專(zhuān)利名稱(chēng)：一種線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能具有清潔、無(wú)資源地域限制、對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)永無(wú)枯竭等優(yōu)良特性，越來(lái)越受到人們的青睞，其中太陽(yáng)能光伏利用即太陽(yáng)光通過(guò)光伏器件直接轉(zhuǎn)換成電能的技術(shù)尤其引人注目。目前，國(guó)內(nèi)光伏太陽(yáng)電池組件的生產(chǎn)工藝過(guò)程，包括對(duì)普通晶硅太陽(yáng)電池片的分檔測(cè)試，電池片的單片焊接和串焊，疊層，層壓固化以及鋁合金邊框的組裝。整個(gè)工藝過(guò)程中所用的晶體硅電池片由于價(jià)格比較昂貴，使用量比較大，因此最終生產(chǎn)出的光伏太陽(yáng)電池組件成本較高，致使現(xiàn)階段光伏發(fā)電的發(fā)電成本較常規(guī)發(fā)電成本高出數(shù)倍，因此限制了光伏發(fā)電技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用，制約了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。因此，能夠在保證太陽(yáng)能光伏利用的情況下，有效減少普通光伏組件的電池片用量，從而降低光伏組件生產(chǎn)成本已成為重要的研究方向，在現(xiàn)有的太陽(yáng)電池組件的生產(chǎn)工藝中，采用將太陽(yáng)電池片進(jìn)行切割后，通過(guò)聚光的原理，利用聚光玻璃面板將太陽(yáng)光匯聚到切割后的各條狀太陽(yáng)電池上，為了保證條狀太陽(yáng)電池能夠充分接收聚光玻璃面板匯聚的太陽(yáng)光，故在太陽(yáng)電池組件的生產(chǎn)中，對(duì)于條狀太陽(yáng)電池與聚光玻璃面板中聚光曲面的對(duì)齊則顯得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種在線性聚光組件生產(chǎn)中，能夠精確地將條狀太陽(yáng)電池中心與線聚光玻璃面板中各線型聚光曲面中心對(duì)齊重合的太陽(yáng)電池對(duì)位工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝，所述線性聚光組件生產(chǎn)工藝包括以下步驟:電池片分檔測(cè)試、電池片切割形成條狀太陽(yáng)電池、條狀電池焊接形成格柵電池片、格柵電池片的串聯(lián)焊接形成電池串、層疊、檢查及測(cè)試，其特征在于:在所述層疊過(guò)程中，先將線聚光玻璃面板放好后，再在線聚光玻璃面板上敷設(shè)一層電池密封材料，然后放電池串并采用定位設(shè)備將電池串中各條狀太陽(yáng)電池的中心與線聚光玻璃面板上各線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)中心對(duì)齊，對(duì)位完成后，再依次敷設(shè)一層電池密封材料以及背板材料。本發(fā)明所述的線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝，其所述線聚光玻璃面板上線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)中心通過(guò)兩個(gè)位置感應(yīng)器進(jìn)行識(shí)別，所述位置感應(yīng)器沿著線聚光玻璃面板上線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)面作運(yùn)動(dòng)判斷線型聚光曲面的最高點(diǎn)，然后判斷出線型聚光曲面的中心線，條狀太陽(yáng)電池通過(guò)條狀電池位置移動(dòng)裝置進(jìn)行前后、左右或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，條狀電池位置移動(dòng)裝置根據(jù)位置感應(yīng)器所識(shí)別出來(lái)的線聚光玻璃面板上線型聚光曲面的中心位置，根據(jù)偏差值作相應(yīng)的動(dòng)作，對(duì)條狀太陽(yáng)電池進(jìn)行位置修正，使其中心與線聚光玻璃面板上線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)中心對(duì)齊。
本發(fā)明所述的線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝，其所述線聚光玻璃面板將接收到的太陽(yáng)光線匯聚后投射到所述電池串上，所述線聚光玻璃面板中各線型聚光曲面匯聚太陽(yáng)光后形成的線型聚光光線寬度不大于所述電池串中各條狀太陽(yáng)電池的寬度，或所述線聚光玻璃面板中各線型聚光曲面匯聚太陽(yáng)光后形成的線型聚光光線寬度不小于所述電池串中各條狀太陽(yáng)電池的寬度。
