提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法和系统与流程

文档序号:26054803发布日期:2021-07-27 15:31阅读:509来源:国知局
提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法和系统与流程

本申请属于太阳能电池技术领域,尤其涉及一种提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法和系统。



背景技术:

太阳能电池组件的效率的提高一直是我们追求的,然而,目前经研究发现经测试分选结束后的perc电池片,进行组件封装时,perc电池片容易与电池组件的eva膜分解的醋酸发生反应,导致组件效率衰减更严重。

基于此,如何提高太阳能电池抗醋酸腐蚀的性能,成为了亟待解决的问题。



技术实现要素:

本申请提供一种提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法和系统,旨在解决如何提高太阳能电池抗醋酸腐蚀的效果的问题。

第一方面,本申请提供一种提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法。所述方法包括:

从测试分选后的太阳能电池中,选取银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池;

对所述太阳能电池进行热处理,以使所述太阳能电池中的氧化银分解为银和氧气。

可选地,热处理的温度范围为150℃-350℃;

和/或,热处理的时长范围为10s-100s。

可选地,从测试分选后的太阳能电池中选取银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池,包括:

获取测试分选后的太阳能电池的图像;

在根据所述图像的颜色确定所述太阳能电池的银栅线被氧化为氧化银的情况下,选取所述太阳能电池。

可选地,从测试分选后的太阳能电池中选取银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池,包括:

根据所述图像的颜色确定所述图像中氧化银与栅线的面积比例;

在所述面积比例大于预设比例值的情况下,确定所述太阳能电池的银栅线被氧化为氧化银。

可选地,对所述太阳能电池进行热处理,包括:

根据所述面积比例确定对所述太阳能电池进行热处理的温度;

根据确定的温度对所述太阳能电池进行热处理;

和/或,对所述太阳能电池进行热处理,包括:

根据所述面积比例确定对所述太阳能电池进行热处理的时长;

根据确定的时长对所述太阳能电池进行热处理。

可选地,对所述太阳能电池进行热处理以使所述太阳能电池中的氧化银分解为银和氧气,包括:

利用烘干烧结炉对所述太阳能电池进行热处理,以使所述太阳能电池中的氧化银分解为银和氧气。

可选地,所述烘干烧结炉包括沿履带的传输方向依次设置的烘干区、烧结区和冷却区,利用烘干烧结炉对所述太阳能电池进行热处理,包括:

控制所述烧结区的加热模组处于关闭状态;

控制所述烘干区的加热模组处于开启状态;

控制所述冷却区的制冷模组处于开启状态;

控制所述履带运输所述太阳能电池,以使所述太阳能电池依次经过所述烘干区、所述烧结区和所述冷却区。

可选地,所述履带的带速为1000mm/min-11000mm/min。

可选地,所述方法包括:

利用包装设备包装热处理后的电池。

第二方面,本申请还提供一种提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理系统,包括摄像头、烘干烧结炉、履带、包装设备和控制器,所述控制器连接所述摄像头、所述烘干烧结炉、所述履带和所述包装设备,所述控制器用于执行上述任一项的方法。

本申请实施例的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法和系统中,由于对测试分选后银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池进行热处理,使得太阳能电池银栅线被氧化生成的氧化银分解为银和氧气,从而降低银栅线与醋酸的反应程度,有利于提高太阳能电池抗醋酸腐蚀的效果。

附图说明

图1是本申请实施例提供的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法的流程示意图;

图2是本申请实施例提供的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理系统的结构示意图;

图3是本申请实施例提供的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法的流程示意图;

图4是本申请实施例提供的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法的流程示意图;

图5是本申请实施例提供的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法的流程示意图;

图6是本申请实施例提供的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法的流程示意图;

图7是本申请实施例提供的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法的流程示意图;

图8是本申请实施例提供的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法的流程示意图;

图9是本申请实施例提供的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法的流程示意图。

具体实施例

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

请参阅图1,本申请实施例提供的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法包括:

步骤s12:从测试分选后的太阳能电池中,选取银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池;

步骤s14:对太阳能电池进行热处理,以使太阳能电池中的氧化银分解为银和氧气。

请参阅图2,本申请实施例提供的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理系统100包括摄像头105、烘干烧结炉102、履带103、包装设备104和控制器101,控制器101连接摄像头105、烘干烧结炉102、履带103和包装设备104,控制器101用于执行任一项的方法。例如执行:步骤s12:从测试分选后的太阳能电池中,选取银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池;步骤s14:对太阳能电池进行热处理,以使太阳能电池中的氧化银分解为银和氧气。

