專利名稱：硅基太陽能電池片封裝光伏組件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅基太陽能電池片封裝光伏組件的方法。
背景技術(shù)：
硅基太陽能電池中涉及P型和N型半導(dǎo)體，P型半導(dǎo)體(P指positive，帶正電) 由硅通過特殊工藝摻入少量的三價元素(通常為B)組成，會在半導(dǎo)體內(nèi)部形成帶正電的空穴；N型半導(dǎo)體(N指negative，帶負(fù)電):由硅通過特殊工藝摻入少量的五價元素組成，會在半導(dǎo)體內(nèi)部形成帶負(fù)電的自由電子。太陽電池能量由光能轉(zhuǎn)換為電能的基礎(chǔ)是PN結(jié)的光生伏特效應(yīng)。光照射到電池上產(chǎn)生電子一空穴對，電子一空穴對到達(dá)空間電荷區(qū)后，受內(nèi)建電場的吸引，電子流入N 區(qū)，空穴流入P區(qū)，結(jié)果使N區(qū)儲存了過剩的電子，P區(qū)有過剩的空穴。它們在PN結(jié)附近形成與勢壘方向相反的光生電場。光生電場除了部分抵消勢壘電場的作用外，還使P區(qū)帶正電，N區(qū)帶負(fù)電，在N區(qū)和P區(qū)之間產(chǎn)生電動勢。硅基太陽能電池片有P型硅基太陽能電池片和N型硅基太陽能電池片，P型硅基太陽能電池片是基于P型硅片，表面擴(kuò)散磷元素形成N+層發(fā)射區(qū)的P型太陽能電池片，原理如圖1所示。N型硅基太陽能電池片是基于N型硅片制造的N型太陽能電池片，表面擴(kuò)散硼元素形成P+層發(fā)射區(qū)，原理如圖2所示。太陽能電池組件是由一個或者多個并聯(lián)的硅基太陽能電池串封裝后形成的，硅基太陽能電池串又是由一個或者多個硅基太陽能電池片串聯(lián)形成的，現(xiàn)有的太陽能電池串均采用單一類型的電池片如單一的P型硅基太陽能電池片或者單一的N型硅基太陽能電池片之間進(jìn)行焊接電連接，這樣，就需要將一個電池片的正面電極與相鄰電池的背面電極相連，這樣存在的問題是(1)電池片之間必須留有間隙，通常為2毫米，這減少了組件的有效面積，降低了電池的轉(zhuǎn)化效率；(2)由于焊帶需要將一個電池片的正面電極和相鄰電池片的背面電極連接，因此焊帶需要彎折，參見圖3和圖4，在焊接過程中非常容易造成碎片。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種減小組件封裝過程中電池片之間距離，提高光電轉(zhuǎn)化率，減少焊接過程中碎片的硅基太陽能電池片封裝光伏組件的方法。為完成上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種硅基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，其包括以下步驟
(1)篩選功率、工作電流相同的N型硅基太陽能電池片和P型硅基太陽能電池片；
(2)將兩個以上篩選出的N型硅基太陽能電池片和P型硅基太陽能電池片按照 P-N-P-N…或者N-P-N-P…的順序間隔排列；將相鄰的N型硅基太陽能電池片和P型硅基太陽能電池片正面電極柵線與正面電極柵線之間由導(dǎo)電體焊接連接，背面電極柵線與背面電極柵線之間由導(dǎo)電體焊接連接，實(shí)現(xiàn)各太陽能電池片之間的串聯(lián)連接，形成電池串；(3 )將上面形成的電池串一串或者兩串以上由匯流條并聯(lián)焊接連接后，再用EVA、玻璃、 背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝。上面所述硅基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，其步驟(2)中使用的導(dǎo)電體都為焊帶或者都為導(dǎo)電膠或者都為電路板焊接所使用的導(dǎo)電體；或者其中一個導(dǎo)電體為焊帶，另一個導(dǎo)電體為導(dǎo)電膠；或者一個導(dǎo)電體為焊帶，另一個導(dǎo)電體為電路板焊接所使用的導(dǎo)電體；或者一個導(dǎo)電體為導(dǎo)電膠，另一個導(dǎo)電體為電路板焊接所使用的導(dǎo)電體。上面所述硅基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，其步驟(3)也可是將上面形成的電池串一串或者兩串以上由匯流條并聯(lián)焊接連接后形成電池組，再將兩組以上的電池組串聯(lián)焊接連接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝。本發(fā)明將原來單一采用N型或P型的硅基太陽能電池片封裝組件的方法，改為同時采用兩種類型的硅基太陽能電池片交替進(jìn)行組件混合封裝的方法，實(shí)現(xiàn)了太陽能組件的同面焊接，避免了焊帶雙向彎曲引起的碎片，降低了焊接的工藝復(fù)雜性。同時，電池的排布可以不留間隙，減小了組件封裝過程中電池與電池之間的距離，減小了組件的總體面積，增加了組件的有效面積，提高了組件的光電轉(zhuǎn)換率。通常的組件中，間隙面積約占組件面積 (不含邊框)的1。因此，在采用本發(fā)明所述的技術(shù)后，可以使組件的單位面積功率提高m 以上。


圖1為P型硅基太陽能電池片工作原理示意圖中，虛線表示太陽光，1為正面電極，2為減反射膜，3為N型層，4為P型層，5為背電
極；
