一种电池片丝网印刷装置、方法及叠瓦组件的加工工艺与流程

1.本技术涉及光伏电池制备技术领域，具体而言，涉及一种电池片丝网印刷装置、方法及叠瓦组件的加工工艺。


背景技术：

2.光伏组件吸收太阳光，通过光电效应或者光化学效应将太阳辐射能直接或间接转换成电能。光伏组件的加工工艺是太阳能产业链的重要组成部分，将易碎的太阳能电池片封装起来，使其在恶劣的户外条件下能够可靠运行。为了提高单位面积内太阳光的利用率，可以采用叠瓦技术将电池小片组合在一起形成叠瓦组件。叠瓦组件的加工工艺是将整片太阳能电池片切割成若干小片的电池片，再将一致性较好的电池片的部分区域重叠并粘合在一起，再封装起来。叠瓦组件的电池片的正面边缘具有正面主栅线，背面相对应的边缘具有背面主栅线，两片电池片以叠瓦形式搭接时，一片电池片的正面主栅线与另一片电池片的背面主栅线叠置并通过胶线粘接，保证实现片间电流传导。在叠瓦组件的加工工艺中，通常先将各电池片的主栅线(正面主栅线或背面主栅线)上涂覆胶液形成胶线，再叠置粘接。
3.目前一般是采用如图1所示的丝网印刷装置10同时对多块电池片01丝印胶线，该丝网印刷装置10包括丝印平台11，各电池片01按照相同的方位平铺于丝印平台11上，各电池片01的主栅线02相互平行，且相对于丝印平台11的中心线偏置。在电池片01上覆盖丝印网版12，丝印网版12刚好覆盖所有电池片01，丝印网版12的结构如图2所示，其上具有与主栅线02相对应的网孔线13，网孔线13相对于丝印网版12的中心线偏置，同样相对于丝印平台11的中心线偏置。在利用该丝网印刷装置10对电池片01的主栅线02进行丝印胶线时，先在丝印网版12上提前涂覆胶液，利用丝印网版12上垂直于网孔线13的刮刀14抵住丝印网版12，并沿网孔线13的方向刮动胶液，从而使胶液通过网孔线13上的网孔印刷于主栅线02上形成胶线。
4.这种采用网孔线相对于中心线偏置的丝印网版的印刷方式具有以下问题：主栅线/网孔线整体相对于丝印网版的中心线向一侧偏置，印刷时丝印网版对主栅线的压力不一致，导致两侧印刷效果差异大，印刷出的胶线重量差异过大，胶重不均匀程度严重；电池片的主栅线相对于丝印网版中心线偏置，丝印网版局部悬空，丝印网版有爆裂风险，丝印网版对电池片的压力不均，电池片有隐裂风险，无法适应电池片薄片化降本趋势。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种电池片丝网印刷装置、方法及叠瓦组件的加工工艺，丝印时丝印网版中心线两侧的网孔线所受到的张力均匀，印刷出的胶线重量均匀；电池片受力均匀，有效降低丝印网版爆裂风险和电池片隐裂风险，适应电池片薄片化降本趋势。
6.第一方面，本技术实施例提供了一种电池片丝网印刷装置，其包括丝印平台和设置于丝印平台上的丝印网版，丝印网版具有若干条平行设置的网孔线，所有网孔线相对于
丝印网版同向的中心线对称设置，丝印网版上还设置有刮刀，刮刀被配置成能够垂直抵持于若干条相对于中心线对称设置的网孔线，且能够沿网孔线的方向刮动。
7.在上述实现过程中，丝印网版上的网孔线相对于丝印网版的中心线对称，根据网孔线对应布置电池片，使丝印网版覆盖所有电池片，电池片的主栅线也相对于丝印网版的中心线对称。在使用网孔线对称布置的丝印网版对电池片进行丝网印刷时，主栅线/网孔线由原始的整体相对于丝印网版的中心线向一侧偏置改为对称设置，网孔线(即丝印网孔区域)印刷由原始的向一侧偏置印刷变为居中印刷。在利用刮刀对丝印网版均匀施力印刷时，电池片的主栅线托住丝印网版的网孔线，丝印网版的其余区域处于悬空状态，丝印网版中心线两侧的网孔线所受到的张力更均匀，避免丝印网版受到不平衡张力导致的丝印网版爆裂风险，印刷出的胶线重量也更加均匀，有效解决了印刷出的中心线两侧的胶重差异过大的问题；网孔线相对于丝印网版的中心线居中对称布置，电池片随之也居中摆放，电池片受力均匀，有效降低电池片隐裂风险，适应电池片薄片化降本趋势。
