光伏电池片、焊带固定方法、成品组件及其制备方法与流程

本申请涉及光伏电池技术领域，具体而言，涉及光伏电池片、焊带固定方法、成品组件及其制备方法。

背景技术：

光伏组件通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能。光伏组件加工工艺是太阳能产业链的重要组成部分，通过将一片一片易碎的太阳能电池片封装，使其可在恶劣的户外条件下可靠运行。

当前主流的光伏组件加工工艺采用的封装eva胶膜封装，它由电池片检测、电池片串焊、组件层叠、组件层压、安装边框、安装接线盒、检测测试和包装入库等多道工序构成。

请参阅图1，在电池片串焊环节，主要是通过串焊机进行焊机成串，其主要流程及原理如下：

第一步：电池片上料；

第二步：通过ccd对电池片进行缺陷检测及定位；

第三步：通过焊带处理系统将涂覆助焊剂的焊带等距且精确的摆放在皮带上；

第四步：通过机器人将定位后的电池片精确的放在焊带上面，保证焊带与电池片主栅线一一对应；

第五步：通过焊带处理系统将涂覆助焊剂的焊带等距且精确的摆放电池片正面；

第六步：通过弹性压针机构压住焊带，防止皮带步进及焊接过程中出现偏移；

第七步：通过红外灯管对已经铺设焊带的电池串进行焊接；

第八步：对焊接后的电池串进行质量检测。

但是，上述采用红外灯管进行高温焊接形成合金化连接的方式存在以下问题：

1、红外灯管焊接过程温度较高，且波动较大，对于异质结等对高温敏感的电池难以稳定焊接；

2、随着电池片薄片化趋势，此红外焊接方式隐裂风险增大，产线制程良率势必降低；

3、近几年为了减少银浆来降低电池片成本、同时为了提高光伏电池片的有效发电面积，光伏电池片上的栅线与焊盘都越做越细，现有串焊工艺焊带与栅线精度无法满足质量要求，存在露白、虚焊等问题，影响产品质量。

技术实现要素：

本申请提供了一种光伏电池片、焊带固定方法、成品组件及其制备方法，其能够提高电池串的成品率。

本申请的实施例是这样实现的：

在第一方面，本申请示例提供了一种光伏电池片的焊带固定方法，其包括：

在光伏电池片的表面设置长度为0.1mm～220mm的第一胶线，将焊带通过第一胶线粘接于光伏电池片表面，焊带和第一胶线交叉布置，且焊带搭接于至少部分栅线，使第一胶线固化。

在上述技术方案中，本申请的焊带通过第一胶线固定于光伏电池片表面，由于第一胶线具有一定长度，相较于点固定，焊带的铺设精度窗口相对更大，焊带和光伏电池片的连接失效风险更低。同时，本申请的胶线粘接技术适用于异质结及厚度较薄的光伏电池片。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述焊带沿第一预设方向布置，第一胶线设置于光伏电池片沿第一预设方向的两端和/或中部。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，上述光伏电池片具有第二预设方向，光伏电池片表面具有多个沿第二预设方向的细栅线，且光伏电池片无主栅线。

在上述示例中，本申请采用的光伏电池片可以不需要印刷主栅线，而采用焊带分别搭接于细栅线，起到导流的作用，从而节省银浆，降低成本。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第三种可能的示例中，上述每根焊带通过1～30个第一胶线粘接于光伏电池表面。

可选地，至少一个第一胶线横跨至少两根焊带。

可选地，横跨至少两根焊带的第一胶线长度为3～220mm。

可选地，焊带的熔点≤150℃。

在上述示例中，每根焊带可通过一个或多个第一胶线粘接于光伏电池表面。

同时，部分第一胶线可横跨多根焊带从而使得多根焊带通过一个第一胶线固定。

当焊带的熔点≤150℃时，在后续将光伏组件层压得到层压件的过程中，焊带可以与至少部分细栅线形成合金化连接，使制得的光伏电池成品组件的电池转化效率提高。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的示例中，上述光伏电池片的表面具有设置栅线的栅线区和无栅线的空白区，第一胶线设置于空白区。