圖2為N型硅基太陽能電池片工作原理示意圖中，虛線表示太陽光，1為正面電極，2為減反射膜，3為N型層，4為P型層，5為背電
極；
圖3為現(xiàn)有的N型或者P型硅基太陽能電池片之間的正面電極柵線與正面電極柵線焊接結(jié)構(gòu)示意圖4為現(xiàn)有的N型或者P型硅基太陽能電池片之間的背面電極柵線與背面電極柵線焊接結(jié)構(gòu)示意在圖3和圖4中，6為主柵，7為導(dǎo)電體； 圖5為本發(fā)明中N型和P型硅基太陽能電池片焊接結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明中N型和P型硅基太陽能電池片焊接主視圖5和圖6中，6為主柵，7為導(dǎo)電體，8為P型硅基太陽能電池片，9為N型硅基太陽能電池片；
圖7為本發(fā)明電池組件的第一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明電池組件的第二種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明電池組件的第三種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本發(fā)明電池組件的第四種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11為本發(fā)明電池組件的第五種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12為本發(fā)明電池組件的第六種結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為本發(fā)明電池組件的第七種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖14為本發(fā)明電池組件的第八種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖15為本發(fā)明電池組件的第九種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1，如圖5、圖6和圖7所示，本實(shí)施例包括以下步驟
(1)篩選功率、工作電流相同或相近的兩個N型硅基太陽能電池片和一個P型硅基太陽能電池片。(2)將N型和P型硅基太陽能電池片按照N-P-N的順序間隔排列；將相鄰的N型硅基太陽能電池片和P型硅基太陽能電池片正面電極柵線與正面電極柵線之間由導(dǎo)電體焊接連接，背面電極柵線與背面電極柵線之間由導(dǎo)電體焊接連接，實(shí)現(xiàn)各太陽能電池片之間的串聯(lián)連接，形成電池串；
(3)將上面形成的電池串一串用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝，形成電池組件。本實(shí)施例中的導(dǎo)電體可以都是焊帶；也可都是導(dǎo)電膠；或者都是電路板焊接所使用的導(dǎo)電體；或者其中一個導(dǎo)電體為焊帶，另一個導(dǎo)電體為導(dǎo)電膠；或者其中一個導(dǎo)電體為焊帶，另一個導(dǎo)電體為電路板焊接所使用的導(dǎo)電體；或者其中一個導(dǎo)電體為導(dǎo)電膠，另一個導(dǎo)電體為電路板焊接所使用的導(dǎo)電體。本實(shí)施例中的N型硅基太陽能電池片也可是三個以上，P型硅基太陽能電池片也可是兩個以上，按照N-P-N-P…N的順序排列。如圖8所示，其是將實(shí)施例1中的2串以上的步驟(2)中形成的電池串由匯流條并聯(lián)焊接連接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝，形成電池組件。
如圖9所示，其是將實(shí)施例1中的一串步驟(2)中形成的電池串或者2串以上步驟(2) 中形成的電池串由匯流條并聯(lián)焊接連接后形成電池組，再將兩組以上的電池組串聯(lián)焊接連接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝，形成電池組件。實(shí)施例2 如圖5、圖6和圖10所示，本實(shí)施例包括以下步驟
(1)篩選功率、工作電流相同或相近的兩個P型硅基太陽能電池片和一個N型硅基太陽能電池片。(2)將P型和N型硅基太陽能電池片按照P-N-P的順序間隔排列；將相鄰的P型硅基太陽能電池片和N型硅基太陽能電池片正面電極柵線與正面電極柵線之間由導(dǎo)電體焊接連接，背面電極柵線與背面電極柵線之間由導(dǎo)電體焊接連接，實(shí)現(xiàn)各太陽能電池片之間的串聯(lián)連接，形成電池串；
(3)將上面形成的電池串一串用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝，形成電池組件。本實(shí)施例中的導(dǎo)電體可以都是焊帶；也可都是導(dǎo)電膠；或者都是電路板焊接所使用的導(dǎo)電體；或者其中一個導(dǎo)電體為焊帶，另一個導(dǎo)電體為導(dǎo)電膠；或者其中一個導(dǎo)電體為焊帶，另一個導(dǎo)電體為電路板焊接所使用的導(dǎo)電體；或者其中一個導(dǎo)電體為導(dǎo)電膠，另一個導(dǎo)電體為電路板焊接所使用的導(dǎo)電體。
