CN115207138A - 光伏组件、电池串及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏组件、电池串及其制作方法，电池串的制作方法包括以下步骤：S1、在多个焊带上分别设置导电胶，导电胶与对应的焊带直接接触；S2、多个电池片之间通过步骤S1得到的多个焊带焊接连接以得到电池串，导电胶与对应的电池片直接接触，每个电池片的至少一侧表面具有沿第一方向延伸且沿与第一方向垂直的第二方向间隔设置的多个第一栅线，多个焊带沿第二方向延伸且沿第一方向间隔设置。根据本发明实施例的电池串的制作方法，通过采用上述步骤S1和步骤S2制造电池串，在降低光伏组件的电阻，提高光伏组件的输出功率的同时，可以提高光伏组件的生产效率，降低光伏组件的成本。

Description

光伏组件、电池串及其制作方法

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其是涉及一种光伏组件、电池串及其制作方法。

背景技术

光伏技术的发展推动着与太阳能电池相关产业的不断壮大，从而对太阳能电池设备的要求也日趋提高。在光伏组件的生产过程中，需要将电池片通过焊带连接以组成电池串，然后将多个电池串排列整齐连接成光伏组件。

相关技术中，在电池串的制作过程中，需要在电池片的主栅线上或焊带上涂覆助焊材料，之后，将焊带放置于电池片的主栅线上进行焊接以连接成电池串。然而，上述电池串的制作方法，使得电池串整体的电阻较大，影响光伏组件的输出功率。另外，还需要保证焊带与主栅线之间较高的对准精度，从而会极大地降低电池串的生产效率，增加生产成本。

发明内容

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，本发明的一个目的在于提出一种电池串的制作方法，可以提高光伏组件的生产效率，降低光伏组件的成本。

本发明的另一个目的在于提出一种采用上述制作方法制作的电池串。

本发明的再一个目的在于提出一种具有上述电池串的光伏组件。

根据本发明第一方面实施例的电池串的制作方法，包括以下步骤：

S1、在多个焊带上分别设置导电胶，所述导电胶与对应的所述焊带直接接触；

S2、多个电池片之间通过步骤S1得到的多个所述焊带焊接连接以得到所述电池串，所述导电胶与对应的所述电池片直接接触，每个所述电池片的至少一侧表面具有沿第一方向延伸且沿与所述第一方向垂直的第二方向间隔设置的多个第一栅线，多个所述焊带沿所述第二方向延伸且沿所述第一方向间隔设置。

根据本发明实施例的电池串的制作方法，通过采用上述步骤S1和步骤S2制造电池串，通过设置使导电胶分别与焊带和电池片直接接触，可以在保证焊带与电池片之间的粘接力的同时，可以有效地降低光伏组件的电阻，提高光伏组件的输出功率。当电池片上不设置主栅且每个焊带沿第二方向铺设时，可以提高光伏组件的生产效率，降低光伏组件的成本。

根据本发明的一些实施例，每个所述电池片的所述至少一侧表面上具有多个第二栅线，每个所述第二栅线包括至少一个栅线段，所述栅线段位于所述电池片的沿所述第二方向的一端；多个所述焊带与多个所述第二栅线一一对应。

根据本发明的一些实施例，每个所述栅线段位于最外侧的所述第一栅线与所述电池片的对应侧边之间。

根据本发明的一些实施例，每个所述第二栅线包括两个栅线段，两个所述栅线段位于所述电池片的沿所述第二方向的两端，同一所述焊带与对应的所述第二栅线的两个所述栅线段均相连。

