本發(fā)明屬于太陽能電池組件技術領域，具體涉及一種低能耗太陽能電池組件。

背景技術：

人類獲得能源的最直接的方式是利用太陽能，而太陽能光伏電池是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的最有效方式之一。近幾年來，太陽能電池世界產(chǎn)量以每年30～40％的速度增長，成為目前市場上發(fā)展最快的行業(yè)之一，其中晶體硅太陽能電池日漸發(fā)展成熟，占據(jù)了市場的主導地位。

隨著晶體硅太陽能電池技術的發(fā)展，電池工藝日漸成熟，電池效率逐步提高，同時各種高效電池技術如背鈍化電池、N型雙面電池、HIT電池等也得到較大的應用，電池效率的提高對于對應的組件制作技術也提出了新的要求。圖1為常規(guī)電池組件排版的電路示意圖，可見組件由3個串聯(lián)的電池串組成，每個電池串并聯(lián)設置一個旁路二極管以防止熱斑產(chǎn)生，組件中所有的電池片均為串聯(lián)連接，組件制作形式單一，在光學和電學上也有較大損失，如果仍然采用這種方式制作組件，高效電池的優(yōu)勢將無法完全體現(xiàn)。因此人們也在尋求各種方案以實現(xiàn)太陽能電池組件功率的提升。電池到組件的功率損失主要分光學損失和電學損失兩種，光學損失主要與玻璃、EVA等材料的吸收和反射有關，而電學損失則主要來源于電池內(nèi)部，互連條、匯流條、接線盒及其線纜的損耗等，如果不能有效的降低這些連接材料的內(nèi)阻，大部分能量將以熱量的形式損耗掉而不是轉(zhuǎn)化為電能。

在這種情況下，本發(fā)明申請人致力于提出一種太陽能電池組件，這種太陽能電池組件能夠最大化增加光學增益，有效的降低互連條本身帶來的內(nèi)阻損耗，提升組件功率進而降低發(fā)電成本。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種低損耗太陽能電池組件，這種太陽能電池組件能夠降低電池到組件的功率損失，充分體現(xiàn)高效電池的優(yōu)勢，降低發(fā)電成本。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種低能耗太陽能電池組件，包括若干電池串，所述電池串由多個電池單元串聯(lián)而成，多個電池串再互聯(lián)形成太陽能電池組件，其中所述電池單元由太陽能電池片切割而成，所述太陽能電池片的四角為弧形倒角，所述太陽能電池片的正面和背面均具有主柵，所述太陽能電池片正面和背面預留有切割縫，所述正面主柵和背面主柵與所述切割縫相垂直且不接觸，并以所述切割縫為中心線相對稱分布，將所述太陽能電池片沿著所述切割縫切割后形成兩個電池單元，多個電池單元串聯(lián)時，其中一電池單元的弧形倒角邊與相鄰一電池單元的切割邊相鄰，且其中一電池單元的正面主柵與相鄰電池單元的背面主柵通過互聯(lián)帶相連，將多個電池單元如此依次串聯(lián)形成電池串；

或所述太陽能電池片的正面和背面均未設有主柵但均設有細柵，所述太陽能電池片正面和背面預留有切割縫，所述切割縫與所述細柵相平行，且所述細柵以所述切割縫為中心線相對稱分布，所述太陽能電池片沿著所述切割縫切割后形成兩個電池單元，多個電池單元串聯(lián)時，其中一電池單元的弧形倒角邊與相鄰一電池單元的切割邊相鄰，且其中一電池單元的正面與相鄰電池單元的背面上沿垂直于所述細柵方向設置有導電材料，所述導電材料上設有互聯(lián)帶，其中一電池單元的正電極與相鄰電池單元的負電極通過互聯(lián)帶相連，將多個電池單元如此依次串聯(lián)形成電池串。

所述正面主柵的兩端部與所述弧形倒角邊和所述切割邊之間預留有間距，所述正面主柵的兩端部與所述弧形倒角邊和所述切割邊之間的間距的大小為1～20mm，所述背面主柵的兩端部與所述弧形倒角邊和所述切割邊之間也預留有間距，所述背面主柵的兩端部與所述弧形倒角邊和所述切割邊之間的間距的大小為1～30mm。

所述電池串之間的連接采用并聯(lián)或串聯(lián)，相鄰兩電池串相連接時，其中一電池單元的弧形倒角邊與相鄰一電池單元的切割邊位于同一條直線上，上、下、左、右相鄰四片電池片之間的間隙為沙漏形狀。

