本發(fā)明屬于太陽能電池生產加工技術領域，具體涉及一種半片太陽能電池組件及其焊接方法。

背景技術：

太陽能電池是一種利用光電效應或光化學效應把光能轉化為電能的裝置，又被稱為太陽能芯片或光電池。根據使用材料和技術不同，太陽能電池主要分為兩大類，一類是晶體硅太陽能電池，一類是薄膜太陽能電池。目前無論是從全球太陽能電池產品結構來看，還是從太陽能電池產量最大的中國來看，晶硅電池均占據著絕對的優(yōu)勢。

多數晶體硅太陽能電池的正面有主柵和副柵構成的金屬化電極，背面有僅含有主柵的金屬化背電極，背面的其余部分被含有鋁的漿料覆蓋。正面的主柵和副柵通常相互垂直排列成h型，副柵線收集電池內部產生的電流，然后匯流到主柵線。為了減少主柵線的漿料用量，正面和背面的主柵可以做成分段式或者中間鏤空。鋁漿覆蓋的電池背面在高溫燒結后形成鋁硅合金與鋁背場，后者具有減少載流子復合，提升電池效率的作用。

晶體硅太陽能電池和切片電池是用完整的電池片切成的更小面積的電池單元。由若干個切片電池連接后封裝制成的組件被稱為切片電池組件。與采用未切片電池的常規(guī)組件相比，切片電池組件由于所用的電池單元面積更小，因此在組件電流、組件電壓，組件面積，組件內部功率損耗，組件防熱斑等性能上可以優(yōu)于常規(guī)組件。例如將電池沿垂直于主柵線方向分成兩個半片，再將雙倍數量的半片電池封裝后制成的半片電池組件，由于每根焊帶上通過的電流只有常規(guī)組件的一半，因此降低了組件內部由于焦耳效應導致的功率損耗，提升了組件的轉換效率。并且由于組件中互聯條焊帶引起的功率損失變成整片組件的1/4左右，因此半片電池組件的功率相對同種類型整片電池組件會提高2%左右。

圖1為現有基于典型的五主柵半片太陽能電池組件的連接結構示意圖（120片半片電池片的一種典型連接方式），其中端部連接的互聯條焊帶標出，而其他部分的互聯條焊帶或柵線被簡化省去。如圖1所示，在半片電池組件的疊層工序中，電池串的焊接及匯流有一半以上的工作量在組件的中間部位，依靠傳統(tǒng)的人工焊接為主的生產線，已經很難滿足大批量生產的需要，其中圖2為a、b處的局部放大圖。如圖1~圖3所示，1a為半片電池片，2a為互聯條，3a為匯流條，4a為引出線，6a為互聯條2a與匯流條3a的焊接點。對于五主柵半片太陽能電池組件，在疊層焊接時，需要焊接的焊點的總數量為126個，其中120個為匯流條與互聯條的焊點，6個為引出線焊點。在中部共有66個焊點，其中的60個焊點需要將互聯條焊帶焊接在中部共用匯流條3上。而標準五主柵整片電池組件在疊層工序中的焊點數量為64（集中式接線盒）或66個（分體式接線盒），且焊點都位于組件的短邊端部。因此，切換成半片電池組件設計后，疊層焊接工序耗時量增長為整片電池組件的3~5倍，半片電池組件的生產效率較低，疊層困難成為制約半片組件大規(guī)模生產的主要瓶頸。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種半片太陽能電池組件的焊接方法，提高半片太陽能電池組件的生產效率。

本發(fā)明的技術方案為：一種半片太陽能電池組件的焊接方法，包括以下步驟：

（1）將多個半片電池片通過互聯條焊接串聯耦合成電池串；

（2）在位于電池串兩端的互聯條上分別焊接一個與互聯條垂直布置的匯流條，以使位于電池串同一端上的互聯條通過該匯流條連接；

（3）將兩個或兩個以上經由步驟（2）處理之后的電池串以首尾拼接的方式排列布置，得到電池串系列；

（4）將兩個或兩個以上電池串系列并排布置，并將相鄰電池串系列之間，且位于電池串系列兩端的匯流條直接焊接起來或者增加一個用于搭焊的搭焊匯流條將所述兩端的匯流條焊接起來，得到電池串單元；

（5）將兩個或兩個以上電池串單元并排布置，并將相鄰電池串單元之間，且位于電池串系列首尾拼接處的匯流條直接焊接或者增加一個用于搭焊的搭焊匯流條進行引出線焊接，得到所述半片太陽能電池組件。

本發(fā)明在電池串兩端上預先焊接用于將位于電池串同一端上的互聯條連接的匯流條，基于端部進行預先匯流的單串，疊層焊接過程中，電池串按照組件設計的間距擺放在夾膠膜上，按照本發(fā)明的方法將電池串焊接起來即可。采用本發(fā)明的焊接方法，可以減少疊層焊接過程中的焊接點數量，大大提高了焊接效率，從而提高半片太陽能電池組件的生產效率。