根据本发明的一些实施例，步骤S1中，所述导电胶连续涂覆或喷涂在所述焊带上；或所述导电胶间断涂覆或喷涂在所述焊带上；或所述导电胶来回涂覆或喷涂在所述焊带上。

根据本发明的一些实施例，步骤S2中，多个所述电池片与多个所述焊带的焊接温度为T₁，其中，所述T₁满足：160℃≤T₁≤210℃。

根据本发明的一些实施例，步骤S2中，多个所述电池片与多个所述焊带的焊接时间为t，其中，所述t满足：1.6s≤t≤3s。

根据本发明的一些实施例，步骤S2中，多个所述电池片与多个所述焊带采用红外焊接或激光焊接。

根据本发明的一些实施例，步骤S2具体包括：

S21、在步骤S1得到的第1组所述焊带上放置第1片所述电池片，第1组所述焊带的多个所述焊带的一部分伸出第1片所述电池片的第一端；

S22、重复步骤S1以得到第2组所述焊带；

S23、在步骤S21的第1片所述电池片上放置第2组所述焊带，第2组所述焊带的多个所述焊带的一部分均伸出第1片所述电池片的与所述第一端相对的第二端；

S24、在步骤S23的第2组所述焊带上放置第2片所述电池片，第2片所述电池片位于第1片所述电池片的远离所述第一端的一侧；

S25、重复步骤S21至S24，直至完成第N片所述电池片和第N+1组所述焊带的放置，以得到第1串预制电池串，其中，N为大于等于2的正整数；

S26、重复步骤S21至S25，以得到依次相连的多串所述预制电池串；

S27、将执行步骤S26后得到的多串所述预制电池串的多个所述电池片与多组所述焊带焊接连接；

S28、裁切执行步骤S27后的相邻两串所述预制电池串之间的多个所述焊带，以得到多串所述电池串。

根据本发明的一些实施例，每个所述焊带包括扁平段、非扁平段和过渡段，所述过渡段连接在所述扁平段和所述非扁平段之间；

步骤S21之前，还包括：

S20、调整第1组所述焊带的多个所述焊带的位置，使多个所述焊带的所述过渡段对齐。

根据本发明的一些实施例，步骤S23中，将第2组所述焊带的多个所述焊带同时置于第1片所述电池片上。

根据本发明的一些实施例，步骤S1之前，还包括：

S0、将预制焊带拉伸形成所述焊带。

根据本发明的一些实施例，步骤S0具体包括：

所述焊带包括第一焊带和第二焊带，每个所述预制电池串中的相邻两个所述电池片之间通过多个所述第一焊带连接，每个所述第一焊带由所述预制焊带以第一拉伸比拉伸而成，相邻两个所述预制电池串的相邻两个所述电池片之间通过多个所述第二焊带连接，每个所述第二焊带由所述预制焊带以第二拉伸比拉伸而成，所述第二拉伸比大于所述第一拉伸比。

根据本发明的一些实施例，所述第一拉伸比为λ₁，所述第二拉伸比为λ₂，其中，所述λ₁、λ₂分别满足：0.5％≤λ₁≤2％、4％≤λ₂≤12％。

根据本发明的一些实施例，步骤S27中，裁切一次相邻两串所述预制电池串之间的多个所述第二焊带。

根据本发明的一些实施例，每串所述电池串的相邻两个所述电池片之间的间距为D₁，其中，所述D₁满足：-1mm≤D₁≤3mm。

根据本发明的一些实施例，每个所述焊带上所述导电胶的重量为G，其中，所述G满足：10mg≤G≤46mg。

根据本发明的一些实施例，所述导电胶包括聚合物和导电粒子，所述聚合物包括有机硅聚合物或环氧聚合物，所述导电粒子包括镍包碳、银包玻璃、银包碳、银包镍和银中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述导电粒子为镍包碳，其中镍的含量为60％～75％。

根据本发明的一些实施例，每个所述焊带包括导电基体和焊锡层，所述焊锡层覆盖所述导电基体的至少一部分，所述焊锡层由Sn、Bi和Pb组成，其中，所述Bi的含量为5％～25％，所述Sn的含量为35％～55％，所述Pb的含量为20％～60％。

根据本发明的一些实施例，所述焊锡层的熔点温度为T₂，其中，所述T₂满足：125℃≤T₂≤145℃。

根据本发明的一些实施例，所述焊锡层的厚度为h，其中，所述h满足：10μm≤h≤20μm。

根据本发明的一些实施例，每个所述电池片的一侧表面的所述焊带的数量为N，其中，所述N满足：9≤N≤14。

根据本发明的一些实施例，每个所述电池片为异质结电池片。

根据本发明的一些实施例，每个所述电池片的长度为L，其中，所述L满足：156mm≤L≤240mm。

根据本发明第二方面实施例的电池串，采用根据本发明上述第一方面实施例的电池串的制作方法制作而成。

根据本发明第三方面实施例的光伏组件，包括根据本发明上述第二方面实施例的电池串。

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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1根据本发明实施例的电池串的制作方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的电池片的示意图；

图3是根据本发明第一个实施例的导电胶与焊带的示意图；

图4是根据本发明第二个实施例的导电胶与焊带的示意图；

图5是根据本发明第三个实施例的导电胶与焊带的示意图；

图6是根据本发明实施例的电池片和焊带的示意图；

图7是根据本发明实施例的焊带的局部示意图；

图8是图7所示的焊带的侧视图；

图9是根据本发明实施例的导电胶的不同导电粒子在不同工作时长下的体积电阻率的对比示意图。

附图标记：

100：电池片；

11：第一栅线；12：第二栅线；121：栅线段；

200：焊带；

21：导电胶；211：导电块；22：扁平段；

23：非扁平段；24：过渡段。

具体实施方式

下面参考图1-图9描述根据本发明第一方面实施例的电池串的制作方法，包括以下步骤S1和S2。

电池串可以应用于光伏组件(图未示出)例如异质结(一种特殊的PN结，由两层以上不同的半导体材料薄膜依次沉积在同一基座上形成，这些材料具有不同的能带隙，它们可以是砷化镓之类的化合物，也可以是硅-锗之类的半导体合金)组件。在本申请下面的描述中，以电池串应用于光伏组件为例进行说明。其中，电池串的制作方法可以通过焊接机实现，但不限于此。

具体而言，如图1所示，电池串的制作方法包括以下步骤：

S1、在多个焊带200上分别设置导电胶21，导电胶21与对应的焊带200直接接触。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

S2、多个电池片100之间通过步骤S1得到的多个焊带200焊接连接以得到电池串，导电胶21与对应的电池片100直接接触，每个电池片100的至少一侧表面具有沿第一方向(例如，图2中的左右方向)延伸且沿与第一方向垂直的第二方向(例如，图2中的上下方向)间隔设置的多个第一栅线11，多个焊带200沿第二方向延伸且沿第一方向间隔设置。当电池串应用于光伏组件时，多个第一栅线11可以将电池片100通过光生伏特效应所产生的电流引导出来，多个焊带200可以将多个第一栅线11上的电流收集并汇总。

通过设置使导电胶21分别与焊带200和电池片100直接接触，可以在保证焊带200与电池片100之间的粘接力的同时，由于导电胶21直接夹设在焊带200和电池片100之间，从而可以有效地降低整个电池串的电阻，进而可以降低光伏组件的电阻，提高光伏组件的输出功率。而且，电池片100上可以不设置主栅，当将每个焊带200沿第二方向铺设时，与传统的电池串的制作方法相比，可以节省多个焊带200与电池片100的多个主栅线一一对准的过程，从而可以显著提高焊带200的铺设速率，提高了电池串的生产效率，进而提高了光伏组件的生产效率，降低了光伏组件的成本。