在上述示例中，将第一胶线设置于空白区，从而避开栅线，使得焊带能够在栅线区与栅线充分接触，起到汇流的作用。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第五种可能的示例中，上述第一胶线包括透明胶和/或非透明胶。

可选地，第一胶线的材质包括有机硅胶、环氧树脂胶和丙烯酸胶中的任意一种或多种。

可选地，第一胶线采用加热的方法固化。

可选地，第一胶线的固化温度为50～300℃。

在上述示例中，透明胶能够透过太阳光，有利于光伏电池片充分被太阳光照射，提高电池转化效率。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第六种可能的示例中，上述焊带于光伏电池片一侧伸出，光伏电池片在焊带伸出的一侧的边缘设置有缓冲层。

可选地，缓冲层为间隔设置的长度为0.1mm～220mm的第二胶线。

可选地，第二胶线包括透明胶和/或非透明胶。

可选地，第二胶线的材质包括有机硅胶、环氧树脂胶和丙烯酸胶中的任意一种或多种。

可选地，第二胶线的固化温度为50～300℃。

在上述示例中，缓冲层能够缓解焊带施加在光伏电池片边缘的压力，以使压力向电池片中间区域传到，提高了光伏电池片的抗隐裂能力。

第二方面，本申请示例提供了一种光伏电池片，其根据上述的光伏电池片的焊带固定方法制得。

可选地，光伏电池片包括9～30个焊带。

在上述技术方案中，本申请的光伏电池片的焊带通过第一胶线直接粘接于光伏电池片主体表面。本申请的光伏电池片具有较低的产品失效风险。

第三方面，本申请示例提供了一种光伏电池成品组件的制备方法，其包括：先根据上述的光伏电池片的焊带固定方法制得光伏电池片，将多个光伏电池片串联得到电池串，将多个电池串联和/或并联得到光伏组件，将光伏组件层压得到层压件，将层压件制成光伏电池成品组件。

可选地，焊带在层压过程中与至少部分栅线形成合金化连接。

可选地，层压的温度为100～160℃，层压的压力为-110～0kpa。

在上述技术方案中，本申请的光伏电池成品组件的制备方法简便，并且在层压过程中，能够使得焊带进一步与栅线连接导通，使制得的光伏电池成品组件的光电转化效率提高。

第四方面，本申请示例提供了一种光伏电池成品组件，其根据上述的光伏电池成品组件的制备方法制得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为采用红外灯管焊接焊带得到的光伏电池片；

图2为本申请实施例的第一种光伏电池片的基片的结构示意图；

图3为本申请实施例的光伏电池片的结构示意图；

图4为本申请实施例的第二种光伏电池片的基片的结构示意图；

图5为本申请实施例的光伏电池片的第一种焊带粘接示意图；

图6为本申请实施例的光伏电池片的第二种焊带粘接示意图；

图7为本申请实施例的光伏电池片的第三种焊带粘接示意图；

图8为本申请实施例的光伏电池片的第四种焊带粘接示意图；

图9为本申请实施例的光伏电池片的第五种焊带粘接示意图；

图10为本申请实施例的光伏电池片的第六种焊带粘接示意图；

图11为本申请实施例的光伏电池片的第七种焊带粘接示意图；

图12为本申请实施例的光伏电池片的第八种焊带粘接示意图；

图13为本申请实施例的电池串的结构示意图；

图14为本申请实施例的光伏电池成品组件的结构示意图；

图15为本申请试验例1无主栅线的光伏电池片的照片；

图16为本申请试验例1粘接焊带后的光伏电池片的照片；

图17为本申请试验例1的层压件的照片；

图18为本申请试验例1的层压件的el测试图片；

图19为本申请试验例1的层压件的iv测试曲线图；

图20本申请对比例1的光伏电池片制成的层压件的el测试图片。

图标：10-光伏电池片；11-第一预设方向；12-第二预设方向；100-细栅线；200-主栅线；300-第一胶线；400-焊带；500-第二胶线；20-成品组件；600-电池串。