本實(shí)施例中的P型硅基太陽能電池片也可是三個以上，N型硅基太陽能電池片也可是兩個以上，按照P-N-P-N…P的順序排列。如圖11所示，其是將實(shí)施例2中的2串以上的步驟(2)中形成的電池串由匯流條并聯(lián)焊接連接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝，形成電池組件。如圖12所示，其是將實(shí)施例2中的一串步驟(2)中形成的電池串或者2串以上步驟(2)中形成的電池串由匯流條并聯(lián)焊接連接后形成電池組，再將兩組以上的電池組串聯(lián)焊接連接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝，形成電池組件。實(shí)施例3 如圖5、圖6和圖13所示，本實(shí)施例包括以下步驟
(1)篩選功率、工作電流相同或相近的一個或者以上P型硅基太陽能電池片和一個或者以上N型硅基太陽能電池片。(2)將P型和N型硅基太陽能電池片按照P-N…N的順序間隔排列；將P型硅基太陽能電池片和N型硅基太陽能電池片正面電極柵線與正面電極柵線之間由導(dǎo)電體焊接連接，背面電極柵線與背面電極柵線之間由導(dǎo)電體焊接連接，實(shí)現(xiàn)各太陽能電池片之間的串聯(lián)連接，形成電池串；
(3)將上面形成的電池串一串用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝，形成電池組件。本實(shí)施例中的導(dǎo)電體可以都是焊帶；也可都是導(dǎo)電膠；或者都是電路板焊接所使用的導(dǎo)電體；或者其中一個導(dǎo)電體為焊帶，另一個導(dǎo)電體為導(dǎo)電膠；或者其中一個導(dǎo)電體為焊帶，另一個導(dǎo)電體為電路板焊接所使用的導(dǎo)電體；或者其中一個導(dǎo)電體為導(dǎo)電膠，另一個導(dǎo)電體為電路板焊接所使用的導(dǎo)電體。如圖14所示，其是將實(shí)施例3中的2串以上的步驟(2)中形成的電池串由匯流條并聯(lián)焊接連接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝，形成電池組件。如圖15所示，其是將實(shí)施例3中的一串步驟(2)中形成的電池串或者2串以上步驟(2)中形成的電池串由匯流條并聯(lián)焊接連接后形成電池組，再將兩組以上的電池組串聯(lián)焊接連接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝，形成電池組件。
權(quán)利要求
1.一種硅基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，其特征在于其包括以下步驟，(1)篩選功率、工作電流相同或相近的N型硅基太陽能電池片和P型硅基太陽能電池片；(2)將兩個以上篩選出的N型硅基太陽能電池片和P型硅基太陽能電池片按照 P-N-P-N…或者N-P-N-P…的順序間隔排列；將相鄰的N型硅基太陽能電池片和P型硅基太陽能電池片正面電極柵線與正面電極柵線之間由導(dǎo)電體焊接連接，背面電極柵線與背面電極柵線之間由導(dǎo)電體焊接連接，形成電池串；(3 )將上面形成的一串或者兩串以上電池串由匯流條并聯(lián)焊接連接后，再用EVA、玻璃、 背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，其特征在于所述步驟(2)中使用的導(dǎo)電體都為焊帶或者都為導(dǎo)電膠或者都為電路板焊接所使用的導(dǎo)電體； 或者其中一個導(dǎo)電體為焊帶，另一個導(dǎo)電體為導(dǎo)電膠；或者一個導(dǎo)電體為焊帶，另一個導(dǎo)電體為電路板焊接所使用的導(dǎo)電體；或者一個導(dǎo)電體為導(dǎo)電膠，另一個導(dǎo)電體為電路板焊接所使用的導(dǎo)電體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的硅基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，其特征在于 所述步驟(3)是將上面形成的電池串一串或者兩串以上由匯流條并聯(lián)焊接連接后形成電池組，再將兩組以上的電池組串聯(lián)焊接連接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、硅膠進(jìn)行組件封裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，篩選功率、工作電流相同或相近的N型和P型硅基太陽能電池片；將兩個以上的N型和P型硅基太陽能電池片按照P-N-P-N…或者N-P-N-P…的順序間隔排列；將相鄰的N型和P型硅基太陽能電池片正面電極柵線與正面電極柵線之間、背面電極柵線與背面電極柵線之間分別由導(dǎo)電體焊接連接，形成電池串；將上面形成的電池串一串或者兩串以上由匯流條并聯(lián)焊接連接后，進(jìn)行組件封裝。本發(fā)明減小了組件封裝過程中電池片與電池片之間的距離，減小了組件的總體面積，提高了組件的光電轉(zhuǎn)換率，可以使組件的單位面積功率提高2%以上。并且，避免了導(dǎo)電體的雙向彎曲，焊接過程中不再造成碎片，焊接工藝更為簡單。
文檔編號H01L31/18GK102522460SQ20111045572
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者劉玉海, 勵旭東, 張東, 楊建國 申請人:巨力新能源股份有限公司