根据本发明实施例的电池串的制作方法，通过采用上述步骤S1和步骤S2制造电池串，通过设置使导电胶21分别与焊带200和电池片100直接接触，可以在保证焊带200与电池片100之间的粘接力的同时，可以有效地降低光伏组件的电阻，提高光伏组件的输出功率。而且，当电池片100上不设置主栅且每个焊带200沿第二方向铺设时，可以提高光伏组件的生产效率，降低光伏组件的成本。

根据本发明的一些实施例，参照图2和图6，每个电池片100的至少一侧表面上具有多个第二栅线12，每个第二栅线12包括至少一个栅线段121，栅线段121位于电池片100的沿第二方向的一端，多个焊带200与多个第二栅线12一一对应。例如，在图2和图6的示例中，每个电池片100的厚度方向的一侧表面上可以设有九个第二栅线12，且九个第二栅线12沿第一方向均匀间隔设置。可选地，每个栅线段121可以位于最外侧的第一栅线11与电池片100的对应侧边之间，且每个栅线段121的两端分别与上述最外侧的第一栅线11和电池片100的上述对应侧边相连。但不限于此。其中，栅线段121可以充当焊带200铺设时的定位点，在多个焊带200铺设时可以将多个焊带200分别放置于多个栅线段121处，从而可以进一步提高多个焊带200的铺设速率，且可以提高多个焊带200的定位准确性。需要说明的是，“最外侧的第一栅线11”指的是多个第一栅线11中沿第二方向的两侧的任意一个第一栅线11。“电池片100的对应侧边”指的是电池片100在第二方向上的邻近上述最外侧的第一栅线11的侧边。

图2和图6中显示了九个第二栅线12和九个焊带200用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了本申请的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其它数量的第二栅线12和焊带200的技术方案中，这也落入本发明的保护范围之内。

可选地，如图2和图6所示，每个第二栅线12包括两个栅线段121，两个栅线段121位于电池片100的沿第二方向的两端，同一焊带200与对应的第二栅线12的两个栅线段121均相连。如此设置，每个第二栅线12的两个栅线段121可以分别充当对应焊带200的在第二方向上的两个定位点，焊带200铺设时，可以将同一焊带200的一部分铺设在对应的第二栅线12的两个栅线段121之间，以保证多个焊带200可以均与第二方向平行。另外，由于多个第二栅线12在电池片100上均匀间隔设置，从而可以有效保证多个焊带200在电池片100上均匀分布，进而可以相对增加焊带200的数量，使得电池片100的电流能够尽可能多地通过焊带200汇集至光伏组件的汇流条上，进一步保证光伏组件的输出功率。

根据本发明的一些实施例，步骤S1中，导电胶21连续涂覆或喷涂在焊带200上。结合图3，导电胶21在焊带200上经连续涂覆或喷涂后可以形成彼此相连的多个导电块211，且多个导电块211沿焊带200的长度方向排布。由此，在保证导电胶21的粘接力的同时，可以减少导电胶21的材料用量，降低电池串的成本。另外，当焊带200焊接时，可以有效避免导电胶21流至电池片100上除焊接焊带200的其它位置处，从而减少对电池片100的遮挡，保证了电池片100的输出功率。

或者，导电胶21还可以间断涂覆或喷涂在焊带200上。结合图4，此时，导电胶21包括多个导电块211，且多个导电块211沿导电胶21的长度方向彼此均匀间隔开。如此设置，在同样保证导电胶21的粘接力的同时，可以进一步减少导电胶21的材料用量，进一步降低电池串的成本。

又或者，导电胶21来回涂覆或喷涂在焊带200上。结合图5，例如，导电胶21可以沿焊带200的长度方向来回涂覆或喷涂，以使焊带200的邻近电池片100的一侧表面形成多层导电胶21。由此，可以有效地提高涂覆或喷涂导电胶21的效率，同时上述导电胶21的设置方式简单，从而可以提高电池串的装配效率。

可选地，步骤S2中，多个电池片100与多个焊带200的焊接温度为T₁，其中，T₁满足：160℃≤T₁≤210℃。当T₁＜160℃时，多个电池片100与多个焊带200的焊接温度较低，焊带200上的导电胶21可能会发生未充分熔化的现象，从而会影响焊带200与电池片100之间的焊接拉力以及连接可靠性；当T₁＞210℃时，多个电池片100与多个焊带200的焊接温度较高，焊带200上的导电胶21可能会发生过熔现象，导电胶21可能会流至电池片100的除焊带200焊接位置的其它位置处，从而影响焊带200与电池片100的焊接拉力的同时，可能会增加对电池片100的遮挡，降低电池片100的光电转换效率。由此，当T₁满足160℃≤T₁≤210℃时，在保证焊带200与电池片100的焊接拉力和连接可靠性的同时，可以保证电池片100的光电转换效率。

进一步地，步骤S2中，多个电池片100与多个焊带200的焊接时间为t，其中，t满足：1.6s≤t≤3s。当t＜1.6s时，多个电池片100与多个焊带200的焊接时间较短，可能会影响焊带200与电池片100之间的焊接拉力，焊带200可能会与电池片100发生脱离；当t＞3s时，多个电池片100与多个焊带200的焊接时间较长，电池片100受热时间过长可能会形变，当电池片100冷却后，可能会增加电池片100的裂片率。由此，当t满足1.6s≤t≤3s时，电池片100不易发生裂片，且可以有效地保证焊带200与电池片100之间的焊接拉力。

