權(quán)利要求書: 1.一種
太陽能電池片貫通槽的制作方法,所述貫通槽沿
電池片的厚度方向貫穿,其特征在于,所述制作方法利用激光和水對電池片進(jìn)行交替切割使電池片沿著切割路徑斷開以形成所述的貫通槽,其中起始時利用激光進(jìn)行切割并確保在該激光切割后電池片不斷開;
在每一次的交替切割中,激光切割后的1?2s之內(nèi)進(jìn)行水切割;
所述激光切割的時間為1?2s;所述水切割的時間為1?2s;
在每一次的交替切割中,激光切割的路徑和水切割的路徑保持一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池片貫通槽的制作方法,其特征在于:所述交替切割的次數(shù)為1次、2次、3次或更多次,在最后一次交替切割的水切作用下,電池片沿著切割路徑完全斷開形成所述的貫通槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池片貫通槽的制作方法,其特征在于,所述激光切割的參數(shù)如下:激光功率為15?20W,激光頻率為500?600kHz,激光運(yùn)行速度為18000?
22000cm/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池片貫通槽的制作方法,其特征在于,所述水切割的參數(shù)如下:常溫下采用去離子水進(jìn)行切割,去離子水在切割時的噴射初速度為15000?
20000cm/min。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)所述的制作方法制備得到的太陽能電池片。
6.一種
光伏組件,包括由上至下依次設(shè)置的前板、前封裝層、電池層、后封裝層以及后板,所述電池層包括至少兩片太陽能電池片及連接兩片所述太陽能電池片的互聯(lián)條,其特征在于,相鄰設(shè)置的兩片所述太陽能電池片中的至少一個為采用權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)所述的制作方法制備得到的太陽能電池片。
說明書: 太陽能電池片貫通槽的制作方法、太陽能電池片及光伏組件技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及太陽能電池片制造技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種太陽能電池片貫通槽的制作方法、采用該制作方法制備得到的具有貫通槽的太陽能電池片以及采用該太陽能電池片
制備得到的光伏組件。
背景技術(shù)[0002]
太陽能光伏發(fā)電,由于其清潔、安全、便利及高效等特點(diǎn),已成為全世界普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。
[0003] 隨著太陽能技術(shù)不斷進(jìn)步,大型系統(tǒng)電站高速增長,由于可利用
光伏發(fā)電土地資源不斷減少,高效晶硅電池組件的需求不斷上升,未來太陽能市場發(fā)展,光伏發(fā)電將主要集
中在高效晶硅電池組件的開發(fā)與應(yīng)用上。
[0004] 為了縮小電池片間距,實(shí)現(xiàn)“高密度”的組件封裝,現(xiàn)有技術(shù)中如申請?zhí)?01820891980.2、名稱為“太陽能電池片及光伏組件”的實(shí)用新型專利,其公開了一種在電
池片主柵的端部開設(shè)有貫通槽以及該貫通槽的開設(shè)方法,該貫通槽的開設(shè)方法為采用激光
切割方法進(jìn)行切割后形成該貫通槽,但是采取該方法開槽后的貫通槽斷面不規(guī)整、對電池
片的損傷大,存在裂紋(電池片在貫通槽處的斷面SEM圖如附圖1至附圖3所示),增大了電池
片出現(xiàn)隱裂的風(fēng)險。
發(fā)明內(nèi)容[0005] 有鑒于此,為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的太陽能電池片貫通槽的制作方法,采用該制作方法在電池片上開設(shè)貫通槽對電池片的損傷少。
[0006] 為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案:[0007] 一種太陽能電池片貫通槽的制作方法,所述貫通槽沿電池片的厚度方向貫穿,所述制作方法利用激光和水對電池片進(jìn)行交替切割使電池片沿著切割路徑斷開以形成所述
的貫通槽,其中起始時利用激光進(jìn)行切割并確保在該激光切割后電池片不斷開。
[0008] 優(yōu)選地,所述交替切割的次數(shù)為1次、2次、3次或更多次,在最后一次交替切割的水切作用下,電池片沿著切割路徑完全斷開形成所述的貫通槽。最優(yōu)選的交替切割次數(shù)為一
次,能耗低、效率高,也更加有利于貫通槽斷面處的規(guī)整。
[0009] 優(yōu)選地,在每一次的交替切割中,激光切割的路徑和水切割的路徑保持一致,以保證貫通槽處斷面的整齊。
[0010] 優(yōu)選地,在每一次的交替切割中,激光切割后的1?2s之內(nèi)進(jìn)行水切割,間隔時間不宜過長,防止電池片過度冷卻造成切割效果差、斷面不規(guī)整,間隔時間短也有利于提高產(chǎn)
能。
[0011] 優(yōu)選地,所述激光切割的參數(shù)如下:激光功率為15?20W,激光頻率為500?600kHz,激光運(yùn)行速度為18000?22000cm/min。
