具有预固定电池的背接触式光伏面板的装配方法及组合式装载和预固定站组成比例

一种具有背接触式电池的光伏面板的自动装配方法(10、11)，所述光伏面板设置有热塑性封装层的导电背板(300)；在叠置上封装层之前并且在布置导电粘合剂(310)之后，电池(306)的装载结合预固定(11)在按顺序布置的组合站(20)中发生。所述装载利用自动机械手型的第一设备(210)进行，所述第一设备(210)拿取一组电池(306)，使其与对应于孔(305)的背接触部(307)对准，并且将其从上方垂直布置；另外，加压加热器型的第二设备(220)进行所述电池的预固定，以将电池保持在最终位置处，并且还对每个电池的至少一部分进行局部加热，以这种方式来激活在下面的热塑性封装层(304)的粘合功能。本发明专利技术还描述了组合式装载和预固定站(20)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有预固定电池的背接触式光伏面板的装配方法及组合式装载和预固定站本专利技术涉及具有背接触多晶硅太阳能电池的光伏面板的装配方法，所述光伏面板设置有具有热塑性封装材料的导电背板；具体地，所述方法包括：在对上封装层进行叠置之前，进行装载并同时进行电池的预固定。本专利技术还涉及所述电池的组合式装载和预固定站。
本专利技术发现在生产光伏面板的工业部门中的特定应用，具体涉及具有背接触电池的现代光伏面板；所述面板在背面具有集成了电触点并且通常称为导电型背板的多层部件。本专利技术解决了所述背接触式光伏面板的装配的典型问题，并且特别适合于集成到用于具有依次的站的自动化系统的生产过程中。现今，原则上可以认为通过具有背接触式电池的光伏面板的已知的解决方案提供的优点是众所周知的。例如，我们回想所述面板的逐步发展的解决方案，下面从背侧开始朝向暴露于阳光的前侧来详细描述所述面板的基本部件：-背接触式的背板，也称为导电背板或BC，其包括用于所述背接触式电池的电连接的内部导电金属层，所述层通常通过利用以下选择性去除的轧制而制成，以这样的方式来制成将电气地串联连接布置于其上的太阳能电池的电路。如今，这样的结构是众所周知的，这是因为各种解决方案是可用的，例如：铣削、蚀刻、切割、激光作用、在所述BS上选择性沉积或其他等同方案；-多个背接触式单晶硅或多晶硅光伏电池，其具有布置在背面具有正电极性和负电极性两者的触点；例如，应该记住已知的电池结构：称为金属穿透式背电极，还被缩写为MWT，或者甚至称为射极穿透式背电极的电池，还被缩写为EWT，或者仍然称为叉指式背接触电极的电池，还被缩写为IBC。在专利文献中，背接触式电池的各种解决方案是已知的，例如在US2004261840(Schmit等人)或在EP2212915(Mihailetchi)中的解决方案；-在所述BC与电池的背面之间的导电材料，所述导电材料与电池本身的不同的电极性的触点相对应，例如是被称为导电胶或ECA的类型，或焊接膏型或其他等同材料；通常通过丝网印刷或利用分配单元、利用喷墨型系统或利用其他等同布置解决方案来施加所述材料；-两层封装材料，一般为乙烯醋酸乙烯酯(还被缩写为EVA)，其背层在与通过所述导电材料创建的触点对应处打孔，在前面和在背面处封闭所有的如上所述的元件；-通常通过丝网印刷来叠置在所述BC上的绝缘材料，所述绝缘材料具有与所述电池的具有背极性的触点的区域对应的开口；-如上所述的平板玻璃、框和接线盒。具体地，已知的是，这种背接触式面板的生产过程允许减少手工操作、提高工业化程度和可重复性程度。
技术介绍
出于确定与所提出的解决方案相关的现有技术的目的，进行了常规检查、搜索公共档案，这使得找到了一些现有技术的文献，其中：D1：EP2139050(Bakker等人)D2：WO2012058053(Meakin等人)D3：ITTV2012A000211(Baccini等人)D4：WO2011071373(Bakker等人)D1提出了用于背接触式面板的装配方法，所述装配方法从导电层朝上布置的常规类型的导电背板开始，在所述导电层上布置有导电粘合剂材料，然后叠置有打孔的下封装层，从而使孔与所述导电材料匹配；然后布置电池、上封装层和玻璃，然后经受终轧。D2描述了针对背接触式面板的以下工艺：将导电带布置在其上预先已施加了一些粘合剂材料(例如EVA)的背板上；将介电材料布置在导电带上；将导电材料(例如ECA)布置在导电带上，但是不指定定位逻辑；布置电池、上EVA层、玻璃并且终轧。