8.在一种可能的实现方式中，网孔线的数目为3
‑
10条；和/或，任意相邻两条网孔线之间的距离相等。
9.在上述实现过程中，网孔线相对于丝印网版的中心线对称且均匀布置，相应的，电池片也对称、均匀布置，印刷出的胶线重量更加均匀，进一步降低丝印网版爆裂风险和电池片隐裂风险。
10.在一种可能的实现方式中，所有网孔线相对于刮刀同向的中心线对称设置，刮刀超出最外侧网孔线的距离≥15mm，和/或，丝印网版位于丝印平台的中央，且丝印网版的中心线与丝印平台同向的中心线重合。
11.在上述实现过程中，刮刀相对于丝印网版的中心线对称设置，保证对丝印网版，尤其是网孔线区域的施力均匀且平衡，而且适当增加刮刀长度，使其超出最外侧网孔线一定距离，用于提升丝印时丝印网版所受张力均匀性，降低丝印网版的爆裂风险。丝印网版相对于丝印平台居中设置，可保证丝印胶线均匀性。
12.第二方面，本技术实施例提供了一种基于第一方面提供的电池片丝网印刷装置的电池片丝网印刷方法，其用于同时在若干片电池片的主栅线上印刷胶线，电池片丝网印刷方法包括以下步骤：
13.将若干片电池片排布于丝印平台上，再在电池片上平铺覆盖丝印网版，且每片电池片的主栅线与一条网孔线相对应，所有电池片的主栅线相对于丝印网版的中心线对称；
14.在涂覆有胶液的丝印网版上抵持设置刮刀，使刮刀垂直于网孔线且抵持所有对应主栅线的网孔线；
15.使刮刀抵持丝印网版沿网孔线的方向刮动，直至胶液透过网孔线并印刷于对应的主栅线上形成胶线。
16.在上述实现过程中，网孔线相对于丝印网版的中心线对称设置，托住丝印网版的电池片的主栅线也相对于该中心线居中对称分布。在使刮刀抵持丝印网版刮动时，保证所有网孔线所受到的张力均匀，避免丝印网版受到不平衡张力导致的丝印网版爆裂风险，印刷出的胶线重量均匀，有效降低电池片隐裂风险，适应电池片薄片化降本趋势。
17.在一种可能的实现方式中，电池片的数目为3
‑
10片，任意相邻两条主栅线之间的距离相等，所有电池片的主栅线对应丝印网版上连续排列的网孔线。
18.在上述实现过程中，根据需求一次可对3
‑
10片电池片进行印刷，主栅线相对于丝印网版的中心线对称且连续均匀分步，保证丝印网格和电池片受力均匀。
19.在一种可能的实现方式中，网孔线在电池片上的投影位于相对应的主栅线内，且网孔线的投影端部距离相对应的主栅线同端端部的距离为1
‑
1.5mm。
20.在上述实现过程中，保证印刷出的胶线在对应电池片的主栅线上，主栅线上的胶线的端部距离该主栅线的同端端部的距离为1
‑
1.5mm。
21.在一种可能的实现方式中，所有主栅线相对于刮刀同向的中心线对称设置，刮刀超出最外侧主栅线的距离≥15mm。
22.在上述实现过程中，刮刀按照特定方式布置，且增加刮刀长度，使其超出最外侧主栅线一定距离，用于提升印刷时电池片所受压力的均匀性，降低电池片隐裂风险。
23.在一种可能的实现方式中，丝印网版覆盖所有的电池片，且丝印网版边沿距离最近的电池片边沿为5
‑
30mm。
24.在上述实现过程中，保证丝印网版对所有电池片压力的均匀性。
25.在一种可能的实现方式中，刮刀采用恒压气缸驱动，和/或，刮刀对丝印网版的压力为0.06
‑
0.1mpa。
26.在上述实现过程中，刮刀采用恒压气缸方式驱动，用以稳定刮刀对丝印网版的作用力，从而使丝印网版张力在印刷始终都均匀分布，保证印刷出的胶线沿其长度方向(刮动方向)均匀分布。
27.第三方面，本技术实施例提供了一种叠瓦组件的加工工艺，其包括以下步骤：
28.按照第二方面提供的电池片丝网印刷方法对若干片电池片的主栅线进行施胶以形成胶线，再将各片电池片以叠瓦形式搭接并通过胶线粘接在一起。
