一种电池片和太阳能叠瓦组件的制作方法

1.本实用新型涉及能源技术领域，具体而言，涉及一种电池片和太阳能叠瓦组件。


背景技术：

2.叠瓦技术作为一种独特的电池片连接技术，将光伏电池切成片之后，用特殊的专用导电胶材料将其粘接成串，每片切割过后的电池在组装时会有部分重叠，其充分利用了组件内的间隙。电池片采用前后叠片的方式连接，在传统技术的基础上提升电池片间的连接力，保障电池联接的可靠性，其表面没有金属栅线，电池片间也没有间隙，充分利用了组件表面可使用的面积，减少传统金属栅线的线损，因此，大幅提升了组件的转换效率。
3.当前叠瓦组件的主流工艺是使用导电胶粘剂互联切割后的电池片，导电胶主要由导电相和粘接相构成。其中导电相主要由贵金属组成，如纯银颗粒或银包铜、银包镍、银包玻璃等颗粒，其用于在太阳能电池片之间起到导电作用；粘接相主要由具有耐候性的高分子树脂类聚合物构成，通常根据粘接强度和耐候稳定性选择丙烯酸树脂、有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯等材料。
4.为了使导电胶粘接达到较低的接触电阻和较低的体积电阻率及高粘接，并且保持长期优良的耐候特性，一般导电胶厂家会通过导电相和粘接相的配方设计来完成，从而保证叠瓦组件在初始阶段环境侵蚀测试和长期户外实际应用下性能的稳定性。
5.现有技术中，叠瓦组件的电池片与电池片之间使用导电胶连接，但导电胶施胶工艺复杂，工艺控制难度大，且导电胶成分为有机材料，使用导电胶制作的组件的耐老化性能低于使用焊带焊接的组件。


技术实现要素：

6.本实用新型解决的问题是叠瓦组件导电胶的施胶工艺复杂，且耐老化性能差。
7.为解决上述问题中的至少一个方面，本实用新型首先提供一种电池片，包括本体，所述本体的正面和背面均设有多根主栅线和细栅线，所述细栅线用于收集电流并传输至所述主栅线，所述主栅线上设有焊接层。
8.可选地，所述焊接层通过电镀的方式覆盖于所述主栅线的表面。
9.可选地，所述焊接层为锡层。
10.可选地，所述电池片通过激光划片工艺制成多个电池切片单元。
11.可选地，所述电池切片单元的正面和背面均具有一根所述主栅线，位于所述电池切片单元的所述正面的所述主栅线与位于所述电池切片单元的所述背面的所述主栅线位置不对称。
12.可选地，所述电池切片单元的正面和背面均具有两根间隔设置的主栅线，位于所述电池切片单元的所述正面的两根所述主栅线与位于所述电池切片单元的所述背面的两根所述主栅线相互对称设置。
13.相对于现有技术，本实用新型中的电池片，在电池片加工时，直接在主栅线上设置
焊接层，使得后续各个电池切片单元相互连接时可通过焊接层直接进行焊接，取消导电胶和镀锡铜带的使用，不仅可以减少后续太阳能叠瓦组件的制作工序，简化太阳能叠瓦组件的加工工艺，还能减少导电胶、镀锡铜带等辅料的使用，增加太阳能叠瓦组件实际发电功率并能降低成本，又能确保叠瓦组件具有较佳的耐老化性能。
14.另外，本实用新型提供一种太阳能叠瓦组件，由根据如上所述的电池片分裂成的电池切片单元相互堆叠焊接制作而成。
15.相对于现有技术，本实用新型所述的太阳能叠瓦组件与上述电池片相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
16.可选地，至少包括两片所述电池切片单元，分别为第一电池切片单元和第二电池切片单元，所述第一电池切片单元的背面后端的主栅线上的焊接层与所述第二电池切片单元的正面前端的主栅线上的焊接层相互焊接。
17.可选地，所述第一电池切片单元的背面后端的主栅线上的焊接层与所述第二电池切片单元的正面前端的主栅线上的焊接层相互堆叠接触。