[0012] 更加優(yōu)選地,所述激光切割的時間為1?2s。[0013] 優(yōu)選地,所述水切割的參數(shù)如下:常溫下采用去離子水進(jìn)行切割,去離子水在切割時的噴射初速度為15000?20000cm/min。
[0014] 更加優(yōu)選地,所述水切割的時間為1?2s。[0015] 在具體的實(shí)施例中,先采用激光對預(yù)設(shè)的切割路徑進(jìn)行加熱,之后采用水或其他的冷卻液體或氣體對切割路徑進(jìn)行冷卻,通過冷熱交替實(shí)現(xiàn)電池片沿著切割路徑的斷開從
而形成貫通槽,由此制備的貫通槽的斷面整齊、無裂紋,電池片損傷少,降低了電池片的隱
裂風(fēng)險。且上述的切割方法能夠用于在電池片的任意位置進(jìn)行切割,如在電池片的邊緣處
或內(nèi)部以及能夠用于將一塊電池片分割成兩片或多片的分片電池片。
[0016] 本發(fā)明還提供了一種根據(jù)如上所述的制作方法制備得到的太陽能電池片,即電池片上具有通過上述的制備方法開設(shè)的貫通槽。
[0017] 具體的,在一些實(shí)施例中,電池片具有多根數(shù)量如5?14根的主柵線,在部分或全部的主柵線長度延伸方向的至少一個端部開設(shè)有貫通槽,貫通槽的槽口朝向電池片的外側(cè),
貫通槽的寬度大于或等于主柵線的寬度。
[0018] 本發(fā)明還提供了一種光伏組件,其包括由上至下依次設(shè)置的前板、前封裝層、電池層、后封裝層以及后板,所述電池層包括至少兩片太陽能電池片及連接兩片所述太陽能電
池片的互聯(lián)條,相鄰設(shè)置的兩片所述太陽能電池片中的至少一個為采用如上所述的制作方
法制備得到的太陽能電池片。
[0019] 具體的,在一些實(shí)施例中,電池層包括多個電池串,同一個電池串上相鄰的兩個電池片之間中的至少一個為在主柵線的端部上開設(shè)有貫通槽的太陽能電池片,用于電性連接
該兩片電池片的互聯(lián)條從貫通槽內(nèi)穿過,通過這樣的設(shè)置,使得相鄰電池片之間的間距縮
小甚至沒有間距,相同尺寸的光伏組件中能夠容納更多的電池片,推動光伏組件封裝“高密
度”的趨勢走向。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明的太陽能電池片貫通槽的制作方法,通過先采用激光對預(yù)設(shè)的切割路徑進(jìn)行加熱,之后采用水對切割路徑進(jìn)行冷卻,通過
冷熱交替實(shí)現(xiàn)電池片沿著切割路徑的斷開從而形成貫通槽,由此制備的貫通槽的斷面整
齊、無裂紋,電池片損傷少,降低了電池片的隱裂風(fēng)險。
附圖說明[0021] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他
的附圖。
[0022] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能電池片在貫通槽處的斷面SEM圖一;[0023] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能電池片在貫通槽處的斷面SEM圖二;[0024] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能電池片在貫通槽處的斷面SEM圖三;[0025] 圖4為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1中制備得到的太陽能電池片在貫通槽處的斷面SEM圖一;
[0026] 圖5為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1中制備得到的太陽能電池片在貫通槽處的斷面SEM圖二;
[0027] 圖6為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1中制備的太陽能電池片的示意圖;[0028] 圖7為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例2中制備的太陽能電池片的示意圖;[0029] 圖8為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例3中制備的整片太陽能電池片的示意圖;[0030] 圖9為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例3中制備的分片太陽能電池片的示意圖。具體實(shí)施方式[0031] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例
僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通
技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)
的范圍。
[0032] 實(shí)施例1[0033] 本實(shí)施例的光伏組件,包括由上至下依次設(shè)置的前板、前封裝層、電池層、后封裝層以及后板,電池層包括多個電池串以及電性連接電池串內(nèi)電池片的互聯(lián)條,同一個電池
串上相鄰兩個電池片之間中的至少一個為在主柵線的端部上開設(shè)有貫通槽的太陽能電池
片,互聯(lián)條從貫通槽內(nèi)穿過,貫通槽沿電池片的厚度方向貫穿。通過這樣的設(shè)置,使得相鄰
