本發(fā)明屬于光伏電池，具體涉及一種無主柵光伏電池的加工方法以及通過該方法制得的光伏電池。

背景技術(shù)：

1、無主柵(zero?bus?bar,0bb)光伏電池?zé)o主柵、可減小其電極面積，能降低光伏電池的串聯(lián)電阻和暗電流密度，進(jìn)而有效提高其轉(zhuǎn)換效率(約0.7-1％)和填充因子，通過組件合理搭配可使最終光伏電池最高獲得3–5w以上的功率提升。此外，0bb技術(shù)還可以簡(jiǎn)化柵線印刷工序、減少銀漿消耗，有效降低生產(chǎn)及設(shè)備降本，并使電池成本可下降約3-5％。因此，開發(fā)及優(yōu)化0bb技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)光伏電池增效降本具有重要的研究意義和實(shí)用價(jià)值。

2、目前，0bb技術(shù)可主要分為焊接點(diǎn)膠、點(diǎn)膠、覆膜、smartwire四種路線。其中，針對(duì)焊接點(diǎn)膠、點(diǎn)膠和smartwire這三個(gè)路線，焊接點(diǎn)膠路線屬于高溫工藝，對(duì)焊接系統(tǒng)要求較高，需要使用膠水和低溫焊帶(使用傳統(tǒng)焊帶需要用較高的焊接溫度，這容易破壞皮膚膜，甚至影響整個(gè)組件及影響組件性能)；焊接點(diǎn)膠和點(diǎn)膠均需要進(jìn)行點(diǎn)膠，點(diǎn)膠是通過針頭進(jìn)行，速度慢、均勻性不好；smartwire路線需要預(yù)制內(nèi)嵌圓形銅焊帶的銅絲復(fù)合膜，其工藝復(fù)雜度較高、材料成本高，且銅絲復(fù)合膜容易造成較為嚴(yán)重的光學(xué)遮擋。針對(duì)上述的四種路線，一方面，其均需要有焊帶固定材料(如焊接點(diǎn)膠和點(diǎn)膠使用膠水，覆膜使用膠膜，smartwire使用銅絲復(fù)合膜)來將焊帶固定到電池片上，避免焊帶在搬運(yùn)、轉(zhuǎn)移工程中出現(xiàn)錯(cuò)位，導(dǎo)致后期焊接不良的問題，然而焊帶固定材料的使用大大增加了物料成本。另一方面，焊接過程中使用的激光器或者用于點(diǎn)膠的針頭需要十分精準(zhǔn)地對(duì)準(zhǔn)焊帶，這需要加工精度高的設(shè)備進(jìn)行加工，加工難度大，對(duì)設(shè)備要求高，否則，焊帶部分位置不能得到連接、固定，容易出現(xiàn)焊接不良、良品率低的問題。

3、針對(duì)上述部分問題，有研究者曾提出可預(yù)先將電池片、焊帶、膠膜及玻璃等層壓后通過激光燒結(jié)焊帶實(shí)現(xiàn)焊帶與晶硅電池片互聯(lián)，該策略雖然省去了粘結(jié)劑或皮膚膜等焊帶固定材料，但依舊需要成本較高的超低溫焊帶進(jìn)行焊接，且焊接過程中局部發(fā)熱會(huì)對(duì)膠膜甚至整個(gè)器件造成不可逆損傷或破壞，影響產(chǎn)品后續(xù)實(shí)際應(yīng)用；其次，焊帶固定材料的省去可能會(huì)導(dǎo)致層壓過程中焊帶錯(cuò)位，進(jìn)而使預(yù)設(shè)激光路徑無法準(zhǔn)確覆蓋焊帶，導(dǎo)致焊接不良；此外，由于焊接工序在層壓工序之后，焊接完成后若出現(xiàn)不良品則難以被發(fā)現(xiàn)，電池串聯(lián)良率監(jiān)控難度大，且返修困難，這反而增加生產(chǎn)成本。

