焊带、光伏电池片及光伏组件的制作方法

专利2023-04-08  20



1.本实用新型涉及光伏技术领域,尤其涉及一种焊带、光伏电池片及光伏组件。


背景技术:

2.异质结电池作为一种高效晶硅太阳能电池结构,是利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池。异质结电池由于采用了较好的钝化技术,有效提高了开路电压。
3.由于异质结电池使用低温银浆印刷成本较高。为了降低生产成本,一般通过减少主栅线的数量或者采用无主栅线网板来降低电池银浆耗量。
4.现有技术中,焊带一般为铜基材上均匀涂覆一层焊锡形成。在电池片上存在主栅线时,进行焊带焊接时,电池片的两个pad点之间的焊带上的焊锡在焊接时会沿着主栅线向pad点方向汇聚,从而增加pad点处的锡焊量,保证焊带与电池片之间的焊接拉力。对于异质结电池,在减少主栅线的数量或者取消主栅线后,焊带在焊接至电池片上时,焊带上的焊锡由于缺少主栅线的引导,无法向pad点处汇集,导致焊带与电池片的焊接拉力难以满足设计要求。
5.因此,亟需一种焊带、光伏电池片及光伏组件来解决上述问题。


技术实现要素:

6.本实用新型的目的在于提供一种焊带、光伏电池片及光伏组件,以解决现有技术中存在的异质结电池因减少主栅线的数量或者取消主栅线后,焊带与电池片的焊接拉力难以满足设计要求的技术问题。
7.如上构思,本实用新型所采用的技术方案是:
8.焊带,包括焊带本体,还包括加强焊料结构,所述加强焊料结构包括:
9.pad点加强焊料块,包绕所述焊带本体设置;
10.加强焊料层,所述加强焊料层包绕所述焊带本体设置且设置于所述pad点加强焊料块的侧部。
11.可选地,沿所述焊带的延伸方向,所述pad点加强焊料块的两侧分别设置有一个所述加强焊料层。
12.可选地,沿远离所述pad点加强焊料块的方向,所述加强焊料层的厚度逐渐减小。
13.可选地,所述加强焊料层的外侧面呈锥面。
14.可选地,所述pad点加强焊料块上设置有焊接面,所述焊接面为平面。
15.可选地,沿背离所述焊接面的方向,所述pad点加强焊料块的横截面积逐渐减小。
16.可选地,所述pad点加强焊料块的形状为锥形或者锥台。
17.可选地,沿背离所述焊接面的方向,所述加强焊料层的最低点高于所述焊接面。
18.光伏电池片,包括:
19.电池片本体,所述电池片本体上设置有pad点;
20.上述的焊带,所述加强焊料结构与所述pad点一一对应设置,所述焊带的pad点加
强焊料块焊接于所述pad点处。
21.光伏组件,包括上述的光伏电池片。
22.本实用新型提出的焊带焊接于光伏电池片的电池片本体上时,将pad点加强焊料块焊接于pad点上。pad点加强焊料块熔融并焊接至pad点上后,增大了pad点处的焊料层的厚度和宽度,保证将整个pad点完全铺上焊料,从而保证焊接拉力。pad点加强焊料块侧部的加强焊料层熔融后也能够向pad点汇聚,进一步增加了pad点处的焊料,从而进一步提升焊接拉力,同时也能够避免焊带的虚焊。
23.本实用新型提出的光伏电池片,其包括上述的焊带,焊带焊接于光伏电池片的电池片本体上,pad点加强焊料块熔融并焊接至pad点上后,增大了pad点处的焊料层的厚度和宽度,保证将整个pad点完全铺上焊料,从而保证焊接拉力。pad点加强焊料块侧部的加强焊料层熔融后也能够向pad点汇聚,进一步地提升焊接拉力。
24.本实用新型提出的光伏组件,包括上述的光伏电池片,焊带在电池片本体上的焊接拉力满足设计要求。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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,还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
26.图1是本实用新型实施例提供的焊带的结构示意图;
27.图2是图1中焊带的部分结构示意图;
28.图3是本实用新型实施例提供的焊带设置于电池片本体上的示意图。