29.在上述实现过程中，对电池片的电池片丝网印刷装置，施胶均匀，隐裂风险降低，保证叠瓦组件的电池片之间的粘接效果和成品率。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术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技术的某些实施例，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。
31.图1为采用现有技术中的丝网印刷装置对电池片丝印胶线时的结构示意图；
32.图2为图1中的丝印网版的结构示意图；
33.图3为采用本技术第一实施例提供的一种电池片丝网印刷对电池片丝印胶线时的结构示意图；
34.图4为图3中的丝印网版的结构示意图；
35.图5为采用本技术第二实施例提供的一种电池片丝网印刷对电池片丝印胶线时的结构示意图。
36.图标：01
‑
电池片；02
‑
主栅线；10
‑
丝网印刷装置；11
‑
丝印平台；12
‑
丝印网版；13
‑
网孔线；14
‑
刮刀；100
‑
电池片丝网印刷装置；110
‑
丝印平台；120
‑
丝印网版；121
‑
网孔线；130
‑
刮刀；200
‑
电池片丝网印刷装置；210
‑
丝印平台；220
‑
丝印网版；221
‑
网孔线；230
‑
刮
刀。
具体实施方式
37.申请人在实现本技术的过程中发现：当前的叠瓦光伏组件加工工艺通常采用eva胶膜对电池片进行封装，封装工艺由电池片检测、电池片印刷胶线、电池片叠片、组件层叠、组件层压、安装边框、安装接线盒、成品测试和包装入库等多道工序构成。近几年为了减少银浆使用，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，电池片上的栅线越做越细，现有的印刷工艺印刷出胶线效果与单耗均匀性无法满足质量要求，存在虚印、胶点缺失等问题，影响产品质量。
38.由于叠瓦光伏组件的电池片的主栅线设置于边缘，具体为电池片正面的一长边边缘和背面的另一长边边缘，两片电池片以叠瓦形式搭接时，一片电池片正面的主栅线与另一片电池片背面的主栅线叠置并通过胶线粘接，因此，需要提前对电池片正面和/或背面的主栅线印刷胶线。如图1所示，为了同时对多片这种主栅线02偏置的电池片01的印刷胶线，需要利用丝印网版12，为了尽可能多的印刷电池片01，常规做法是将电池片01尽可能铺满整个丝印平台11，再在电池片01上设置能够刚好覆盖所有电池片01的丝印网版12，常规丝印网版12的网孔线13相对于中心线偏置。在电池片01上印刷胶线过程中，丝印网版12与主栅线02通过刮刀14来回刮动进行胶线印刷，胶点印刷效果主要由刮刀深度以及丝印网版间距控制。但采用该丝网印刷装置10对电池片01丝印胶线主要存在以下缺点：丝印网孔线13整体向一侧偏置，胶线受网版张力不均，造成左右两侧印刷出的胶线重量差异过大，胶重不均匀程度严重；丝印平台11中心线与丝印网版12中心线互相偏置，有效印刷区域的网版局部悬空，丝印网版12有爆裂风险。
39.因此，未来薄片化降本趋势下，对丝网印刷工艺制程要求再度提高，现有技术难以满足。申请人为了解决丝印网孔线两侧受网版张力不均、单组电池片印刷均匀性差等问题，探索出一种特殊的丝印网版及相应的丝网印刷装置。
40.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
41.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
42.因此，以下对在附图中提供的本技术实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
