一种制备太阳能电池串的方法及其设备与流程

本发明涉及制备太阳能电池串的方法和设备。

背景技术：

在自动化的电池串制造工序中，电池片的互连需要用一组导体带将电池片的正面与相邻电池片的背面相连接，且相邻电池片间留有长度为s的间距，自动化设备连续交替地放置导体带和电池片、并对其进行传输和焊接，形成互连的电池串，电池串的结构示意如图1所示。

现有技术制造上述结构的电池串，所采用的技术方案主要如下：如图3所示，电池片与导体带互连焊接前，电池片布置传输通常运用的方式是：在传输移动装置上布置太阳能电池串的第一导体带4，在第一导体带4上布置电池片1，在电池片1上布置第二导体带5，传输移动装置承载电池片1向电池片传输方向移动一个位置，即图3中的e1-e4步骤，然后继续在第二导体带5的后部放置第二电池片1＇、在第二电池片1＇上放置另一第二导体带5＇，传输移动装置载着电池片(1，1＇)向电池片传输方向移动一个位置，即图3中的e5-e7步骤，此后重复e5-e7的步骤，直到放置的电池片数量达到欲制备电池串的指定数量时，将所重复的e6步骤中所放置的第二导体带替换为第一导体带4。

还有其他实施方案，具体见2017年4月12日公布的“用于生产太阳能电池串的方法和装置”，公告号为cn103681908b，该专利文献中图1和图2所示的电池串均由3片电池片组成，所述方法为：先放置第一导体带4(步骤s1)，再在第一导体带4上放置第一电池片1(步骤s2)，再在第一电池片1上放置第二导体带5(步骤s3)，再在第二导体带5上放置第二电池片1＇(步骤s4)，再通过移动装置移动，使电池片(1，1＇)向前移动一个电池片和电池片间距的距离，再重复图中s6—s8的动作可以制备电池片数量大于3的电池串。

以上现有技术在生产制备电池串时，移动传输装置每次仅移动一个电池片和电池片间距的距离，焊接装置也是每次仅焊接一个电池片及其上布置的导体带。

设传输移动装置移动一次、布置一片电池片及实施一次焊接动作所用时间均为1个计时单位(秒、毫秒等)，此处，不具体限定实际工作时的时间单位。因此，前述现有技术完成e1～e7(如图3所示)两块电池片及导体带的互连焊接，至少需要6个单位时间，传输移动装置移动两次。这种生产制备方法用时长，严重制约了生产效率。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术生产电池串用时长，生产效率低的技术弊端，提出了一种新的生产方法，旨在提高生产效率，极大缩短生产时间。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种制备太阳能电池串的方法，具体技术方案如下：

本发明方法用于制备的太阳能电池串结构包括：至少两个电池片，两组长度为l1分别位于首部电池片下方以及末端电池片上方的第一导体带，至少一个长度为l2且连接至少两个电池片的第二导体带，相邻电池片以长度为s的间距隔开。

下方所述方法中，所述一组、两组、至少一组、至少两组，其中每组至少包含一个导体带，从主视图及纵截面视图看，一组导体带仅可以看到一个，从俯视图上看，一组导体带即为铺设在同一电池片上的所有导体带，其数量和电池片上的主栅线数量相同。

一种制备太阳能电池串的方法，制备所述电池串时，每放置至少两个电池片和至少一组第二导体带时，承载电池片的传输移动装置向前移动长度为t的距离，t＝n*(s+单个电池片长度)，n≥2，对传输至焊接工位的电池片及导体带，焊接装置完成至少两个电池片和至少一组第二导体带的互连焊接。

进一步地，为保证制备太阳能电池片的生产过程连续无间断，所述焊接装置实施焊接动作时，焊接工位的前端同步实施放置电池片的动作。

进一步地，实施前述方法所述焊接装置完成至少两个电池片和至少一组第二导体带5的互连焊接时，所述电池片为2个或2个以上，所述第二导体带的组数为1组或少于电池片个数，此时，在末端电池片上方放置一组第一导体带。或者所述电池片数量和第二导体带的组数均为n个，n≥2，优选n等于2和3。