本申请实施例的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法和热处理系统100,由于对测试分选后银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池进行热处理,使得太阳能电池银栅线被氧化生成的氧化银分解为银和氧气,从而降低银栅线与醋酸的反应程度,有利于提高太阳能电池抗醋酸腐蚀的效果。

可以理解,降低银栅线与醋酸的反应程度,可以降低组件的效率衰减。

可以理解,本申请实施例的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法和热处理系统100,可在生产太阳能电池片的厂家应用,以使得出厂的太阳能电池片品质更高,避免银栅线被氧化的太阳能电池出厂。本申请实施例的提高太阳能电池抗醋酸腐蚀性能的热处理方法和热处理系统100,也可在根据太阳能电池片组装太阳能电池组件的厂家应用,以在组装前对获取的太阳能电池片进行筛选、检测和处理,避免将银栅线被氧化的太阳能电池组装为组件,使得太阳能电池组件的品质更高。在此不对具体的应用场景进行限定。

具体地,太阳能电池的热处理系统100还可包括机械臂106。控制器101用于通过控制相应的设备来执行方法。

请参阅图3,可选地,步骤s12包括:

步骤s121:获取测试分选后的太阳能电池的图像;

步骤s124:在根据图像的颜色确定太阳能电池的银栅线被氧化为氧化银的情况下,选取太阳能电池。

如此,无需人工参与,可以自动从测试分选后的太阳能电池中,选取银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池,效率较高,准确性较高。

具体地,步骤s121中,可利用摄像头105拍摄太阳能电池的图像,从而实现对太阳能电池的图像的获取。

可选地,在确定太阳能电池的银栅线被氧化为氧化银的情况下,可控制机械臂106将太阳能电池选取出来放到第一收容槽;在确定太阳能电池的银栅线未被氧化为氧化银的情况下,可控制机械臂106将太阳能电池选取出来放到第二收容槽。如此,使得银栅线被氧化的太阳能电池和银栅线未被氧化的太阳能电池分开收容,避免后续热处理的对象出错。进一步地,后续机械臂106可将第一收容槽里的太阳能电池依次放上履带103,以使履带103携带太阳能电池经过烘干烧结炉102,从而实现对银栅线被氧化的太阳能电池的热处理。

可选地,测试分选后的太阳能电池也可置于履带103上,测试分选后的太阳能电池可基于履带103的运输依次通过摄像头105的拍摄区域。在确定太阳能电池的银栅线未被氧化为氧化银的情况下,可控制机械臂106将太阳能电池从履带103上拿出来。如此,使得履带103上剩下银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池,使得履带103可直接携带太阳能电池经过烘干烧结炉102以进行热处理,效率较高。

可选地,测试分选后的太阳能电池包括多个级别,可从测试分选后的太阳能电池中选出预设级别的太阳能电池,再从预设级别的太阳能电池中选出银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池。如此,根据级别来对太阳能电池进行预筛选,效率较高。

进一步地,测试分选后的太阳能电池可包括a、b1、b2、c5、wc和da六个级别。在本实施例中,从测试分选后的太阳能电池中选出a级别的太阳能电池,再从a级别的太阳能电池中选出银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池。如此,可以避免选出电致发光(electroluminescence,el)不良和外观不良的太阳能电池。

请参阅图4,可选地,步骤s12包括:

步骤s122:根据图像的颜色确定图像中氧化银与栅线的面积比例;

步骤s123:在面积比例大于预设比例值的情况下,确定太阳能电池的银栅线被氧化为氧化银。

如此,根据图像中氧化银与栅线的面积比例确定太阳能电池的银栅线是否被氧化为氧化银,效率较高,准确性较高。可以理解,由于氧化银呈棕黑色,而银呈白色,两者颜色差异较大,故能够准确地识别出栅线上的氧化银,从而使得面积比例的确定更加准确。

可以理解,在面积比例小于或等于预设比例值的情况下,确定太阳能电池的银栅线未被氧化为氧化银。

请参阅图5,可选地,步骤s14包括:

步骤s141:根据面积比例确定对太阳能电池进行热处理的温度;

步骤s142:根据确定的温度对太阳能电池进行热处理。

如此,使得热处理的温度更加准确,从而使得热处理的效果更好,使得氧化银充分分解为银和氧气。

具体地,在步骤s141中,可以根据面积比例查询预存的面积比例和温度的对应关系,从而确定面积比例对应的温度。

请参阅图6,可选地,步骤s14包括:

步骤s143:根据面积比例确定对太阳能电池进行热处理的时长;