本發(fā)明所述的線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝，其所述線聚光玻璃面板中各線型聚光曲面匯聚太陽(yáng)光后形成的線型聚光光線寬度與所述電池串中各條狀太陽(yáng)電池的寬度一致，所述相鄰兩個(gè)條狀太陽(yáng)電池之間的間距與相鄰線型聚光曲面形成的線型聚光光線之間的間距一致。
本發(fā)明所述的線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝，其所述格柵狀電池片中各條狀太陽(yáng)電池上表面接收面在同一平面上，所述電池串中各格柵狀電池片上表面形成的接收面在同一平面上，所述各電池串上表面形成的接收面在同一平面上。
本發(fā)明通過(guò)兩個(gè)位置感應(yīng)器對(duì)線聚光玻璃面板上線型聚光曲面的中心位置的識(shí)別以及條狀電池位置移動(dòng)裝置對(duì)條狀太陽(yáng)電池前后、左右或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的控制，精確地使條狀太陽(yáng)電池中心與線聚光玻璃面板中各線型聚光曲面中心對(duì)齊重合，在使用中，使條狀太陽(yáng)電池能夠充分接收到線聚光玻璃面板中相應(yīng)線型聚光曲面所匯聚的太陽(yáng)光，有效保證了太陽(yáng)電池的利用。


圖1是將線聚光玻璃面板與電池串中各條狀太陽(yáng)電池對(duì)齊的定位設(shè)備。
圖2是對(duì)齊的判定識(shí)別流程圖。
圖3是格柵狀電池片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是電池串的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是線聚光玻璃面板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6和圖7是根據(jù)A X的不同取值得到的透鏡聚光折射面的截面輪廓圖。
圖中標(biāo)記:1為條狀太陽(yáng)電池，2為互聯(lián)條，3為格柵狀電池片，4為電池串，5為線聚光玻璃面板，6為位置感應(yīng)器，7為條狀電池位置移動(dòng)裝置，8為入射光線，9為垂直中軸。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
一種線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝，所述線性聚光組件生產(chǎn)工藝包括以下步驟: a)、電池片分檔測(cè)試，對(duì)已經(jīng)進(jìn)行功率分檔后的電池片依據(jù)其最大功率輸出時(shí)的電流值進(jìn)行分檔。
b)、電池片切割，采用激光或金剛石沿垂直于電池片主柵線的方向?qū)⒕w硅太陽(yáng)電池進(jìn)行切割處理，形成條狀太陽(yáng)電池。
C)、條狀電池焊接，將若干切割成條狀的太陽(yáng)電池按一定間距進(jìn)行排列，并用互聯(lián)條8對(duì)其進(jìn)行電學(xué)連接，形成格柵狀電池片3，如圖3所示。
d)、格柵電池片的串聯(lián)焊接，將若干經(jīng)過(guò)步驟c)形成的格柵狀電池片9按一定間距排列并焊接起來(lái)，形成電池串4，如圖4所示。
e)、層疊，依次將線聚光玻璃面板、電池密封材料、電池串、電池密封材料以及背板材料層疊起來(lái)，通過(guò)匯流帶將不同格柵狀的電池串進(jìn)行電氣連接。其中，先將線聚光玻璃面板放好后，再在線聚光玻璃面板上敷設(shè)一層電池密封材料，然后放電池串并采用定位設(shè)備將電池串中各條狀太陽(yáng)電池的中心與線聚光玻璃面板上各線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)中心對(duì)齊，對(duì)位完成后，再依次敷設(shè)一層電池密封材料以及背板材料。如圖1所示，所述線聚光玻璃面板5上線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)中心通過(guò)兩個(gè)位置感應(yīng)器6進(jìn)行識(shí)別，所述位置感應(yīng)器6沿著線聚光玻璃面板5上線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)面作運(yùn)動(dòng)判斷線型聚光曲面的最高點(diǎn)，然后判斷出線型聚光曲面的中心線，條狀太陽(yáng)電池I通過(guò)條狀電池位置移動(dòng)裝置7進(jìn)行前后、左右或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，條狀電池位置移動(dòng)裝置7根據(jù)位置感應(yīng)器6所識(shí)別出來(lái)的線聚光玻璃面板5上線型聚光曲面的中心位置，根據(jù)偏差值作相應(yīng)的動(dòng)作，對(duì)條狀太陽(yáng)電池進(jìn)行位置修正，使其中心與線聚光玻璃面板上線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)中心對(duì)齊；所述線聚光玻璃面板中各線型聚光曲面匯聚太陽(yáng)光后形成的線型聚光光線寬度與所述電池串中各條狀太陽(yáng)電池的寬度一致，所述相鄰兩個(gè)條狀太陽(yáng)電池之間的間距與相鄰線型聚光曲面形成的線型聚光光線之間的間距一致；所述格柵狀電池片中各條狀太陽(yáng)電池上表面接收面在同一平面上，所述電池串中各格柵狀電池片上表面形成的接收面在同一平面上，所述各電池串上表面形成的接收面在同一平面上。如圖2所示為用于將線聚光玻璃面板與電池串中各條狀太陽(yáng)電池對(duì)齊的判定識(shí)別流程圖。