根据所述方法，实施“每放置至少两个电池片和至少一组第二导体带时，承载电池片的传输移动装置向前移动长度为t的距离”的步骤时，第二导体带放置于电池片之上的动作可以在传输移动装置向前移动之前，也可以在传输移动装置向前移动之后。如果在传输移动装置向前移动之前，传输移动装置完成移动后，焊接装置立即实施焊接动作；如果在传输移动装置向前移动之后，传输移动装置完成移动后，先向电池片上放置第二导体带，再启动焊接装置实施焊接动作。

本发明方法的有益效果在于：1.传输移动装置一次传输移动距离为t＝n*(s+单个电池片长度)，n≥2，设传输移动装置移动一次、布置一片电池片及实施一次焊接动作所用时间均为1个计时单位(秒、毫秒等)，此处，不具体限定实际工作时的时间单位，采用本发明方法，一次完成2片电池片与导体带的互连焊接，即相当于实现现有技术e1～e7步骤后的效果，共使用4个计时单位，现有技术使用6个计时单位，与现有技术相比，效率提升了33.3％。如果一次完成3片电池片与导体带的互连焊接，即相当于实现现有技术e1～e10步骤后的效果，共使用5个计时单位，现有技术使用9个计时单位，与现有技术相比，效率提升了44.4％。2.生产由相同数量电池片构成的电池串，本发明与现有技术相比，节约了电池片传输移动时间，减少了驱动部件的动作频率，从而降低了驱动部件的损耗，提高了串焊设备的工作效率。

本发明还提供了一种用于制备前述太阳能电池串的设备，该装置用于执行前述任意所述制备太阳能电池串的方法，结构包括：传输移动装置，用于传输放置在其上的至少两个电池片和至少1组第二导体带，搬运布置装置，用于搬运电池片至传输移动装置上，布带装置，用于布置第一导体带，以及布置第二导体带分别于电池片之上，焊接装置，用于一次焊接动作实现至少两个电池片和至少一组第二导体带的粘合，最终使至少一组第一导体带、至少两个电池片以及至少一组第二导体带5形成互连的电池串。

上述用于制备前述太阳能电池串的设备还包括：置于传输移动装置上方的上定位装置，用于对布置于传输移动装置上的至少两个电池片的上表面及其上的至少1组第二导体带定位并压紧，上定位装置可直接放置于电池片及导体带的上表面，对电池片及导体带采用弹性压紧方式进行精准对位和压紧，并随传输移动装置传输电池片和导体带时同步移动，保证了电池片与导体带移动时的位置。

上述用于制备前述太阳能电池串的设备还包括：与焊接装置的位置对正，位于传输移动装置中的下定位装置，用于在焊接装置对至少两个电池片和至少一组导体带进行焊接时，用于将电池片的下表面与其下方的导体带对正并接触到电池片，保证导体带与电池片的粘贴可靠；所述下定位装置设置于传输移动装置中的焊接工位处，对电池片下表面的导体带实施精准对位并与电池片接触紧密，保证电池片与导体带的焊接可靠。

优选地，所述传输移动装置的结构包括：基台，用于承接至少两个电池片，移动机构，用于移动放置于基台上的至少两个电池片，且使其上的电池片每次移动距离为t，t＝n*(s+单个电池片长度)，n≥2。所述移动机构为皮带移动或移动叉移动或机器人，优选为皮带移动。

所述搬运布置装置每搬运一个电池片，布带装置布置一组第二导体带至一个电池片上，直到搬运布置装置搬运电池串最末端的一块电池片时，布带装置布置一组第一导体带至最末端电池片上。

所述搬运布置装置和所述布带装置分别搬运至少两个电池片和布置至少2组第二导体带到所述传输移动装置上后，或者所述搬运布置装置和所述布带装置分别搬运至少两组电池片和布置至少1组第二导体带到所述传输移动装置上后，所述传输移动装置载着电池片和第二导体带向前移动长度为t的距离，t＝n*(s+单个电池片长度)，n≥2。