18.可选地，所述第一电池切片单元的背面的焊接层与所述第二电池切片单元的正面的焊接层相互堆叠接触处通过加热的方式融化后相互焊接。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例的电池片的结构图；
20.图2为本实用新型实施例的太阳能叠瓦组件的截面图；
21.图3为本实用新型另一实施例的电池片的结构图；
22.图4为本实用新型另一实施例的太阳能叠瓦组件的截面图；
23.图5为本实用新型实施例的太阳能叠瓦组件的结构图。
24.附图标记说明：
[0025]1‑
本体，2
‑
焊接层，3
‑
主栅线，4
‑
细栅线，6
‑
电池切片单元，61
‑
第一电池切片单元，62
‑
第二电池切片单元。
具体实施方式
[0026]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
[0027]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于产品正常使用时的方位或位置关系。
[0028]
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0029]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。本实用新型的实施例的附图中设置有坐标系xyz，其中x
轴的正向代表左方，x轴的反向代表右方，y轴的正向代表前方，y轴的反向代表后方，z轴的正向代表上方，z轴的反向代表下方。
[0030]
焊接是光伏组件制作过程中重要的一个环节，它通过高温使镀锡铜带表面的锡层融化并于电池片栅线位置处的银浆形成银锡合金层，从而将两片电池片正负极连接在一起；镀锡铜带作为电池片连接的“纽带”并起着传输电流的作用，它内部为韧性无氧铜，主要作用是将电池片表面收集的电流汇集并传输，铜表面覆一层锡，主要作用为焊接时与电池片表面形成新型合金层，将焊带与电池片固定在一起。
[0031]
当前常规组件基本为多主栅组件，每张电池片表面均有9～12根主栅线，以镀锡铜带通过焊接工艺将两片电池片连接，每块组件通常需要大量的镀锡铜带，尤其现有组件功率大幅度上升，500w/600w组件横空出世，电池片面积变大，组件面积变大，从而使得镀锡铜带用量激增。再有焊带的存在，使得电池片表面存在部分光被遮挡，电池片接收的光无法充分利用，限制了组件的实际发电。其次近些年的“降本增效”行动，电池组件的材料用量减少，电池片焊盘点越做越小，焊带直径越做越细，这将导致焊接“虚焊/过焊”，组件存在失效风险。
[0032]
因此本实用新型实施例提供了一种电池片，结合图1所示，包括本体1，所述本体1的正面和背面均设有多根主栅线3和细栅线4，所述细栅线4用于收集电流并传输至所述主栅线3，所述主栅线3上设有焊接层2。
[0033]
其中，在电池片制作时，本体1一次性一体成型制作而成，后续一体成型的本体1可以分裂成单独的电池切片单元6，以便后续制作太阳能叠瓦组件；一体成型的本体1上电池切片单元6的数量可以为两个、三个或以上，具体数量可根据设计和加工需要进行设置，本体1采用一体成型的设计，使得电池片的加工更加方便，且一次性制作出多个电池切片单元6，并一次性在这些电池切片单元6的主栅线3上完成焊接层2的设置，大大提高加工效率，且有助于加工工艺的品质管控。
[0034]
焊接层2设置在各个主栅线3的外表面，后续一个电池切片单元6的主栅线3上的焊接层2能与另一个电池切片单元6的主栅线3上的焊接层2通过焊接的方式直接连接；在制作电池片时，多个电池切片单元6依次连接，以便统一给各个主栅线3覆上焊接层2，能提高制作效率；焊接层2起到焊接的作用。
[0035]