步骤s144:根据确定的时长对太阳能电池进行热处理。

如此,使得热处理的时长更加准确,从而使得热处理的效果更好,使得氧化银充分分解为银和氧气。

具体地,在步骤s143中,可以根据面积比例查询预存的面积比例和时长的对应关系,从而确定面积比例对应的时长。

可选地,热处理的温度范围为150℃-350℃。例如为150℃、160℃、180℃、210℃、230℃、250℃、260℃、270℃、320℃、340℃、350℃。如此,金属银栅线表面的ag2o在100℃时开始分解,在300℃时完全分解还原为ag和o2。将热处理的温度范围设置为150℃-350℃,可以保证金属银栅线表面的ag2o分解,从而保证太阳能电池抗醋酸腐蚀的效果。

可选地,热处理的时长范围为10s-100s。例如为10s、12s、20s、32s、50s、65s、80s、98s、100s。在本实施例中,热处理的时长为20s。如此,使得金属银栅线表面的ag2o充分分解,避免因热处理的时长不足而残留ag2o,有利于保证太阳能电池抗醋酸腐蚀的效果。

请参阅图7,可选地,步骤s14包括:

步骤s145:利用烘干烧结炉102对太阳能电池进行热处理,以使太阳能电池中的氧化银分解为银和氧气。

如此,利用太阳能电池烧结过程需要用到的烘干烧结炉102对测试分选后的太阳能电池进行热处理,无需设置新的热处理设备,有利于降低成本。

可选地,烘干烧结炉102包括沿履带103的传输方向依次设置的烘干区、烧结区和冷却区,步骤s145包括:

控制烧结区的加热模组处于关闭状态;

控制烘干区的加热模组处于开启状态;

控制冷却区的制冷模组处于开启状态;

控制履带103运输太阳能电池,以使太阳能电池依次经过烘干区、烧结区和冷却区。

如此,控制烧结区的加热模组处于关闭状态,可以避免温度过高不利于氧化银分解,甚至损坏太阳能电池。控制烘干区的加热模组处于开启状态,可以保证对太阳能电池进行热处理。控制冷却区的制冷模组处于开启状态,可以对热处理后的太阳能电池进行冷却处理,避免出炉的太阳能电池温度过高。

具体地,烧结区的加热模组和烘干区的加热模组可为灯管。在利用烘干烧结炉102对太阳能电池进行热处理的过程中,保持烘干烧结炉102的烧结区的灯管处于关闭状态。

另外,通过履带103运输太阳能电池,可以使得太阳能电池更加平稳地经过烘干烧结炉102,不易造成太阳能电池损伤。而且,履带103可以不断地运输多个太阳能电池,使得多个太阳能电池连续地经过烘干烧结炉102,可以节约能源并提高效率。

可选地,履带103的带速为1000mm/min-11000mm/min。例如为1000mm/min、1200mm/min、1500mm/min、2000mm/min、2500mm/min、2800mm/min、3000mm/min、5000mm/min、6500mm/min、7200mm/min、8500mm/min、9000mm/min、10000mm/min、11000mm/min。如此,通过控制履带103的带速,可以保证太阳能电池在烘干烧结炉102热处理的时长,从而使得金属银栅线表面的ag2o充分分解,避免因热处理的时长不足而残留ag2o,有利于保证太阳能电池抗醋酸腐蚀的效果。

在本实施例中,履带103的带速为3000mm/min。烘干烧结炉102的炉口温度为270℃,炉尾温度为340℃。如此,太阳能电池因醋酸而产生的衰减由1.1%降低至0.6%,衰减率降低接近50%,太阳能电池抗醋酸腐蚀的效果较好。

在本实施例中,烘干烧结炉102的炉口温度和炉尾温度可以不同。可以理解,在其他的实施例中,烘干烧结炉102的炉口温度和炉尾温度可以相同。在此不进行限定。

可以理解,在其他的实施例中,可利用机械臂106将太阳能电池放入烘干烧结炉102,以使太阳能电池中的氧化银分解为银和氧气。如此,通过机械臂106运输太阳能电池,可以对太阳能电池进行更加灵活的运输。