在一些可选的实施例中，步骤S2中，多个电池片100与多个焊带200采用红外焊接或激光焊接。红外焊接是采用非接触式的加热方法对多个工件进行加热，以将多个工件连接为一体。其中，电池片100与焊带200可以在红外线的映照下焊接在一起。红外焊接可以保证电池片100与焊带200之间的焊接强度，且电池片100与焊带200之间的焊缝可以达到100％的气密性，使得上述焊缝不会发生漏风或漏液的现象，同时红外线焊接的电池片100和焊带200不会在焊缝处出现焊渣或飞边现象。

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。其中，激光焊接可以将入热量降到最低的需要量，使得热影响区的金相变化范围小，电池片100和焊带200焊接时不易发生形变，且激光焊接不受磁场影响，能够精确对准焊带200与电池片100的焊接位置，从而可以保证焊带200与电池片100的焊接可靠性。

根据本发明的一些具体实施例，步骤S2具体包括：

S21、在步骤S1得到的第1组焊带200上放置第1片电池片100，第1组焊带200的多个焊带200的一部分伸出第1片电池片100的第一端；

在上述步骤S21中，焊接机的牵引夹钳(图未示出)可以先将第1组焊带200搬运至焊接皮带上，之后，第1片电池片100可以通过机器人放置于第1组焊带200上。另外，在该步骤中，通过使第1组焊带200的一部分伸出第1片电池片100的第一端，当电池串应用于光伏组件时，上述第1组焊带200伸出的部分可以与光伏组件的汇流条相连，以保证电池串上的电流可以通过汇流条导出。

S22、重复步骤S1以得到第2组焊带200。

S23、在步骤S21的第1片电池片100上放置第2组焊带200，第2组焊带200的多个焊带200的一部分均伸出第1片电池片100的与上述第一端相对的第二端；

S24、在步骤S23的第2组焊带200上放置第2片电池片100，第2片电池片100位于第1片电池片100的远离上述第一端的一侧。

在上述步骤S24中，可以在第2组焊带200上放置一个下压工装，以将第1片电池片100压紧在第1组焊带200和第2组焊带200之间，防止第1片电池片100在焊接皮带的步进过程中发生移动。当第1片电池片100、第1组焊带200和第2组焊带200整体在焊接皮带上步进一定距离后，机器人可以将第2片电池片100放置在第2组焊带200上。

S25、重复步骤S21至S24，直至完成第N片电池片100和第N+1组焊带200的放置，以得到第1串预制电池串，其中，N为大于等于2的正整数；

S26、重复步骤S21至S25，以得到依次相连的多串预制电池串；

S27、将执行步骤S26后得到的多串预制电池串的多个电池片100与多组焊带200焊接连接。其中，“多个电池片100”指的是上述步骤中提到的第1片电池片100、第2片电池片100、……、第N片电池片100。“多组焊带200”指的是上述步骤中提到的第1组焊带200、第2组焊带200、……、第N+1组焊带200。

S27、裁切执行步骤S27后的相邻两串预制电池串之间的多个焊带200，以得到多串电池串。

由此，通过上述步骤S21至步骤S27，多个电池片100可以通过多组焊带200连接成电池串组，且通过裁切电池串组的相邻两串预制电池串之间的多个焊带200可以得到多个电池串。

进一步地，参照图7和图8，每个焊带200包括扁平段22、非扁平段23和过渡段24，过渡段24连接在扁平段22和非扁平段23之间。

步骤S21之前，还包括：

S20、调整第1组焊带200的多个焊带200的位置，使多个焊带200的过渡段24对齐。

例如，在上述步骤S20中，可以通过视觉识别装置例如相机等识别过渡段24的实际位置，其中，过渡段24与非扁平段23相连的一端可以为视觉识别端，视觉识别装置识别到的过渡段24的视觉识别端的当前位置即为相应过渡段24的实际位置。当然，过渡段24的视觉识别端还可以为过渡段24与扁平段22相连的一端，本发明对此不作具体限定。

其中，可以通过判断多个焊带200的多个过渡段24的实际位置与相应的过渡段24的理论位置的位置差值来进行纠偏。需要说明的是，“过渡段24的理论位置”可以理解为在焊带200不存在周期长度波动以及延伸差异等因素时理论上应当所处的位置。当位置差值的绝对值不为零时，可以通过电机将相应的焊带200的过渡段24推送至理论位置，以使多个焊带200的多个过渡段24的同一端位于同一平面内。

当然，本发明不限于此，在上述步骤S20中，还可以以多个过渡段24中的其中一个过渡段24的位置为基准，判断其余过渡段24的实际位置与上述其中一个过渡段24的位置的位置差值，当该位置差值的绝对值不为零时，可以通过电机将上述其余的过渡段24推送至与上述其中一个过渡段24的位置对齐。

由此，通过采用上述步骤S20，可以将多个焊带200的多个过渡段24调整至同一水平线上，可以同时对多个焊带200进行导电胶21的涂覆和喷涂，从而可以进一步提高电池串的生产效率。

在一些可选的实施例中，步骤S23中，将第2组焊带200的多个焊带200同时置于第1片电池片100上。如此设置，可以有效地提高电池串的装配效率。

根据本发明的一些实施例，步骤S1之前，还包括：

S0、将预制焊带拉伸形成焊带200。由此，可以保证拉伸后的焊带200的长度可以同时放置两片电池片100，使得焊带200能够有效地将多个电池片100串联为一串完整的电池串。