具体实施方式

下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下针对本申请实施例的光伏电池片、焊带固定方法、成品组件及其制备方法进行具体说明：

本申请提供一种光伏电池片的焊带固定方法，其包括：

在光伏电池片的表面设置长度为0.1mm～220mm的第一胶线，将焊带通过第一胶线粘接于光伏电池片表面，焊带和第一胶线交叉布置，且焊带搭接于至少部分栅线，使第一胶线固化。

本申请的焊带通过第一胶线固定于光伏电池片表面，相较于红外灯管焊接固定方式，本申请的固定方法只需要较低的胶线固化温度，或在常温下进行固定，适用于异质结等对高温较为敏感的光伏电池片。

同时，红外灯管焊接固定方式对于较薄的光伏电池片具有较大的隐裂风险，采用红外灯管焊接固定方式焊接较薄的光伏电池片的良品率降低。而本申请的胶线粘接技术能够避免或降低红外灯管焊接固定方式的隐裂风险，适用于较薄的光伏电池片。

并且，本申请的第一胶线具有一定长度，相较于点固定的方式，焊带的铺设精度窗口相对更大，对焊带铺设精度要求更低，且焊带和光伏电池片的连接失效风险更低，能够有效解决或改善露白、虚焊等问题。

需要说明的是，第一胶线与焊带交叉布置可以形成锐角或直角。当第一胶线与焊带交叉布置形成直角时，第一胶线与焊带垂直布置，此时焊带的铺设精度窗口最大。

其中，第一胶线为采用胶黏剂在光伏电池片的表面形成的线段。

第一胶线包括透明胶和/或非透明胶。

可选地，第一胶线为透明胶。

其中，透明胶能够透过太阳光，有利于光伏电池片充分被太阳光照射，提高电池转化效率。而采用非透明胶时，设置第一胶线的位置的光伏电池片不能接受到太阳光的照射，可能会在一定程度减少光电转化面积，但是设置第一胶线的面积占光伏电池片的表面的面积的比例很少，即使使用非透明胶，其对光伏电池片的转化效率影响较小。

可选地，第一胶线的材质包括有机硅胶、环氧树脂胶和丙烯酸胶中的任意一种或多种。

在本申请的一种实施方式中，第一胶线可以为透明的有机硅胶。在本申请的其他一些实施方式中，第一胶线还可以为透明的环氧树脂胶、透明的环丙烯酸胶或其他一些不透明胶。

需要说明的是，一般情况下，透明胶大多数都是非导电胶，而导电胶基本上都是非透明胶。

同时，光伏电池片的表面具有设置栅线的栅线区和没有栅线的空白区。

当第一胶线为非导电胶时，为了避免第一胶线影响到焊带和栅线的搭接，第一胶线设置于没有栅线的空白区；当第一胶线为导电胶时，第一胶线可以设置于栅线区和空白区。

本申请并不限定第一胶线设置于光伏电池片的方法。

可选地，第一胶线采用印刷或点胶工艺进行施胶。

使第一胶线固化的方式包括加热固化或常温风干固化，具体方式根据选择的具体的胶黏剂决定。

可选地，第一胶线的固化温度为50～300℃。

请参阅图2和3，光伏电池片10具有相互垂直的第一预设方向11和第二预设方向12，光伏电池片10表面设置有多根细栅线100和主栅线200。其中，多根细栅线100沿第二预设方向12布置，主栅线200沿第一预设方向11布置，并将多根细栅线100汇流，焊带400通过第一胶线300沿第一预设方向11粘接于光伏电池片10表面，搭接于主栅线200上。