所述搬运布置装置和所述布带装置分别搬运至少两个电池片和布置至少2组第二导体带到所述传输移动装置上后，待传输移动装置移动停止后，焊接装置立即实施焊接动作。

所述搬运布置装置和所述布带装置分别搬运至少两个电池片和布置至少1组第二导体带到所述传输移动装置上后，且第二导体带的组数始终少于电池片的数量时，待传输移动装置移动停止后，布带装置继续向电池片上布置第一导体带或第二导体带后，焊接装置再实施焊接动作。

本发明所提供的一种用于制备前述太阳能电池串的设备，有益效果在于：移动传输装置一次可实现至少两片电池片的传输移动，焊接装置一次可实现至少两片电池片和至少一组导体带的互连焊接，定位结构使导体带与电池片的定位更加精准，避免多个电池串及相应的导体带布置完毕后，由于定位不准，经传输移动装置搬运后，到焊接工位发生位置偏移，确保了电池串的生产质量。

附图说明

图1是实施例一和实施例二的方法所生产的电池串结构示意图；

图2是实施例三至六的方法所生产的电池串结构示意图；

图3是现有技术制备方法的示意图；

图4是现有技术生产太阳能电池串的耗时统计图；

图5是实施例一中的方法示意图；

图6是采用实施例一生产太阳能电池串的耗时统计图；

图7是实施例二中的方法示意图；

图8是采用实施例二生产太阳能电池串的耗时统计图；

图9是实施例三中的方法示意图；

图10是采用实施例三生产太阳能电池串的耗时统计图；

图11是实施例四中的方法示意图；

图12是采用实施例四生产太阳能电池串的耗时统计图；

图13是实施例五中的方法示意图；

图14是实施例七中用于生产太阳能电池串的装置的结构示意图；

图15是实施七中传输移动太阳能电池片的装置的结构示意图；

图16是图15的局部放大图；

图17示意了上定位装置的结构及位置示意图。

图中，10.传输移动装置，10-1.基台，10-2.移动机构，20.搬运布置装置，30.布带装置，40.焊接装置，50.上定位装置，60.下定位装置。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的实施例进行详细描述。

实施例一

如图1所示，该实施例用于制备的太阳能电池串包含两个电池片(1，1＇)，两个长度为l1分别位于首部电池片下方以及末端电池片上方的第一导体带4，一组长度为l2且连接两个电池片(1，1＇)的第二导体带5，两个电池片以长度为s的间距隔开。

如图5和图6所示，一种制备太阳能电池串的方法，放置两个电池片(1，1＇)和一组第二导体带5，承载电池片的传输移动装置向前移动长度为t的距离，t＝2*(s+单个电池片长度)，对传输至焊接工位的电池片及导体带，焊接装置完成两个电池片(1，1＇)和一组导体带5的互连焊接。

具体实施过程为：依次放置第一导体带4、第一电池片1、第二导体带5、第二电池片1＇，传输移动装置向前移动长度为t的距离，t＝2*(s+单个电池片长度)，再向第二电池片1＇上放置第一导体带4，焊接装置对两个电池片(1，1＇)、两组第一导体带4及一组第二导体带5实施互连焊接。

在实施该发明方法时，放置首端电池片之前先放置第一导体带4，再依次交替放置第一电池片1、第二导体带5、第二电池片1＇，以及焊接装置完成两个电池片(1，1＇)和一个导体带5的互连焊接时，必然同时实现两组第一导体带4与电池片的互连焊接，在前述方法描述中省略的此部分为公知常识。

实施例二

如图7和图8所示，实施例二和实施例一的区别在于，具体实施过程中，传输移动装置向前移动之前，先向第二电池片1＇上放置第一导体带4，待传输移动装置向前移动长度为t的距离后，t＝2*(s+单个电池片长度)，焊接装置对两个电池片(1，1＇)、两组第一导体带4及一组第二导体带5实施互连焊接。其余和实施例一相同。