可选地，预制焊带可以由卷绕成卷的焊带卷在制作电池串的过程中经拉伸、裁切而成；或者，预制焊带也可以由单个周期焊带直接拉伸而成。

进一步地，步骤S0具体包括：

焊带200包括第一焊带和第二焊带，每个预制电池串中的相邻两个电池片100之间通过多个第一焊带连接，每个第一焊带由预制焊带以第一拉伸比拉伸而成，相邻两个预制电池串的相邻两个电池片100之间通过多个第二焊带连接，每个第二焊带由预制焊带以第二拉伸比拉伸而成，第二拉伸比大于第一拉伸比。

需要说明的是，本申请中的“拉伸比”指的是焊带200拉伸后的长度与焊带200拉伸前的长度的差值与焊带200拉伸前的长度之比。通常，同一规格的焊带200的拉伸比不同时，会使焊带200拉伸后的横截面积不同，焊带200拉伸后的电阻率不同。焊带200的拉伸比与焊带200拉伸后的电阻率成正比，即焊带200的拉伸比越大，焊带200拉伸后的电阻率越大。焊带200的拉伸比与焊带200拉伸后的横截面积成反比，即焊带200的拉伸比越大，焊带200拉伸后的横截面积越小，即焊带200越细。

在上述步骤S0中，第一焊带可以通过焊接机的第一夹紧机构(图未示出)和第二夹紧机构(图未示出)以第一拉伸比拉伸。当焊带200为周期焊带时，第一夹紧机构和第二夹紧机构可以分别夹紧周期焊带的长度方向的两端，以将周期焊带拉制成第一焊带。第二焊带可以通过焊接机的牵引夹钳和第三夹紧机构(图未示出)以第二拉伸比拉伸。

在制作电池串的过程中，由于第二焊带连接在相邻两串预制电池串之间，通过将第二拉伸比设置成大于第一拉伸比，可以使第二焊带的长度大于第一焊带的长度，当焊带200采用周期焊带时，使得电池串的两端的焊带200的预留总长度可以尽可能地保持在一个周期焊带的长度范围内，可以降低焊带200的损耗，进而可以降低光伏组件的成本。

其中，周期焊带可以包括扁平段22和非扁平段23，非扁平段23的横截面的形状可以为圆形或者三角形，扁平段22的横截面的形状可以为矩形。但不限于此。当非扁平段23的横截面的形状为圆形时，非扁平段23的直径可以为0.2mm～0.35mm(包括端点值)。

可选地，第一拉伸比为λ₁，第二拉伸比为λ₂，其中，λ₁、λ₂分别满足：0.5％≤λ₁≤2％、4％≤λ₂≤12％。当λ₁＜0.5％时，每个第一焊带的长度较短，可能会影响第一焊带与电池片100之间的焊接拉力；当λ₁＞2％时，每个第一焊带的长度较长，可能会增加同一串电池串的相邻两个电池片100之间的间距，从而会减小光伏组件中电池片100的数量，降低光伏组件的光电转换效率。当λ₂＜4％时，每个第二焊带的长度较短，易造成电池串的两端的第二焊带的预留总长度会超过一个周期焊带的长度，从而增加第二焊带的损耗；当λ₂＞12％时，每个第二焊带的长度较长，在多个焊带200以第二拉伸比拉伸为多个第二焊带的过程中，焊带200易发生打滑或者断裂现象，影响第二焊带的合格率。由此，当λ₁、λ₂分别满足0.5％≤λ₁≤2％、4％≤λ₂≤12％时，在保证第一焊带、第二焊带与电池片100的焊接拉力以及光伏组件的光电转换效率的同时，可以降低第二焊带的损耗，提高第二焊带的合格率。

在一些可选的实施例中，步骤S27中，裁切一次相邻两串预制电池串之间的多个第二焊带。如此设置，可以使得相邻两串预制电池串之间的第二焊带的利用率达到百分之百，避免了第二焊带的浪费，从而节省了传统对裁切掉的焊带进行处理的工序，在进一步提高预制电池串的裁切效率的同时，提高了光伏组件的生产效率，降低了光伏组件的成本。当然，裁刀也可以裁切两次相邻两串预制电池串之间的多个第二焊带，以将电池串组裁切为单个电池串。此时每个第二焊带的被裁切下来的部分较少，同样可以降低第二焊带的损耗。

根据本发明的一些实施例，每串电池串的相邻两个电池片100之间的间距为D₁，其中，D₁满足：-1mm≤D₁≤3mm。具体地，例如，当光伏组件为叠瓦组件时，D₁可以满足：-1mm≤D₁≤-0.6mm；当光伏组件为拼片组件且每个电池片100为完整电池片的二分之一时，D₁可以满足：0.8mm≤D₁≤3mm；当光伏组件为拼片组件且每个电池片100为完整电池片的三分之一、四分之一或五分之一等时，D₁可以满足：0.5mm≤D₁≤2mm。另外，当D₁＝0mm时，相邻两个电池片100之间的间距为零，可以有效地增加光伏组件中电池片100的数量，提高光伏组件的输出功率。由此，通过设置使D₁满足：-1mm≤D₁≤3mm，电池串的相邻两个电池片100之间的最小距离较小，可以有效提高光伏组件单位面积的光电转换效率，从而提高光伏组件的输出功率。

根据本发明的一些实施例，每个电池片100的长度为L，其中，L满足：156mm≤L≤240mm。由此，电池片100的长度较大，从而使光伏组件中的电池片100数量可以相应减少，提高光伏组件的有效发光面积，进而可以提高光伏组件的转换效率以及输出功率，有效降低单瓦成本。