電池片之間的間距縮小甚至沒有間距,相同尺寸的光伏組件中能夠容納更多的電池片。
[0034] 如圖6所示,本實(shí)施例中的電池片具有5根主柵線,在所有主柵線長度延伸方向的兩端均開設(shè)有貫通槽,貫通槽的槽口朝向電池片的外側(cè),貫通槽的寬度大于主柵線的寬度。
[0035] 本實(shí)施例提供的貫通槽的制作方法為利用激光和水對電池片進(jìn)行交替切割使電池片沿著切割路徑斷開以形成貫通槽,其中起始時利用激光進(jìn)行切割并確保在該激光切割
后電池片不斷開。
[0036] 本實(shí)施例中的激光切割的參數(shù)如下:激光功率為20W,激光頻率為600kHz,激光運(yùn)行速度即激光器的移動速度為22000cm/min,單片電池片的激光切割的時間為1s。水切割的
參數(shù)如下:溫度為常溫,采用的水為去離子水,其在切割時候的噴射初速度為20000cm/min,
單片電池片的水切割的時間為1s。此處噴射初速度為水離開切割機(jī)的切割噴頭時的速度。
[0037] 本實(shí)施例中交替切割的次數(shù)為一次,一次交替切割能耗小、效率高,且更加有利于貫通槽處斷面的整齊。在其他的一些實(shí)施例中,交替切割的次數(shù)為2次、3次或更多次,且在
最后一次交替切割的水切作用下,電池片沿著切割路徑完全斷開形成的貫通槽。
[0038] 在每一次的交替切割中,激光切割的路徑和水切割的路徑保持一致,以保證貫通槽處斷面的整齊。且在每一次的交替切割中,激光切割后的2s之內(nèi)進(jìn)行水切割,間隔時間不
宜過長,防止電池片過度冷卻造成切割效果差,間隔時間短也有利于提高產(chǎn)能。
[0039] 具體的,電池片印刷結(jié)束后,將電池片進(jìn)行吸附固定,激光器開啟,紅外納秒激光束對電池片的預(yù)設(shè)部位進(jìn)行劃線加熱,激光光斑直徑大小為110μm,單片電池片的激光加熱
時間為1?2s,結(jié)束后激光器關(guān)閉。接著,水刀束開啟,重復(fù)對電池片的預(yù)設(shè)部位進(jìn)行劃線冷
卻,單片電池片的冷卻時間為1?2s,且激光的劃線路徑與水刀束的劃線路徑保持一致,使得
電池片邊緣的開槽部位經(jīng)過冷熱交替迅速斷開,斷面整齊損傷較小。對開槽后的電池片進(jìn)
行吹掃,完成整個開槽過程。
[0040] 由此制備的貫通槽的斷面整齊、無裂紋,電池片損傷少,降低了電池片的隱裂風(fēng)險。且上述的切割方法能夠用于在電池片的任意位置進(jìn)行切割,如在電池片的邊緣處或內(nèi)
部以及能夠用于將一塊電池片分割成兩片或多片的分片電池片。
[0041] 實(shí)施例2[0042] 如圖7所示,本實(shí)施例中的光伏組件、太陽能電池片以及貫通槽的制作方法與實(shí)施例1基本類似,區(qū)別點(diǎn)在于:本實(shí)施例中先將常規(guī)的整塊電池片分割為兩片長方形的分片電
池片,之后對應(yīng)各個分片電池片的主柵線的延伸方向的兩端均開設(shè)貫通槽。其中整片電池
片分割成分片電池片的分割方法以及貫通槽的開設(shè)方法與實(shí)施例1中相同。
[0043] 實(shí)施例3[0044] 本實(shí)施例中的光伏組件、太陽能電池片以及貫通槽的制作方法與實(shí)施例1基本類似,區(qū)別點(diǎn)在于:本實(shí)施例中電池片的主柵線為12根,且本實(shí)施例中的激光切割的參數(shù)如
下:激光功率為15W,激光頻率為500kHz,激光運(yùn)行速度即激光器的移動速度為18000cm/
min,單片電池片的激光切割的時間為2s。水切割的參數(shù)如下:溫度為常溫,采用的水為去離
子水,其在切割時候的噴射初速度為15000cm/min,單片電池片的水切割的時間為2s;且在
激光切割后的1s之內(nèi)進(jìn)行水切割。此處噴射初速度為水離開切割機(jī)的切割噴頭時的速度。
[0045] 當(dāng)只在主柵線的兩端部開設(shè)貫通槽時,電池片可以整片使用。本實(shí)施例中不僅在主柵線的兩端部開設(shè)貫通槽,還在每根主柵線的中間位置對應(yīng)開設(shè)有兩個貫通槽,如圖8所
示。之后,沿著主柵線中間兩個貫通槽之間對電池片進(jìn)行切割,切割方法與開設(shè)貫通槽的方
法一致,切割后得到如圖9所示的分片電池片,分片電池片的也具有12根主柵,且主柵的兩
端部具有貫通槽。
[0046] 實(shí)施例4結(jié)果與討論[0047] 采用掃描電鏡對實(shí)施例1中制備得到電池片以及背景技術(shù)中介紹的方法制備得到的電池片的貫通槽處的斷面進(jìn)行掃描,得到的掃描電鏡圖像如附圖1?5所示。
[0048] 從附圖中可以看出,采用背景技術(shù)中的制備方法開設(shè)的貫通槽的斷面不規(guī)整、損傷大,存在裂紋;而采用本發(fā)明實(shí)施例1中的方法開設(shè)的貫通槽的斷面整齊、無裂紋,電池片
損傷少,降低了電池片的隱裂風(fēng)險。
[0049] 上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡根據(jù)本發(fā)明
精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
聲明:
“太陽能電池片貫通槽的制作方法、太陽能電池片及光伏組件” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)