具体地,机械臂106可先将多个太阳能电池放入托盘,再将托盘放入烘干烧结炉102。如此,可以一次性移动并热处理多个太阳能电池,有利于提高效率。

具体地,测试分选后的银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池可放在第一收容槽,第一收容槽设有第一标识,热处理后的太阳能电池可放在第二收容槽,第二收容槽设有第二标识;摄像头105可拍摄标识图像以对标识图像中的标识进行识别;在识别到的标识为第一标识的情况下,机械臂106将该标识对应的收容槽确定为第一收容槽,并保存第一收容槽的位置信息;在识别到的标识为第二标识的情况下,机械臂106将该标识对应的收容槽确定为第二收容槽,并保存第二收容槽的位置信息;机械臂106可根据第一收容槽的位置信息,将太阳能电池从第一收容槽取出以放入烘干烧结炉102;机械臂106可根据第二收容槽的位置信息,将从烘干烧结炉102取出的太阳能电池放入第二收容槽。

如此,可以自动确定第一收容槽和第二收容槽的位置,并根据收容槽的位置控制机械臂106的运动,有利于提高运输太阳能电池的效率。

进一步地,第一标识包括但不限于文字、颜色、二维码、条形码等。第二标识包括但不限于文字、颜色、二维码、条形码等。在此不对第一标识和第二标识的具体形式进行限定。

进一步地,测试分选前的太阳能电池包括太阳能电池标识,摄像头105可拍摄每个测试分选前的太阳能电池以识别太阳能电池标识,机械臂106可根据太阳能电池标识确定太阳能电池标识对应的级别,并根据读取到的级别将太阳能电池运输到对应的收容槽。如此,利用机械臂106按照级别对太阳能电池进行分类,效率较高、准确性较高。

更进一步地,在读取到的级别为预设级别的情况下,机械臂106将太阳能电池运输至第三收容槽;在读取到的级别不是预设级别的情况下,机械臂106将太阳能电池运输至第四收容槽。如此,利用机械臂106将预设级别的太阳能电池挑选出来并放入不同的收容槽,效率较高、准确性较高。

更进一步地,机械臂106可将第三收容槽中银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池筛选出来放入第一收容槽;可将第三收容槽中银栅线未被氧化为氧化银的太阳能电池筛选出来放入第二收容槽。如此,先根据级别筛选太阳能电池,经过第三收容槽中转,再根据是否被氧化筛选太阳能电池,便于排查错误。

可以理解,机械臂106也可将级别为预设级别且银栅线被氧化为氧化银的太阳能电池直接放入第一收容槽,将级别为预设级别且银栅线未被氧化为氧化银的太阳能电池直接放入第二收容槽,将级别不是预设级别的太阳能电池放入第四收容槽。如此,一次性将太阳能电池放入对应的收容槽,而不经过第三收容槽中转,效率更高。

可选地,方法包括:

利用包装设备104包装热处理后的太阳能电池。

如此,将热处理后的太阳能电池包装好,可以减少热处理后的太阳能电池与空气的接触,从而避免太阳能电池的银栅线再次被氧化。

具体地,可使用防锈袋包装热处理后的太阳能电池。如此,防锈袋的阻隔性较好,可以阻隔热处理后的太阳能电池和空气。而且,防锈袋的价格较低,有利于降低成本。

进一步地,可使用气相防锈袋包装热处理后的太阳能电池。包装设备104可为自动装袋机。如此,气相防锈袋可以散发出气体附着在太阳能电池的表面,形成保护层,从而在密闭环境下对太阳能电池进行保护,使得氧气、水汽等易与太阳能电池产生化学的物质无法与太阳能电池产生反应,可以有效避免热处理后的太阳能电池再次被腐蚀。

可选地,方法包括:将包装好的太阳能电池塑封装箱。如此,可以进一步阻隔热处理后的太阳能电池和空气,从而避免太阳能电池的银栅线再次被氧化。而且,将包装好的太阳能电池塑封装箱便于对太阳能电池进行运输。

具体地,可以采用热塑的方式塑封包装好的太阳能电池,也可以采用冷塑的方式塑封包装好的太阳能电池。包装设备104可为塑封机。在此不对塑封的具体方式进行限定。

具体地,可将每个太阳能电池单独塑封,也可将多个太阳能电池一并塑封。在此不对塑封的具体形式进行限定。

具体地,可将太阳能电池放入塑封设备的模具内,再将塑料注入模具并成型。如此,在使得太阳能电池被塑料包裹的同时,使得塑封后的太阳能电池尺寸一致,便于装箱。

进一步地,塑料包括但不限于环氧塑封料(epoxymoldingcompound,emc)、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(acrylonitrilebutadienestyrenecopolymers,abs)、聚碳酸酯(polycarbonate,pc)、聚苯乙烯(polystyrene,ps)、聚丙烯(polypropylene,pp)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneglycolterephthalate,pet)、聚乙烯(polyethylene,pe)。

