本發(fā)明屬于光伏組件技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種多主柵雙面太陽電池組件。
背景技術(shù):
目前,市場上主流的晶體硅太陽電池組件主柵數(shù)一般為3柵,一般采用自動焊接的方式實現(xiàn),近幾年來,為了提高太陽電池效率,降低成本,電池廠商從提高效率的角度將主柵從3根提高到4根甚至5根,而且在2007年,Day4 Energy technology 提出了無主柵太陽電池的想法,該技術(shù)不再在太陽電池上印刷主柵線,而是采用多根金屬絲(≥10根)代替常規(guī)的焊帶,在實現(xiàn)電池效率提升(≥0.3%)的同時,節(jié)省了銀漿的用量(≥30%),降低太陽電池的成本,現(xiàn)在生產(chǎn)的的雙面太陽電池片,它能夠雙面受光發(fā)電,除了正面能夠輸出的電力外,背面也能把反射、散射或者照射的光轉(zhuǎn)化成電能,提高組件的轉(zhuǎn)換效率,然而,雙面太陽電池片生產(chǎn)過程中,正面和背面都需要印刷銀柵線,消耗更多的銀漿;同時高的短路電流,也使得電阻損失增加。無鋁背場、機械強度差、采用常規(guī)焊接技術(shù)時,容易產(chǎn)生隱裂和碎片等,這些特征使得雙面太陽電池片更適應(yīng)于多主柵太陽電池組件技術(shù),可比常規(guī)組件節(jié)省更多的銀漿,發(fā)電量提升更高。
但是采用多根(≥10根)金屬絲代替常規(guī)焊帶,增加了金屬絲和太陽電池片的電連接難度,因此需要改變現(xiàn)有的焊接技術(shù),采用新型的電連接技術(shù),目前無主柵太陽電池組件主要通過“膠膜固定法”、“鈍化膜固定法”、“U型金屬絲法”等方法實現(xiàn),但這些方法都有一些缺陷:
1、“膠膜固定法”解決了金屬絲的彎曲問題,并且對金屬絲的數(shù)量和直徑要求不大。但該技術(shù)具有以下缺點:
1)金屬絲外層需要包裹一層低溫合金,該技術(shù)工藝不成熟,而且會增加金屬絲成本;
2)需要采用膠膜固定,該膠膜會降低組件透光率,增加組件成本,還會影響組件可靠性;
3)金屬絲和副柵線接觸面積小,溫差變化易造成脫焊;
4)層壓過程中容易產(chǎn)生偏移。
2、“鈍化膜固定法”將金屬絲置于太陽電池的硅片和鈍化膜之間,雖然有效地解決了焊接偏移等問題,但該技術(shù)中的鍍膜技術(shù)難度大,目前難以批量生產(chǎn)。
3、“U型金屬絲法”采用U型金屬絲結(jié)構(gòu)(U型金屬絲法),一定程度上解決了金屬絲易彎曲的問題,但是還會出現(xiàn)偏移和焊接不牢的現(xiàn)象,同時繞絲過程也較為復(fù)雜。
因此,需要研究人員研究多主柵焊接中的偏移問題,提高多主柵雙面太陽電池組件的產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本發(fā)明公開了一種多主柵雙面太陽電池組件,提高電連接的可靠性,解決常規(guī)焊接偏移和接觸電阻大的問題,實現(xiàn)銀漿用量降低的同時,提升太陽電池組件的效率及可靠性。
為達到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種多主柵雙面太陽電池組件,其特征在于:包括前膜、多主柵雙面太陽電池組和背膜組成的組件本體,所述多主柵雙面太陽電池組設(shè)置在前膜和背膜之間,多主柵雙面太陽電池組和前膜、背膜之間設(shè)有封裝膠膜,所述多主柵雙面太陽電池組由包含多片多主柵雙面太陽電池片和延伸在相鄰的多主柵雙面太陽電池片之間的金屬絲,金屬絲和多主柵雙面太陽電池片通過焊接技術(shù)實現(xiàn)電連接。
作為本發(fā)明的一種改進,所述多主柵雙面太陽電池片中間為硅基體,所述硅基體正反面均有10-25根主柵線和70-500根副柵線,所述副柵線在硅基體上相互平行,所述主柵線垂直于副柵線。
