本發(fā)明涉及太陽能電池領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能電池組件。
背景技術(shù)：
：常規(guī)的化石燃料日益消耗殆盡，在所有的可持續(xù)能源中，太陽能無疑是一種最清潔、最普遍和最有潛力的替代能源。光伏發(fā)電是最具可持續(xù)發(fā)展理想特征的發(fā)電技術(shù)之一。目前，在所有的太陽能電池中，硅太陽能電池是得到大范圍商業(yè)推廣的太陽能電池之一，這是由于硅材料在地殼中有著極為豐富的儲量，同時硅太陽能電池相比其他類型的太陽能電池，有著優(yōu)異的電學性能和機械性能。在未來光伏技術(shù)的發(fā)展中，隨著硅太陽能電池光電性能的進一步提高，硅材料價格的進一步降低，硅太陽能電池將在光伏領(lǐng)域占據(jù)重要的地位。現(xiàn)有技術(shù)中，由電池片制成的太陽能電池組件一般包括通過封裝結(jié)構(gòu)封裝的多個太陽能電池串，太陽能電池串由多個太陽能電池片串聯(lián)而成。太陽能電池片上設(shè)有至少2條主柵線，相鄰2個電池片串聯(lián)時，通過焊帶進行電連接。焊帶的數(shù)量與主柵線的數(shù)量相同。目前，行業(yè)內(nèi)常用的焊帶都是呈扁平條形。焊帶總寬度占太陽能電池片寬度通常大于3％。以目前市場上主流的4主柵組件為例，電池片的寬度為156mm，焊帶的寬度為1.2mm寬，4根焊帶的總寬度為4.8mm寬，則焊帶總寬度占太陽能電池片的寬度為4.8/156＝3.08％。為了實現(xiàn)焊帶和電池片之間的焊接，電池片上必須耗費一定數(shù)量的銀漿來印刷相應(yīng)寬度的主柵線。另外，使用這樣寬度的焊帶，每件組件上所需的焊帶重量都比較重，每件組件上焊帶的成本也比較大。再次，照射在這些被焊帶遮擋的面積上的光，大部分都不能被太陽能電池片吸收利用，從而減少了太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率。但是，如果減少焊帶的寬度，則由于焊帶的橫截面積減少從而導致焊帶的電阻功率損失大幅提高，同樣會減少太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率。如何使用一種巧妙地設(shè)計，能夠減少電池片上銀漿上的耗量以及組件的上的導電帶耗量，同時增加組件的光電轉(zhuǎn)換效率，是本領(lǐng)域的技術(shù)難點之一。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種太陽能電池組件。為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種太陽能電池組件，包括至少1個太陽能電池串，所述太陽能電池串由多個太陽能電池片通過導電帶串聯(lián)而成；所述太陽能電池片沿導電帶串聯(lián)方向上的長度L小于等于10cm；所述各個太陽能電池片上所采用的導電帶的總寬度W與該太陽能電池片寬度D的比例為0.1％～3％；且所述導電帶的總寬度W與其相對應(yīng)的太陽能電池片的長度L之比為D：8000mm～D：3000mm。太陽能電池組件中包括多個太陽能電池串，這些太陽能電池串可以采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)，也可以采用串聯(lián)和并聯(lián)的混合結(jié)構(gòu)，即先串聯(lián)后并聯(lián)或先并聯(lián)后串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。所述D：8000mm～D：3000mm，D是指太陽能電池片的寬度，單位為mm。本發(fā)明的特點是采用了長度L小于等于10cm的太陽能電池片，該太陽能電池片可以是由長度小于等于10cm的硅片直接制成，也可以是正常的整片通過切片工藝切割而成的電池片，也可以是有瑕疵的整片太陽能電池片通過切片工藝去除瑕疵部分后剩下的正常的太陽能電池片。所述導電帶的總寬度W與其相對應(yīng)的太陽能電池片的長度L之比為D：8000mm～D：3000mm；這里的“與其相對應(yīng)的太陽能電池片”是指導電帶所在的電池片；即：單個太陽能電池片上，其上采用的導電帶的總寬度與電池片的長度之比為D：8000mm～D：3000mm。優(yōu)選的，所述太陽能電池片沿導電帶串聯(lián)方向上的長度為0.5～10cm。優(yōu)選的，所述太陽能電池片沿導電帶串聯(lián)方向上的長度為3～9cm。上述技術(shù)方案中，所述各個太陽能電池片上所采用的導電帶的總寬度W與該太陽能電池片寬度D的比例為0.1％～2％。進一步的，所述各個太陽能電池片上所采用的導電帶的總寬度W與該太陽能電池片寬度D的比例為0.5％～2％，該比例是最優(yōu)的設(shè)計比例，但是這樣的設(shè)計下導電帶的寬度會比較窄，會增加量產(chǎn)的困難。上述技術(shù)方案中，所述各個太陽能電池片上所采用的導電帶的總寬度W與該太陽能電池片寬度D的比例大于2％小于3％。該比例雖然未達到最佳設(shè)計效果，但量產(chǎn)實現(xiàn)完全沒有困難。上述技術(shù)方案中，所述導電帶是指起導電作用的金屬帶。金屬帶的形狀可以是常見的扁平狀、單面或雙面帶有紋路的扁平狀、圓形、弓形、橢圓形、多邊形中的一種，即所述金屬帶不受形狀的限制。上述技術(shù)方案的一種實施方式中，所述導電帶的橫截面為矩形，其厚度為0.05～0.3mm。上述技術(shù)方案的另一種實施方式中，所述導電帶的橫截面為圓形或弓形，其直徑為0.1～0.4mm。上文中，所述導電帶為帶有金屬涂層或金屬合金涂層的金屬帶。該金屬合金涂層分為三類，高溫焊接合金、低溫融化合金和保護層合金。所述高溫焊接合金是指在常規(guī)焊接溫度下融化并通過焊接實現(xiàn)電連接的金屬或合金，比如：錫鉛合金、錫銀合金等。所述低溫融化合金是指在100～200攝氏度的溫度下融化并實現(xiàn)電連接的金屬或合金，比如在層壓溫度下融化并電連接電池片和導電帶的銦錫合金等。所述保護層合金是指對導電帶僅起保護作用，且不能通過該保護層實現(xiàn)電連接的金屬或合金，比如銀的合金、或其它具有保護金屬帶不被氧化腐蝕的保護層。其中，上述合金涂層的歸類也不局限于一種，比如：根據(jù)合金層厚度的不同，錫鉛合金可歸為高溫焊接合金或保護層合金，能夠達到焊接厚度的錫鉛合金屬于高溫焊接合金，不能達到焊接厚度的錫鉛合金屬于保護層合金。當然，所述導電帶也可以采用不帶金屬合金涂層的金屬帶。所述太陽能電池片為有主柵線的太陽能電池片，其上主柵線的數(shù)量為2～20條。上述技術(shù)方案中，所述太陽能電池片由完整的太陽能電池片切割而成。上述技術(shù)方案的一種實施方式中，所述太陽能電池片由完整的太陽能電池片按照1/2的切片比例切割而成的半片太陽能電池片。以156×156mm的常規(guī)電池片為例，按照1/2的切片比例，得到156×78mm的太陽能電池片。上述技術(shù)方案的第二種實施方式中所述太陽能電池片由完整的太陽能電池片按照1/3的切片比例切割而成的1/3片太陽能電池片。上述技術(shù)方案的第三種實施方式中，采用由完整的太陽能電池片按照1/4的切片比例切割而成的1/4片太陽能電池片?，F(xiàn)有的常規(guī)太陽能電池片一般是156×156mm，進行切片后，即可得到長度小于等于10cm的電池片，其寬度仍為156mm。優(yōu)選的，所述太陽能電池片上所采用的導電帶的寬度均相同。上述技術(shù)方案是采用有主柵電池片加導電帶；這里的導電帶可以是帶有高溫焊接合金涂層的金屬帶，比如銅基材上涂覆錫鉛合金的焊帶，通過焊接或者導電膠與電池片實現(xiàn)電連接；也可以采用上述帶保護層合金涂層或者不帶涂層的金屬帶，通過導電膠與電池片實現(xiàn)電連接。與之相對應(yīng)的另一種技術(shù)方案，一種太陽能電池組件，包括至少1個太陽能電池串，所述太陽能電池串由多個太陽能電池片通過導電帶串聯(lián)而成；所述太陽能電池片為無主柵線的太陽能電池片，所述太陽能電池片沿導電帶串聯(lián)方向上的長度L小于等于10cm；所述各個太陽能電池片上所采用的導電帶的總寬度W占該太陽能電池片寬度D的0.1％～3％；且所述導電帶的總寬度W與其相對應(yīng)的太陽能電池片的長度L之比為D：8000mm～D：3000mm。上述技術(shù)方案中，所述導電帶為帶有金屬涂層或金屬合金涂層的金屬帶。上述技術(shù)方案是采用無主柵電池片加帶涂層的金屬帶，比如采用無主柵電池片加帶有高溫焊接合金涂層或保護層合金涂層的金屬帶，并通過導電膠實現(xiàn)電池片和金屬帶的電連接；再比如采用無主柵電池片加帶有低溫融化合金涂層的金屬帶，在層壓溫度下即可融化實現(xiàn)電池片和金屬帶的電連接。本發(fā)明的原理是：太陽能電池組件導電帶的電阻功率損耗＝A*A*B*(ρ/h)*Jmp/(m*Vmp*WB)，其中：A為電池片的長度，B為兩根主柵間距的一半，ρ為導電帶的體電阻率，h為導電帶的厚度，Jmp為最大工作點電流密度，m為一常數(shù)，Vmp為最大工作點處一個電池片單元內(nèi)上的電壓，WB為導電帶寬度的一半。太陽能電池組件導電帶的遮光功率損耗＝n*WB/B，n為一表示導電帶內(nèi)反射能力的常數(shù)。導電帶的最佳寬度應(yīng)當為導電帶的電阻功率損耗和遮光功率損耗之和對WB求導＝0。經(jīng)過推導，對于橫截面為矩形或者近似為矩形的扁平狀導電帶，最佳的WB＝A*B(ρ*Jmp/(h*m*n*Vmp))1/2。對于圓形或近似為圓形的導電帶，最佳直徑也即最佳寬度為WB＝(4A2*B2*ρ*Jmp/(3π*m*n*Vmp))1/3。因此WB/B正相關(guān)于A，即太陽能電池片上所采用的導電帶的總寬度W占該太陽能電池片寬度D的比例與電池片的長度正相關(guān)。由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：1.本發(fā)明設(shè)計了一種新的太陽能電池組件，通過采用長度小于等于10cm的太陽能電池片，同時設(shè)計了合理寬度的導電帶，以及限定了導電帶總寬度與太陽能電池片長度的比例，完美協(xié)調(diào)了導電帶遮光損失和電阻損耗的矛盾，實現(xiàn)輸出功率的最大化；實驗證明：與現(xiàn)有的整片太陽能電池片相比，在硅片用量相同的前提下，本發(fā)明的遮光損失和電阻損耗均大大降低，組件的輸出功率大大提升，取得了意想不到的技術(shù)效果；2.本發(fā)明還節(jié)省了漿料和導電帶的用量，降低了成本，因而具有積極的現(xiàn)實意義；3.本發(fā)明可以很好的適用于現(xiàn)有工藝，易于制備，成本較低，適于推廣應(yīng)用；4.本發(fā)明還可以采用無主柵電池片加帶涂層的金屬帶的方式，不僅遮光損失和電阻損耗均大大降低，組件的輸出功率大大提升，還大大降低了導電帶和導電膠的耗量，取得了意想不到的技術(shù)效果。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述：實施例一一種太陽能電池組件，包括1個太陽能電池串，各個太陽能電池串由120個太陽能電池片通過焊帶串聯(lián)而成；所述太陽能電池串中的太陽能電池片的尺寸都相同，由完整的太陽能電池片(156×156mm)按照1/2的切片比例切割而成的半片太陽能電池片，即156×78mm；太陽能電池片上設(shè)有4條主柵線；4條主柵線的寬度均為0.5mm；主柵線的總寬度占該太陽能電池片寬度的1.28％；所述各個太陽能電池片上設(shè)有4條長條形的焊帶，4條焊帶的寬度均為0.6mm，厚度h為0.2mm；焊帶的總寬度W為2.4mm，W占該太陽能電池片寬度的1.54％；W/D＝L/5070mm。實施例二一種太陽能電池組件，包括6個太陽能電池串，各個太陽能電池串由20個太陽能電池片通過焊帶串聯(lián)而成，每兩串太陽能電池片組成一個并聯(lián)單元，共有3個并聯(lián)單元，三個并聯(lián)單元呈串連結(jié)構(gòu)；所述太陽能電池串中的太陽能電池片的尺寸都相同，由完整的太陽能電池片(156×156mm)按照1/2的切片比例切割而成的半片太陽能電池片，即156×78mm；太陽能電池片上設(shè)有4條主柵線；4條主柵線的寬度均為0.8mm，厚度h為0.15mm；焊帶的總寬度W為3.2mm，W占該太陽能電池片寬度的2.05％；W/D＝L/3803mm。實施例三一種太陽能電池組件，包括1個太陽能電池串，各個太陽能電池串由240個太陽能電池片通過焊帶串聯(lián)而成；所述太陽能電池串中的太陽能電池片的尺寸都相同，由完整的太陽能電池片(156×156mm)按照1/4的切片比例切割而成的太陽能電池片，即156×39mm；太陽能電池片上設(shè)有4條主柵線；4條主柵線的寬度均為0.2mm；主柵線的總寬度占該太陽能電池片寬度的1.28％；所述各個太陽能電池片上設(shè)有4條長條形的焊帶，4條焊帶的寬度均為0.3mm，厚度h為0.2mm；焊帶的總寬度W為1.2mm，W占該太陽能電池片寬度的0.77％；W/D＝L/5070mm。