29.图中:
30.10、电池片本体;101、pad点;
31.1、基材;
32.2、焊料层;
33.3、加强焊料结构;31、pad点加强焊料块;32、加强焊料层。
具体实施方式
34.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
35.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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,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。此外,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。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
36.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“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;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实用新型中的具体含义。
37.本实施例提供一种光伏组件,其包括光伏电池片。具体地,光伏组件包括若干个光伏电池片。
38.具体地,参见图1-图3,本实施例中,光伏电池片包括电池片本体10和焊带。
39.电池片本体10上设置有pad点101。
40.具体地,pad点101用于与焊带相连接。
41.焊带焊接于电池片本体10上。焊带用于相邻的光伏电池片之间的连接,发挥着导电聚电的作用。
42.具体地,光伏组件包括多个光伏电池片,相邻两个光伏电池片的电池片本体10之间通过焊带连接。具体地,相邻的两个光伏电池片之间的焊带采用拍扁或者弯折设计。
43.多个光伏电池片采用串并联的方式封装形成光伏组件。封装后避免光伏电池片受到腐蚀,也避免光伏电池片碎裂,方便户外安装。
44.具体地,本实施例中,光伏电池片为异质结电池(hjt电池),异质结电池是一种高效晶硅太阳能电池结构,利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池,即在p型氢化非晶硅和n型氢化非晶硅与n型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜。
45.异质结电池全称为本征薄膜异质结电池,基于光生伏特效应的一种新型电池,它由于其独特的双面对称结构及非晶硅层优秀的钝化效果,具备着转换效率高、双面率高、几乎无光致衰减、温度特性良好、可使用薄硅片、可叠加钙钛矿等优势,同时其制造工艺流程较短,在未来普及程度较高。
46.在光伏领域中应用异质结电池技术后,光伏电池片的转换效率从22.3%提升至24%,即同等占地面积的电站,年发电量约增加7.6%,同时异质结技术不仅具备优异的转换效率,而且生产工艺步骤相对简单。
47.具体地,异质结电池存在以下优势:
48.1、无pid现象
49.pid现象是指太阳能电池与边框长期被施以高电压,电池发电量显著降低的现象。异质结电池的上表面为tco(导电氧化物薄膜),电荷不会在电池表面的tco上产生极化现象,无pid现象。
50.2、低温制造工艺
51.hjt电池所有制程的加工温度均低于250℃,避免了生产效率低而成本高的高温扩散制结的过程,而且低温工艺使得a-si薄膜的光学带隙、沉积速率、吸收系数以及氢含量得到较精确的控制,也可避免因高温导致的热应力等不良影响。
52.3、高效率
53.hjt电池一直在刷新着量产的电池转换效率的世界纪录。hjt电池的效率比p型单晶硅电池高1-2%。
54.4、高光照稳定性
55.在hjt太阳能电池中不会出现非晶硅太阳能电池中常见的staebler-wronski效应。同时hjt电池采用的n型硅片,掺杂剂为磷,几乎无光致衰减现象。
