光伏焊带、标准件、光伏组件及其返修方法与流程

1.本发明涉及光伏电池技术领域，尤其涉及一种光伏焊带和标准件、光伏组件及其返修方法。


背景技术：

2.随着太阳能光伏电池及组件技术的发展，急需高效的光伏组件。但是在实际生产过程中，仍有一部分的光伏组件需要经过人工二次返修。
3.一般电池组件返修方法，先用烙铁加热焊带，并将焊带和电池片上每一根电极同步分离，全部拆除后将新的电池片放置于原来坏片位置，再用烙铁将焊带依次焊接。随着电池主栅线数量的增多，组件端互联条数目也随之增多，采用上述的返修方法难度也随之增加。此外，目前均采用间隔一定距离的焊盘对电池片进行二次焊接，使得焊接成功率会显著降低，严重的话焊带无法完全焊上。为保证焊接成功，实际操作中需在焊接处焊带重叠搭接，而采用重叠搭接的方式会造成此处的电阻增大、电流减小，严重影响光伏组件的发电效率及使用性能。
4.因此，如何提高光伏组件的返修效率，是本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种光伏焊带、标准件、光伏组件及其返修方法，不仅提高焊接的成功率，避免返修后光伏组件电阻值增大、电流减小，还提高了光伏组件的发电效率及使用性能。
6.本发明的第一方面公开了一种光伏焊带，光伏焊带置于电池片的主栅上，并左右两端延伸串联若干电池片，焊带包括焊带主体及设置在焊带主体的若干孔洞，孔洞间隔地分布在串联的电池片之间。
7.优选地，光伏焊带上的孔洞为长条形结构，由上表面、外侧面、下表面及内侧面依次连接构成。
8.在一些实施例中，焊带主体的宽度为1.5
‑
2mm，孔洞的宽度为0.8
‑
1 mm。
9.通过在上述光伏焊带上间隔地设置若干个孔洞，由此可减少焊带的电阻值，降低内部功率的损耗。
10.本发明的第二方面公开了一种标准件，标准件包括电池片和如上述的光伏焊带，光伏焊带置于电池片的主栅上，并沿电池片的主栅左右两端延伸，孔洞间隔的分布在电池片的左右两端延伸处，标准件包含的电池片的数量为一片、两片或两片以上。
11.在一些实施例中，标准件外侧边缘的光伏焊带的孔洞为由上表面、外侧面、下表面及内侧面依次连接构成的封闭结构。
12.在一些实施例中，标准件外侧边缘的光伏焊带的孔洞为由上表面、内侧面及下表面依次连接构成的半封闭结构。
13.采用上述类型的标准件，只需将该标准件直接代替坏的电池片，在剪断处直接搭
焊，返修方便快捷，有效提高焊接的成功率。
14.本发明的第三方面公开了一种光伏组件，采用如本发明公开的光伏焊带连接若干个电池片而形成的光伏组件。
15.本发明的第四方面公开了一种光伏组件的返修方法，包括以下步骤：s01：剪断需更换的光伏组件上的电池片两侧左右延伸处的光伏焊带；s02：提供待更换的电池片，其中，待更换的电池片为本发明第二方面公开的标准件；s03：将待更换的标准件放置在剪断处，标准件上光伏焊带的孔洞外侧面或内侧面全部或部分与剪断处的光伏焊带的边缘对齐。
16.在一些实施例中，光伏组件为本发明第三方面公开的光伏组件， 步骤s03中：标准件上光伏焊带的孔洞外侧面或内侧面全部或部分与剪断处的光伏焊带的孔洞的外侧面或内侧面对齐。
17.在一些实施例中，光伏组件为现有的光伏组件或本发明第三方面公开的光伏组件，步骤s03中：标准件上的光伏焊带及剪断处的光伏焊带中至少有一个外侧边缘的孔洞为半封闭结构，标准件上的光伏焊带的外侧面边缘与剪断处的光伏焊带的边缘对齐。
18.上述的返修方法，剪断处的搭接面积小，能避免在后续的层压中产生鼓点，且搭接处总设有孔洞，能释放在层压中形成的内应力，减少电池片隐裂的风险，提高成品率，降低生产成本。
19.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.图1是本发明的光伏焊带的一个实施例的结构示意图；图2是本发明的标准件的一个实施例的结构示意图；图3是图2中a部分的放大图；图4是本发明的标准件的另一实施例的结构示意图；图5是图4中b部分的放大图；图6是本发明的光伏组件的一个实施例的结构示意图；图7是本发明的光伏组件的返修方法的一个实施例的流程示意图；图8是本发明的光伏组件的返修方法的另一个实施例的流程示意图；图9是本发明的光伏组件返修方法的剪断处位置示意图；图10是图9中剪断处位置c部分的一个实施例的焊接位置的示意图；图11是图9中剪断处位置c部分的另一个实施例的焊接位置的示意图；图12是图9中剪断处位置c部分的再一个实施例的焊接位置的示意图；图13是图9中剪断处位置c部分的再一个实施例的焊接位置的示意图；图14是图9中剪断处位置c部分的再一个实施例的焊接位置的示意图；图15是本发明的光伏组件的返修方法的再一个实施例的流程示意图；图16是本发明的一个实施例中剪断处位置的焊接位置的示意图；图17是本发明的另一个实施例中剪断处位置的焊接位置的示意图；
图18是本发明的再一个实施例中剪断处位置的焊接位置的示意图。
21.附图标记：1、光伏焊带，11、焊带主体，11a、上表面，11b、下表面，11c、外侧面12、孔洞，12a、上表面，12b、外侧面，12c、下表面，12d、内侧面2 、电池片，2a、侧边10、标准件，100、光伏组件
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.在光伏组件二次返修中发现，即使拆除掉坏的电池片，但焊带在新电池片依次焊接时，一方面需要焊接的焊带数量很多，另一方面为保证焊接成功，需要在焊接处重叠搭接，重叠搭接的方式简单方便，但存在很多隐患，主要包括（1）重叠处电阻增大、电流减小，影响到光伏组件的发电效率及使用性能；（2）重叠处相较于正常处，其厚度值更大，使得其在后续的层压中会产生鼓点，严重的可能会造成电池片隐裂。
24.为解决上述隐患，本发明公开了一种光伏焊带，如图1所示，光伏焊带1置于电池片的主栅上，并左右两端延伸串联若干电池片，光伏焊带包括焊带主体11及设置在焊带主体11的若干个孔洞，上述孔洞间12隔地分布在上述串联的电池片之间。
25.光伏焊带1上间隔地开设置若干个孔洞12，大幅减少了光伏焊带的电阻值，降低了内部功率的损耗。
26.一些实施例中，上述孔洞12的形状可以为各种规则和不规则的形状，如圆形、长条形、中间为方形两头为半圆形等。为方便加工制作，上述孔洞一般采用长方形，如图3所示，该孔洞由上表面12a、外侧面12b、下表面12c及内侧面12d依次连接构成。具体地，上表面12a为孔洞12的上部与焊条主体11相交的表面，外侧面12b为孔洞12远离主栅方向的侧部与焊条主体11相交的表面，下表面12c为孔洞12的下部与焊条主体11相交的表面，内侧面12d为孔洞靠近主栅方向的侧部与焊条主体11相交的表面。
27.如图2和3所示，孔洞12的宽度w不大于焊条主体11的宽度，上述孔洞12的长度d不大于相邻电池片的距离。采用现有加工工艺可以实现在焊带上开设若干个孔洞。
28.在一些实施中，光伏焊带的宽度w为1.5
‑
2mm，孔洞的宽度为0.8
‑
1mm，光伏焊带的宽度w可为1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm，孔洞的宽度可为0.8mm，0.9mm，1.0mm。优选地，上述孔洞设置在焊带主体11上下表面的中间位置处，这样电流流过孔洞处分成两股大小相同的电流，降低内部功率损耗。即在加工制备时，使得孔洞12的上表面12a距离焊带主体11的上表面11a的距离与孔洞12的下表面12c距离焊带主体11的下表面11b的距离相
等的话，开设处的孔洞12就位于焊条主体的中间位置。
29.本发明公开了一种标准件，如图2
‑