實施例四一種太陽能電池組件，包括1個太陽能電池串，各個太陽能電池串由240個太陽能電池片通過焊帶串聯(lián)而成；所述太陽能電池串中的太陽能電池片的尺寸都相同，由完整的太陽能電池片(156×156mm)按照1/4的切片比例切割而成的太陽能電池片，即156×39mm；太陽能電池片上設(shè)有6條主柵線；6條主柵線的寬度均為0.2mm；主柵線的總寬度占該太陽能電池片寬度的0.77％；所述各個太陽能電池片上設(shè)有6條圓形的焊帶，6條焊帶的直徑均為0.28mm；焊帶的總寬度W為1.68mm，W占該太陽能電池片寬度的1.08％；W/D＝L/3621mm。實施例五一種太陽能電池組件，包括1個太陽能電池串，各個太陽能電池串由120個太陽能電池片通過導電帶串聯(lián)而成；所述太陽能電池串中的太陽能電池片的尺寸都相同，由完整的太陽能電池片(156×156mm)按照1/2的切片比例切割而成的半片太陽能電池片，即156×78mm；所述太陽能電池片上未設(shè)有主柵線；兩片電池片靠4條導電帶進行互聯(lián)；導電帶的寬度均為0.8mm，厚度h為0.15mm，導電帶的表面鍍有銀；導電帶和電池片依靠導電膠進行電連接；導電帶的總寬度W為3.2mm，W占該太陽能電池片寬度的2.05％；W/D＝L/3803mm。對比例一一種太陽能電池組件，包括1個太陽能電池串，各個太陽能電池串由60個太陽能電池片通過焊帶串聯(lián)而成；所述太陽能電池串中的太陽能電池片的尺寸都相同，采用完整的太陽能電池片(156×156mm)；太陽能電池片上設(shè)有4條主柵線；4條主柵線的寬度均為1.1mm；所述各個太陽能電池片上設(shè)有4條焊帶，4條焊帶的寬度均為1.2mm厚度h為0.2mm；焊帶的總寬度W占該太陽能電池片寬度的3.08％；所述焊帶的總寬度W與其相對應(yīng)的太陽能電池片的長度L之比為1：32.5。對比例二一種太陽能電池組件，包括1個太陽能電池串，各個太陽能電池串由60個太陽能電池片通過導電帶串聯(lián)而成；所述太陽能電池串中的太陽能電池片的尺寸都相同，采用完整的太陽能電池片(156×156mm)；所述太陽能電池片上未設(shè)有主柵線；兩片電池片靠4條導電帶進行互聯(lián)；導電帶的寬度均為1.2mm，厚度h為0.2mm，導電帶的表面鍍有銀；導電帶和電池片依靠導電膠進行電連接；導電帶的總寬度W為4.8mm，W占該太陽能電池片寬度的3.08％；所述焊帶的總寬度W與其相對應(yīng)的太陽能電池片的長度L之比為1：32.5。將上述實施例和對比例做遮光損失、電阻損耗和輸出功率的測試，并做電性能測試，對比如下：導電帶寬度PmaxVocIscFF實施例一0.6mm267.975.724.5677.60％實施例二0.8mm265.837.869.0577.59％實施例三0.3mm271.7151.442.3078％實施例四0.28mm274.6151.452.3178.5％對比例一1.2mm260.137.778.9776.76％實施例五0.8mm26637.889.0577.59對比例二1.2mm260.537.848.9776.76％由上表可見，與現(xiàn)有的整片太陽能電池片(對比例一)相比，在硅片用量相同的前提下，電池片主柵寬度大幅降低，銀漿耗量大幅下降，同時導電帶的耗量大幅降低，但組件的功率仍有大幅提升。由此可見，本發(fā)明的遮光損失和電阻損耗均大大降低，組件的輸出功率大大提升，取得了意想不到的技術(shù)效果，同時，由于本發(fā)明采用了更窄更細的導電帶，組件的導電帶用量大幅降低，從而節(jié)省了成本。同時，由于本發(fā)明采用了更窄更細的導電帶，相應(yīng)的電池片主柵寬度也隨之變窄，從而導致電池片的正面印刷漿料耗量降低和背面電極漿料用量的降低，從而也節(jié)省了成本。同時相應(yīng)電池片的鋁背場面積加大，有助于進一步提高組件的功率輸出。由實施例五和對比例二相比可知：本實施例五的遮光損失和電阻損耗均大大降低，組件的輸出功率大大提升。同時，由于導電帶的寬度下降了，導電帶的耗量大幅下降，并且由于無主柵電池片搭配的是較為昂貴的鍍銀導電帶，因此實施例五大大降低了導電帶的成本。此外，由于導電帶寬度下降，用于連接電池片和導電帶的導電膠需求量也會相應(yīng)降低，從而進一步降低生產(chǎn)成本。當前第1頁1 2 3