸附孔打开；

（7）输送带带动上述电池片移动至下一工位，第三工位真空吸附孔常开，第一工位真空吸附孔关闭；

（8）机械手将16根长多主栅焊带放置于第一工位及第二工位上，机械手抓取金属网框放置于第二工位的电池片上，机械手将3根常规焊带垂直放置于第一工位的多主栅焊带上，加热装置将第一工位的常规焊带、多主栅焊带焊接在一起；

（9）将第三片多主栅电池片放置于第一工位上，电池片背面电极与常规焊带重合，第一工位输送带真空吸附孔打开，机械手将16根短多主栅焊带放置于第一工位电池片上；

（10）输送带带动上述电池片移动至下一工位，第四工位真空吸附孔常开，第一工位真空吸附孔关闭；

（11）机械手抓取金属网框放置于第二工位的电池片上；

（12）输送带带动上述电池片移动至下一工位，第五工位真空吸附孔常开，于第五工位进行多主栅电池片焊接，焊接方式采用红外焊接，将正面多主栅焊带、背面常规焊带焊接至电池片上；

（13）输送带带动上述电池片移动至下一工位；

（14）机械手在第七工位上将金属网框从输送带上抓取下来，并将其移动至第一工位。

本实施例所述的一种多主栅晶硅太阳能电池片的焊接方法，改变电池片背面结构排布，先将三根常规焊带焊接至电池片背面，通过常规焊带焊接电极，使电极焊接稳固牢靠，不会偏移、脱焊，提高焊接质量。

本发明在第五工位进行多主栅电池片焊接，是确保加热棒加热到合适的温度，将正面多主栅焊带、背面常规焊带焊接至电池片上，使整个焊接工艺正常、有序的进行，无需等待，工作效率高。

其中步骤（5）（8）（11）所述是金属网框，包括网架1、带隔热涂层的金属丝2、金属丝固定轴3、可伸缩压块4，如图3所示，在网架上加工有多列纵向凹槽以固定金属丝，金属丝两端固定于金属丝固定轴，通过调节金属丝固定轴以张紧金属丝，金属网框并不直接压在电池片上，而是通过金属丝压住电池片以及电池片上的焊带，由于输送带上开设有真空吸附孔将可伸缩压块4吸附于输送皮带上，可伸缩压块带动金属丝将贴紧电池片正面焊带，并将焊带固定在电池片上，电池片被多根带隔热涂层（teflon涂层）的金属丝2紧紧压住，焊接平整牢固，不传热，电池片受力均匀，不会受到破坏。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。