43.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
45.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
46.在本技术的描述中，还需要说明的是，“若干”是指数量为3或3以上的正整数。
47.第一实施例
48.请参看图3和图4，本实施例提供的一种电池片丝网印刷装置100，其包括丝印平台110和设置于丝印平台110上的丝印网版120，丝印网版120具有若干条平行设置的网孔线121，所有网孔线121相对于丝印网版120同向的中心线对称设置，丝印网版120上还设置有刮刀130，刮刀130被配置成能够垂直抵持于若干条相对于丝印网版120同向的中心线对称设置的网孔线121，且能够沿网孔线121的方向刮动。
49.本技术实施例的电池片丝网印刷装置100主要是用于印刷单片单面具有单条主栅线的电池片，在电池片的主栅线上印刷胶线，例如叠瓦组件的叠瓦电池片，该电池片的正面和背面的长边边缘均具有一条主栅线。丝印网版120上的每条网孔线121可以对应一片电池片的一条主栅线，即电池片设置于丝印平台110和丝印网版120之间，每条网孔线121在其对应电池片上的投影刚好位于对应的主栅线上。网孔线121是由若干网孔排列组成的线型区域，每个网孔均可以透过胶液形成胶点，所有胶点组成胶线。
50.为了保证刮刀130对丝印网版120施力的均匀性，本技术实施例中，丝印网版120位于丝印平台110的中央，刮刀130也沿中心沿对称设置。本实施例中，丝印网版120的中心线与丝印平台110同向的中心线重合，具体地，丝印网版120与网孔线121同向的中心线、丝印平台110与网孔线121同向的中心线重合；所有网孔线121相对于刮刀130同向的中心线对称设置，刮刀130与网孔线121同向的中心线也与上述两条中心线重合。
51.为了保证所有电池片受力均匀，所有电池片被丝印网版120完全覆盖；由于刮刀130的压力作用于主栅线，因此，只需要刮刀130能够抵压所有网孔线121，刮刀130超出最外侧网孔线121的距离≥15mm，而无需压住所有电池片的所有区域。
52.本技术实施例中，网孔线121的数目为3
‑
10条，即可以同时在3
‑
10片电池片印刷3
‑
10根胶线；且任意相邻两条网孔线121之间的距离相等，这样一来，同种规格的电池片可以按照相同方式(相同摆位、相同间距)布置于丝印平台110和丝印网版120之间，且每一条网格线对应一片电池片的一条主栅线。本实施例中，丝印网版120上具有6条网孔线121，每次可同时印刷6根胶线。
53.本实施例中的电池片丝网印刷装置100的丝印网版120居中放置于丝印平台110上，电池片随之摆放，丝印平台110的中心线与丝印网版120的中心线，刮刀130的中心线重合，印刷时中心线两侧的网孔线121所受到张力更均匀，能够有效解决印刷后两侧胶线重量不均匀问题，同时提高电池片受力均匀性，适用于薄片化，有效避免隐裂风险。相对于原始印刷6片同样规格电池片的丝印装置，本实施例适当扩大丝印网版120、增加刮刀130长度，可提升丝印胶线均匀性。
54.另外，本实施例还提供一种基于上述的电池片丝网印刷装置100的电池片丝网印刷方法，其用于同时在若干片电池片的主栅线上印刷胶线，即采用丝网印刷方式将胶线印
刷在电池片正面主栅线上。电池片丝网印刷方法包括以下步骤：
55.s1、通过ccd对电池片进行缺陷检测及定位，使用机器人将若干片经检合格的电池片精准地排布于丝印平台110上，再在电池片上平铺覆盖丝印网版120，且每片电池片的主栅线与一条网孔线121相对应，所有电池片的主栅线相对于丝印网版120的中心线对称。
56.本技术实施例中，电池片布置数量可根据需求而定，比如电池片的数目为3