实施例三

如图2所示，该实施例用于制备的太阳能电池串包含6个电池片(1，1＇，2，2＇，3，3＇)，两组长度为l1分别位于首部电池片下方以及末端电池片上方的第一导体带4，5个长度为l2且连接6个电池片(1，1＇，2，2＇，3，3＇)的第二导体带(5，5＇，5＂，5³＇，5⁴＇)，相邻两组电池片以长度为s的间距隔开。

如图9和图10所示，该实施例所提供的一种制备太阳能电池串的方法，具体为：每放置两个电池片(1，1＇)和两组第二导体带(5，5＇)时，承载电池片的传输移动装置向前移动长度为t的距离，t＝2*(s+单个电池片长度)，对传输至焊接工位的电池片及导体带，焊接装置完成两个电池片(1，1＇)和两组导体带(5，5＇)的互连焊接。

在该实施例中，焊接装置实施焊接动作时，焊接工位的前端同步实施放置电池片的动作，即图9中的ne7步骤。在其他实施例中可以在焊接动作实施完毕后，再向第二导体带5＇上放置电池片2。

实施例四

如图11和图12所示，该实施例所提供的一种制备太阳能电池串的方法，如图9和图10所示，该实施例所提供的一种制备太阳能电池串的方法，具体为：每放置两个电池片(1，1＇)和1组第二导体带5时，承载电池片的传输移动装置向前移动长度为t的距离，t＝2*(s+单个电池片长度)，对传输至焊接工位的电池片及导体带，焊接装置完成两个电池片(1，1＇)和两组导体带(5，5＇)的互连焊接。

和实施例三的区别在于，所述第二导体带5＇放置于电池片2上的动作在所述传输移动装置向前移动之后，待传输移动装置向前移动长度为t的距离后，t＝2*(s+单个电池片长度)，先向电池片2上放置第二导体带5＇，再启动焊接装置实施焊接动作。其他实施方式和实施例三完全相同。

实施例五

该实施例用于制备的太阳能电池串，其结构和实施例三中的电池串相同。

如图13所示，该实施例所提供的一种制备太阳能电池串的方法，具体为：每放置三个电池片(1，1＇，1＂)和3组第二导体带(5，5＇，5＂)时，承载电池片的传输移动装置向前移动长度为t的距离，t＝3*(s+单个电池片长度)，对传输至焊接工位的电池片及导体带，焊接装置完成3个电池片(1，1＇，1＂)和3组导体带(5，5＇，5＂)的互连焊接。

在该实施例中，焊接装置实施焊接动作时，焊接工位的前端同步实施放置电池片的动作，即图13中的ne9步骤。在其他实施例中可以在焊接动作实施完毕后，再向第二导体带5＂上放置电池片2。

实施例六

未提供示意图，该实施例的方法，具体为：每放置3个电池片(1，1＇，1＂)和2组第二导体带(5，5＇)时，承载电池片的传输移动装置向前移动长度为t的距离，t＝3*(s+单个电池片长度)，对传输至焊接工位的电池片及导体带，焊接装置完成3个电池片(1，1＇，1＂)和3组导体带(5，5＇，5＂)的互连焊接。

