本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種密集排布的太陽能電池串和制備方法及其組件、系統(tǒng)。
背景技術(shù):
太陽能電池組件是一種將光能轉(zhuǎn)化為電能的光伏發(fā)電單元,較低的生產(chǎn)成本和較高的能量轉(zhuǎn)化效率一直是光伏組件追求的目標。對于目前常規(guī)太陽能電池組件,組件中電池片采用焊帶焊接的方式將一片電池的正極與另一片電池的負極相連形成太陽能電池串,再將前層材料、封裝材料、太陽能電池串、封裝材料、背層材料經(jīng)過層壓形成太陽能電池組件。在電池片串聯(lián)的過程中,由于電池片的正負極分別在電池的兩側(cè),焊接需要連接一片電池片的正面電極和相鄰電池片的背面電池,由于焊帶具有一定的厚度,因此,串聯(lián)的電池片之間需要預(yù)留一定的間距用于剪切力的釋放,防止電池片碎裂,一般來講,電池片之間的間距為1-3mm,這個間隙區(qū)域由于沒有電池片,而必將導(dǎo)致組件的功率收到損失。
專利cn104919597a公開了一種電池串的配置方法,“所述電池串本體包括至少一個電池片串;所述電池片串包括多個排列設(shè)置的晶硅電池片;下一個晶硅電池片的正面與上一個晶硅電池片的背面部分堆疊在一起并形成電連接?!薄T摲桨改軌蛱岣呓M件有效區(qū)域內(nèi)的電池片利用面積,提高組件的功率。但不足之處在于:1)該專利公開的方案中,主柵線均垂直于電池的串接方向設(shè)置,電流須經(jīng)過細柵線再匯入焊接點才能被收集;2)相鄰電池片通過導(dǎo)電膠連接,在實際生產(chǎn)過程中,其機械強度和連接的牢靠性存在一定問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種密集排布的太陽能電池串和制備方法及其組件、系統(tǒng)。本發(fā)明所提供的一種密集排布的太陽能電池串的制備方法,使得電池片在串聯(lián)的過程中零間距,從而增大了組件有效區(qū)域內(nèi)的電池片利用面積,提高了組件的功率。
本發(fā)明提供的一種密集排布的太陽能的制備方法,其技術(shù)方案為:包括以下步驟:
(1)、制作太陽能電池片:所述太陽能電池片主柵與細柵相互垂直;所述主柵采用分段電極,分段主柵的一端設(shè)有焊接點,所述焊接點用于電池片之間的電連接;背面主柵焊接點的位置與正面主柵焊接點的位置呈中心對稱;所述太陽能電池片上還設(shè)有電池切割區(qū)域,所述電池切割區(qū)域垂直于所述主柵;
(2)、印刷條狀熱熔膠:在分段主柵焊接點的位置沿著垂直于主柵的方向印刷條狀熱熔膠;
(3)、電池片切片:沿著所述電池切割區(qū)域?qū)λ鎏柲茈姵仄M行切割,將所述太陽能電池片切割為多個小電池片;
(4)、涂覆導(dǎo)電膠或焊錫膏:在所述小電池片的正面主柵的焊接點位置涂覆導(dǎo)電膠或焊錫膏;
(5)、小電池片粘接:將其中一小電池片的背面主柵焊接點重疊到另一小電池片正面主柵焊接點,然后加熱,使得兩個小電池片通過所述導(dǎo)電膠或焊錫膏實現(xiàn)電連接;加熱的同時,熱熔膠開始融化,降溫后重新凝固,兩個小電池片緊密粘接,兩小電池片的焊接點形成牢靠的歐姆接觸;
(6)、將多個小電池片池重復(fù)步驟(5),使得多個小電池依次連接,形成太陽能電池串。
其中,所述主柵線的根數(shù)為3-15,寬度為100-1200um。
其中,所述電池切割區(qū)域的寬度為1-2mm;所述熱熔膠的寬度為1-3mm,所述焊接點露出所述熱熔膠;所述熱熔膠印刷后需要烘干處理,烘干溫度低于150。
其中,在步驟(3)中,所述切割方式為激光切割。
其中,在步驟(5)中,所述加熱方式為電阻絲加熱或紅外加熱。
本發(fā)明的另一方面提供一種密集排布的太陽能電池串,包括太陽能電池片單元,其特征在于:所述太陽能電池片單元正、背面均包括細柵、主柵和主柵焊接點,所述主柵焊接點設(shè)置在所述主柵的一端;所述太陽能電池片單元的正面沿著所述細柵的方向涂有熱熔膠,所述熱熔膠在經(jīng)過所述主柵焊接點的區(qū)域斷開,所述主柵焊接點的位置處涂有導(dǎo)電膠或焊錫膏;一片所述太陽能電池單元的背面沿著長邊方向疊加到另一片所述太陽能電池片單元的正面,兩太陽能電池片單元重疊區(qū)域的寬度為主柵焊接點的寬度;一片所述太陽能電池片單元的背面主柵焊接點通過所述導(dǎo)電膠或焊錫膏與另一片所述太陽能電池片單元的正面主柵焊點形成歐姆接觸,兩片所述太陽能電池片單元通過熱熔膠沾粘在一起。
其中,所述太陽能電池片單元的正、背面電極均采用h型電極設(shè)計,所述主柵與所述細柵相互垂直。
其中,所述熱熔膠的寬度為1-3mm。
本發(fā)明的又一方面提供一種密集排布的太陽能電池組件,包括由上至下依次設(shè)置的前層材料、封裝材料、太陽能電池串、封裝材料、背層材料,所述太陽能電池串為上述的太陽能電池串。
本發(fā)明的再一方面提供一種太陽能電池系統(tǒng),包括至少一個串聯(lián)的太陽能電池組件,所述太陽能電池組件是如上所述的一種太陽能電池組件。
本發(fā)明的實施包括以下技術(shù)效果:
本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點主要體現(xiàn)在:
1)通過設(shè)置熱熔膠將相鄰兩片電池片緊密粘接起來,確保焊接點的機械強度和歐姆接觸牢靠,同時熱熔膠還可以防止導(dǎo)電膠的流動;2)電池片采用h型柵線設(shè)計,主柵平行于電池片的串接方向,這種構(gòu)造可顯著提高電流的收集效率;3)僅在主柵焊點上設(shè)置導(dǎo)電膠,節(jié)約導(dǎo)電膠的用量;4)電池片在串聯(lián)的過程中零間距,提高的組件有效區(qū)域內(nèi)的電池片利用面積,從而提高組件的功率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例的一種密集排布的太陽能電池串的制備方法步驟一后的電池結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例的一種密集排布的太陽能電池串的制備方法步驟二后的電池結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明實施例的一種密集排布的太陽能電池串的制備方法步驟三后的電池結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明實施例的一種密集排布的太陽能電池串的制備方法步驟四后的電池結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明實施例的一種密集排布的太陽能電池串的制備方法步驟五后的電池結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明實施例的一種密集排布的太陽能電池串的制備方法步驟六后的電池結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合實施例以及附圖對本發(fā)明加以詳細說明,需要指出的是,所描述的實施例僅旨在便于對本發(fā)明的理解,而對其不起任何限定作用。
參見圖1至圖6所示,本實施例提供的一種密集排布的太陽能電池串的結(jié)構(gòu)和制備方法,包括以下步驟:
(1)、制作太陽能電池片:如圖1所示,電池片的正面電極結(jié)構(gòu)采用h型電極設(shè)計,主柵11與細柵線10相互垂直,其中主柵11采用分段設(shè)計,分段主柵的一端設(shè)有焊接點,用于電池片之間的電連接,主柵11的根數(shù)為3-15,寬度為100-1200um,同時設(shè)有電池切割區(qū)域12,切割區(qū)域12垂直于主柵11,寬度為1-2mm;電池片背面電極結(jié)構(gòu)同樣采用h型電極設(shè)計,主柵采用分段設(shè)計,分段主柵的一端設(shè)有焊接點,背面焊接點的位置與正面主柵焊接點的位置呈中心對稱。
(2)、印刷條狀熱熔膠13:如圖2所示,在分段主柵焊接點的位置沿著垂直于主柵的方向印刷條狀熱熔膠13,但需要裸露出焊接點,熱熔膠的寬度為1-3mm,熱熔膠印刷后需要烘干處理,烘干溫度低于150℃。
(3)、電池片切片:沿著切割區(qū)域12對電池片進行切割,將圖2所示電池片切割為多個小電池片,如圖3所示,切割的方式優(yōu)選為激光切割。
(4)、在電池正面主柵線11焊接點的位置涂覆導(dǎo)電膠或焊錫膏14,用于電池片之間的電連接,如圖4所示,電池片背面的焊接點不需要涂覆導(dǎo)電膠或焊錫膏。
(5)、如圖5所示,粘接兩個小電池片,其中一小電池片的背面主柵焊接點重疊到另一小電池片正面主柵焊接點,然后采用電阻絲加熱或紅外加熱等方式,使得兩電池片通過導(dǎo)電膠或焊錫膏14實現(xiàn)電連接,加熱的同時,熱熔膠13開始融化,降溫后重新凝固,將兩個小電池片緊密粘接起來,來確保兩電池片焊接點的歐姆接觸牢靠。
(6)、如圖6所示,將多個小電池片重復(fù)步驟(5),使得多個小電池片依次連接,形成太陽能電池串。
本申請通過設(shè)置熱熔膠將相鄰兩片電池片緊密粘接起來,確保焊接點的機械強度和歐姆接觸牢靠,同時熱熔膠還可以防止導(dǎo)電膠的流動;2)電池片采用h型柵線設(shè)計,主柵平行于電池片的串接方向,這種構(gòu)造可顯著提高電流的收集效率;3)僅在主柵焊點上設(shè)置導(dǎo)電膠,節(jié)約導(dǎo)電膠的用量;4)電池片在串聯(lián)的過程中零間距,提高的組件有效區(qū)域內(nèi)的電池片利用面積,從而提高組件的功率。
本實施例還提供了一種密集排布的太陽能電池串,包括太陽能電池片單元,所述太陽能電池片單元正、背面均包括細柵10、主柵11和主柵焊接點,所述主柵焊接點設(shè)置在所述主柵11的一端;所述太陽能電池片單元的正面沿著所述細柵10的方向涂有熱熔膠13,所述熱熔膠13在經(jīng)過所述主柵焊接點的區(qū)域斷開,所述主柵焊接點的位置處涂有導(dǎo)電膠或焊錫膏14;一片所述太陽能電池單元的背面沿著長邊方向疊加到另一片所述太陽能電池片單元的正面,兩太陽能電池片單元重疊區(qū)域的寬度為主柵焊接點的寬度;一片所述太陽能電池片單元的背面主柵焊接點通過所述導(dǎo)電膠或焊錫膏14與另一片所述太陽能電池片單元的正面主柵焊點形成歐姆接觸,兩片所述太陽能電池片單元通過熱熔膠13沾粘在一起。
優(yōu)選地,所述太陽能電池片單元的正、背面電極均采用h-型電極設(shè)計,所述主柵與所述細柵相互垂直。
優(yōu)選地,所述熱熔膠的寬度為1-3mm。
本實施例還提供了一種密集排布的太陽能電池組件,包括由上至下依次設(shè)置的前層材料、封裝材料、太陽能電池串、封裝材料、背層材料,所述太陽能電池串為上述的太陽能電池串。
本實施例還提供了一種太陽能電池系統(tǒng),包括一個以上的太陽能電池組件,其特征在于:所述太陽能電池組件是上述的太陽能電池組件。
最后應(yīng)當說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對本發(fā)明保護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。