5所示，标准件包括电池片2和若干个光伏焊带1，且光伏焊带1置于电池片2的主栅上，并沿着上述电池片的主栅左右两端延伸，光伏焊带1上的孔洞12间隔地分布在电池片的左右两端延伸处。标准件中电池片的数量为一片、两片或两片以上。如图2和图4所示，该标准件包括的电池片为单片，将包含单片电池片的标准件串联起来，就组成两片或两片以上电池片组成的标准件。可以理解的是，无论标准件由多少片的电池片组成，上述若干个光伏焊带都置于电池片的主栅上，标准件最外侧左右延伸的焊带上都存在孔洞。由此通过标准件的设置可以更加简单便捷的进行后续光伏组件的返修。
30.其中，标准件外侧边缘处的光伏焊带的孔洞可以设置成不同形状，具体地，可以设置为两种不同类型的形状，在一些具体的实施例中，如图3所示，一种类型的标准件的外侧边缘的光伏焊带的孔洞为由上表面12a、外侧面12b、下表面12c及内侧面12d依次连接构成的封闭结构，且孔洞12置于焊条主体11的上下表面11a、11b之间。在另一些实施例中，如图5所示，一种类型的标准件外侧边缘的光伏焊带的孔洞为由上表面12a、内侧面12d及下表面12c依次连接构成的半封闭结构。孔洞12的形状为向焊条主体11内部陷进的凹形。具体为孔洞12置于焊条主体11的上下表面11a、11b之间，孔洞12内侧面12d置于电池片的侧边2a的外部， 焊条主体11两外侧面11c，其中一侧面11c与焊条的上表面11a和孔洞的上表面12a相交，另一侧面11c与焊条11的下表面11b和孔洞12的下表面12c相交，图中的d1为该类型标准件中孔洞12的长度，具体为原孔洞长度d的数值的1/2
‑
2/3。
31.在实际光伏组件的返修中，不论采用上述那种类型的标准件，只需将该标准件直接代替坏的电池片，剪断处叠焊或搭焊，返修方便快捷。
32.本发明公开了一种光伏组件，包括采用本发明公开的光伏焊带1连接若干个电池片2而形成的组件。
33.一些实施例中，具体见图6，该光伏组件100包括光伏焊带1和电池片2，其中电池片2包含主栅，光伏焊带1置于硅片的主栅上，并左右两端延伸串联若干个电池片，光伏焊带1上的若干个孔洞12间隔地分布在串联的电池片2之间。可以理解的是，相邻孔洞的间距可根据上述电池片2的长度来设定。
34.该光伏组件采用设置有孔洞的光伏焊带，降低了焊带的电阻值，减少了内部损耗，提高了组件效率。
35.本发明又公开了一种光伏组件的返修方法，如图7所示，包括以下步骤：s01：剪断需更换的光伏组件上的电池片两侧左右延伸处的光伏焊带；该步骤中，剪断需要更换的光伏组件上的电池片左右两侧的光伏焊带，如图9所示，一般情况下，留在光伏组件上的光伏焊带长度会大于剪断的光伏焊带长度，优选地，剪断处的光伏焊带侧面为平齐的侧面，如图10，11所示，从而能更好地后续标准件上的光伏焊带对齐，且使得电阻更加均匀。
36.s02：提供待更换的电池片，其中，该待更换的电池片为外侧边缘的孔洞呈半封闭结构标准件或封闭结构的标准件；该步骤中，待更换的电池片为外侧边缘的孔洞呈封闭结构或半封闭结构的标准件，该标准件的结构具体见图2
‑
5所示，该孔洞为由上表面12a、外侧面12b、下表面12c及内
侧面12d依次连接构成的封闭结构，且孔洞12置于焊条主体11的上下表面11a、11b之间。或该孔洞为由上表面12a、内侧面12d及下表面12c依次连接构成的半封闭结构。孔洞12的形状为向焊条主体11内部陷进的凹形。
37.可以理解的是，s01步骤和s02步骤没有顺序之分，可以是同时，或者s01步骤在前，s02在后，或者s02步骤在前，s01在后，这都不会影响后续步骤的操作。
38.s03：将待更换的标准件放置在上述剪断处，该标准件上的光伏焊带的孔洞外侧面或内侧面全部或部分与剪断处的光伏焊带的边缘对齐。