D3提出了一种全自动装配方法，所述全自动装配方法从具有集成封装和介电层的特定导电背板开始，所述特定导电背板通常称为BCBS并且单独制造而被视为购买的部件，其允许实现具有较高的生产质量和较低的工业成本的新型有利的背接触式光伏面板结构。所述BCBS是由双层封装材料制成的，所述双层封装材料具有插入的介电质，所述BCBS被打孔并且连接至支承背板的导电板；所述BCBS被水平布置在托盘上，其中导电层向上并且电池的接触区已经被掩蔽，因此可以在所述BCBS上利用称为逐滴型的分配直接并且自动地布置导电材料(如ECA)；之后布置电池、上封装层和玻璃，然后将经受终轧。本专利技术还提供在翻转之前使用热源实现封装层彼此粘接，以使得能够在没有偏移或脱离部件的情况下进行翻转；参见现有技术表(图1)。D4描述了一种在D1中提出的工艺类型，D4还提供了提高的稳定性，用于允许在没有部件之间的相对滑动的情况下移动和翻转的目的；具体地，在所述翻转和终轧之前，本专利技术提出了以下阶段：通过对布置在电池的下方和上方的热塑性层进行部分熔融来进行软化，并且随后通过冷却进行固定，大体上执行所装配的层的预轧。总之，认为如下已知是合理的：-具有背接触式电池和包括电路的支承背板的光伏面板，然后在所述光伏面板上依次布置：作为绝缘掩模的介电材料层、导电材料、具有定心在触点上的孔的下封装层、电池、上封装层、玻璃；-用于装配所述面板的系统和方法；-具有背接触式电池的面板的具体有利的解决方案，所述面板包括称为BCBS的逐步发展型的导电背板，其集成了介电掩模的功能和下封装层的功能；-用于全自动装配具有背接触式电池的面板的系统和方法，所述方法从已制成的BCBS型的导电背板开始；-在翻转之前使用热源，以这种方式来实现封装层彼此粘接，以使得能够在没有使部件偏移或脱离的情况下进行翻转。缺点总之，我们已经观察到所描述的已知的解决方案具有一些缺点或至少一些限制。首先，在装配背接触式光伏面板的已知方法中，已经发现在移动期间各个多层部件之间的相对定位中的高度不稳定性。具体地，已经发现的是，在装载阶段之后，太阳能电池未被固定，并且在轧制之前的操作过程期间太阳能电池可以移动；而且，在改进的解决方案中(如在D3和D4中)，直至翻转前通过加热所有多层部件来稳定的特定附加阶段，电池才被固定。这种结构意味着所述电池在模块的装配期间可以容易地移动或旋转的事实，这是因为有时会在例如完成所有电池的定位的阶段期间，或者在布置上封装层的阶段期间，或者还在布置玻璃的阶段期间发生。具体地，众所周知的是，一个或更多个电池的移动或相对旋转会引起对成品板的外观至少一处审美破坏或电气接触的改变，有时会引起严重缺少电气接触，或甚至引起在一个或更多个电池的背面的相反极性之间的危险的短路。还已知的是，这种严重的问题导致实现了有缺陷的面板；在所有的缺陷中，那些关于电气接触的缺陷是特别严重的，这是因为如果不是在终轧之后，它们是不易被发现的，这就是说，此时面板不可再处理。其次，已经发现的是，所述同时加热已装配的下封装层和上封装层是不利的，这是因为制成上封装层的材料(一般地EVA)通常不是热塑型的，因此，如果所述材料被预加热，则会显著劣化，从而以不可逆的方式改变其行为。更详细地，通常发生如下：当聚合物链开始交联时，为了获得给定的交联外形，例如控制温度和时间参数，通常会伴随有过氧化物的损失。另一方面，如果下封装层由热塑性材料制成，并且因此，其加热不会引起其行为的任何损失或变化，另外在实际终轧阶段期间保持其物理化学特性不变，那么不会发生这种问题。另外，还发现的是，在已知技术中建立的、设置在翻转之前对多层进行预加热的所述实践意味着可能增加时间和工业成本的专用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有背接触晶体硅电池的光伏面板的自动装配方法(10、11)，包括：·对具有封装层(304)的导电背板(300)进行水平定位，所述封装层(304)具有用于接触面向上的电池(306)的孔(305)；在所述孔中布置导电材料(310)；·装载单独的电池(306)，敏感面朝上，面对所述面板的前侧(320)，并且接触部朝向背侧(321)；·叠置上封装层；·布置前玻璃；·翻转多层部件；·传送到用于终轧的轧制炉；所述方法(10、11)的特征在于，所述电池(306)的装载与其预固定(11)结合地发生，所述装载和所述预固定彼此同时并且彼此协调；所述装载和所述预固定在组合站(20)中进行，所述组合站(20)按顺序设置成在叠置所述上封装层之前并且在布置导电粘合剂(310)之后。