其中，如圖5所示，所述線聚光玻璃面板上端面為透鏡聚光折射面，其下端面為平整面，所述透鏡橫向延伸呈長(zhǎng)條狀，所述線聚光玻璃面板能夠?qū)⑾嗷テ叫械娜肷涔饩€折射到設(shè)置于線聚光玻璃面板下方的格柵狀電池片上從而形成線型聚光光線，若其中任意一條入射光線8和所述透鏡聚光折射面的接觸點(diǎn)與該線聚光玻璃面板上對(duì)應(yīng)透鏡垂直中軸9之間的垂直距離為X，該入射光線8經(jīng)透鏡折射到對(duì)應(yīng)條狀太陽(yáng)電池上后形成的投影點(diǎn)與所述線型聚光光線長(zhǎng)度方向中心線的垂直距離為m，所述透鏡聚光折射面邊緣到垂直中軸9的垂直距離為a，經(jīng)所述透鏡聚光折射面邊緣折射的入射光線在電池接收板上的投影點(diǎn)與所述線型聚光光線長(zhǎng)度方向中心線的垂直距離為b，則該透鏡滿足的條件為x/m=a/b，其中，所述該入射光線8的入射點(diǎn)與透鏡聚光折射面兩側(cè)邊緣構(gòu)成的垂直面與所述線型聚光光線長(zhǎng)度方向中心線垂直，該垂直面上部為透鏡聚光折射面的輪廓形狀，所述入射光線8經(jīng)過(guò)透鏡聚光折射面時(shí)的入射角為β，折射角力該入射光線8經(jīng)折射后的光線與條狀太陽(yáng)電池的夾角為α，所述透鏡聚光折射面邊緣與條狀太陽(yáng)電池的垂直距離為h，在該垂直面中，由垂直中軸9以及透鏡聚光折射面兩側(cè)邊緣連線構(gòu)成平面坐標(biāo)系，以透鏡聚光折射面兩側(cè)邊緣連線中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，該垂直面上部的透鏡聚光折射面的輪廓形狀在所述平面坐標(biāo)系中的曲線方程，由以下公式得出:公式1:x/m=a/b, x=a_N* A x,其中Δ χ是一個(gè)在X軸方向上很小的距離，N示這個(gè)小間距的個(gè)數(shù)；
公式 2 Iyn=Yn-!+ Δ x*tan β ；
公式 3:tan α = (h+yn) / (a_m), m=b_P A x*b/a ；
公式4:sin β =n*sin ,其中系數(shù)n為透鏡折射率；
公式 5:<1_5+3 = 31/2，即 ￠ = ( α+β ) - Ji /2 ；
公式 6:sin^=n*sin[ ( α+β ) - τι / 2 ] = η * [-cos ( α + β ) ]=η*(sin α 氺sin β —cos α 氺cos β )；
公式 7:tan β =η 氺 cos α / (n* sin α—I);
其中，a、b、h、n、Λ χ為已知,且ypO,變量x為所述透鏡聚光折射面上任意一點(diǎn)與該垂直面上垂直中軸之間的橫向距離，變量y為該點(diǎn)與透鏡聚光折射面兩側(cè)邊緣所在的平面之間的縱向距離。所述透鏡聚光折射面邊緣到垂直中軸9的垂直距離a以及經(jīng)所述透鏡聚光折射面邊緣折射的入射光線在條狀太陽(yáng)電池的投影點(diǎn)與所述線型聚光光線長(zhǎng)度方向中心線的垂直距離b，其滿足以下條件:1 < a/b ≤ 10時(shí)，效果最好，這是一個(gè)優(yōu)選值，不是硬性條件。其中，所述透鏡聚光折射面在垂直面上的輪廓形狀為具有多邊形的結(jié)構(gòu)，隨著A χ取值變小，透鏡聚光折射面的多邊形邊數(shù)越多，直至構(gòu)成圓滑的線型弧形聚光曲面。例如:當(dāng)入口條件分別為:a=3,b=0.5,h=7.5,n=l.51893時(shí);若么x=3,可計(jì)算得到2個(gè)點(diǎn)，坐標(biāo)分別為(3，O )和(O，3.267658 )，在得到的點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)得到的整個(gè)曲面則為如圖6所示的形狀。若& X=L 5，可計(jì)算得到3個(gè)點(diǎn)，坐標(biāo)分別為(3，0)、(1.5，1.633829)和(0，
