本發(fā)明涉及光伏,特別是涉及一種光伏組件和光伏系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、背接觸電池片由于其向光面無柵線的結(jié)構(gòu),可以充分利用太陽光,使得其具有更高的效率。然而單個背接觸電池片機(jī)械強(qiáng)度差、容易受到環(huán)境影響、輸出電壓、電流和功率也很小,因此通常需要將多個背?接觸電池片封裝為光伏組件使用。
2、已有的光伏組件中,將焊帶焊接在背接觸電池片的匯流柵線上,以進(jìn)行電流傳導(dǎo)。
3、然而,焊接過程的熱影響會給背接觸電池片引入隱裂風(fēng)險等,影響光伏組件質(zhì)量和可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種光伏組件和光伏系統(tǒng),旨在解決現(xiàn)有的光伏組件中由于焊接引入的隱裂風(fēng)險的問題。
2、本發(fā)明的第一方面,提供一種光伏組件,包括:導(dǎo)電背板,以及設(shè)置在所述導(dǎo)電背板上的背接觸電池片;
3、所述背接觸電池片包括:若干集電柵線和若干匯流柵線;所述集電柵線沿第一方向延伸,極性不同的所述集電柵線沿第二方向交替且間隔分布;所述第一方向與所述第二方向不同;所述匯流柵線沿所述第二方向延伸,極性不同的所述匯流柵線沿所述第一方向交替且間隔分布;同一種極性的所述集電柵線和所述匯流柵線電連接;
4、所述導(dǎo)電背板包括:導(dǎo)電層,以及位于所述導(dǎo)電層和所述背接觸電池片之間的絕緣層;所述絕緣層中,與所述匯流柵線對應(yīng)的位置開設(shè)有通孔,所述通孔中填充有結(jié)合材料,所述匯流柵線通過所述通孔中的所述結(jié)合材料與所述導(dǎo)電層電連接;
5、在一個所述背接觸電池片區(qū)域內(nèi),所述絕緣層中與一列匯流柵線對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的所述通孔的總數(shù)量,與一個所述背接觸電池片中匯流柵線的總列數(shù)的比例為0.17至3。
6、首先,本技術(shù)中并沒有采用焊帶焊接的方式,而是選用了導(dǎo)電背板進(jìn)行電流傳導(dǎo),由于基本無需焊接,所以基本不會向背接觸電池片引入隱裂的風(fēng)險,光伏組件的隱裂風(fēng)險小。導(dǎo)電背板包括導(dǎo)電層,以及位于導(dǎo)電層和背接觸電池片之間的絕緣層,絕緣層中,與匯流柵線對應(yīng)的位置開設(shè)有通孔,絕緣層的通孔中填充有結(jié)合材料,匯流柵線通過該通孔中的結(jié)合材料與導(dǎo)電層電連接,以進(jìn)行電流傳導(dǎo),且絕緣層避免了短路風(fēng)險。其次,本技術(shù)中,一列匯流柵線和導(dǎo)電層的電連接借助于與該列匯流柵線對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的通孔中的結(jié)合材料實(shí)現(xiàn),因此在一個背接觸電池片區(qū)域內(nèi),絕緣層中與一列匯流柵線對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的通孔的總數(shù)量,以及一個背接觸電池片中匯流柵線的總列數(shù),這兩個因素均與電流傳導(dǎo)質(zhì)量密切相關(guān),具體的,隨著一個背接觸電池片中匯流柵線的總列數(shù)增加,有利于增加該背接觸電池片的電流收集能力、降低電阻損耗,從而提高光伏組件的功率,但是總列數(shù)增加到一定的程度,對提升電流收集能力、降低電阻損耗增益的邊界效應(yīng)降低,即過多的匯流柵線會導(dǎo)致材料用量增多,增加銀漿等材料用量,進(jìn)而增加材料成本;其次,匯流柵線過多,也會增加匯流柵線和導(dǎo)電背板上對準(zhǔn)難度,對匯流柵線和導(dǎo)電背板的制造精度要求提高,增加了制造難度;另外,過多的匯流柵線,也會造成電池背面的應(yīng)力增加,尤其是在匯流柵線和集電柵線交接處會形成局部應(