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.23 IT TV2013A0002111.一种具有背接触晶体硅电池的光伏面板的自动装配方法(10、11)，包括：●对具有热塑性封装层(304)的导电背板(300)进行水平定位，所述热塑性封装层(304)具有用于接触面向上的电池(306)的孔(305)；●在所述孔中布置导电粘合剂(310)；●装载单独的电池(306)，敏感面朝上，面对所述面板的前侧(320)，并且接触部朝向背侧(321)；●叠置上封装层；●布置前玻璃；●翻转经先前步骤所装配而成的多层部件，所述多层部件包含具有热塑性封装层(304)的导电背板(300)、电池(306)、上封装层和前玻璃；●传送到用于终轧的轧制炉；所述方法(10、11)的特征在于，所述电池(306)的装载与其预固定(11)结合地发生，通过紧接在放置电池之后将电池(306)连接至下面的热塑性封装层(304)，所述装载和所述预固定彼此同时并且彼此协调成使得所述装载和所述预固定以交替的方式在组合式装载和预固定站(20)中进行，所述组合式装载和预固定站(20)依次布置成在叠置所述上封装层之前并且在布置所述导电粘合剂(310)之后。2.根据权利要求1所述的光伏面板的自动装配方法(10、11)，其中，所述电池(306)的所述装载借助于自动机械手型的第一设备(210)来进行，所述第一设备(210)拿取所述电池(306)，使所述电池(306)对准成使得其背接触部(307)对应所述孔(305)，并且将所述电池(306)从上方垂直地放置到所述热塑性封装层(304)上；其中，在所述电池(306)的所述放置之后，加压加热器型的第二设备(220)进行所述电池(306)的预固定，以保持所述电池(306)并且对每个电池(306)的至少一部分(229、S)进行局部加热，以这样的方式来激活在下面的热塑性封装层(304)的粘合功能；其中，所述第二设备(220)使经受加热的每个电池(306)保持在其正确的位置上，直至所述预固定的执行结束为止；其中，所述第二设备(220)利用加热装置对每个电池(306)的至少一部分从顶部向下进行所述局部加热，所述每个电池(306)的至少一部分与所述电池(306)的至少一个直线形边缘(308)对应，并且不包括所述背接触部(307)；其中，保持所述电池的加压装置和进行所述局部加热的加热装置被集成在同一多功能头部(224-8)中，所述多功能头部(224-8)被包括在所述第二设备(220)中；其中，所述第一设备(210)和所述第二设备(220)彼此协调，以对同一电池(306)以相继交替的方式进行操作，在所述第一设备(210)已经完成所述装载之后即当所述第一设备(210)返回到准备接下来的装载时通过所述第二设备(220)来进行所述预固定；其中，所述电池(306)的装载与预固定在正确执行的控制下进行。3.根据权利要求2所述的光伏面板的自动装配方法(10、11)，其中，所述第一设备(210)一次装载所述电池(306)的一排(311-3)；其中，所述第二设备(220)在本身平行布置的两个相邻排(311-2)的所有电池(306)上同时进行所述预固定，并且所述第二设备(220)对称地居中于所述两个相邻排(311-2)之间；在所述第一设备(210)准备接下来的排(313)的装载的同时进行所述预固定；所述第二设备(220)包括具有多个所述多功能头部(224)的支承元件(222)；每个所述多功能头部(224)沿着最接近的各自的平行边缘作用于属于两个平行排(311-2)的一对相邻的电池(306)，以这样的方式利用多功能头部(224)和加热装置(228)同时进行相邻电池的被包括在相同的加热区(229)中的两部分的预固定；其中，每个电池(306)将经受与电池的第二部分对应的附加固定，所述第二部分与所述至少一部分(229、S)相反地对称设置，所述附加固定通过所述第二设备(220)在下一个排(313)的装载之后在接下来的操作过程期间获得；其中，所述预固定对应于所述加热区(229)的叠置部分(S)而发生，所述加热区(229)的叠置部分(S)以对称的方式叠置在一对相邻电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯波蒂·达维德，埃莉萨·巴奇尼，
申请(专利权)人：维斯幕达有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT