一种半片叠瓦组件及其制作方法
专利汇可以提供一种半片叠瓦组件及其制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种半片叠瓦组件， 电池 片 正面 电极 包括上下两部分，上下两部分中间区域无细 栅线 连接；电池片背面电极包括上下两部分，下两部分中间区域无 铝 背场和主栅线；半片叠瓦组件由电池片分片和焊带 焊接 而成，其中电池片分片由电池片经 激光切割 为两个相同的电池片分片后得到，电池片分片的正极与相邻电池片分片的负极用焊带进行连接，相邻电池片分片交叠处的焊带进行 冲压 处理以降低交叠处焊带的厚度，同时分布于电池片分片背面靠近交叠处的焊带经整形后为圆弧或S型以降低热胀冷缩或形变时焊带对电池片的拉伸 力 。有益效果在于：减小半片叠瓦组件焊接裂片率高抗机械 载荷 性能低的缺点，实现更高的生产良率和更好的组件可靠性。，下面是一种半片叠瓦组件及其制作方法专利的具体信息内容。
1.一种半片叠瓦组件，其特征在于：由电池片分片和焊带焊接而成，所述电池片分片为电池片的二分之一结构，所述电池片分片的正极与相邻电池片分片的负极通过焊带连接，且相邻两电池片分片的边缘重叠，其中一片电池片分片的边缘置于相邻电池片分片背面的边缘，分布于电池片分片背面靠近交叠处的焊带为圆弧型或S型。
2.根据权利要求1所述的一种半片叠瓦组件，其特征在于：所述电池片的正面电极包括关于其中心呈中心对称的上部分和下部分，且电池片正面的上部分与下部分之间区域为正面激光划片区；所述电池片的背面电极包括关于其中心呈中心对称的上部分和下部分，且电池片背面的上部分与下部分之间区为背面激光划片区。
3.根据权利要求2所述的一种半片叠瓦组件，其特征在于：所述正面激光划片区宽度≥
0.3mm。
4.根据权利要求2所述的一种半片叠瓦组件，其特征在于：所述电池片正面的上部分和下部分上均设有正面主栅线和正面副栅线，所述正面主栅线与正面副栅线相互垂直且相交，正面主栅线的头尾两端为分叉结构，其中，靠近正面激光划片区的分叉结构宽度与正面主栅线一致，另一端的分叉结构宽度大于正面主栅线的宽度，电池片正面的上部分与下部分的正面主栅线相互平行且交错设置；所述电池片背面的上部分和下部分上均设有背面主栅线和背面铝背场，所述背面主栅线与正面主栅线的位置相对应，且电池片背面的上部分和下部分的背面主栅线均分别为两分段，其中靠近中间背面激光划片区的分段长度要小于远离背面激光划片区的分段长度。
5.根据权利要求4所述的一种半片叠瓦组件，其特征在于：所述正面激光划片区正面副栅线，所述背面激光划片区无背面铝背场和背面主栅线。
6.根据权利要求1所述的一种半片叠瓦组件，其特征在于：所述焊带为横截面为矩形或圆形的镀锡铜焊带。
7.根据权利要求1所述的一种半片叠瓦组件，其特征在于：所述电池片分片交叠处的焊带的厚度为0.07～0.15mm。
8.根据权利要求1所述的一种半片叠瓦组件的制作方法，其特征在于，具体步骤为：
A）准备一定数量的电池片；
B）利用激光划片设备沿着背面激光划片区进行切割，制备半片叠瓦电池片分片；
C）准备镀锡铜焊带，焊带拉直后采用工装冲压焊带中部焊带冲压区，将焊带冲压区由一定厚度冲压减薄至特定厚度，同时采用工装整形焊带形变缓冲区，将其整形为圆弧或S型，随后利用电池片焊接设备将镀锡铜焊带焊接至电池片分片的正反面主栅线处，焊带正面栅线焊接区焊接在电池片分片正面栅线处，焊带冲压区为相邻电池片分片交叠处，焊带形变缓冲区和焊带背面主栅线焊接区铺设于相邻电池片分片背面，其中焊带形变缓冲区不与背面主栅线接触，焊带背面主栅线焊接区与背面主栅线接触并焊接在一起；
D）利用机械手将两片焊接后的电池片分片边缘精准的重叠在一起，焊带自电池片分片正面延伸至相邻电池片分片的背面，相邻电池片分片重叠区域的宽度小于焊带冲压区；
E）重复步骤D）完成半片叠瓦电池串制作，将一定数量的电池片分片通过焊带叠焊成电池串，不同电池串之间采用汇流条串联或并联在一起，相邻汇流条之间焊接旁路二极管来保护电池片分片；
F）采用玻璃、封装胶膜、背板、接线盒、边框、密封胶将步骤E）得到的叠瓦电池串组装并层压成组件。
一种半片叠瓦组件及其制作方法
技术领域
背景技术
发明内容
B）利用激光划片设备沿着背面激光划片区进行切割，制备半片叠瓦电池片分片；
优选的，激光切割电池片时，激光作用在电池片背面激光划片区，该区域的位置与正面激光划片区对应；
优选的，采用1024nm波长激光，激光热影响区域宽度小于110um，切割深度为电池片厚度的50%±10%，后经机械掰片工装将激光划片后的电池片分切为两片电池片分片；
优选的，激光切割次数为1次或多次；
C）准备镀锡铜焊带，焊带拉直后采用工装冲压焊带中部焊带冲压区，将焊带冲压区由一定厚度冲压减薄至特定厚度，同时采用工装整形焊带形变缓冲区，将其整形为圆弧或S型，随后利用电池片焊接设备将镀锡铜焊带焊接至电池片分片的正反面主栅线处，焊带正面栅线焊接区焊接在电池片正面栅线处，焊带冲压区为相邻电池片交叠处，焊带形变缓冲区和焊带背面主栅线焊接区铺设于相邻电池片背面，其中焊带形变缓冲区不与背面主栅线接触，焊带背面主栅线焊接区与背面主栅线接触并焊接在一起；
优选的，镀锡铜焊带横截面为矩形或圆形，镀锡铜焊带的具体厚度视情况而定，总体厚度范围0.12 0.4mm，镀锡层总体厚度0.015 0.08mm，冲压区域厚度减薄至0.07 0.15mm；
~ ~ ~
进一步的，镀锡铜焊带冲压区冲压后厚度减薄但宽度增加，总体横截面积基本不变，为提高半片叠瓦组件的机械载荷性能，可于冲压焊带冲压区冲孔，冲孔形状可为菱形、矩形、圆形和椭圆形；
具体的，镀锡铜焊带冲压区为非焊接区域，该区域与相邻电池片分片的重叠区域接触，需要确保其冲压的长度大于相邻电池片分片重叠区域的宽度，焊带形变缓冲区分布于电池片背面不与背面主栅接触，因此为非焊接区域，镀锡铜焊带正面栅线焊接区与电池片正面主栅线接触并焊接在一起，镀锡铜焊带背面主栅线焊接区与相邻电池片背面主栅线接触并焊接在一起，焊接温度185℃ 380℃，焊接时间1 3s；
~ ~
进一步的，焊带冲压区可以有多种截面形状，冲压区域截面为S型时，该焊带截面可保证相邻电池片之间的交叠高度最小，冲压区域截面为凹型时，该焊带截面可保证电池片激光划片区域不与焊带接触，可提升组件可靠性并降低电池片短路风险；
D）利用机械手将两片焊接后的电池片分片边缘精准的重叠在一起，焊带自电池片分片正面延伸至相邻电池片分片的背面，相邻电池片分片重叠区域的宽度小于焊带冲压区；
具体的，相邻电池片边缘重叠的宽度为0.2 2.0mm；
~
优选的，相邻电池片边缘重叠的精度为±100um；
具体的，焊带形变缓冲区的长度为2 10mm；
~
优选的，焊带形变缓冲区经整形后由直线变为圆弧或S型，其厚度基本不变或轻微变小；
E）重复步骤D）完成半片叠瓦电池串制作，将一定数量的电池片分片通过焊带叠焊成电池串，不同电池串之间采用汇流条串联或并联在一起，相邻汇流条之间焊接旁路二极管来保护电池片，共有3处二极管焊接点焊接点a、焊接点b、焊接点c，组件的正极引出线在焊接点a，负极引出线在焊接点c，组件的等效电路中，电池串a、电池串b、电池串c、电池串d、电池串e和电池串f串联在一起组成组件的上半部分，正极引出线、负极引出线、电池串g、电池串h、电池串i、电池串j、电池串k和电池串l串联在一起组成组件的下半部分，组件的上半部分与下半部分并联在一起，采用三个旁路二极管保护电池片；
具体的，组件上半部分与下半部分电池串的电池片数量相等；
具体的，每一串电池串的电池片分片数量为6～14片；
优选的，汇流条为镀锡铜焊带，宽度为3～8mm，厚度为0.12～0.45mm；
F）采用玻璃、封装胶膜、背板、接线盒、边框、密封胶将步骤E）得到的叠瓦电池串组装并层压成组件。
优选的，封装胶膜为EVA，共2层结构，分别位于玻璃面和背板面；
与现有技术相比，本发明的有益效果是：相比于常规的半片/叠瓦电池组件，本发明在半片叠瓦组件制作中，通过焊带整形得到焊带形变缓冲区域，在半片叠瓦组件制作过程中降低了半片叠瓦电池片焊接碎片率提高了半片叠瓦组件抗热应力和形变的能力，同时在电池片与电池片重叠区域的电性能和机械性能连接使用焊带代替了导电胶，提高了组件的可靠性。
附图说明
212-焊接点b，213-焊接点c，214-正极引出线，215-旁路二极管，216-负极引出线，2141-电池串a，2142-电池串b，2143-电池串c，2144-电池串d，2145-电池串e，2146-电池串f，2151-电池串g，2152-电池串h，2153-电池串i，2154电池串j，2155电池串k，2156-电池串l。
具体实施方式
A）准备66片半片叠瓦电池片，电池片边长156.75mm，电池片厚度180um，主栅线数5根，电池片正面网版图形如实施方式1所述；
B）利用激光划片设备沿着激光划片区进行切割，制备半片叠瓦电池片分片；激光作用在电池片背面以避免损伤正面的PN结，激光波长1024nm，激光功率50W，激光波形为0#波形，热影响区域宽度105um，切割深度50%，后经机械掰片工装将激光划片后的电池片分切为2片电池片分片，将电池片分片上半部分旋转180°，即可得到132片半片叠瓦电池片分片；
C）准备镀锡铜焊带，焊带拉直后采用工装冲压焊带中部焊带冲压区107，焊带冲压区
107由一定厚度冲压减薄至特定厚度，焊带形变缓冲区108通过整形工装加工为圆弧型或S型，随后利用电池片焊接设备将镀锡铜焊带焊接至电池片分片的正反面主栅线处；镀锡铜焊带横截面为0.9mm宽、0.25mm厚的矩形，冲压区域长度3.0mm，冲压后厚度由0.25mm降低至
0.12mm，宽度增加至1.9mm；焊带缓冲区108长度4mm。如图7所示，焊带长度135mm，其中约
70.5mm居中敷设在电池片分片正面主栅线上，剩余64.5mm敷设在相邻电池片分片背面主栅线，采用红外线加热方式将焊带焊接至电池片分片正反面主栅线上，焊接温度240℃，焊接时间1.5s，电池片分片正面焊带起焊点靠近激光划片道；
D）利用机械手将两片焊接后的电池片边缘精准的重叠在一起，如图7所示，焊带自电池片正面延伸至相邻电池片分片的背面，相邻电池片分片之间的交叠为矩形，相邻电池片分片边缘重叠的宽度为1.5mm，相邻电池片分片边缘重叠的精度为±100um，焊带缓冲区位于电池片分片背面；
E）重复步骤D）完成半片叠瓦电池串制作，将12串电池串按图9所示的分布排列，将11片电池片分片通过焊带叠焊成电池串，按图9所示的分布排列成组件，不同电池串之间采用汇流条210串联或并联在一起，相邻汇流条之间焊接旁路二极管来保护电池片，共有3处二极管焊接点焊接点a211、焊接点b212、焊接点c213，组件的正极引出线在焊接点a 211，负极引出线在焊接点c 213。组件的等效电路如图10所示，电池串a2141、电池串b2142、电池串c2143、电池串d2144、电池串e2145和电池串f2146串联在一起组成组件的上半部分，正极引出线214，负极引出线216，电池串g2151、电池串h2152、电池串i2153、电池串j2154、电池串k2155和电池串l2156串联在一起组成组件的下半部分，组件的上半部分与下半部分并联在一起，采用3个旁路二极管215保护电池片分片。组件上半部分与下半部分电池串的电池片分片数量相等，汇流条210为镀锡铜焊带，宽度为5mm，厚度为0.4mm；
F）采用玻璃、封装胶膜、背板、接线盒、边框、密封胶将步骤E得到的叠瓦电池串组装并层压成组件。玻璃为超白压延钢化镀膜玻璃，厚度3.2mm，镀膜层为光学厚度650nm的SiO2，玻璃尺寸1750*986mm，透射率≥94.1%，采用2层EVA胶膜封装，靠近玻璃面EVA胶膜对太阳光的紫外波段吸收率低，以提高组件功率，EVA克重500g/m2，靠近背板面EVA胶膜对太阳的紫外波段吸收率高，以延长背板使用寿命，EVA克重480g/m2；背板为KPF结构背板。组件组装完毕后，将其放入层压机中，层压温度141℃，层压时间15min。
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