作為本發(fā)明的一種改進,所述多主柵雙面太陽電池片上設(shè)有定位Mark點。
作為本發(fā)明的一種改進,所述前膜或背膜為玻璃面,另一面為玻璃或者透明材料。
作為本發(fā)明的一種改進,所述金屬絲為方型金屬絲或圓形金屬絲。
作為本發(fā)明的一種改進,所述方型金屬絲寬度0.2-0.6mm,厚度0.15-0.3mm。
作為本發(fā)明的一種改進,所述圓形金屬絲直徑為0.2-0.6mm。
作為本發(fā)明的一種改進,所述副柵線相互平行,寬度15-100um,厚度4-30um。
作為本發(fā)明的一種改進,所屬主柵線由數(shù)個位于副柵線上的焊點和焊點間的連接線組成。
作為本發(fā)明的一種改進,所述焊點為方形,首尾焊點長度1-1.5mm可調(diào),寬度0.5-1.5mm可調(diào);中間焊點長度0.5-1mm可調(diào),寬度0.3-1mm可調(diào)。
作為本發(fā)明的一種改進,焊點寬度大于金屬絲寬度或直徑。
作為本發(fā)明的一種改進,所述焊點的形狀可不局限于方形,也可為菱形和圓形等。
作為本發(fā)明的一種改進,所述焊點間的銀連接線為直線,寬度0.05um-0.2um。
作為本發(fā)明的一種改進,所述銀連接線不局限于直線,可以為兩條弧線等形狀。
作為本發(fā)明的一種改進,所述雙面太陽電池片上設(shè)有定位點。
作為本發(fā)明的一種改進,所述如果前膜/背膜僅有一項為玻璃,多主柵雙面太陽電池組件本體周圍設(shè)有邊框。
作為本發(fā)明的一種改進,如果前膜/背膜均為玻璃,多主柵雙面太陽電池組件邊緣可設(shè)有密封膠條。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明所述的一種多主柵雙面太陽電池組件,通過優(yōu)化雙面太陽電池的主柵線設(shè)計,可以降低金屬絲和電池片接觸電阻,解決多主柵焊接問題中的偏移問題;提高多主柵雙面太陽電池組件的可靠性和發(fā)電效率,降低多主柵雙面太陽電池及組件的生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1:本發(fā)明的整體圖。
圖2:本發(fā)明所述的雙面太陽電池片安裝圖。
圖3:本發(fā)明所述的雙面太陽電池片正面圖。
圖4:本發(fā)明所述的雙面太陽電池片副柵線設(shè)計圖。
圖5:本發(fā)明所述的雙面太陽電池片主柵線設(shè)計圖。
附圖標記列表:
1、前膜;2、封裝膠膜;3、多主柵雙面太陽電池組;4、背膜;5、邊框;6、密封膠條;3-A、多主柵雙面太陽電池片;3-B、金屬絲;3-1、硅基體;3-2、副柵線;3-3、主柵線;3-4、銀連接線;3-5、首尾焊點;3-6、中間焊點;3-7、定位點;3-2-1、副柵線2;3-2-2、副柵線3;3-8、副柵線斷開點;3-4-1、銀連接線2。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式,進一步闡明本發(fā)明,應(yīng)理解下述具體實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。需要說明的是,下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向,詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。
如圖1所示,本發(fā)明所述的包括前膜1、多主柵雙面太陽電池組3和背膜4組成的組件本體,所述多主柵雙面太陽電池組3設(shè)置在前膜1和背膜4之間,多主柵雙面太陽電池組3和前膜、背膜3間設(shè)有封裝膠膜2,所述多主柵雙面太陽電池組3包含多主柵雙面太陽電池片3-A,和設(shè)在3-A正反面的若干根金屬絲3-B,金屬絲3-B延伸在相鄰的多主柵雙面太陽電池片之間,通過焊接技術(shù)實現(xiàn)多主柵太陽電池片間的電連接。
