一种光伏组件的层压制备方法与流程

本发明涉及太阳能电池组件，具体涉及一种光伏组件的层压制备方法。

背景技术：

1、传统光伏组件制作工艺中，成串的方法：彼此相间地将焊带和电池片依次摆放，焊带的长度大约为电池片宽度的2倍，使得焊带的一半在一片电池片的正面、另一半在相邻片电池片的背面，依次形成多片电池片且上下面（即正负极）串联的电池串，电池串再通过吸附履带传送至焊接工位，一般使用多根压丝将上下焊带与电池片压实，通过红外加热，将焊带焊接到电池片表面电极上。电池片焊接焊带时，一般将电池片平置在平直承载面上，主要通过垂直于焊带方向的丝网与焊带压合，将焊带与电池片接触在一起完成焊接，施压部位为焊带上分散的几个点，没有施压的部位将不能保证有效接触，当焊带受热后，容易出现热膨胀，使得焊带弯曲或者发生形变，无法实现焊接。另外，在光伏组件中，具备光学优势的三角焊带等异形结构焊带应用越来越多，传统焊接工艺中通过夹取、转运、压合等方式很难确保三角焊带等异形焊带方向的一致性，以及三角焊带等异形焊带在整个电池片表面不翻转，所以异形焊带，特别是超细异形焊带的应用，需要有新的焊接方法和工艺来有效控制焊带的朝向一致性，以实现异形焊带的有效焊接。

2、传统组件中，电池片栅线数量较少，传统串焊机通过常规扁平焊带使电池片与电池片正负级相连，从而连成串。传统工艺的缺点是常规电池串焊精度低，容易出现扁平焊带偏出电池片主栅，形成露白造成虚焊，常规串焊机无法同时拉出上百根焊带，且不兼容异型焊带。叠栅电池导电丝数量多且排布密集，无法使用常规串焊机通过导电条使叠栅电池与叠栅电池的正负极连接在一起，所以只能通过其他串焊方式做成独立的电池单元。随着降本叠栅电池的出现，传统的串焊机串焊方式已不能满足串焊要求。

技术实现思路

1、为了上述解决技术问题，本发明针对因主栅/焊带数量变多或是使用异型焊带，又或是因特殊电池设计而无法使用常规串焊方式进行组串层叠的电池类型，而提供一种光伏组件的层压制备方法。本发明方法能取代传统的焊接成串方式，本发明不采用串焊，层叠后直接层压能够实现光伏组件良好的电气连接。

2、为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种光伏组件的层压制备方法，包括如下步骤：

4、s1、提供电池单元，所述电池单元的正面与背面均包括多根导电丝，以及仅电池单元正面具有片间连接条；

5、所述片间连接条将电池单元正面的多根所述导电丝连接；

6、所述片间连接条的结构包括内层的导电连接条、以及包裹在所述内层表面的低温焊料层；

7、s2、于正面基板上铺放正面胶膜，按照组件电路连接要求将多个所述电池单元的正面朝下摆片层叠在所述正面胶膜上形成多列层叠件，同列的相邻两个所述电池单元的摆片层叠方式：以一个电池单元的所述片间连接条搭放在另一个电池单元的背面的多根导电丝上以形成正负极搭接，摆放层叠好的电池单元之间以及层叠件之间无需像常规组件一样进行焊接操作，而后直接在多列所述层叠件上依次铺放背面胶膜、背面基板，形成组件层叠结构；

8、s3、对所述组件层叠结构直接进行层压处理使之粘合成整体。

9、进一步地，s2中同列的相邻两个电池单元的搭放的重合宽度为0.5-1mm。

10、更进一步地，s2中还包括对形成的每列所述层叠件中相邻两个电池单元搭放后进行胶带固定的操作。通过胶带固定使得片与片之间粘接，防止组串后进层压机时发生位置偏移，以保证串间距。