56.5、可向薄型化发展
57.hjt电池的制程温度低,上下表面结构对称,无机械应力产生,可以顺利实现薄型化;对于少子寿命较高(srv《100cm/s)的n型硅基底,片子越薄可以得到越高的开路电压。
58.异质结太阳能电池相比于传统的电池片,转换效率高,拓展潜力大。但是目前制约异质结电池发展的主要因素为成本过高。具体成本主要来自两个方面:一是生产设备价格高,二是耗材贵。
59.耗材贵,也即,异质结电池使用低温银浆印刷,银浆耗量较多,成本较高。为了控制成本,目前主要通过减少主栅线的数量或者采用无主栅线网板来降低电池银浆耗量。
60.但是,在减少主栅线的数量或者采用无主栅线网板时,又带来新的技术问题:由于缺少主栅线的引导,焊带在焊接至光伏电池片上的pad点时,pad点处的焊料较少,导致焊带与电池片之间的焊接拉力难以满足设计要求。
61.为解决上述问题,本实施例还提供一种焊带。
62.具体地,焊带包括焊带本体。
63.具体地,焊带本体包括基材1和涂覆于基材1外侧的焊料层2。
64.进一步具体地,本实施例中,基材1的材质为铜。焊料层2的材质为锡。
65.进一步地,焊带还包括加强焊料结构3,加强焊料结构3包括pad点加强焊料块31和加强焊料层32。
66.具体地,加强焊料结构3与光伏电池片上的pad点101一一对应设置。
67.pad点加强焊料块31包绕焊带本体设置。加强焊料层32包绕焊带本体设置且设置于pad点加强焊料块31的侧部。具体地,加强焊料层32与pad点加强焊料块31连接。
68.具体地,在光伏电池片中,焊带的pad点加强焊料块31焊接于pad点101处。
69.将本实施例提供的焊带焊接于电池片本体10上时,将pad点加强焊料块31焊接于pad点101上。pad点加强焊料块31熔融并焊接至pad点101上时,增大了pad点101处的焊料层的厚度和宽度,保证将整个pad点101完全铺上焊料,从而保证焊接拉力。pad点加强焊料块31侧部的加强焊料层32熔融后也能够向pad点101汇聚,进一步地提升焊接拉力。
70.也即,本实施例中,通过在pad点加强焊料块31的侧部设置加强焊料层32,使得加强焊料层32代替无主栅后焊带上的焊料无法通过主栅向pad点101汇聚所减少了的焊料。
71.同时,加强焊料结构3的设置能够使得焊带部分悬空,悬空部分不会与电池片副栅接触,从而减少断栅风险。
72.具体地,本实施例中,加强焊料结构3的材质为锡。
73.具体地,沿焊带的延伸方向,焊带本体上间隔设置有多个加强焊料结构3,以与电池片本体10上的多个pad点101一一对应设置。
74.优选地,本实施例中,沿焊带的径向,pad点加强焊料块31的尺寸大于加强焊料层32的尺寸,充分保证pad点加强焊料块31焊接至pad点101上时,能够将整个pad点101完全铺上焊料。
75.优选地,本实施例中,加强焊料结构3包括两个加强焊料层32,沿焊带的延伸方向,pad点加强焊料块31的两侧分别设置有一个加强焊料层32。通过在pad点加强焊料块31的两
侧分别设置有一个加强焊料层32,在将焊带焊接至电池片本体10上时,pad点加强焊料块31焊接至pad点101上,pad点加强焊料块31两侧的加强焊料层32均能够在熔融后向pad点101的位置汇聚,保证焊接拉力。
76.优选地,本实施例中,沿远离pad点加强焊料块31的方向,加强焊料层32的厚度逐渐减小。在进行焊接操作时,沿远离pad点加强焊料块31的方向,加强焊料层32能够吸收到的热量逐渐减少,将加强焊料层32的厚度逐渐减小,既能够保证加强焊料层32充分熔融,又能够节省焊料。也即,若加强焊料层32的厚度保持不变,则加强焊料层32的远离pad点加强焊料块31的一端有可能不能充分熔融,导致焊料浪费。
77.优选地,加强焊料层32的外侧面呈锥面。锥面能够对熔融的焊料的流动进行导向,保证加强焊料层32熔融后朝向pad点101的位置汇聚,保证pad点101处的焊料足够多,进而保证焊接拉力达到设计要求。
