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太陽能電池串、其制備方法及太陽能電池組件的制作方法

文檔序號:9236841閱讀:416來源:國知局
太陽能電池串、其制備方法及太陽能電池組件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽能電池技術領域,具體地說是一種太陽能電池串、其制備方法及 太陽能電池組件。
【背景技術】
[0002] 在現今全球能源日益殆盡的形勢下,太陽能發(fā)電憑借環(huán)境友好、取之不竭、使用 靈活等優(yōu)勢得到廣泛重視和大力發(fā)展,近年來各大公司紛紛加大力度進行技術革新及降 低成本。提高電池效率是技術革新的一個關鍵點,同時降低電池到組件之間的功率損失 (Power-lossOfCellToModule,POCTM)也至關重要。
[0003]常規(guī)晶體硅太陽能電池組件的封裝結構自上而下依次是鋼化玻璃-密封膠 (EVA)-晶體硅太陽能電池串-密封膠(EVA)-背板(TPT)(或玻璃);封裝之前的單焊、串焊 工藝將電池片通過涂錫焊帶連接形成電池串;組件層壓封裝好后,再組裝上接線盒、邊緣密 封膠和邊框。
[0004]一般情況下,封裝后的輸出功率(實際功率)小于所有電池片的功率值之和,稱之 為功率損失。功率損失=(理論功率-實際功率)/理論功率。造成組件功率損失的可能因 素無外乎是太陽能電池片和組件的封裝材料。
[0005]組件的封裝材料損失可分為光學損失和電學損失兩種。光學損失主要包括玻璃、 密封膠的透射率限制導致光的損耗,在不影響組件長期穩(wěn)定性和可靠性的前提下,組件的 封裝材料應選擇有助于增加功率輸出的輔材,如高透射率的玻璃和密封膠;但絨面玻璃、焊 帶、背板反射產生的光的二次利用所得到的額外附加功率可補償部分光學損失。對電池的 氮化硅膜與密封膠、玻璃之間的匹配進行優(yōu)化后,組件具有較好的減反射效果,有利于提高 組件的輸出功率。電學損失來源于電池失配、焊帶電阻、焊接不良等形成的電流損失。高電 導的焊帶等,能夠進一步降低組件的封裝材料損失。
[0006]人們認為按電流和效率同時分檔組裝組件可以減少太陽能電池片導致的功率損 失,理論上此種方法可行,其原因在于在制備組件時,電池片與電池片采用串聯(lián)連接,同一 電流且同一功率的電池片構成的組件當然最好。但實際上,電池片按電流和功率分檔將使 得電池片的檔次遠遠超過目前生產線上分選設備的分檔能力,如果要實現電流和功率同時 分檔,勢必增加分選設備和分選工序;實際上,由于電池生產線之間還存在測試差異,故目 前業(yè)內不能實現電流和功率同時分檔。人們認為單個生產線電池封裝的組件比混線電池生 產的組件的功率損失要小,即使是這樣,同一產線電池片會在組件環(huán)節(jié)與其他產線的電池 片混淆使用,也就是說按電流分檔制備組件的實際可行性很小,幾乎不可能。所以人們更多 的是關注組件功率檔次和組件的功率損失。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的之一就是提供一種太陽能電池串,該電池串中的電池片是由常規(guī)電 池片通過分割而形成。
[0008] 本發(fā)明的目的之二就是提供一種上述太陽能電池串的制備方法。
[0009] 本發(fā)明的目的之三就是提供一種太陽能電池組件,該太陽能電池組件包含了上述 太陽能電池串,該太陽能電池組件相比現有太陽能電池組件具有低成本、高開壓、高功率輸 出的優(yōu)點。
[0010] 本發(fā)明的目的之一是這樣實現的:一種太陽能電池串,由若干太陽能電池片串接 而成,所述太陽能電池片是由常規(guī)晶體硅電池片通過激光劃片設備均勻分割而形成。
[0011] 在所述常規(guī)晶體硅電池片的正面設有若干細柵線及與所述細柵線垂直的主柵線; 對所述常規(guī)晶體硅電池片進行分割時,分割線與常規(guī)晶體硅電池片正面的細柵線平行。
[0012] 所述常規(guī)晶體硅電池片的尺寸為103*103mm、125*125mm、150*150mm或 156木156mm〇