请参阅图3和4，光伏电池片10具有相互垂直的第一预设方向11和第二预设方向12，光伏电池片10表面只设置有多根细栅线100，而无主栅线200。其中，多根细栅线100沿第二预设方向12布置，焊带400通过第一胶线300沿第一预设方向11粘接于光伏电池片10表面，搭接于多根细栅上。

采用本申请的光伏电池片的焊带固定方法，焊带400能够分别搭接于大部分细栅线100，起到导流的作用，从而不需要印刷主栅线200，节省银浆，降光伏电池片10的制备成本。

可选地，每个光伏电池片10上粘接的焊带400的数量为5～100个。

可选地，每个光伏电池片10上粘接的多根焊带400平行设置。

可选地，焊带400为圆形焊带400、长方形焊带400或异形焊带400。

可选地，焊带400为直径为0.1～0.35mm的圆形焊带400。

需要说明的是，本申请并不限定焊带400的具体材质和类型，如果采用低温焊带400粘接于光伏电池片10表面，在后续将光伏组件层压得到层压件的过程中，焊带400可以与至少部分细栅线100形成合金化连接，使制得的光伏电池成品组件20的电池转化效率提高。

可选地，焊带400的熔点≤150℃。

每根焊带400可通过1～30个第一胶线300粘接于光伏电池片10表面。

本申请的光伏电池片的焊带固定方法并不限定第一胶线300的位置，第一胶线300可以设置于光伏电池片10沿第一预设方向11的两端和/或中部。

请参阅图5，光伏电池片10沿第一预设方向11的两端均设置有一根第一胶线300，多根焊带400通过两根第一胶线300粘接于光伏电池片10表面。

请参阅图6，光伏电池片10沿第一预设方向11的中部设置有一根第一胶线300，多根焊带400通过一根第一胶线300粘接于光伏电池片10表面。

请参阅图7，光伏电池片10沿第一预设方向11的两端和中部均设置有一根第一胶线300，多根焊带400通过三根第一胶线300粘接于光伏电池片10表面。

每根第一胶线300可以只粘接一根焊带400或同时粘接多根焊带400。

请参阅图6和7，沿第二预设方向12，每个第一胶线300横跨并粘接所有焊带400(七根焊带400)。

请参阅图8，沿第二预设方向12，部分第一胶线300横跨并粘接两个焊带400，部分第一胶线300横跨并粘接三个焊带400。

请参阅图9，沿第二预设方向12，部分第一胶线300横跨并粘接两个焊带400，部分第一胶线300只粘接一个焊带400。

请参阅图10，所有第一胶线300只粘接一个焊带400。

可选地，至少一个第一胶线300横跨并粘接至少两个焊带400。

在一定范围内，第一胶线300的长度越长，焊带400放置精度要求越低。

当第一胶线300只粘接一个焊带400时，第一胶线300的长度为0.1～3mm；

当第一胶线300横跨并粘接至少两个焊带400时，第一胶线300的长度为3～220mm，每个第一胶线300可以横跨并粘接2～30根焊带400。

第一胶线300的端部与其最近的焊带400的边缘的距离为0.1～50mm。第一胶线300的端部是指沿第二预设方向12的端部。

即，若第一胶线300只粘接一根焊带400时，沿第二预设方向12，第一胶线300的边缘超出焊带400的距离为0.1～50mm；若第一胶线300横跨并粘接至少两根焊带400时，沿第二预设方向12，第一胶线300的边缘超出最外侧焊带400的距离为0.1～50mm。

请参阅图11，焊带400于光伏电池片10一侧伸出，光伏电池片10在焊带400伸出的一侧的边缘设置有缓冲层。

缓冲层能够缓解焊带400施加在光伏电池片10边缘的压力，以使压力向电池片中间区域传到，提高了光伏电池片10的抗隐裂能力。

请参阅图11和12，第二胶线500也和第一胶线300一样，可以只粘接一根焊带400，也可以横跨并焊接至少两根焊带400。

可选地，第二胶线500与焊带400交叉布置；

可选地，第二胶线500与焊带400垂直布置。

第二胶线500包括透明胶和/或非透明胶。

可选地，第二胶线500为透明胶。

可选地，第二胶线500的材质包括有机硅胶、环氧树脂胶和丙烯酸胶中的任意一种或多种。

在本申请的一种实施方式中，第二胶线500可以为透明的有机硅胶。在本申请的其他一些实施方式中，第二胶线500还可以为透明的环氧树脂胶、透明的环丙烯酸胶或其他一些不透明胶。