yīng)力,導(dǎo)致斷柵等現(xiàn)象發(fā)生,對光伏組件性能帶來負(fù)面的影響;過多的匯流柵線則會減少背接觸電池片表面用于吸收光照的有效面積,從而降低光電轉(zhuǎn)換效率,因此,選擇合適的總列數(shù)需要在背接觸電池片的電流收集能力、電阻損耗、光照面積利用率以及成本和可靠性之間找到一個平衡點(diǎn),以達(dá)到最佳的性能和成本效益平衡;同時,絕緣層中與一列匯流柵線對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的通孔的總數(shù)量越多,電流從背接觸電池片傳輸?shù)綄?dǎo)電背板上的電流傳輸通道就越多,電流傳輸?shù)木鶆蛐栽胶?,電流的傳輸效率越高,但是過多的通孔,會減少絕緣層與背接觸電池片的粘接面積,同時也會減弱絕緣層的整體強(qiáng)度,引起其塑性形變,塑性形變也可能導(dǎo)致絕緣層的絕緣性下降,引發(fā)短路風(fēng)險,同時還會增加工藝制程的難度,因此,選擇合適的總數(shù)量需要在背接觸電池片的電流傳輸效率、絕緣層與背接觸電池片的粘接強(qiáng)度及絕緣性能、工藝制程之間尋找一個平衡點(diǎn);更為具體的,絕緣層中與一列匯流柵線對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的通孔的總數(shù)量,與一個背接觸電池片中匯流柵線的總列數(shù)的比例若太大,則匯流柵線相對通孔數(shù)量較少,會引起背接觸電池片表面電流收集不均衡,降低電流收集能力,或者通孔相對于匯流柵線的總列數(shù)過多,會減弱絕緣層的整體強(qiáng)度,絕緣性能及粘接性能下降,帶來可靠性問題。絕緣層中與一列匯流柵線對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的通孔的總數(shù)量,與一個背接觸電池片中匯流柵線的總列數(shù)的比例若太小,則匯流柵線相對通孔數(shù)量較多,導(dǎo)致背接觸電池片表面吸收光照的面積減少,會降低背接觸電池片的發(fā)電效率,也會增加制造成本和復(fù)雜性;或者通孔相對于匯流柵線數(shù)量過少,電流的傳輸通道不足,會影響電流從背接觸電池片到導(dǎo)電背板的傳輸效率,因此本技術(shù)中,在一個背接觸電池片區(qū)域內(nèi),絕緣層中與一列匯流柵線對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的通孔的總數(shù)量,與一個背接觸電池片中匯流柵線的總列數(shù)的比例為0.17至3,該比例范圍是背接觸電池片的電流傳輸效率、絕緣層與背接觸電池片的粘接強(qiáng)度及絕緣性能、工藝制程之間較為平衡的情況下,選取的合適的比例范圍,因此,該光伏組件中,背接觸電池片的電流收集能力較強(qiáng)且電阻損耗較低,光照面積利用率較高,背接觸電池片的發(fā)電效率高,制造成本低,制備工藝相對簡單,而且該光伏組件中不僅電流收集均勻性較好,電流傳輸效率高,而且絕緣層與背接觸電池片的粘接強(qiáng)度高,絕緣層的絕緣性能好、光伏組件的可靠性更優(yōu)良,同時絕緣層的工藝制程簡單,良率高。
7、可選的,所述總數(shù)量為5至25,電流從背接觸電池片傳輸?shù)綄?dǎo)電背板上的電流傳輸通道個數(shù)較合適,電流傳輸?shù)木鶆蛐暂^好,電流的傳輸效率較高,而且通孔的數(shù)量不至于過多,不會減少絕緣層與背接觸電池片的粘接面積,絕緣層的整體強(qiáng)度較高且絕緣性較好,短路風(fēng)險較低,工藝制程簡單,綜上所述,總數(shù)量在上述范圍內(nèi),是背接觸電池片的電流傳輸效率、絕緣層與背接觸電池片的粘接強(qiáng)度及絕緣性能、工藝制程之間尋找到了良好的平衡。
8、可選的,在所述第一方向上,所述絕緣層中的所述通孔,至多延伸至相鄰的匯流柵線的中線對應(yīng)位置,在第一方向上,相鄰的匯流柵線就是極性不同的匯流柵線,絕緣層中的通孔至多延伸至相鄰的兩根匯流柵線的中線對應(yīng)位置,在兼容對準(zhǔn)誤差的情況下,通孔中通常也基本不會同時裸露兩種極性的柵線,進(jìn)而降低了短路風(fēng)險。