39.该步骤中，将待更换的标准件放置在上述剪断处，如图10所示，若孔洞为封闭结构，则孔洞外侧面12b与剪断处的光伏焊带的部分边缘对齐、叠焊。可以理解的是，标准件的孔洞外边缘与剪断处位置部分边缘对齐，则重叠处会存在孔洞，不仅可以减少焊带的电阻值，减少内部损耗，且在后续层压过程中可以释放重叠处的压力，从而有效减少电池片隐裂的隐患。如图11所示，若孔洞为未封闭结构，则标准件的孔洞内侧面12d全部或部分的与剪断处的光伏焊带重合，即标准件孔洞的内侧面12d可以与剪断处的边缘完全对齐重合；或者标准件孔洞的内侧面12d可以与剪断处的边缘部分对齐重合。总之，具体见图10或11，在光伏组件上剪断位置处焊带侧面为平齐的侧面，标准件最外侧边缘的两侧面11c，将光伏组件上的焊带上下表面与标准件的上下表面对齐，两侧面11c搭接在光伏组件的焊带上焊接，内侧面12d可以与剪断处的外侧边缘对齐或者不对齐。这样都不仅可以有效减少焊带的电阻值，减少内部损耗，且在后续层压过程中可以释放重叠出来的压力，从而有效减少电池片隐裂的隐患。进一步的，在返修过程中，通过标准件的外侧光伏焊带的长度与剪断处焊带的长度控制，以及只需要保证一定的对齐（全部或部分皆可的对齐方式），可以进一步保证光伏组件电池片与电池片之间的距离恒定，从而使得返修后的光伏组件具有更高的品质。
40.进一步地，本发明公开了一种光伏组件的返修方法，该光伏组件为本发明公开的光伏焊带连接若干个电池片而形成的组件，该光伏焊带包括焊带主体及设置在焊带主体的若干个孔洞，孔洞间隔地分布在串联的电池片之间。如图8所示，该返修方法，包括以下步骤：s01：剪断需更换的上述光伏组件上的电池片两侧左右延伸处的光伏焊带，其中光伏组件采用设有孔洞的光伏焊带；该步骤中，剪断需要更换的光伏组件上的电池片左右两侧的光伏焊带，且剪断处的孔洞可以为封闭结构的光伏焊带或半封闭结构的光伏焊带。
41.s02：提供待更换的电池片，其中待更换的电池片为外侧边缘的孔洞呈封闭结构的标准件或半封闭结构的标准件；该步骤中，待更换的电池片为外侧边缘的孔洞呈封闭结构的标准件和半封闭结构的标准件，该标准件的结构具体见图2
‑
5所示，该孔洞为由上表面12a、外侧面12b、下表面12c及内侧面12d依次连接构成的封闭结构，且孔洞12置于焊条主体11的上下表面11a、11b之间。或该孔洞为由上表面12a、内侧面12d及下表面12c依次连接构成的半封闭结构。孔洞12的形状为向焊条主体11内部陷进的凹形。
42.可以理解的是，s01步骤和s02步骤没有顺序之分，可以是同时，或者s01步骤在前，s02在后，或者s02步骤在前，s01在后，这都不会影响后续步骤的操作。
43.s03：将待更换的标准件放置在剪断处，标准件上的光伏焊带的孔洞外侧面或内侧
面全部或部分与剪断处的光伏焊带的孔洞的外侧面或内侧面对齐。
44.该步骤中，将待更换的标准件放置在上述剪断处，由于光伏组件的光伏焊带为带有孔洞的光伏组件，则其剪断后的剪断处的外边缘主要有两个形状，一种是封闭机构的孔洞，一种是半封闭结构的孔洞。如图3和5所示，而标准件的孔洞也主要为这两种结构，则存在三种焊带的返修方式，如图12到14所示。在上述三种焊带的返修方式中，剪断处的孔洞与标准件的孔洞边缘存在重合或部分重合，可根据孔洞的内侧面或外侧面进行对齐，具体地，在重叠搭接过程中，若剪断处的孔洞为封闭结构，标准件的孔洞为封闭结构，则剪断处的孔洞的外侧面需覆盖标准件的外侧面，与标准件的内侧面重合或部分重合；若剪断处的孔洞为封闭结构，标准件的孔洞为半封闭结构，则剪断处的孔洞的外侧面可与焊接本体的外侧面11c对齐或部分对齐，与标准件的内侧面重合或部分重合；若剪断处的孔洞为半封闭结构，标准件的孔洞为半封闭结构，则剪断处的孔洞的内侧面可与焊接本体的外侧面11c对齐或部分对齐，剪断处的孔洞的内侧面不能与标准件的内侧面重合。
45.上述两种返修方法，在剪断处的重叠焊接位置存在孔洞，可以释放层压中形成的内应力，避免层压中产生鼓点，降低了电池片隐裂的风险，降低生产成本。
46.进一步地，本发明公开了一种光伏组件的返修方法，如图15所示，该返修方法，包括以下步骤：s01：剪断需更换的光伏组件上的电池片两侧左右延伸处的光伏焊带，其中光伏组件为采用现有的光伏焊带或采用设有孔洞的光伏焊带连接若干个电池片而形成的组件；该步骤中，采用现有的光伏焊带而形成的光伏组件就不在赘述，但采用本发明的光伏组件，其上的光伏焊带包括焊带主体及设置在焊带主体的若干个孔洞，孔洞间隔地分布在串联的电池片之间；s02：提供待更换的电池片，其中待更换的电池片为外侧边缘的孔洞呈封闭结构的标准件或半封闭结构的标准件；该步骤中，待更换的电池片为外侧边缘的孔洞呈封闭结构的标准件和半封闭结构的标准件，该标准件的结构具体见图2
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5所示，该孔洞为由上表面12a、外侧面12b、下表面12c及内侧面12d依次连接构成的封闭结构，且孔洞12置于焊条主体11的上下表面11a、11b之间。或该孔洞为由上表面12a、内侧面12d及下表面12c依次连接构成的半封闭结构。孔洞12的形状为向焊条主体11内部陷进的凹形。
47.可以理解的是，s01步骤和s02步骤没有顺序之分，可以是同时，或者s01步骤在前，s02在后，或者s02步骤在前，s01在后，这都不会影响后续步骤的操作。
48.s03：将待更换的标准件放置在剪断处，标准件上的光伏焊带及剪断处的光伏焊带中至少有一个外侧边缘的孔洞为半封闭结构，标准件上的光伏焊带的外侧面边缘与剪断处的光伏焊带的边缘对齐。
49.该步骤中，将待更换的标准件放置在上述剪断处，标准件上的光伏焊带及剪断处的光伏焊带中至少有一个外侧边缘的孔洞为半封闭结构，则存在三种焊带的返修方式，如图16到18所示。在上述三种焊带的返修方式中，只需满足标准件上的光伏焊带的外侧面边缘与剪断处的光伏焊带的边缘对齐。具体地，在对焊过程中，若剪断处没有孔洞或孔洞为封闭结构，标准件的孔洞为半封闭结构，则剪断处的外侧面边缘与焊接本体的外侧面11c对齐，直接对焊，如可采用锡焊；若剪断处的孔洞为半封闭结构，标准件的孔洞可为半封闭结
构或封闭结构，则剪断处的焊带主体的外侧面11c与标准件的半封闭结构孔洞的外侧面11c全部对齐，或剪断处的焊带主体的外侧面11c与孔洞呈封闭结构的标准件的焊带主体的边缘对齐，直接对焊。通过标准件和剪断处的边缘直接对齐，在剪断处对接会形成一个或两个闭合的孔洞，在孔洞内熔入金属材料进行焊接，焊接后焊带只有一根焊带的高度，焊接面积大、质量好，有效降低焊接处的接触电阻，关键是对焊位置没有重叠，在层压过程中该返修剪断处受力与其他位置受力一致，有效地降低了隐裂率。
50.在一个具体的实施例中，采用传统技术光伏焊带（无孔洞）进行光伏组件的返修，焊带处进行重叠搭焊，层压后隐裂率约3%；采用本发明的返修方法，光伏组件为传统组件（无孔洞），标准件为外侧边缘为半封闭结构的光伏焊带，采用对焊（标准件的外侧边缘与光伏组件的剪断处的外侧边缘对齐，锡焊），层压后隐裂率约0.12%；由此可知，两种方法对比，隐裂率降低了96%。
51.总之，无论采用上述哪种返修方法，在剪断处的搭接位置（无论是重叠搭焊还是直接对焊）总存在孔洞，可以有效减少焊带的电阻值，减少内部损耗；若采用重叠搭焊，孔洞内能释放层压中形成的内压力，避免层压中产生鼓点，降低了电池片隐裂的风险；若采用直接对焊，则焊接后焊带只有一根焊带的高度，有效降低焊接处的接触电阻，且对焊位置没有重叠，在层压过程中该返修剪断处受力与其他位置受力一致，有效地降低了隐裂率。进一步的，在返修过程中，通过标准件的外侧光伏焊带的长度与剪断处的焊带的长度控制，以及只需要保证一定的对齐（全部或部分皆可的对齐方式），可以进一步保证光伏组件电池片与电池片之间的距离恒定，从而使得返修后的光伏组件具有更高的品质。
52.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
53.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。