4、當(dāng)焊帶焊接固定到電池片上后，還需通過熱壓焊接或點(diǎn)膠焊接在焊帶上連接匯流條，這使得整體工藝步驟較多，工序復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。此外，焊帶與匯流條的焊接處還易發(fā)生虛焊、斷焊，同時(shí)也容易因焊接區(qū)域過多導(dǎo)致電池組件效率損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種無主柵光伏電池的加工方法。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明公開一種無主柵光伏電池的加工方法，包括以下步驟：

3、步驟s1、提供多個(gè)電池組和焊箔，將焊箔與所述電池組疊置；

4、步驟s2、采用第一激光器并根據(jù)第一預(yù)設(shè)圖案對(duì)焊箔進(jìn)行熔焊，從而實(shí)現(xiàn)焊箔與所有電池組的細(xì)柵線的導(dǎo)通；

5、其中，所述第一預(yù)設(shè)圖案為每個(gè)電池組的無主柵電池片串聯(lián)形成的軌跡；

6、步驟s3、采用第二激光器并根據(jù)第二預(yù)設(shè)圖案對(duì)焊箔進(jìn)行切割，從而在多個(gè)電池組上加工出一體的焊箔帶和焊箔條，至此由多個(gè)焊箔帶形成多個(gè)電池串、由焊箔條并聯(lián)多個(gè)電池串形成電池；

7、其中，所述第二預(yù)設(shè)圖案包括焊箔帶和焊箔條的輪廓線。

8、優(yōu)選的，焊箔與所述電池組疊置的步驟為：

9、第一步、將焊箔連續(xù)折彎形成豎立于焊箔所處平面的折彎部；

10、第二步、重復(fù)執(zhí)行所述第一步形成多個(gè)折彎部；

11、第三步、將每組電池組的無主柵電池片依次放于每個(gè)折彎部的一側(cè)；

12、第四步、將折彎部向相應(yīng)無主柵電池片一側(cè)折彎，使折彎部與相應(yīng)無主柵電池片頂面的細(xì)柵線接觸。

13、進(jìn)一步優(yōu)選的，每個(gè)無主柵電池片的頂面細(xì)柵線和底面細(xì)柵線之間形成有預(yù)切割區(qū)域；

14、在執(zhí)行步驟s3時(shí)，第二激光器還根據(jù)所述預(yù)切割區(qū)域的輪廓切割。

15、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述折彎部為兩個(gè)相互貼合的折彎面。

16、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第四步更具體為：將折彎部向相應(yīng)無主柵電池片一側(cè)折彎，使折彎部能覆蓋相應(yīng)無主柵電池片頂面的所有細(xì)柵線并與之接觸。

17、優(yōu)選的，執(zhí)行所述步驟s3時(shí)，第二激光器并根據(jù)第二預(yù)設(shè)圖案對(duì)焊箔進(jìn)行多次重復(fù)切割。

18、優(yōu)選的，所述焊箔的厚度為0.5mm～1mm。

19、優(yōu)選的，所述第一激光器為co2激光器或者可見光半導(dǎo)體激光器。

20、優(yōu)選的，所述第一激光器為紅外激光器，執(zhí)行步驟s2時(shí)，紅外激光功率為30w～200w，激光作用時(shí)間為10ms～300ms。

21、本發(fā)明還提供使用上述無主柵光伏電池的加工方法制得的無主柵光伏電池。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

23、(1)所有電池組與焊箔疊置后，先讓第一激光器將焊箔固定到所有電池組上，再讓第二激光器加工出一體的焊箔帶和焊箔條，如此，在切割出焊箔帶的同時(shí)能切割出焊箔條，這相比于現(xiàn)有技術(shù)中焊帶和匯流條的加工工藝(將焊帶連接到電池片、加工出匯流條、搬運(yùn)匯流條、將匯流條連接到焊帶上)，極大簡(jiǎn)化了工藝步驟，縮短了生產(chǎn)時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率。而一體的焊箔帶和焊箔條，不僅減少了傳統(tǒng)匯流條與焊帶的焊接工序及相關(guān)設(shè)備成本，節(jié)約生產(chǎn)成本，還有利于避免傳統(tǒng)焊帶與匯流條焊接不良，有利于提高良率，也能避免匯流條與多條焊帶之間存在過多焊接區(qū)域?qū)е碌碾姵匦蕮p耗。

