光伏電池組件的焊接方法與流程

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種光伏電池組件的焊接方法。

背景技術：

單晶硅、多晶硅太陽能電池的生產流程涉及到太陽能電池片的串焊工藝環節，現有全自動太陽能電池焊接機采用相鄰電池片背接式焊接方式循序漸進地完成單串電池串的串焊工藝，即電池片吸附搬運裝置首先將156mm×156mm電池片放置在串焊電池串傳輸線上，隨后焊帶夾取部件從放線機構中抽取多根長度約為電池片邊長2倍的互聯帶并由焊帶裁剪模組裁切，此后焊帶夾取部件將剪斷的多根焊帶直接放置在先前電池片正面的主柵線上并與之對齊，之后串焊電池串傳輸線攜帶電池片及焊帶以158mm的步距前進，最后電池片吸附搬運部件將后續的電池片放置在焊帶上方且前后電池片間隔2mm，相鄰電池片正反面的正負極通過呈轉折線型的焊帶串聯起來，從而完成一個循環周期。如此循環往復即可構成單串串聯電池串。

上述背接式串焊方式僅能完成單串電池串串聯焊接工藝，單串電池串的輸出電壓有所提高，為了進一步提高輸出電壓，常規的方法是將多串電池串以奇偶交錯的方式并排布置，即奇數排電池串在水平面內方向不變，偶數排電池串需水平旋轉180°后放置，如此循環交替，然后通過互聯帶將相鄰電池串首尾的正負極串聯起來，最后從首末兩排電池串的一端各自引出正負極。此種由多串電池串串聯而成的光伏電池組件整體上采用串聯方式，極大地提高了組件的輸出電壓，但輸出電流并未提高，光伏電池組件的輸出功率的提高幅度有限，而且組件的生產流程復雜，涉及到單串電池串的串焊、電池串水平旋轉180°、電池串鋪串及匯流帶串焊等系列分解動作，生產效率相對比較低。

上述內容僅用于輔助理解本發明的技術方案，并不代表承認上述內容是現有技術。

技術實現要素：

本發明的主要目的在于提供一種光伏電池組件及其焊接方法，旨在解決光伏電池組件的生產流程復雜、生產效率低的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供一種光伏電池組件的焊接方法，所述方法包括以下步驟：

將m×n個太陽能電池片以m個作為一個焊接單元，并將各焊接單元中的各太陽能電池片設置于同一平面且長度方向處于同一直線，各太陽能電池片長度方向的一側的上表面設置有第一延伸部，各太陽能電池片長度方向的另一側的下表面設置有第二延伸部，其中，所述n和m均為大于等于2的整數；

將各焊接單元進行平行設置，并將各太陽能電池片的第一延伸部和相鄰太陽能電池片的第二延伸部相對設置；

將相鄰焊接單元中相對設置的第一延伸部和第二延伸部之間通過互聯帶焊接；

將首端設置的焊接單元中各太陽能電池片與第一匯流帶進行焊接，將末端設置的焊接單元中各太陽能電池片與第二匯流帶進行焊接。

優選地，所述第一延伸部、第二延伸部及互聯帶的寬度相同。

優選地，所述焊接單元中相鄰太陽能電池片之間呈預設間距設置。

優選地，所述互聯帶的長度為mL+c(m-1)，其中，L為各太陽能電池片的長度，c為所述預設間隔。

本發明通過將相鄰焊接單元中相對設置的第一延伸部和第二延伸部之間設置互聯帶，實現了光伏電池組件中太陽能電池片交錯搭接的焊接方式，相比傳統的由單片電池片串聯焊接而成電池串的串聯式焊接工藝，可簡化生產工藝流程，提高生產效率，此外能同時提高光伏電池組件的輸出電壓和輸出電流，進而提高輸出功率，結構形式上呈疊瓦狀的光伏電池子組件結構緊湊，布局合理。

附圖說明

圖1為本發明一種實施例的光伏電池組件中焊接單元的結構示意圖；

圖2為本發明一種實施例的光伏電池組件的結構示意圖；

圖3為本發明一種實施例的光伏電池組件中相鄰太陽能電池片連接處的局部放大圖；

圖4為本發明一種實施例的光伏電池組件中首端設置的焊接單元中太陽能電池片與第一匯流帶連接處的局部放大圖；

圖5為本發明一種實施例的光伏電池組件中末端設置的焊接單元中太陽能電池片與第二匯流帶連接處的局部放大圖；

圖6為本發明一種實施例的光伏電池組件的電路原理圖；

圖7為本發明一種實施例的光伏電池組件的焊接方法的流程示意圖。

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

圖1為本發明一種實施例的光伏電池組件中焊接單元的結構示意圖；圖2為本發明一種實施例的光伏電池組件的結構示意圖；圖3為本發明一種實施例的光伏電池組件中相鄰太陽能電池片連接處的局部放大圖；參照圖1~3，所述光伏電池組件包括：5個相互平行設置的焊接單元（即n=5，但本實施例的n還可為其他大于等于2的值，例如：2、3、4或6等值），各焊接單元均包括3個太陽能電池片1（即m=3，但本實施例的m還可為其他大于等于2的值，例如：2、4、5或6等值），且所述焊接單元中的各太陽能電池片1位于同一平面且長度方向處于同一直線中；

各太陽能電池片1長度方向的一側的上表面設置有第一延伸部1-2，各太陽能電池片1長度方向的另一側的下表面設置有第二延伸部1-1，各太陽能電池片的第一延伸部1-2和相鄰太陽能電池片的第二延伸部1-1相對設置，相鄰焊接單元中相對設置的第一延伸部1-2和第二延伸部1-1之間設置有互聯帶2。