根据本发明的一些实施例，每个焊带200上导电胶21的重量为G，其中，G满足：10mg≤G≤46mg。具体地，例如，当每个电池片100的长度为156mm时，每个焊带200上的导电胶21的重量可以为10mg～30mg(包括端点值)。当每个电池片100的长度为240mm时，每个焊带200上的导电胶21的重量可以为15.4mg～46mg(包括端点值)。由此，当G满足10mg≤G≤46mg时，每个焊带200上导电胶21的重量设置较为合理，既可以保证每个焊带200与电池片100可靠连接，又可以降低光伏组件的厚度，从而降低光伏组件的电阻，保证光伏组件的输出功率。

根据本发明的一些实施例，导电胶21包括聚合物和导电粒子，聚合物内可以嵌有多个导电粒子。聚合物包括有机硅聚合物或环氧聚合物。其中，有机硅聚合物是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的聚合物。环氧聚合物是指在聚合物里碳链中间加入氧原子。例如，聚合物可以为有机硅或环氧乙烷。导电粒子包括镍包碳、银包玻璃、银包碳、银包镍和银中的至少一种。其中，导电粒子可以仅由镍包碳、银包玻璃、银包碳、银包镍和银中的任意一种组成；或者，导电粒子可以由镍包碳、银包玻璃、银包碳、银包镍和银中的任意两种组成；又或者，导电粒子可以仅由镍包碳、银包玻璃、银包碳、银包镍和银中的任意三种组成；再或者，导电粒子可以由镍包碳、银包玻璃、银包碳、银包镍和银中的任意四种组成；再再或者，导电粒子可以由镍包碳、银包玻璃、银包碳、银包镍和银组成。由此，在保证焊带200与电池片100连接可靠的同时，多个第一栅线11产生的电流可以通过导电胶21的导电粒子传递给焊带200，以将电流汇集至光伏组件的汇流条上。

在一些可选的实施例中，导电粒子可以为镍包碳。从图9可以看出，在温度为130℃的条件下，镍包碳的体积电阻率小于除银包玻璃之外其它三种导电粒子(即银包碳、银包镍和银)，考虑到光伏组件的成本，在保证导电胶21的体积电阻率尽可能小的同时，需要尽可能地降低光伏组件的成本，此时将导电粒子设置为镍包碳为合理的选择。其中镍的含量可以为60％～75％(包括端点值)，此时导电胶21的导电性能为最佳。如此设置，可以提高光伏组件的输出功率，降低电池片100与光伏组件的成本，同时导电胶21具有良好的粘接力，可以提高焊带200与电池片100之间的连接可靠性。

根据本发明的一些实施例，每个焊带200包括导电基体和焊锡层，焊锡层覆盖导电基体的至少一部分。其中，导电基体可以为铜基体、铜铝合金基体、铜银合金基体或铜银铝合金基体等。但不限于此。

焊锡层由Sn(锡，金属元素，一种有银白色光泽的金属元素)、Bi(铋，元素周期表第六周期VA族83号元素)和Pb(铅，一种金属化学元素，原子序数为82，原子量207.2，是原子量最大的非放射性元素)组成，其中，Bi的含量为5％～25％(包括端点值)，由于Bi元素可以降低焊锡层的熔点温度，当Bi含量大于25％时，可靠性风险越大，焊带200易脆，且易氧化；当Bi含量小于5％时，焊锡层的熔点温度较高。由此，通过使Bi的含量为5％～25％，可以在降低焊锡层的熔点的同时，可以降低低温脆性，防止氧化。Sn的含量为35％～55％(包括端点值)，Sn的熔点较低，且质地柔软，富有延展性，在焊带200与电池片100之间的焊接中起重要作用。由此，通过设置使Sn的含量为35％～55％，在降低焊带200的熔点温度的同时，进一步提升焊带200的焊接性能，提高焊带200与电池片100之间的焊接质量，保证焊带200具有较高的电流收集效率。Pb的含量为20％～60％(包括端点值)，当Pb的含量为20％～60％时，Pb可以减小焊锡层表面的张力和粘度，从而使焊锡层具有较好的润湿性，且可以很好地吸收温度变化而产生的热应力。

根据本发明的一些实施例，焊锡层的熔点温度为T₂，其中，T₂满足：125℃≤T₂≤145℃。当T₂＜125℃时，焊锡层的熔点温度过低，脆性较大，从而使焊带200的可靠性较低；当T₂＞145℃时，焊锡层的熔点温度过高，使焊带200的焊接温度较高，从而可能导致电池片100的不良率较高，且可能存在虚焊处。由此，通过使T₂满足：125℃≤T₂≤145℃，焊锡层的熔点温度较为合理，从而可以提高光伏组件的电池片100的良率，避免产生虚焊，且可以降低低温脆性，提高焊带200的可靠性。

根据本发明的一些实施例，焊锡层的厚度为h，其中，h满足：10μm≤h≤20μm。当h＜10μm时，焊锡层的厚度过小，从而可能会降低焊带200与电池片100之间的焊接质量，当h＞20μm时，可能会导致整个焊带200的成本过高。由此，通过使h满足10μm≤h≤20μm，在保证焊带200与电池片100之间的焊接质量的同时，可以降低电池片100的成本。