本發(fā)明所述的前膜1可以是玻璃、ETFE等透明材料;背膜4可以是玻璃、透明背板等透明材料,其中前膜1和背膜4必須有一個為玻璃層,如采用單面玻璃結(jié)構(gòu),需要添加邊框5;如果采用雙面玻璃結(jié)構(gòu),邊框5可有可無,為了提高戶外運行的可靠性,可以在玻璃邊緣處添加丁基硅密封膠條6,提高組件密封性,保護組件。
本發(fā)明所述的多主柵雙面太陽電池組3和前膜/背膜間設(shè)有封裝膠膜2,封裝膠膜2可以是EVA、POE、PVB和透明硅膠等材料。
本發(fā)明所述的多主柵雙面太陽電池片3-A包含設(shè)置在硅基體3-1上的相互平行的副柵線3-2、與副柵線垂直的主柵線3-3和定位Mark點3-7,背面柵線結(jié)構(gòu)和正面相同,定位Mark點為圓形,直徑為0.3-1mm,可用于焊接過程中電池片的定位,Mark點的位置不局限于固定位置,可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整。
主柵數(shù)目的增多可以縮短電流收集路徑,降低串聯(lián)電阻,提高電池功率,結(jié)合目前的電池焊接水平,通過光學(xué)和電學(xué)匹配運算及試驗,主柵根數(shù)10-25根效果最佳,為保證焊接的牢靠性主柵由數(shù)個間隔方形焊點組成,首尾焊點3-5長度1-1.5mm可調(diào),寬度0.5-1.5mm可調(diào),中間焊點3-6長度0.5-1mm可調(diào),寬度0.3-1mm可調(diào),在本發(fā)明中,焊點3-5、3-6的形狀不局限于方形,也可為菱形和圓形等。
隨著主柵數(shù)目的增加,電池副柵寬度越窄提效越明顯,且副柵厚度的變化對電池效率的影響逐漸降低,為了提高電池效率,節(jié)省銀漿用量,結(jié)合現(xiàn)有不同的柵線印刷技術(shù)和最佳匹配運算,副柵寬度15-100um可調(diào),厚度4-30um可調(diào),根數(shù)70-500根可調(diào),同時為了提高光的利用,本發(fā)明所述的副柵線3-2不局限于連續(xù),也可以在全部在兩個主柵間中點處斷開,如副柵線3-2-2;或者間隔在兩個主柵間中點處斷開,如副柵3-2-1、3-2-2,副柵線斷開點3-8長度0.5-2mm可調(diào)。
為了提高焊接的牢靠性,減小焊絲移動,本發(fā)明所述的金屬絲3-B截面可以設(shè)為方形,結(jié)合主柵設(shè)計,為了保證光學(xué)損失和電學(xué)損失的平衡,方形金屬絲寬度0.2-0.6mm可調(diào),厚度0.15-0.3mm,同時為了提高光的利用,金屬絲可設(shè)為圓形等,圓形金屬絲直徑0.2-0.6mm可調(diào)。
為了減小焊接偏移造成焊接不良的影響,在本發(fā)明中,焊點寬度需大于焊絲寬度。
本發(fā)明設(shè)計了一種多主柵雙面太陽電池組件,可以利用背面反射光,實現(xiàn)了太陽電池組件的雙面發(fā)電,提高了發(fā)電效率。同時通過優(yōu)化雙面太陽電池的主柵線設(shè)計,可以降低金屬絲和電池片接觸電阻,解決多主柵焊接問題中的偏移問題;主柵線/金屬絲數(shù)目有10-25根,可以降低細柵的寬度和厚度,節(jié)約銀漿的用量,提高發(fā)電效率,降低碎片和隱裂的影響,主柵線采用大焊點設(shè)計,焊點間采用銀連接線連接,提高多主柵雙面太陽電池組件的可靠性和發(fā)電效率,還可以節(jié)省銀漿,降低多主柵雙面太陽電池及組件的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段,還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。