78.具体地,为了保证pad点加强焊料块31能够稳定焊接至pad点101,本实施例中,pad点加强焊料块31上设置有焊接面,焊接面为平面。焊接面为平面,能够保证pad点加强焊料块31稳定焊接至pad点101上。
79.进一步优选地,沿背离焊接面的方向,加强焊料层32的最低点高于焊接面。进一步保证焊接完成后,焊带部分悬空,悬空部分不会与电池片副栅接触,从而减少断栅风险。
80.优选地,沿背离焊接面的方向,pad点加强焊料块31的横截面积逐渐减小。如此设置,能够使得pad点加强焊料块31在焊接融化后,形成类似小山包的形状,更好得包裹住焊带本体。
81.可选地,本实施例中,pad点加强焊料块31的形状为锥形或者锥台。
82.具体地,本实施例中,pad点加强焊料块31的形状为四棱锥台,四棱锥台的下底面为焊接面。
83.优选地,本实施例中,光伏电池片的一面为无主栅设计,本实施例提供的焊带应用于无主栅设计的表面。为节约成本,光伏电池片的另一面为传统电池网板设计,即有主栅设计,设计有主栅的表面采用传统的焊带,即圆形焊带。
84.以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性,本实用新型不受上述实施方式限制,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还有各种变化和改变,这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征:
1.焊带,包括焊带本体,其特征在于,还包括加强焊料结构(3),所述加强焊料结构(3)包括:pad点加强焊料块(31),包绕所述焊带本体设置;加强焊料层(32),所述加强焊料层(32)包绕所述焊带本体设置且设置于所述pad点加强焊料块(31)的侧部。2.根据权利要求1所述的焊带,其特征在于,沿所述焊带的延伸方向,所述pad点加强焊料块(31)的两侧分别设置有一个所述加强焊料层(32)。3.根据权利要求1所述的焊带,其特征在于,沿远离所述pad点加强焊料块(31)的方向,所述加强焊料层(32)的厚度逐渐减小。4.根据权利要求3所述的焊带,其特征在于,所述加强焊料层(32)的外侧面呈锥面。5.根据权利要求1所述的焊带,其特征在于,所述pad点加强焊料块(31)上设置有焊接面,所述焊接面为平面。6.根据权利要求5所述的焊带,其特征在于,沿背离所述焊接面的方向,所述pad点加强焊料块(31)的横截面积逐渐减小。7.根据权利要求6所述的焊带,其特征在于,所述pad点加强焊料块(31)的形状为锥形或者锥台。8.根据权利要求5所述的焊带,其特征在于,沿背离所述焊接面的方向,所述加强焊料层(32)的最低点高于所述焊接面。9.光伏电池片,其特征在于,包括:电池片本体(10),所述电池片本体(10)上设置有pad点(101);如权利要求1-8任一项所述的焊带,所述加强焊料结构(3)与所述pad点(101)一一对应设置,所述焊带的pad点加强焊料块(31)焊接于所述pad点(101)处。10.光伏组件,其特征在于,包括如权利要求9所述的光伏电池片。

技术总结
本实用新型公开了一种焊带、光伏电池片及光伏组件,其属于光伏技术领域,焊带包括焊带本体,还包括加强焊料结构,所述加强焊料结构包括PAD点加强焊料块和加强焊料层。PAD点加强焊料块包绕所述焊带本体设置;加强焊料层包绕所述焊带本体设置且设置于所述PAD点加强焊料块的侧部。本实用新型使得PAD点加强焊料块熔融并焊接至PAD点上后,增大了PAD点处的焊料层的厚度和宽度,保证将整个PAD点完全铺上焊料,从而保证焊接拉力。PAD点加强焊料块侧部的加强焊料层32熔融后也能够向PAD点汇聚,进一步地提升焊接拉力。地提升焊接拉力。地提升焊接拉力。


技术研发人员:卢国伟 孟小伟 刘长宇 赵亚婷 杨智
受保护的技术使用者:苏州阿特斯阳光电力科技有限公司
技术研发日:2022.08.16
技术公布日:2022/12/1
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