根据本发明的一些实施例，每个电池片100的一侧表面(例如，每个电池片100的厚度方向的一侧表面)的焊带200的数量为N，其中，N满足：9≤N≤14。每个电池片100的厚度方向的两侧表面均设有多个焊带200，且每个电池片100的厚度方向的两侧的焊带200的数量可以相同。具体地，例如，当每个电池片100的长度为182mm时，每个电池片100的厚度方向的两侧的焊带200的数量可以均为10根。当每个电池片100的长度为240mm时，每个电池片100的厚度方向的两侧的焊带200的数量可以均为12根。如此设置，使得焊带200可以尽可能多将电池片100产生的电流收集至光伏组件的汇流条上，保证光伏组件的输出功率。

可选地，每个电池片100为异质结电池片。异质结电池片包括N型Si基体，N型Si基体的正面沿朝向远离N型Si基体中心的方向依次设有正面非晶硅i层、正面非晶硅n层、正面透明导电膜TCO层(transparent conbaictive oxide，透明导电氧化物)和正面第一栅线层，N型Si基体的背面沿朝向远离N型Si基体中心的方向依次设有背面非晶硅i层、背面非晶硅p层、背面透明导电膜TCO层和背面第一栅线层。由此，异质结电池片呈正背面对称结构，且采用低温银浆料，可以有效地将电池片100薄片化，从而可以节省材料，降低成本，同时提高电池片100的抗冷热应力能力。其中，异质结电池片100可以为无主栅异质结电池片。但不限于此。

根据本发明第二方面实施例的电池串，采用根据本发明上述第一方面实施例的电池串的制作方法制作而成。

根据本发明实施例的电池串，通过采用上述制作方法，可以提高电池串的生产效率，降低电池串的成本。

根据本发明第三方面实施例的光伏组件，包括根据本发明上述第二方面实施例的电池串。

根据本发明实施例的光伏组件，通过采用上述电池串，可以提高光伏组件的输出功率，同时可以提升光伏组件的装配效率。

根据本发明的一些实施例，光伏组件包括电池串层、正面盖板和背面盖板。具体地，电池串层包括多个电池串，每个电池串包括多个电池片100。正面盖板设在电池串层的上方，背面盖板设在电池串层的下方。沿正面盖板到背面盖板的方向、光伏组件可以依次为正面盖板、正面胶膜层、电池串层、背面胶膜层和背面盖板。制作光伏组件时，首先将正面盖板、正面胶膜层、电池串层、背面胶膜层和背面盖板依次摆放好，以完成光伏组件的层压前准备工作。然后将叠层好的包括正面盖板、正面胶膜层、电池串层、背面胶膜层和背面盖板的五层结构经过抽真空加热层压后，使正面胶膜层和背面胶膜层交联固化，以将电池串层保护起来，最终实现五层结构(即正面盖板、正面胶膜层、电池串层、背面胶膜层和背面盖板)的牢靠粘接。其中，正面盖板可以为玻璃件，背面盖板可以为玻璃件或背板。

可选地，正面胶膜层和背面胶膜层可以为EVA(ethylene-vinyl acetatecopolymer，乙烯-醋酸乙烯共聚物，分子式是(C2H4)x.(C4H6O2)y)胶膜层。由于EVA胶膜具有良好的耐久性，可以抵抗高温、潮气、紫外线等，同时EVA胶膜又具有高粘着力。或者，正面胶膜层和背面胶膜层还可以为POE(Polyolefin Elastomer乙烯-辛稀共聚物)胶膜层。POE胶膜是以茂金属作催化剂开发的具有窄相对分子质量分布和窄共聚单体分布、结构可控的新型聚烯烃热塑性弹性体。POE胶膜具有优良的界面粘结性、良好的耐候性、耐紫外老化性、耐热性、耐低温性等优点。又或者，正面胶膜层和背面胶膜层还可以为EPE(ExpandablePolyethylene，可发性聚乙烯)胶膜层，EPE胶膜是以低密度聚乙烯为主要原料挤压生成的高泡沫聚乙烯制品。EPE胶膜具有密度小、耐紫外老化性、良好的防渗透性等优点。由此，正面胶膜层和背面胶膜层可以有效地保证正面盖板和背面盖板粘接的牢靠性，同时可以保证光伏组件的电气性能的稳定。

根据本发明实施例的光伏组件的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (27)

1.一种电池串的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在多个焊带上分别设置导电胶，所述导电胶与对应的所述焊带直接接触；

S2、多个电池片之间通过步骤S1得到的多个所述焊带焊接连接以得到所述电池串，所述导电胶与对应的所述电池片直接接触，每个所述电池片的至少一侧表面具有沿第一方向延伸且沿与所述第一方向垂直的第二方向间隔设置的多个第一栅线，多个所述焊带沿所述第二方向延伸且沿所述第一方向间隔设置。

2.根据权利要求1所述的电池串的制作方法，其特征在于，每个所述电池片的所述至少一侧表面上具有多个第二栅线，每个所述第二栅线包括至少一个栅线段，所述栅线段位于所述电池片的沿所述第二方向的一端；

多个所述焊带与多个所述第二栅线一一对应。

3.根据权利要求2所述的电池串的制作方法，其特征在于，每个所述栅线段位于最外侧的所述第一栅线与所述电池片的对应侧边之间。

4.根据权利要求2所述的电池串的制作方法，其特征在于，每个所述第二栅线包括两个栅线段，两个所述栅线段位于所述电池片的沿所述第二方向的两端，同一所述焊带与对应的所述第二栅线的两个所述栅线段均相连。