相鄰兩電池串之間采用匯流條相連接，所述匯流條朝向太陽能電池組件的受光面的表面設有涂層。

所述涂層的顏色與太陽能電池組件的背板材料的顏色相同，所述涂層的材料為聚合物、硅膠、樹脂、橡膠、陶瓷和填料中的一種或幾種。

所述匯流條的表面采用EVA、PVB或PET材料包裹，或所述匯流條與所述太陽能電池組件的受光面之間設有與太陽能電池組件的背板同色的材料，或所述匯流條設置在電池串的背面。

所述匯流條為常規(guī)涂層與反光涂層的交替結構，所述匯流條要與電池互聯(lián)條連接的地方為常規(guī)涂層，其他不與所述互聯(lián)條接觸的地方為反光涂層，所述反光涂層直接涂覆于所述匯流條單面或以套管的形式將所述匯流條包裹。

這樣處理，組件邊緣用于反光的區(qū)域面積增大，并且組件外觀更為美觀。

所述電池串由6～30個電池單元串聯(lián)而成，所述太陽能電池組件由30～300個電池單元組成。

所述太陽能電池片為背面不透光的單面電池結構或雙面透光的電池結構。

所述完整的電池片可以為無主柵電池，電池正面和背面均沒有設置主柵但設置有細柵，所述無主柵電池的正面和背面預留有切割縫，所述切割縫為電池片的中心線，中心線上無金屬柵線存在，將電池片沿切割縫切割，切割后的電池片相互互聯(lián)形成電池串，電池切割方向與細柵平行，相鄰兩電池單元相串聯(lián)時，其中一電池單元的弧形倒角邊與相鄰一電池單元的切割邊相鄰，電池片之間的串接采用金屬互聯(lián)帶與導電材料聯(lián)合進行，所述導電材料為黏性導電漿料或雙面導電膠帶，電池片互聯(lián)時，在切割后電池片正反兩面沿垂直于細柵方向設置黏性導電漿料或雙面導電膠帶，設置有導電材料的地方用于金屬互聯(lián)帶與電池片的連接，將一片電池片的正電極與相鄰電池片的負電極通過金屬互聯(lián)帶連接在一起，如此交替反復進行實現(xiàn)無主柵電池串的制作。

所述匯流條也可直接設計為常規(guī)涂層與高反光涂層的交替結構，匯流條需要與電池互聯(lián)條連接的地方為常規(guī)涂層，其他不與互聯(lián)條接觸的地方搭配反光涂層，反光涂層可以直接涂覆于匯流條單面或是以套管的形式將匯流條包裹。

組件疊層完成后進行層前EL測試，測試達到質(zhì)量要求即可送往層壓機將組件層壓，層壓件冷卻后削除玻璃邊緣殘留的背板及EVA和/或POE材料，進行EL測試，達到質(zhì)量要求即可完成裝框及接線盒連接工作，制得太陽能電池組件。

與常規(guī)組件制作方法相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明通過優(yōu)化電池結構，對電池片進行切割，切割后先串聯(lián)再并聯(lián)(優(yōu)選)，串并聯(lián)合的結構能夠更好的降低組件內(nèi)部傳輸損耗，同時組件內(nèi)并聯(lián)連接的增多使得組件抗熱斑能力得到增強；

(2)本發(fā)明通過優(yōu)化電池排版、匯流條結構及引出方式，使組件具有特色而美麗的外觀結構，促使組件在提升戶外發(fā)電能力的同時產(chǎn)生視覺上的美感。

附圖說明

圖1為常規(guī)組件排版的電路示意圖；

圖2a為實施例1中切割電池片正面的外觀示意圖；

圖2b為實施例1中切割電池片背面的外觀示意圖；

圖3為實施例1中切割電池片串接截面示意圖；

圖4為實施例1中單晶切片組件的外觀示意圖；

圖5a為實施例1中切割后電池片正面外觀示意圖；

圖5b為實施例1中切割后電池片背面外觀示意圖；

圖6為實施例1中組件的電路連接示意圖；

圖7為實施例1中常規(guī)涂層和反光涂層交替的匯流條結構示意圖；

圖8為實施例3中組件的電路連接示意圖；

圖9為實施例4中組件的電路連接示意圖；

其中1、弧形倒角邊；2、切割縫；3、正面主柵；4、背面主柵；5、切割邊；6、互聯(lián)帶；7、正面主柵靠近切割邊邊緣；8、正面主柵靠近倒角邊緣；9、背面主柵靠近切割邊邊緣；10、背面主柵靠近倒角邊邊緣；111、實施例1中電池串；112、實施例1中匯流條；113、實施例1中旁路二極管；114、實施例1中兩個相互串聯(lián)的電池串；15、匯流條反光涂層；16、匯流條常規(guī)涂層；311、實施例3中單元電池串；312、實施例3中匯流條；313、實施例3中旁路二極管；314、實施例3中兩個相鄰的電池串；411、實施例4中單元電池串；412、實施例4中匯流條；413、實施例4中旁路二極管；414、實施例4中兩個相鄰的電池串。

具體實施方式

實施例1

如圖1-7所示，本實施例提供的低能耗太陽能電池組件，包括多個電池串111，每個電池串111由多個電池單元串聯(lián)而成，多個電池串111再互聯(lián)形成太陽能電池組件，其中電池單元由太陽能電池片切割而成，太陽能電池片的四角為弧形倒角，太陽能電池片的正面和背面均具有主柵，太陽能電池片正面和背面預留有切割縫2，正面主柵3和背面主柵4與切割縫2相垂直且不接觸，并以切割縫2為中心線相對稱分布，將太陽能電池片沿著切割縫2切割后形成兩個電池單元，多個電池單元相串聯(lián)時，其中一電池單元的弧形倒角邊與相鄰一電池單元的切割邊相鄰，且其中一電池單元的正面主柵與相鄰電池單元的背面主柵通過焊帶相連，將多個電池單元如此依次串聯(lián)形成電池串。

本實施例采用156S常規(guī)單晶電池片，電池正面主柵設計為兩段，兩段主柵沿切割縫呈軸對稱分布，電池背面主柵4分為四段，沿切割縫2呈上下對稱分布，圖5為本實施例中切割后電池片正面及背面外觀示意圖，切割后電池包含弧形倒角邊1和切割邊5，正面主柵3靠近切割邊邊緣7離切割邊5的距離為4mm，正面主柵3靠近弧形倒角邊邊緣8離弧形倒角邊1的距離為1mm，背面主柵4靠近切割邊邊緣9離切割邊5的距離為20mm，背面主柵4靠近倒角邊邊緣10離倒角邊1距離為10mm。

將切割后的電池單元以10個電池單元為一組組成電池串111，電池串111由切割電池單元相互串聯(lián)連接而成，連接時一片電池片的切割邊5與另外一片電池片的弧形倒角邊1相鄰，電池片串接時，一片電池的正面主柵3與相鄰電池的背面主柵4相連通過互聯(lián)帶6連接在一起，與此同時，相鄰電池片的正面主柵3再與下一電池片的背面主柵4相連，反復如此形成多個電池單元串聯(lián)而成的電池串，本實施例中組件由12個這樣的電池串組成，圖6為本實施例中組件的電路連接示意圖。

按照電路圖對單元電池串進行排布，其中每兩串電池串111通過匯流條112串聯(lián)連接在一起形成兩個相鄰的電池串114，六個兩個相鄰的電池串114兩兩并聯(lián)后再串聯(lián)即可完成組件排版，每組電池串均并聯(lián)有旁路二極管113以防熱斑影響。組件排版時，相鄰電池串之間相鄰電池片的切割邊與圓角邊處于一條直線上，這樣排布，鄰近四片電池片之間的間隙將呈現(xiàn)沙漏形狀。

本實施例中用于電池串連接的匯流條112為反光涂層15與常規(guī)涂層16相互交替的結構，圖7為匯流條結構示意圖，其中電池串引出的互聯(lián)條6與常規(guī)涂層16連接，反光涂層15為白色PVB材料。

組件疊層完成后進行層前EL測試，測試達到質(zhì)量要求即可送往層壓機將組件層壓，層壓件冷卻后削除玻璃邊緣殘留的背板及EVA和/或POE材料，進行EL測試，達到質(zhì)量要求即可完成裝框及接線盒連接工作，制得太陽能電池組件

實施例2

本實施例與實施例1的區(qū)別在于，本實施例中電池串111包含16片切割后的電池片，其余電路排布方式一樣。按照電路圖對單元電池串進行排布，其中每兩串電池串111通過匯流條112串聯(lián)連接在一起形成電池串114，六個電池串114兩兩并聯(lián)后再串聯(lián)即可完成組件排版，每組電池串均并聯(lián)有旁路二極管113以防熱斑影響。組件排版時，相鄰電池串之間相鄰電池片切割邊與圓角邊處于一條直線上，這樣排布，鄰近四片電池片之間的間隙將呈現(xiàn)沙漏形狀。