本實施例通過將相鄰焊接單元中相對設置的第一延伸部和第二延伸部之間設置互聯帶，實現了光伏電池組件中太陽能電池片交錯搭接的焊接方式，相比傳統的由單片電池片串聯焊接而成電池串的串聯式焊接工藝，可簡化生產工藝流程，提高生產效率，此外能同時提高光伏電池組件的輸出電壓和輸出電流，進而提高輸出功率，結構形式上呈疊瓦狀的光伏電池子組件結構緊湊，布局合理。

為便于引出所述光伏電池組件的正極和負極，參照圖4~5，本實施例中，可將首端設置的焊接單元3中各太陽能電池片連接第一匯流帶5-2，并將所述第一匯流帶5-2作為所述光伏電池組件的正極，當然，所述第一匯流帶5-2通常與所述首端設置的焊接單元3中各太陽能電池片的第一延伸部1-2連接；

將末端設置的焊接單元4中各太陽能電池片連接第二匯流帶5-1，并將所述第二匯流帶5-1作為所述光伏電池組件的負極，當然，所述第二匯流帶5-1通常與所述末端設置的焊接單元4中各太陽能電池片的第二延伸部1-1連接。

考慮到設置的便易性以及所述光伏電池組件的牢固性，本實施例中，所述第一延伸部1-2、第二延伸部1-1及互聯帶2的寬度相同。

在具體實現中，為防止所述互聯帶2的長度過長而增加成本，因此，本實施例中，所述焊接單元中相鄰太陽能電池片之間呈預設間距設置，相應地，所述互聯帶的長度為mL+c(m-1)，其中，L為各太陽能電池片的長度，c為所述預設間隔。

下面以一個具體的實例來說明本發明，但不限定本發明的保護范圍。本實例中，3片幅面為156mm×31.2mm的太陽能電池片1沿橫向以3mm的間距線性陣列布置，共同構成電池片組并作為一個焊接單元，空間結構形式上相互平行且離散的太陽能電池片間并無內在的關聯，但當幅面為474mm×1.2mm的互聯帶2過渡于相鄰兩個焊接單元之間時，先前的焊接單元、居中的互聯帶及后續的焊接單元自下而上順次層疊，三者交錯搭接的寬度為互聯帶的寬度，即為1.2mm。參照圖6，由于互聯帶2的導通及分流、集流作用，使得每個焊接單元內的太陽能電池片相互并聯，相當于3條支路的電壓源相互并聯，局部并聯的焊接單元作為等效的電壓源彼此串聯，以此類推，任意相鄰焊接單元通過互聯帶逐步交錯搭接成呈疊瓦狀的光伏電池組件，亦即一系列焊接單元通過其中的3片太陽能電池片先局部并聯，而后組間串聯的混聯方式構成網狀的光伏電池組件。首端設置的焊接單元3中各太陽能電池片的第一延伸部1-2及末端設置的焊接單元4中各太陽能電池片的第二延伸部1-1各焊接有一根幅面為474mm×6mm的匯流帶，分別引出光伏電池組件的正負極。

圖7為本發明一種實施例的光伏電池組件的焊接方法的流程示意圖；參照圖7，所述方法包括以下步驟：

S10：將m×n個太陽能電池片以m個作為一個焊接單元，并將各焊接單元中的各太陽能電池片設置于同一平面且長度方向處于同一直線，各太陽能電池片長度方向的一側的上表面設置有第一延伸部，各太陽能電池片長度方向的另一側的下表面設置有第二延伸部，其中，所述n和m均為大于等于2的整數；

S20：將各焊接單元進行平行設置，并將各太陽能電池片的第一延伸部和相鄰太陽能電池片的第二延伸部相對設置；

S30：將相鄰焊接單元中相對設置的第一延伸部和第二延伸部之間通過互聯帶焊接。

為便于引出所述光伏電池組件的正極和負極，本實施例中，所述方法還可包括：

S40：將首端設置的焊接單元中各太陽能電池片與第一匯流帶進行焊接，將末端設置的焊接單元中各太陽能電池片與第二匯流帶進行焊接。

考慮到設置的便易性以及所述光伏電池組件的牢固性，本實施例中，所述第一延伸部、第二延伸部及互聯帶的寬度相同。

在具體實現中，為防止所述互聯帶的長度過長而增加成本，因此，本實施例中，所述焊接單元中相鄰太陽能電池片之間呈預設間距設置，相應地，所述互聯帶的長度為mL+c(m-1)，其中，L為各太陽能電池片的長度，c為所述預設間隔。

下面以一個具體的實例來說明本發明，但不限定本發明的保護范圍。本實例中，串焊電池串傳輸線以30mm的步距攜帶電池串周期性間歇式地前進，在此循環周期內，焊帶吸附搬運裝置和電池片組吸附搬運裝置先后交替動作，各自在其下放工位依次將焊帶和沿橫向等間距并排均布的焊接單元層疊于前方相鄰焊接單元邊緣，前后相鄰的焊接單元藉由置于其間的焊帶過渡而交錯搭接起來，焊接單元邊緣局部上下交錯重疊區域面積即為焊帶表面積。如此循環往復，相鄰焊接單元及過渡于其間的焊帶逐步搭接成呈疊瓦狀的連續電池串，各排電池片組內電池片相互并聯，而相鄰焊接單元間彼此串聯，此種焊接單元先局部并聯而后整體串聯的混聯方式構成網狀的光伏電池組件，光伏電池組件首末兩端焊接單元分別通過匯流帶引出正負極。

需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者系統不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還 包括為這種過程、方法、物品或者系統所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括該要素的過程、 方法、物品或者系統中還存在另外的相同要素。

上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。

以上僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。