9、可選的,一個所述通孔僅覆蓋同一種極性的集電柵線和匯流柵線,該同一種極性的集電柵線和匯流柵線會通過結(jié)合材料與導(dǎo)電層電連接,該通孔周圍的另一種極性的集電柵線和匯流柵線由于被絕緣層遮擋避免了產(chǎn)生短路,保證了良好的電絕緣,所以無需在通孔周圍的另一種極性的集電柵線和匯流柵線上再設(shè)置絕緣件,工藝簡單,且短路風(fēng)險低。
10、可選的,所述通孔與其外側(cè)緊鄰的另一極性的集電柵線之間的距離大于或等于0.1mm,在兼容工藝誤差的情況下,無需在另一種極性的集電柵線和匯流柵線上再設(shè)置絕緣件,且避免了短路風(fēng)險。
11、可選的,所述背接觸電池片還包括:若干電連接部,與所述匯流柵線電連接;所述電連接部位于所述通孔內(nèi)。
12、可選的,所述通孔的邊緣和所述通孔內(nèi)的所述電連接部的邊緣之間的距離大于或等于0.2mm,可以使得結(jié)合材料盡可能位于通孔內(nèi),結(jié)合材料和導(dǎo)電層的接觸面積盡可能的大,功率損失小。
13、可選的,在所述第一方向上,所述通孔的尺寸與所述電連接部的尺寸的比例為1.1至3;和/或,在所述第二方向上,所述通孔的尺寸與所述電連接部的尺寸的比例為1.1至3,在第一方向和/或第二方向上,通孔有足夠的冗余空間來兼容排片的位置誤差,能夠保證結(jié)合材料盡可能得可以完整通過該通孔,可以保證互聯(lián)質(zhì)量,而且短路效率也較低,結(jié)合材料基本不會偏移,而且通孔也不至于過大,避免帶入短路風(fēng)險。
14、可選的,所述絕緣層包括:靠近所述背接觸電池片的第一表面;所述通孔的幾何中心在所述第一表面上的正投影,和所述通孔內(nèi)的所述電連接部的幾何中心在所述第一表面上的正投影之間的距離小于或等于1mm,使得結(jié)合材料盡可能位于通孔內(nèi),結(jié)合材料和導(dǎo)電層的接觸面積盡可能的大,功率損失小,通孔有足夠的冗余空間來兼容排片的位置誤差,能夠保證結(jié)合材料盡可能得可以完整通過該通孔,可以保證互聯(lián)質(zhì)量,而且短路效率也較低,結(jié)合材料基本不會偏移,短路風(fēng)險低。
15、可選的,所述絕緣層包括:靠近所述背接觸電池片的第一表面;所述電連接部在所述第一表面上的正投影為第一正投影,所述通孔在所述第一表面上的正投影為第二正投影;所述第二正投影的面積,與所述第一正投影的面積的比例大于或等于1.3,通孔有足夠的冗余空間來兼容排片的位置誤差,能夠保證結(jié)合材料盡可能得可以完整通過該通孔,可以保證互聯(lián)質(zhì)量,可以保證電流的有效傳輸,而且短路效率也較低,結(jié)合材料基本不會偏移,短路風(fēng)險低。
16、可選的,所述結(jié)合材料設(shè)置在所述電連接部靠近所述絕緣層的第二表面上;所述結(jié)合材料在所述第二表面及其延伸表面上的正投影為第三正投影,所述第三正投影位于所述第二表面內(nèi),該結(jié)合材料沒有超出該電連接部的第二表面,可以盡可能的減小由于結(jié)合材料偏移導(dǎo)致的短路風(fēng)險。
17、可選的,所述結(jié)合材料設(shè)置在所述電連接部靠近所述絕緣層的第二表面上;所述結(jié)合材料在所述第二表面及其延伸表面上的正投影為第三正投影,所述第三正投影的面積小于或等于所述第二表面的面積,結(jié)合材料的正投影的面積稍小,減少結(jié)合材料偏移等導(dǎo)致的短路風(fēng)險。
18、可選的,所述結(jié)合材料的體積占所述通孔的容積的9.8%至80%,結(jié)合材料的含量不至于過小,匯流柵線和導(dǎo)電層的電連接較為可靠,利于電流的有效傳輸,結(jié)合材料的含量也不至于過多,避免了結(jié)合材料溢出導(dǎo)致的短路風(fēng)險。
19、本發(fā)明的第二方面,提供一種光伏系統(tǒng),包括:若干任一前述的光伏組件。
20、上述光伏組件和光伏系統(tǒng)具有相同或相似的有益效果,為了避免重復(fù),此處不再贅述。