当第二胶线500为非导电胶时，为了避免第二胶线500影响到焊带400和栅线的搭件，第二胶线500设置于没有栅线的空白区；当第二胶线500为导电胶时，第二胶线500可以设置于栅线区和空白区。

当第二胶线500只粘接一个焊带400时，第二胶线500的长度为0.1～3mm；

当第二胶线500横跨并粘接至少两个焊带400时，第二胶线500的长度为3～220mm，每个第二胶线500可以横跨并粘接2～30根焊带400。

第二胶线500的端部与其最近的焊带400的边缘的距离为0.1～50mm。第二胶线500的端部是指沿第二预设方向12的端部。

可选地，第二胶线500采用印刷或点胶工艺进行施胶。

第一胶线300和第二胶线500可以同时施胶或分开施胶，如果是分开施胶，第一胶线300和第二胶线500的施胶顺序可以交换。

无论是同时施胶或分开施胶，在施完胶胶后，监测施胶质量，包括对缺胶、印刷偏移、印刷胶水重量、胶水形貌尺寸进行监测与分析。

同样地，铺设完焊带400后，监测焊带400铺设质量，包括对导电带铺设位置精度、露白、虚粘、与胶线相对位置等数据进行监测与分析。

本申请还提供一种光伏电池片10，其根据上述的光伏电池片的焊带固定方法制得。

本申请的光伏电池片10包括基片和粘接于基片表面的焊带400。

可选地，光伏电池片包括9～30个焊带。

可选地，基片可以是单面电池或双面电池。

请参阅图13和图14，本申请还提供一种光伏电池成品组件20的制备方法，其包括：先根据上述的光伏电池片的焊带固定方法制得光伏电池片10，将多个光伏电池片10串联得到电池串600，将多个电池串600进行排版，并将多个电池串600联和/或并联得到光伏组件，对光伏组件进行el\vi缺陷检测，然后将检测后的光伏组件层压得到层压件，将层压件经过组框、安装接线盒、测试分档等工序制成光伏电池成品组件20。

可选地，焊带在层压过程中与至少部分栅线形成合金化连接。

可选地，层压的温度为100～160℃，层压的压力为-110～0kpa。

本申请还提供一种光伏电池成品组件20，其根据上述的光伏电池成品组件20的制备方法制得。

以下结合实施例对本申请的光伏电池片、焊带固定方法、成品组件及其制备方法作进一步的详细描述。

实施例1

本申请提供一种光伏电池片、焊带固定方法、成品组件及其制备方法，其包括以下步骤：

1、制备光伏电池片10

如图7所示的方式在基片表面印刷3根丙烯酸第一胶线，然后如图7所示的方式在基片上粘接7根熔点为128℃的焊带400，在195℃下固化第一胶线300，制得光伏电池片10。

2、制备光伏电池成品组件20

将11个光伏电池片10串联得到电池串600，将6个电池串600进行排版，并将多个电池串600联得到光伏组件，对光伏组件进行el\vi缺陷检测，然后将检测后的光伏组件层压得到层压件，将层压件经过组框、安装接线盒、测试分档等工序制成光伏电池成品组件20。

实施例2

本申请提供一种光伏电池片、焊带固定方法、成品组件及其制备方法，其包括以下步骤：

1、制备光伏电池片10

如图8所示的方式在基片表面印刷6根丙烯酸第一胶线，然后如图8所示的方式在基片上粘接7根熔点为128℃的焊带400，在195℃下固化第一胶线300，制得光伏电池片10。