11、更进一步地，s2中还包括将每列所述层叠件预固定在正面胶膜上的操作。层叠件预固定在正面胶膜上可以采用胶带固定，也可以对正面胶膜进行软化或局部熔融后使电池单元与其形成接触并在冷却过程中产生固定的效果。

12、进一步地，所述导电丝为金属线，所述金属线的截面形状为三角形、半圆形、梯形、矩形、锯齿形中的一种；

13、所述低温焊料层的材料是固化温度或者熔点低于所述层压处理温度的导电焊料，采用涂覆导电焊料的方法形成所述低温焊料层，导电焊料例如导电胶、银浆、低温锡膏等。

14、优选地，所述低温焊料层的材料选自导电胶或低温锡膏，所述低温锡膏的熔点低于143℃，所述导电胶的固化温度低于143℃；所述低温锡膏或所述导电胶在所述导电丝表面的涂覆厚度为100-150μm；优选地，涂覆厚度为110-120μm。

15、进一步地，所述正面基板为光伏玻璃；所述背面基板为光伏玻璃或光伏背板；

16、所述正面胶膜是多层共挤型的高透胶膜或预交联度至少15%的高透胶膜，所述高透胶膜在380~1100nm波段的透光率≥91%，且在290~380nm波段的透光率≥75%；

17、所述背面胶膜是多层共挤型的高截止胶膜或预交联度至少15%的高截止胶膜，所述高截止胶膜在380~1100nm波段的透光率≥91%，且在290~380nm波段的透光率≤30%；

18、所述正面胶膜和所述背面胶膜的铺放量为340-450g/㎡。正面胶膜和背面胶膜选择低流动性预交联的胶膜，通过层压的加热温度能进一步促进胶膜交联并进一步降低流动性，可防止导电丝在层压过程中因为选用不适当的高流动性胶膜而导致导电丝偏移或翻转，进而影响叠栅电池导电种子层与导电丝之间的电气连接，该预交联度范围内通过层压后组件出现无气泡等不良外观的几率极小，且层压后对组件的粘结力较佳，为组件长期稳定使用提供保障。

19、进一步地，在形成所述组件层叠结构前还包括在多列所述层叠件下方摆放汇流条以对多列所述层叠件形成串联，汇流条与多列所述层叠件预固定，然后引出电极线，用于与外部接线盒连接，从而使得电路完整。

20、进一步地，在所述层压处理后，还包括安装接线盒、组件边框、以及封装的操作。

21、进一步地，所述层压处理是对排放好的所述组件层叠结构进行抽真空5-10min，层压温度设定为145-160℃、层压时间为5-20min。

22、进一步地，正面的导电丝和背面的导电丝为错开设置。具体地：同一片的电池单元正面的导电丝与其背面的导电丝是错开设置的；在同列层叠件中，一个电池单元的正面导电丝与相邻电池单元的背面导电丝是错开设置的。在一列层叠件中，正面的导电丝与背面的导电丝并不是一一对应的，而是错开设置，这样便于采用一个片间连接条即能使相邻两个电池单元的正面导电丝与背面导电丝连接起来形成正负极电气连接。

23、有益技术效果：

24、本发明无需事先对多个电池单元进行串焊，而是对电池单元正面边沿的导电连接条的表面设置低温焊料层，依此形成片间连接条，通过在铺放好的胶膜上摆片层叠电池单元，即相邻两个电池单元的摆片层叠方式：以一个电池单元的片间连接条搭放在另一个电池单元的背面的多根导电丝上以形成正负极搭接，在一列层叠件中正面的导电丝与背面的导电丝错开设置，便于采用一根片间连接条将相邻两片电池单元的导电丝在后续的层压过程中连接形成正负极电气连接；本发明摆放层叠好的电池单元无需像常规组件一样进行焊接操作，可进行直接层压，从而实现片间连接条与负极导电丝的良好电气连接，通过片间连接条在层压过程实现各电池单元之间的电气连接；