在该实施例中，在焊接装置实施焊接前，先向电池片1＂上放置导体带5＂，再实施焊接动作，即完成3个电池片(1，1＇，1＂)和3组导体带(5，5＇，5＂)的互连焊接。

实施例七

如图14和图15所示，该实施例提供了一种用于制备前述太阳能电池串的设备，结构包括：传输移动装置10，用于传输放置在其上的至少两个电池片(1，1＇)和至少1组第二导体带(5，5＇)，搬运布置装置20，用于搬运电池片(1，1＇，2，2＇)至传输移动装置10上，布带装置30，用于布置第一导体带(4)，以及布置第二导体带(5，5＇，5＂，53＇)分别于电池片(1，1＇，2，2＇)之上，焊接装置40，用于一次焊接动作实现至少2个电池片(1，1＇)和至少一组第二导体带(5，5＇)的粘合，最终使两组第一导体带4、至少两个电池片(1，1＇)以及至少一组第二导体带5形成互连的电池串11，置于传输移动装置10上方的上定位装置50，用于对布置于传输移动装置10上的至少两个电池片(1，1＇)的上表面及其上的至少1组第二导体带(5，5＇)定位并压紧。其中，传输移动装置的结构包括：基台10-1，用于承接至少两个电池片(1，1＇)，移动机构10-2，用于移动放置于基台10-1上的至少两个电池片(1，1＇)，且使其上的电池片每次移动距离为t，t＝n*(s+单个电池片长度)，n≥2。所述移动机构10-2为皮带移动。

该设备工作时，布带装置30向传输移动装置10上布置一组第一导体带4，搬运布置装置20搬运一片电池片1至第一导体带4上方，布带装置30再布置一组第二导体带5置于电池片1上方，搬运布置装置20再搬运一片电池片1＇至第二导体带5上方，布带装置30再布置一组第二导体带5＇置于电池片1＇上方，机械手向电池片(1，1＇)的上表面放置上定位装置50，上定位装置50对电池片及导体带采用弹性压紧方式进行精准对位和压紧，传输移动装置10启动并传送电池片(1，1＇)、第一导体带4、及第二导体带(5，5＇)，传送过程中上定位装置随之同步移动，避免电池片与导体带位置发生错偏，在电池片(1，1＇)进入焊接工位时，机械手撤走上定位装置50，传送至焊接工位时，焊接装置40实施焊接动作，将第一导体带4、电池片(1，1＇)及第二导体带(5，5＇)实施焊接动作，再重复实施上述动作，直至放置最后一片电池片时，所述布带装置30布置一组第一导体带于最后一片电池片上方，如此实现一个电池串的互连焊接。

实施例八

和实施例七相比，主要区别在于，所述移动机构10-2为移动叉，用于制备前述太阳能电池串的设备结构还包括：与焊接装置40的位置对正，位于传输移动装置10中的下定位装置60，用于在焊接装置40对至少两个电池片(1，1＇)和至少一组导体带(5，5＇)进行焊接时，用于将电池片(1，1＇)的下表面与其下方的导体带对正并接触到电池片(1，1＇)。

该设备工作时，搬运布置装置20搬运一片电池片1至传输移动装置10上方，布带装置30再布置一组第二导体带5置于电池片1上方，搬运布置装置20再搬运一片电池片1＇至第二导体带5上方，布带装置30再布置一组第二导体带5＇置于电池片1＇上方，机械手向电池片(1，1＇)的上表面放置上定位装置50，上定位装置50对电池片及导体带采用弹性压紧方式进行精准对位和压紧，传输移动装置10启动并传送电池片(1，1＇)及第二导体带(5，5＇)，传送过程中上定位装置随之同步移动，避免电池片与导体带位置发生错偏，在电池片(1，1＇)进入焊接工位时，机械手撤走上定位装置50，传送至焊接工位时，下定位装置60被顶起，将电池片(1，1＇)的下表面与其下方的第二导体带(5，5＇)对正并接触到电池片(1，1＇)，保证导体带与电池片的粘贴可靠，焊接装置40实施焊接动作，再重复实施上述动作，直至放置最后一片电池片时，所述布带装置30布置一组第一导体带于最后一片电池片上方，如此实现一个电池串的互连焊接，在焊接首端电池片时，第一片电池片对应的焊接装置不提供电磁热，即首端电池片1与其上方的第二焊带5并未焊接在一起，后期通过剪切第一片电池片1和第二电池片1＇之间的第二焊带5，得到图2所示的电池串。

上述用于制备前述太阳能电池串的装置，实施例七和实施例八中对该装置工作方式的描述并未将前述实施例一至实施例六的所有方法全部涵盖，但通过调整各装置结构的启动顺序，即可实现实施例一至实施例六的全部方法。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。