2、制备光伏电池成品组件20

将11个光伏电池片10串联得到电池串600，将6个电池串600进行排版，并将多个电池串600串并联得到光伏组件，对光伏组件进行el\vi缺陷检测，然后将检测后的光伏组件层压得到层压件，将层压件经过组框、安装接线盒、测试分档等工序制成光伏电池成品组件20。

实施例3

本申请提供一种光伏电池片、焊带固定方法、成品组件及其制备方法，其包括以下步骤：

1、制备光伏电池片10

如图10所示的方式在基片表面印刷21根丙烯酸第一胶线，然后如图10所示的方式在基片上粘接7根熔点为128℃的焊带400，在195℃下固化第一胶线300，制得光伏电池片10。

2、制备光伏电池成品组件20

将11个光伏电池片10串联得到电池串600，将6个电池串600进行排版，并将多个电池串600串并联得到光伏组件，对光伏组件进行el\vi缺陷检测，然后将检测后的光伏组件层压得到层压件，将层压件经过组框、安装接线盒、测试分档等工序制成光伏电池成品组件20。

实施例4

本申请提供一种光伏电池片、焊带固定方法、成品组件及其制备方法，其包括以下步骤：

1、制备光伏电池片10

如图7所示的方式在基片表面印刷3根丙烯酸第一胶线，然后如图7所示的方式在基片上粘接7根熔点为183℃的焊带400，在195℃下固化第一胶线300，制得光伏电池片10。

2、制备光伏电池成品组件20

将11个光伏电池片10串联得到电池串600，将6个电池串600进行排版，并将多个电池串600串并联得到光伏组件，对光伏组件进行el\vi缺陷检测，然后将检测后的光伏组件层压得到层压件，将层压件经过组框、安装接线盒、测试分档等工序制成光伏电池成品组件20。

对比例1

1、制备光伏电池片10

如图2所示在基片表面放置焊带400，并将焊带400与主栅线200一一对应，通过红外灯管对已经铺设焊带400的基片进行焊接，制得光伏电池片10。

2、制备光伏电池成品组件20

将11个光伏电池片10串联得到电池串600，将6个电池串600进行排版，并将多个电池串600串并联得到光伏组件，对光伏组件进行el\vi缺陷检测，然后将检测后的光伏组件层压得到层压件，将层压件经过组框、安装接线盒、测试分档等工序制成光伏电池成品组件20。

试验例1

取如图15所示的无主栅线的光伏电池片，在其表面粘接焊带后如图16所示，将粘接焊带的光伏电池片经过层压后制得如图17所示的层压件，层压温度为145℃，层压压力为-20kpa。

将层压件经过el测试，测试结果如图18所示，整个光伏电池片明暗均匀，满足质量需求。

将层压件经过iv测试，测试结果如图19所示，其中a线为lffrout，b线为lffrouthy1，c线为lffrouthy2，d线为powerfront，曲线数据纵坐标电流、横坐标电压均有数值，功率曲线powerfront能够正常输出，说明这种工艺的层压件小样在太阳光照射下是可以发电的。

取对比例1制得的光伏电池片，并将其制成层压件，层压温度为145℃，层压压力为-20kpa，将对比例1的光伏电池片制得的层压件经过el测试，测试结果如图20所示。将图18和图20对比可知，本申请实施例的光伏电池片在电性能上与常规工艺相当，具有可行性。

综上所述，本申请提供一种光伏电池片、焊带固定方法、成品组件及其制备方法，本申请的焊带400通过第一胶线300固定于光伏电池片10表面，由于第一胶线300具有一定长度，相较于点固定，焊带400的铺设精度窗口相对更大，焊带400和光伏电池片10的连接失效风险更低。第二胶线500能够充当缓冲层，用于缓解焊带400施加在光伏电池片10边缘的压力，以使压力向电池片中间区域传到，提高了光伏电池片10的抗隐裂能力。同时，本申请的胶线粘接技术适用于异质结及厚度较薄的光伏电池片10。

以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。