25、另外直接层压需搭配以下主要几点：①片间连接条表面具有的低温焊料层能够在层压过程保证充分接触，且低温导电材料温度要低于层压温度，方便在层压过程中通过层压机温度使低温焊料层融化并有效的将个电池单元连接形成电气连接；②正背面胶膜采用低流动性胶膜，防止胶膜流动性过大造成片与片之间的位置偏移和胶膜渗到片间连接条与负极导电丝之间，造成焊接不良；防止组串后进层压机时发生位置偏移，对电池单元之间进行固定、以及对在正面胶膜上预固定层叠件；

26、本发明可以减少串焊设备、排版机设备，减少串焊时造成的热影响、隐裂、碎片、虚焊、电池串镰刀弯等，同时减少层叠返修这项工序。

技术特征：

1.一种光伏组件的层压制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件的层压制备方法，其特征在于，s2中同列的相邻两个电池单元的搭放的重合宽度为0.5-1mm。

3.根据权利要求2所述的一种光伏组件的层压制备方法，其特征在于，s2中还包括对形成的每列所述层叠件中相邻两个电池单元搭放后进行胶带固定的操作。

4.根据权利要求2所述的一种光伏组件的层压制备方法，其特征在于，s2中还包括将每列所述层叠件预固定在正面胶膜上的操作。

5.根据权利要求1所述的一种光伏组件的层压制备方法，其特征在于，所述导电丝为金属线，所述金属线的截面形状为三角形、半圆形、梯形、矩形、锯齿形中的一种；

6.根据权利要求5所述的一种光伏组件的层压制备方法，其特征在于，所述低温焊料层的材料选自导电胶或低温锡膏，所述低温锡膏的熔点低于143℃，所述导电胶的固化温度低于143℃；所述低温锡膏或所述导电胶在所述导电丝表面的涂覆厚度为100-150μm。

7.根据权利要求1所述的一种光伏组件的层压制备方法，其特征在于，所述正面基板为光伏玻璃；所述背面基板为光伏玻璃或光伏背板；

8.根据权利要求1所述的一种光伏组件的层压制备方法，其特征在于，在形成所述组件层叠结构前还包括在多列所述层叠件下方摆放汇流条以对多列所述层叠件形成串联，汇流条与多列所述层叠件预固定，然后引出电极线，用于与外部接线盒连接，从而使得电路完整。

9.根据权利要求1所述的一种光伏组件的层压制备方法，其特征在于，在所述层压处理后，还包括安装接线盒、组件边框、以及封装的操作。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种光伏组件的层压制备方法，其特征在于，所述层压处理是对排放好的所述组件层叠结构进行抽真空5-10min，层压温度设定为145-160℃、层压时间为5-20min。

11.根据权利要求1所述的一种光伏组件的层压制备方法，其特征在于，正面的导电丝和背面的导电丝为错开设置。

技术总结
本发明涉及太阳能电池组件技术领域，具体涉及一种光伏组件的层压制备方法，包括如下步骤：提供电池单元，其正面与背面均包括多根导电丝，以及仅电池单元正面具有片间连接条；片间连接条将电池单元正面的多根导电丝连接，其结构包括内层导电连接条、以及包裹在表面的低温焊料层；于正面基板上铺放正面胶膜，按照组件电路连接要求将多个电池单元的正面朝下摆片层叠在正面胶膜上形成多列层叠件，同列的相邻两个电池单元的摆片层叠方式：以一个电池单元的片间连接条搭放在另一个电池单元的背面的多根导电丝上形成正负极搭接，而后依次铺放背面胶膜、背面基板，形成组件层叠结构，层压处理使之粘合成整体。本发明无需串焊即能实现组件良好的电气连接。

技术研发人员：陈章洋,黄雷,赵天鹏,曹育红
受保护的技术使用者：常州时创能源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5