2.245685)，在得到的點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)得到的整個(gè)曲面則為如圖7所示的形狀。以此類(lèi)推，可以得到各種邊形的多邊形結(jié)構(gòu)透鏡聚光折射面，其中，Δ χ應(yīng)滿足的條件為a/ Λ x=M, M為任意一個(gè)整數(shù)，當(dāng)Δ χ足夠小的時(shí)候，我們就得到了一個(gè)平滑的線型弧形聚光曲面，且為了得到盡可能高的透過(guò)率，我們的A χ—般都會(huì)非常小，同時(shí)為了便于模型建立及滿足加工要求，一般我們?nèi)?000 < a/ Δ χ < 10000。f)、檢查及測(cè)試，對(duì)層疊后的線聚光組件進(jìn)行外觀檢查，然后進(jìn)行EL測(cè)試，最后進(jìn)行后續(xù)工序。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝，所述線性聚光組件生產(chǎn)工藝包括以下步驟:電池片分檔測(cè)試、電池片切割形成條狀太陽(yáng)電池、條狀電池焊接形成格柵電池片、格柵電池片的串聯(lián)焊接形成電池串、層疊、檢查及測(cè)試，其特征在于:在所述層疊過(guò)程中，先將線聚光玻璃面板放好后，再在線聚光玻璃面板上敷設(shè)一層電池密封材料，然后放電池串并采用定位設(shè)備將電池串中各條狀太陽(yáng)電池的中心與線聚光玻璃面板上各線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)中心對(duì)齊，對(duì)位完成后，再依次敷設(shè)一層電池密封材料以及背板材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝，其特征在于:所述線聚光玻璃面板上線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)中心通過(guò)兩個(gè)位置感應(yīng)器進(jìn)行識(shí)別，所述位置感應(yīng)器沿著線聚光玻璃面板上線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)面作運(yùn)動(dòng)判斷線型聚光曲面的最高點(diǎn)，然后判斷出線型聚光曲面的中心線，條狀太陽(yáng)電池通過(guò)條狀電池位置移動(dòng)裝置進(jìn)行前后、左右或旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，條狀電池位置移動(dòng)裝置根據(jù)位置感應(yīng)器所識(shí)別出來(lái)的線聚光玻璃面板上線型聚光曲面的中心位置，根據(jù)偏差值作相應(yīng)的動(dòng)作，對(duì)條狀太陽(yáng)電池進(jìn)行位置修正，使其中心與線聚光玻璃面板上線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)中心對(duì)齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝，其特征在于:所述線聚光玻璃面板將接收到的太陽(yáng)光線匯聚后投射到所述電池串上，所述線聚光玻璃面板中各線型聚光曲面匯聚太陽(yáng)光后形成的線型聚光光線寬度不大于所述電池串中各條狀太陽(yáng)電池的寬度，或所述線聚光玻璃面板中各線型聚光曲面匯聚太陽(yáng)光后形成的線型聚光光線寬度不小于所述電池串中各條狀太陽(yáng)電池的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝，其特征在于:所述線聚光玻璃面板中各線型聚光曲面匯聚太陽(yáng)光后形成的線型聚光光線寬度與所述電池串中各條狀太陽(yáng)電池的寬度一致，所述相鄰兩個(gè)條狀太陽(yáng)電池之間的間距與相鄰線型聚光曲面形成的線型聚光光線之間的間距一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝，其特征在于:所述格柵狀電池片中各條狀太陽(yáng)電池上表面接收面在同一平面上，所述電池串中各格柵狀電池片上表面形成的接收面在同一平面上，所述各電池串上表面形成的接收面在同一平面上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種線性聚光組件生產(chǎn)中太陽(yáng)電池的對(duì)位工藝，所述線性聚光組件生產(chǎn)工藝包括電池片分檔測(cè)試、電池片切割形成條狀太陽(yáng)電池、條狀電池焊接形成格柵電池片、格柵電池片的串聯(lián)焊接形成電池串、層疊、檢查及測(cè)試，在所述層疊過(guò)程中，先將線聚光玻璃面板放好后，再在線聚光玻璃面板上敷設(shè)一層電池密封材料，然后放電池串并采用定位設(shè)備將電池串中各條狀太陽(yáng)電池的中心與線聚光玻璃面板上各線型聚光曲面的光學(xué)結(jié)構(gòu)中心對(duì)齊，對(duì)位完成后，再依次敷設(shè)一層電池密封材料以及背板材料。本發(fā)明精確地將條狀太陽(yáng)電池中心與線聚光玻璃面板中各線型聚光曲面中心對(duì)齊重合，使條狀太陽(yáng)電池充分接收線聚光玻璃面板匯聚的太陽(yáng)光，保證了太陽(yáng)電池的利用。
文檔編號(hào)H01L31/18GK103165751SQ20131008639
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者黃忠, 李少春 申請(qǐng)人:四川中漢太陽(yáng)能電力有限公司