5.根据权利要求1所述的电池串的制作方法，其特征在于，步骤S1中，

所述导电胶连续涂覆或喷涂在所述焊带上；或

所述导电胶间断涂覆或喷涂在所述焊带上；或

所述导电胶来回涂覆或喷涂在所述焊带上。

6.根据权利要求1所述的电池串的制作方法，其特征在于，步骤S2中，

多个所述电池片与多个所述焊带的焊接温度为T₁，其中，所述T₁满足：160℃≤T₁≤210℃。

7.根据权利要求6所述的电池串的制作方法，其特征在于，步骤S2中，

多个所述电池片与多个所述焊带的焊接时间为t，其中，所述t满足：1.6s≤t≤3s。

8.根据权利要求1所述的电池串的制作方法，其特征在于，步骤S2中，多个所述电池片与多个所述焊带采用红外焊接或激光焊接。

9.根据权利要求1所述的电池串的制作方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

S21、在步骤S1得到的第1组所述焊带上放置第1片所述电池片，第1组所述焊带的多个所述焊带的一部分伸出第1片所述电池片的第一端；

S22、重复步骤S1以得到第2组所述焊带；

S23、在步骤S21的第1片所述电池片上放置第2组所述焊带，第2组所述焊带的多个所述焊带的一部分均伸出第1片所述电池片的与所述第一端相对的第二端；

S24、在步骤S23的第2组所述焊带上放置第2片所述电池片，第2片所述电池片位于第1片所述电池片的远离所述第一端的一侧；

S25、重复步骤S21至S24，直至完成第N片所述电池片和第N+1组所述焊带的放置，以得到第1串预制电池串，其中，N为大于等于2的正整数；

S26、重复步骤S21至S25，以得到依次相连的多串所述预制电池串；

S27、将执行步骤S26后得到的多串所述预制电池串的多个所述电池片与多组所述焊带焊接连接；

S28、裁切执行步骤S27后的相邻两串所述预制电池串之间的多个所述焊带，以得到多串所述电池串。

10.根据权利要求9所述的电池串的制作方法，其特征在于，每个所述焊带包括扁平段、非扁平段和过渡段，所述过渡段连接在所述扁平段和所述非扁平段之间；

步骤S21之前，还包括：

S20、调整第1组所述焊带的多个所述焊带的位置，使多个所述焊带的所述过渡段对齐。

11.根据权利要求9所述的电池串的制作方法，其特征在于，步骤S23中，

将第2组所述焊带的多个所述焊带同时置于第1片所述电池片上。

12.根据权利要求9所述的电池串的制作方法，其特征在于，步骤S1之前，还包括：

S0、将预制焊带拉伸形成所述焊带。

13.根据权利要求12所述的电池串的制作方法，其特征在于，步骤S0具体包括：

所述焊带包括第一焊带和第二焊带，每个所述预制电池串中的相邻两个所述电池片之间通过多个所述第一焊带连接，每个所述第一焊带由所述预制焊带以第一拉伸比拉伸而成，相邻两个所述预制电池串的相邻两个所述电池片之间通过多个所述第二焊带连接，每个所述第二焊带由所述预制焊带以第二拉伸比拉伸而成，所述第二拉伸比大于所述第一拉伸比。

14.根据权利要求13所述的电池串的制作方法，其特征在于，所述第一拉伸比为λ₁，所述第二拉伸比为λ₂，其中，所述λ₁、λ₂分别满足：0.5％≤λ₁≤2％、4％≤λ₂≤12％。

15.根据权利要求13所述的电池串的制作方法，其特征在于，步骤S27中，

裁切一次相邻两串所述预制电池串之间的多个所述第二焊带。

16.根据权利要求9所述的电池串的制作方法，其特征在于，每串所述电池串的相邻两个所述电池片之间的间距为D₁，其中，所述D₁满足：-1mm≤D₁≤3mm。

17.根据权利要求1所述的电池串的制作方法，其特征在于，每个所述焊带上所述导电胶的重量为G，其中，所述G满足：10mg≤G≤46mg。

18.根据权利要求1所述的电池串的制作方法，其特征在于，所述导电胶包括聚合物和导电粒子，所述聚合物包括有机硅聚合物或环氧聚合物，所述导电粒子包括镍包碳、银包玻璃、银包碳、银包镍和银中的至少一种。

19.根据权利要求18所述的电池串的制作方法，其特征在于，所述导电粒子为镍包碳，其中镍的含量为60％～75％。

20.根据权利要求1所述的电池串的制作方法，其特征在于，每个所述焊带包括导电基体和焊锡层，所述焊锡层覆盖所述导电基体的至少一部分，所述焊锡层由Sn、Bi和Pb组成，其中，所述Bi的含量为5％～25％，所述Sn的含量为35％～55％，所述Pb的含量为20％～60％。

21.根据权利要求20所述的电池串的制作方法，其特征在于，所述焊锡层的熔点温度为T₂，其中，所述T₂满足：125℃≤T₂≤145℃。

22.根据权利要求20所述的电池串的制作方法，其特征在于，所述焊锡层的厚度为h，其中，所述h满足：10μm≤h≤20μm。

23.根据权利要求1所述的电池串的制作方法，其特征在于，每个所述电池片的一侧表面的所述焊带的数量为N，其中，所述N满足：9≤N≤14。

24.根据权利要求1-23任一项所述的电池串的制作方法，其特征在于，每个所述电池片为异质结电池片。

25.根据权利要求1-23任一项所述的电池串的制作方法，其特征在于，每个所述电池片的长度为L，其中，所述L满足：156mm≤L≤240mm。

26.一种电池串，其特征在于，采用根据权利要求1-25任一项所述的电池串的制作方法制作而成。

27.一种光伏组件，其特征在于，包括根据权利要求26所述的电池串。

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