具体地,容纳塑封好的太阳能电池的箱体内设有缓冲物。如此,可以通过缓冲物保护箱体内的太阳能电池,避免太阳能电池在运输的过程中因外部的冲击而损坏。

进一步地,缓冲物包括但不限于海绵、泡沫、气泡膜、气泡柱、空气缓冲袋。

进一步地,缓冲物可设于箱体的底部、侧壁和顶壁。如此,实现多方位的缓冲,能够更好地保护太阳能电池。

请参阅图8,可选地,方法包括:

步骤s17:在热处理的时长达到预设时长的情况下,获取太阳能电池的检测图片;

步骤s18:根据检测图片确定太阳能电池中的氧化银是否分解完毕;

步骤s19:在确定太阳能电池中的氧化银分解完毕的情况下,确认对太阳能电池的热处理结束;并在确定太阳能电池中的氧化银未分解完毕的情况下,进入步骤s14。

如此,在经过热处理后,氧化银仍未分解完毕的情况下,再次将太阳能电池进行热处理,以继续分解太阳能电池上残留的氧化银,可以尽可能地保证氧化银分解完毕。而且,通过检测图片检测热处理的效果,无需人工筛选,效率较高,准确性较高。

在步骤s17中,预设时长指预先设置的进行一次热处理的时长。在热处理的时长达到预设时长的情况下,一次热处理结束。如前所述,预设时长的范围为10s-100s。

在步骤s17中,可通过摄像头105获取太阳能电池的检测图片。摄像头105可设于烘干烧结炉102的内部,在热处理的时长达到预设时长的情况下,拍摄太阳能电池以形成检测图片。如此,无需将太阳能电池从烘干烧结炉102中移出,可直接拍摄,后续若需要再次热处理,再次启动烘干烧结炉102即可,效率较高。

可以理解,摄像头105也可设于烘干烧结炉102的外部,在热处理的时长达到预设时长的情况下,将太阳能电池从烘干烧结炉102中移出,摄像头105拍摄太阳能电池以形成检测图片。如此,可以避免摄像头105被烘干烧结炉的高温损坏。

具体地,步骤s18包括:

根据检测图片确定太阳能电池中的氧化银与栅线的面积比例;

在面积比例大于预设比例值的情况下,确定太阳能电池中的氧化银未分解完毕;

在面积比例小于或等于预设比例值的情况下,确定太阳能电池中的氧化银分解完毕。

如此,可以根据氧化银与栅线的面积比例快速对太阳能电池中的氧化银是否分解完毕进行确定,效率较高,准确性较高。可以理解,由于氧化银呈棕黑色,而银呈白色,两者颜色差异较大,故能够准确地识别出栅线上的氧化银。

进一步地,在本实施例中,预设比例值为10%。可以理解,在其他的实施例中,预设比例值可为0%、5%、15%、20%。再次不对预设比例值的具体数值进行限定。

请参阅图9,可选地,方法包括:

步骤s20:在确定太阳能电池中的氧化银未全部分解的情况下,在进入步骤s14前,统计太阳能电池进行热处理的次数;

在太阳能电池进行热处理的次数大于预设次数的情况下,确认对太阳能电池的热处理结束;在太阳能电池进行热处理的次数小于或等于预设次数的情况下,进入步骤s14。

如此,通过太阳能电池进行热处理的次数与预设次数的大小比较,可以跳出热处理的循环,避免太阳能电池不断地进行热处理,从而避免资源浪费和降低效率。可以理解,栅线上可能附着有其他无法通过高温处理去除的深色物质,可能被识别为氧化银,从而干扰对氧化银是否全部分解的判断的准确性。在太阳能电池进行热处理的次数大于预设次数的情况下,确认对太阳能电池的热处理结束,就可以避免对这种太阳能电池不断地进行热处理。

具体地,方法可包括步骤s21:确定太阳能电池进行热处理的次数是否大于预设次数。如此可以通过判断确定热处理的次数是否大于预设次数。

具体地,在本实施例中,预设次数为3次。在其他的实施例中,预设次数可为1次、2次、4次或其他数值。在此不对预设次数的具体数值进行限定。

具体地,方法包括:

在太阳能电池进行热处理的次数大于预设次数的情况下,将太阳能电池标记为异常太阳能电池;

对异常太阳能电池进行检测。

如此,可以对热处理的次数大于预设次数的太阳能电池进行标记和检测,有利于及时排查问题。具体地,机械臂106可将热处理的次数大于预设次数的太阳能电池放入第五收容槽,待该批次的太阳能电池热处理完毕后,统一对第五收容槽内的太阳能电池进行检测。

以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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