24、(2)采用焊箔與多組電池組疊置并焊接，由于焊箔的尺寸相比于傳統(tǒng)的焊帶更大，搬運(yùn)等過程中，即使焊箔發(fā)生偏移錯(cuò)位，仍有焊箔與電池組相對(duì)以保證能進(jìn)行焊接，如此，可以減少使用甚至不使用膠黏劑、皮膚膜或覆膜等焊帶固定材料，能降低物料成本。由于沒有焊帶固定材料，因此不存在焊接過程中高溫影響焊帶固定材料的問題，故而可以采用普通焊箔替代超低溫焊帶或覆膜銅絲的使用，進(jìn)一步降低了物料成本。

25、(3)第一激光器的焊接不受焊箔偏移錯(cuò)位影響，這能提高焊接質(zhì)量、良品率，同時(shí)也降低了對(duì)焊接設(shè)備的精度要求。

26、在切割過程中，第二激光器只要將第二預(yù)設(shè)圖案輪廓以外的材料切除即可，切割時(shí)可沿其輪廓或者輪廓外圍進(jìn)行切割，這并無高切割精度的要求，降低對(duì)設(shè)備的要求。

27、(4)焊接和切割工序在層壓工序之前，這便于發(fā)現(xiàn)不良品及及時(shí)返修。

技術(shù)特征：

1.一種無主柵光伏電池的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無主柵光伏電池的加工方法，其特征在于：焊箔與所述電池組疊置的步驟為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無主柵光伏電池的加工方法，其特征在于：每個(gè)無主柵電池片的頂面細(xì)柵線和底面細(xì)柵線之間形成有預(yù)切割區(qū)域；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無主柵光伏電池的加工方法，其特征在于：所述折彎部為兩個(gè)相互貼合的折彎面。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無主柵光伏電池的加工方法，其特征在于：所述第四步更具體為：將折彎部向相應(yīng)無主柵電池片一側(cè)折彎，使折彎部能覆蓋相應(yīng)無主柵電池片頂面的所有細(xì)柵線并與之接觸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的無主柵光伏電池的加工方法，其特征在于：執(zhí)行所述步驟s3時(shí)，第二激光器并根據(jù)第二預(yù)設(shè)圖案對(duì)焊箔進(jìn)行多次重復(fù)切割。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的無主柵光伏電池的加工方法，其特征在于：所述焊箔的厚度為0.5mm～1mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的無主柵光伏電池的加工方法，其特征在于：所述第一激光器為co2激光器或者可見光半導(dǎo)體激光器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的無主柵光伏電池的加工方法，其特征在于：所述第一激光器為紅外激光器，執(zhí)行步驟s2時(shí)，紅外激光功率為30w～200w，激光作用時(shí)間為10ms～300ms。

10.一種無主柵光伏電池，其特征在于：采用如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的無主柵光伏電池的加工方法制得。

技術(shù)總結(jié)
一種無主柵光伏電池的加工方法，包括以下步驟：步驟S1、提供多個(gè)電池組和焊箔，將焊箔與所述電池組疊置；步驟S2、采用第一激光器并根據(jù)第一預(yù)設(shè)圖案對(duì)焊箔進(jìn)行熔焊，從而實(shí)現(xiàn)焊箔與所有電池組的細(xì)柵線的導(dǎo)通；其中，所述第一預(yù)設(shè)圖案為每個(gè)電池組的無主柵電池片串聯(lián)形成的軌跡；步驟S3、采用第二激光器并根據(jù)第二預(yù)設(shè)圖案對(duì)焊箔進(jìn)行切割，從而在多個(gè)電池組上加工出一體的焊箔帶和焊箔條，至此由多個(gè)焊箔帶形成多個(gè)電池串、由焊箔條并聯(lián)多個(gè)電池串形成電池；其中，所述第二預(yù)設(shè)圖案包括焊箔帶和焊箔條的輪廓線。本發(fā)明還提供使用上述方法的無主柵光伏電池。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法能簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：王亮,楊凱,楊偉光,張耕,聶建軍,袁菁,李鋒,林建偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：泰州中來光電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23