每根主栅线3从本体1的左侧一端一直延伸至右侧一端，本体1上位于同一面的各个主栅线3相互平行；细栅线4与主栅线3相互垂直连接，主栅线3和细栅线4在本体1的正面和背面均分别连续印刷而成，后续电流导通时，细栅线4用于收集电流并将电流传输至主栅线3。
[0036]
焊接层2采用锡层制作，锡层的有害杂质少和焊接问题少，且锡层的流动性好，上锡均匀且快；锡层的焊点光亮、锡渣极少，可以降低产品成本，提高生产效益；焊接过程中，锡层不易受干扰，性能稳定，提高了焊接合格率，有助于提高后续太阳能叠瓦组件制作的合格率，及提高太阳能叠瓦组件的导电性能。
[0037]
本实施例中的电池片，在电池片加工时，直接在主栅线3上设置焊接层2，使得后续各个电池切片单元6相互连接时可通过焊接层2直接进行焊接，取消导电胶和镀锡铜带的使用，不仅可以减少后续太阳能叠瓦组件的制作工序，简化太阳能叠瓦组件的加工工艺，还能减少导电胶、镀锡铜带等辅料的使用，增加太阳能叠瓦组件实际发电功率并能降低成本，又
能确保叠瓦组件具有较佳的耐老化性能。
[0038]
可选地，所述焊接层2通过电镀的方式覆盖于所述主栅线3的表面。
[0039]
其中，主栅线3连接在本体1上，主栅线3的整个暴露在外的外表面被电镀覆锡，以确保导电效果；电镀的焊接层2稳定性好，耐腐蚀、抗变色能力强，锡层无毒、柔软，有很好的可焊性和延展性，锡层优良的延展性可使镀锡材料能加工成各种形状而不破坏锡层。
[0040]
本实施例中的电池片，焊接层2采用电镀的方式覆盖到主栅线3上，不仅加工简单易行，且加工出的锡层稳定性好，提高了后续太阳能叠瓦组件加工的合格率。
[0041]
可选地，所述主栅线3和所述细栅线4的成分为铜或银。
[0042]
其中，主栅线3和细栅线4采用铜材质，可以降低成本，主栅线3和细栅线4采用银材质，可以抬高太阳能叠瓦组件的发电功率，主栅线3和细栅线4具体材料的选择，可根据实际设计需要确定。
[0043]
可选地，结合图1所示，所述电池片通过激光划片工艺制成多个电池切片单元6，各所述电池切片单元6功能一致。
[0044]
其中，在电池片一次加工制作完成后，通过成熟的激光划片工艺将电池片分割成多个电池切片单元6，每个电池切片单元6的结构相同、功能相同，通用性好。
[0045]
可选地，结合图1所示，所述电池切片单元6的正面和背面均具有一根所述主栅线3，位于所述电池切片单元6的所述正面的所述主栅线3与位于所述电池切片单元6的所述背面的所述主栅线3位置不对称。
[0046]
其中，在电池切片单元6的正面的前端可设有一根主栅线3，则在电池切片单元6的背面的后端设置一根主栅线3，除此之外，在电池切片单元6的正面的后端设置一根主栅线3，则在电池切片单元6的背面的前端设置一根主栅线3；每个电池切片单元6的正面和背面都仅设置一根主栅线3，并且两根主栅线3的位置不对称，而是呈对角设置，即分别设置于正面、背面的两端。
[0047]
本实施例中的电池片，电池切片单元6采用在单侧设置单根主栅线3的设计，既可以减少材料的用量，也可以增加电池切片单元6正面的受光面积，提高电池片发电量。
[0048]
可选地，结合图3所示，所述电池切片单元6的正面和背面均具有两根间隔设置的主栅线3，位于所述电池切片单元6的所述正面的两根所述主栅线 3与位于所述电池切片单元6的所述背面的两根所述主栅线3相互对称设置。
[0049]
其中，两根主栅线3间隔设置，细栅线4设于两根主栅线3之间，主栅线3位于电池切片单元6的前后两端，且每根主栅线3从电池切片单元6的左侧一端一直延伸至右侧一端，电池切片单元6上位于同一面的两根主栅线3 相互平行；细栅线4与主栅线3相互垂直连接，主栅线3和细栅线4在电池切片单元6的正面和背面均分别连续印刷而成，后续电流导通时，细栅线4 用于收集电流并将电流传输至主栅线3。
[0050]