此外，本實施例中匯流條與組件照光面之間采用白色EPE材料進行隔離，這樣從組件正面看不到明顯的匯流條存在。

實施例3

與實施例1不同的是，本實施例采用156M常規(guī)多晶電池片制作太陽能電池組件，電池正面主柵設計為八段，上下主柵沿切割縫呈軸對稱分布，電池背面主柵分為兩段，沿切割縫呈上下對稱分布。切割后電池包含倒角邊和切割邊，正面主柵靠近切割邊邊緣離切割邊的距離為2mm，正面主柵靠近倒角邊邊緣離倒角邊的距離為20mm，背面主柵靠近切割邊邊緣離切割邊的距離為1mm，背面主柵靠近倒角邊邊緣離倒角邊距離為30mm。

將切割后的電池片以12個電池片為一組組成單元電池串311，單元電池串311由切割電池片相互串聯(lián)連接而成，連接時一片電池片的切割邊與另外一片電池片的倒角邊相鄰，電池片串接時，一片電池的正面主柵與相鄰電池的背面主柵相連通過互聯(lián)帶連接在一起，與此同時，相鄰電池片的正面主柵再與下一電池片的背面主柵相連，反復如此形成多片電池串聯(lián)而成的電池串，本實施例中組件由10個這樣的電池串組成，圖8為本實施例中組件的電路連接示意圖。

按照電路圖對單元電池串進行排布，其中每兩串單元電池串311通過匯流條312并聯(lián)連接在一起形成兩個相鄰的電池串314，5個電池串314按照圖8所示電路圖排布后即可完成組件排版，組件中設置有4個旁路二極管313以防熱斑影響。組件排版時，相鄰電池串之間相鄰電池片切割邊與圓角邊處于一條直線上，這樣排布，鄰近四片電池片之間的間隙將呈現(xiàn)沙漏形狀。

本實施例中采用黑色背板制作太陽能組件，用于電池串連接的匯流條312與組件正面EVA接觸的那一面設置有黑色涂層材料，匯流條背面為常規(guī)焊錫涂層，可用于與互聯(lián)條進行焊接。

組件疊層完成后進行層前EL測試，測試達到質(zhì)量要求即可送往層壓機將組件層壓，層壓件冷卻后削除玻璃邊緣殘留的背板及EVA和/或POE材料，進行EL測試，達到質(zhì)量要求即可完成裝框及接線盒連接工作，制得太陽能電池組件。

實施例4

本實施例采用156SN型單晶電池片制作太陽能電池組件，電池正面和背面都只有細柵存在，為無主柵結構，電池片設計時電池片中間預留切割縫，切割縫與細柵平行，且切割縫上無金屬柵線設置，將電池片沿切割縫切割，切割后電池片包含切割邊和倒角邊。

將切割后的電池片以12個電池片為一組組成單元電池串411，單元電池串411由切割電池片相互串聯(lián)連接而成，其中一電池單元的弧形倒角邊與相鄰一電池單元的切割邊相鄰，電池片互聯(lián)時，在切割后電池片正反兩面沿垂直于細柵方向設置黏性導電漿料，設置有導電漿料的地方用于金屬互聯(lián)帶與電池片的連接。將一片電池片的正電極與相鄰電池片的負電極通過金屬互聯(lián)帶連接在一起，如此交替反復形成多片無主柵電池串聯(lián)而成的電池串。

本實施例中組件由12個這樣的電池串組成，圖9為本實施例中組件的電路連接示意圖。

按照圖9對電池串進行排布，其中每兩串電池串411通過匯流條412并聯(lián)連接后形成的電池串再串聯(lián)起來形成兩個相鄰的電池串414，三個兩個相鄰的電池串414再以串聯(lián)方式連接完成組件排版，每個電池串414并聯(lián)一個旁路二極管413以防熱斑影響，組件中一共設置有三個旁路二極管。組件排版時，相鄰電池串之間相鄰電池片切割邊與圓角邊處于一條直線上，這樣排布，鄰近四片電池片之間的間隙將呈現(xiàn)沙漏形狀。

本實施例中與電池串連接的匯流條412與組件正面EVA接觸的那一面設置有白色陶瓷涂層材料，匯流條背面為常規(guī)焊錫涂層，可用于與互聯(lián)條進行焊接。

組件疊層完成后進行層前EL測試，測試達到質(zhì)量要求即可送往層壓機將組件層壓，層壓件冷卻后削除玻璃邊緣殘留的背板及EVA和/或POE材料，進行EL測試，達到質(zhì)量要求即可完成裝框及接線盒連接工作，制得太陽能電池組件。

上面列舉一部分具體實施例對本發(fā)明進行說明，有必要在此指出的是以上具體實施例只用于對本發(fā)明作進一步說明，不代表對本發(fā)明保護范圍的限制。其他人根據(jù)本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的修改和調(diào)整仍屬于本發(fā)明的保護范圍。