其中將所述步驟（3）和（4）中用于搭焊的搭焊匯流條超出電池片邊緣的部分剪去，保證組件保持安全的爬電距離和電氣間隙。

作為優(yōu)選，所述匯流條的長度等長。

作為優(yōu)選，所述半片電池片上位于半片電池片兩側的主柵線之間的距離為l1；所述電池串單元中，兩個并排布置的半片電池片之間相鄰電極之間的距離為l2；所述匯流條的長度大于l1，并小于l1+2×l2。

作為優(yōu)選，所述匯流條以所述半片電池片寬度方向的中心線為軸對稱線對稱布置。匯流條以相對半片電池片中心軸對稱布置，通過焊接機進行焊接時，若匯流條的長度小于l1時，不便于通過搭焊的方式使用搭焊匯流條進行焊接；若匯流條的長度大于l1+2×l2時，匯流條的長度過長，造成匯流條的浪費，增大了本發(fā)明的制造成本。

作為優(yōu)選，所述電池串系列中，所述電池串首尾拼接處的兩個匯流條之間的距離為0~20mm。

作為優(yōu)選，所述電池串單元中，在電池串系列上分別焊接引出線，所述引出線焊接于電池串系列中位于首尾拼接處的兩條平行的匯流條上。

作為優(yōu)選，所述半片電池片為包含有2~5個主柵線的半片電池片。

作為進一步的優(yōu)選，所述半片電池片為包含有5個主柵線的半片電池片。

本發(fā)明還提供了一種半片太陽能電池組件，將半片太陽能電池組件進行焊接時，采用上述的焊接方法焊接得到。制備半片太陽能電池組件時，其中的焊接工藝，采用本發(fā)明的焊接方法進行焊接，最后制備得到一種半片太陽能電池組件。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果體現在：

本發(fā)明可以將傳統(tǒng)半片電池組件疊層生產效率提高70%~80%，與此同時還大幅降低傳統(tǒng)工藝疊層過程中發(fā)生隱裂的可能性，從而大幅降低制造成本，本發(fā)明的應用范圍較廣，可以擴展到任意主柵數的半片太陽能電池組件的焊接。

附圖說明

圖1為現有技術中傳統(tǒng)五主柵半片電池組件疊層連接示意圖。

圖2為圖1中a處的放大結構示意圖。

圖3為圖1中b處的放大結構示意圖。

圖4為本發(fā)明中五主柵半片電池組件疊層連接示意圖。

圖5為圖4中c處的放大結構示意圖。

圖6為圖4中d處的放大結構示意圖。

圖7為本發(fā)明中電池串的結構示意圖。

圖8為本發(fā)明中電池串系列的結構示意圖。

圖9為本發(fā)明中電池串單元的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

一種半片太陽能電池組件的焊接方法，包括以下步驟：

（1）將多個半片電池片1通過互聯條焊接串聯耦合成電池串（見圖7）；

（2）在位于電池串兩端的互聯條2上分別焊接一個與互聯條垂直布置的匯流條3，以使位于電池串同一端上的互聯條2通過該匯流條3連接，其中，

匯流條3的長度等長，并且匯流條3以所述半片電池片1寬度方向的中心線為軸對稱線對稱布置；

（3）基于端部進行預先匯流的單串，疊層焊接過程中，電池串按照組件設計的間距擺放在夾膠膜上，將兩個或兩個以上經由步驟（2）處理之后的電池串以首尾拼接的方式排列布置，得到電池串系列（見圖8）；

（4）將兩個或兩個以上電池串系列并排布置，并將相鄰電池串系列之間，且位于電池串系列兩端的匯流條3直接焊接起來或者增加一個用于搭焊的搭焊匯流條將兩端的匯流條3焊接起來，得到電池串單元（見圖9）；

（5）將兩個或兩個以上電池串單元并排布置，并將相鄰電池串單元之間，且位于電池串系列首尾拼接處的匯流條3直接焊接或者增加一個用于搭焊的搭焊匯流條進行焊接；半片電池片1上位于半片電池片1兩側的主柵線11之間的距離為l1；電池串單元中，兩個并排布置的半片電池片1之間相鄰電極之間的距離為l2；匯流條3的長度大于l1，并小于l1+2×l2；

（6）在電池串單元中，在電池串系列上分別焊接引出線4，引出線4焊接于電池串系列中位于首尾拼接處的兩條平行的匯流條3上。

本實施例以五主柵半片太陽能電池組件（包含120塊半片電池片）為例，如圖5和圖6所示，圖中附圖標記5為疊層焊接時，匯流條3與相鄰電池串系列上的匯流條3焊接時的焊接點；圖中附圖標記6為匯流條3與互聯條2的焊接點；7為匯流條3與引出線4的焊接點。

由圖4~圖6可知，若匯流條3本身搭焊，則焊點的數量為10個；若增加輔助的搭焊匯流條，則焊帶數量為20個。引出線4位于組件中部，兩排上下位置對稱的平行匯流條共同焊接一根引出線焊帶，匯流條與引出線的焊接點總數共12個。

注：本發(fā)明中附圖中端部連接的互聯條焊帶標出，而其他部分的互聯條焊帶或柵線被簡化省去。