同一个电池切片单元6上位于正面的主栅线3与位于背面的主栅线3相互对称设置，同一个电池切片单元6上位于正面的细栅线4与位于背面的细栅线4相互对称设置，将电池切片单元6的栅线设计成正面、背面成对称的结构，不仅便于前期加工电池片，还可以提高后续叠瓦组件安装时的通用性。
[0051]
本实用新型实施例还提供了一种太阳能叠瓦组件，结合图5所示，由根据如上所述的电池片分裂成的电池切片单元6相互堆叠焊接制作而成。
[0052]
其中，细栅线4用于收集电流并传输到主栅线3，主栅线3上的焊接层2 起焊接作用，用于将两个电池切片单元6焊接在一起；电池片通过激光划片分裂得到电池切片单元6，两根主栅线3分别位于电池切片单元6的前后两端，组装太阳能叠瓦组件时，相邻两个电池切片单元6通过主栅线3上的焊接层2 相互焊接连接在一起。
[0053]
本实施例中的太阳能叠瓦组件，在电池片加工时，直接在各个电池切片焊接层5的主栅线3上设置焊接层2，使得后续各个电池切片焊接层5相互连接时可通过焊接层2直接进行焊接，取消导电胶和焊带的使用，不仅可以减少太阳能叠瓦组件的制作工序，简化太阳能叠瓦组件的加工工艺，还能减少导电胶、焊带等辅料的使用，既能降低成本，又能确保太阳能叠瓦组件具有较佳的耐老化性能。
[0054]
可选地，结合图2或图4所示，至少包括两片所述电池切片单元6，分别为第一电池切片单元61和第二电池切片单元62，所述第一电池切片单元61 的背面后端的焊接层2与所述第二电池切片单元62的正面前端的焊接层2相互焊接。
[0055]
其中，位于前侧的第一电池切片单元61的背面的后端叠放于位于后侧的第二电池切片单元62的正面的前端上，两个电池切片单元6的主栅线3通过焊接层2按照正负极焊接的形式进行焊接，使得两个电池切片单元6的相邻两根主栅线3通过焊接层2焊接在一起。
[0056]
本实施例中的太阳能叠瓦组件，相邻两个电池切片单元6通过叠放的形式相互连接，并通过向接触的两个焊接层2直接将两个电池切片单元6相互焊接在一起，不仅消除了相邻两个电池切片单元6之间的间隙，相对缩小了叠瓦组件的安装空间，且将两个电池切片单元6的主栅线3直接相互焊接，使得两个电池切片单元6之间的连接更加牢固可靠。
[0057]
可选地，结合图2或图4所示，所述第一电池切片单元61的背面后端的焊接层2与所述第二电池切片单元62的正面前端的焊接层2相互堆叠接触。
[0058]
其中，位于前侧的第一电池切片单元61的背面后端的焊接层2的下表面与位于后侧的第二电池切片单元62的正面前端的焊接层2的上表面完全重叠；主栅线3的厚度比细栅线4的厚度大，方便焊接层2覆盖住主栅线3，当焊接层2覆盖在主栅线3后，主栅线3处的厚度会再增厚，方便两根主栅线3对准，有助于完成后续焊接；焊接层2的表面是平面，可以增大两个焊接层2 的接触面积。
[0059]
可选地，结合图2或图4所示，所述第一电池切片单元61的背面的焊接层2与所述第二电池切片单元62的正面的焊接层2相互堆叠接触处通过加热的方式融化后相互焊接。
[0060]
其中，将第一电池切片单元61和第二电池切片单元62的主栅线3按照正负极连接的形式先摆放好，使得相邻第一电池切片单元61和第二电池切片单元62的焊接层2相互抵触连接，然后利用电烙铁等工具对相互抵触连接的两个焊接层2进行加热，使得两个焊接层2受热融化在一起，冷却后完成相互焊接操作。
[0061]
本实施例中的太阳能叠瓦组件，将相邻两个电池切片单元6的焊接层2 直接通过加热的方式，使得焊接层2融化焊接在一起，这种焊接方式简单可靠，不需要借助额外的辅材就能实现两个电池切片单元6的焊接，达到了节约成本的目的。
[0062]
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。