‑
10片，只需要满足主栅线相对于丝印网版120的中心线对称，比如中心线每侧的网孔线121分别对应设置一片电池片，也可以间隔一条网孔线121对应设置一片电池片。本实施例中，任意相邻两条主栅线之间的距离相等，所有电池片的主栅线对应丝印网版120上连续排列的网孔线121。
57.本技术实施例中，网孔线121在电池片上的投影位于相对应的主栅线内，且网孔线121的投影端部距离相对应的主栅线同端端部的距离为1
‑
1.5mm，本实施例中，距离为1.25mm。
58.本技术实施例中，丝印网版120覆盖所有的电池片，且丝印网版120边沿距离最近的电池片边沿为5
‑
30mm。
59.s2、在对应主栅线的网孔线121上涂覆有胶液的丝印网版120上抵持设置刮刀130，使刮刀130垂直于网孔线121且抵持所有涂覆有胶液的网孔线121，所有主栅线相对于刮刀130同向的中心线对称设置，刮刀130超出最外侧主栅线的距离≥15mm。
60.本技术实施例中，胶液可以为导电胶水或非导电胶水，胶液为有机硅体系、环氧树脂体系或丙烯酸体系胶水。
61.本技术实施例中，在使用胶水前，先提前取出冷藏胶水回温待用；再将回温好的胶水挤到丝印网版120中，均匀覆盖丝印网版120的网孔线121后称取丝印胶重；确认胶重合格后，电池片上料，即进行步骤s1。
62.s3、使刮刀130抵持丝印网版120沿网孔线121的方向刮动，直至胶液透过网孔线121并印刷于对应的主栅线上形成胶线，完成施胶，主栅线上的胶线的端部距离该主栅线的同端端部的距离为1.25mm。
63.本技术实施例中，刮刀130只需要能够垂直抵持于对应电池片的网孔线121即可，这些网孔线121可以是所有的网孔线121，也可以是其中部分数量的、相对于丝印网版120同向的中心线对称设置的网孔线121。本实施例中，刮刀130垂直抵持于所有的网孔线121。
64.本实施例中，刮刀130采用恒压气缸驱动，刮刀130对丝印网版120的压力为0.06
‑
0.1mpa。
65.本实施例中，在施胶后增加监测装置，用于监测施胶质量。能够对缺胶、印刷偏移、印刷胶水重量、胶水形貌尺寸进行监测与分析，并根据监测结果进行分析处理。
66.另外，本实施例提供了一种叠瓦组件的加工工艺，其包括以下步骤：
67.按照上述的电池片丝网印刷方法对若干片电池片正面的主栅线进行施胶以形成胶线，再将各片电池片以叠瓦形式搭接并通过胶线粘接在一起，具体是将多个电池片首尾两端通过串联、并联或串并联结合的方式形成光伏组件的基本结构单元，随后经过组件层压、封框、接线等步骤形成叠瓦组件。
68.第二实施例
69.请参看图5，本实施例提供的一种电池片丝网印刷装置200，其结构与第一实施例
的结构大致相同，包括丝印平台210和设置于丝印平台210上的丝印网版220，丝印网版220具有若干条平行设置的网孔线221，所有网孔线221相对于丝印网版220同向的中心线对称设置，丝印网版220上还设置有刮刀230，刮刀230被配置成能够垂直抵持于若干条相对于丝印网版220同向的中心线对称设置的网孔线221，且能够沿网孔线221的方向刮动。
70.本实施例中，丝印网版220上具有5条网孔线221，中间的网孔线221刚好位于丝印网版220的中心线上。每条网孔线221对应一片电池片的主栅线。相应的，丝印平台210、丝印网版220和刮刀230的规格进行了相应的调整，以满足实际使用需求。
71.综上所述，本技术实施例的丝印时丝印网版中心线两侧的网孔线所受到的张力均匀，印刷出的胶线重量均匀；电池片受力均匀，有效降低丝印网版爆裂风险和电池片隐裂风险，适应电池片薄片化降本趋势。
72.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。