[0013] 每一所述常規(guī)晶體硅電池片被均勻分割為2~5個太陽能電池片。
[0014] 本發(fā)明的目的之二是這樣實現的:一種太陽能電池串的制備方法,包括如下步 驟: a、 提供若干相同尺寸的常規(guī)晶體硅電池片; b、 采用激光劃片設備,將每一所述常規(guī)晶體硅電池片均勻分割為N個太陽能電池片,N 為 2、3、4 或 5 ; c、 將分割后所得的所有太陽能電池片通過焊帶串聯(lián)起來,形成太陽能電池串。
[0015] 步驟a中所述常規(guī)晶體硅電池片的尺寸為103*103mm、125*125mm、150*150mm或 156木156mm〇
[0016] 步驟a中在所述常規(guī)晶體硅電池片的正面設有若干細柵線及與所述細柵線垂直 的主柵線;步驟b中分割時,分割線與常規(guī)晶體硅電池片正面的細柵線平行。
[0017] 步驟a中在所述常規(guī)晶體硅電池片的背面設有與其正面主柵線一一對應且平行 的背面主柵線;步驟c中將相鄰兩個太陽能電池片串聯(lián)時,使其中之一太陽能電池片的正 面主柵線與和其相鄰的太陽能電池片的背面主柵線通過焊帶連接,以此類推,實現所有太 陽能電池片的串聯(lián)。
[0018] 本發(fā)明的目的之三是這樣實現的:一種太陽能電池組件,由上至下依次為:鋼化 玻璃-密封膠-太陽能電池串-密封膠-背板;所述太陽能電池串由若干太陽能電池片串 接而成,所述太陽能電池片是由常規(guī)晶體硅電池片通過激光劃片設備均勻分割而形成。
[0019] 在所述常規(guī)晶體硅電池片的正面設有若干細柵線及與所述細柵線垂直的主柵線; 對所述常規(guī)晶體硅電池片進行分割時,分割線與常規(guī)晶體硅電池片正面的細柵線平行。
[0020] 本發(fā)明所提供的太陽能電池串是由若干太陽能電池片串接而成,太陽能電池片是 采用激光劃片設備對常規(guī)晶體硅電池片均勻分割而形成,每一常規(guī)晶體硅電池片被均分為 N個太陽能電池片,后續(xù)通過層壓工藝形成太陽能電池組件后,組件的電流將減小為常規(guī)太 陽能電池組件(由常規(guī)晶體硅電池片串接形成太陽能電池串,再經層壓工藝形成太陽能電 池組件)電流的1/N,組件的電壓將升高為常規(guī)太陽能電池組件電壓的N倍。由于組件的工 作電流減小,因此太陽能電池片正面主柵線可采用比常規(guī)電池片更細的主柵線,以減少電 極漿料的使用量,降低電池的制備成本;電池組件的接線盒可采用常規(guī)組件的1/N電流規(guī) 格的產品,即可采用更加廉價的接線盒,進而減少組件成本,提高經濟效益。在同樣的外界 環(huán)境條件下,本發(fā)明所提供的太陽能電池組件的工作溫度較常規(guī)太陽能電池組件低,使得 最終總發(fā)電量有所提高。
【附圖說明】
[0021] 圖1是常規(guī)晶體硅電池片的側面結構示意圖。
[0022] 圖2是在常規(guī)晶體硅電池片正面和背面設置分割區(qū)域后的側面結構示意圖。
[0023] 圖3中(a)為常規(guī)晶體硅電池片的正面結構示意圖,(b)為將常規(guī)晶體硅電池片一 分為二后的正面結構示意圖。
[0024] 圖4中(a)為常規(guī)太陽能電池組件的正面結構示意圖,(b)為本發(fā)明中太陽能電池 組件的正面結構示意圖。
[0025] 圖5是常規(guī)太陽能電池組件的I-V測試曲線圖。
[0026] 圖6是本發(fā)明中太陽能電池組件的I-V測試曲線圖。
[0027] 圖7是常規(guī)太陽能電池組件和本發(fā)明中太陽能電池組件的室外實測發(fā)電效果對 比試驗圖。
【具體實施方式】
[0028] 實施例1,一種太陽能電池串。
[0029] 本發(fā)明中的太陽能電池串由若干太陽能電池片串接而成,太陽能電池片不同于常 規(guī)的晶體硅電池片,其是由常規(guī)晶體硅電池片通過激光劃片設備均勻分割而形成。一個常 規(guī)晶體硅電池片可被均勻分割為2~5個太陽能電池片。
[0030] 如圖1所示,圖1為常規(guī)晶體硅電池片的側面結構示意圖,在常規(guī)晶體硅電池片的 正面設有若干平行排列的細柵線(或稱副柵線)1,同時設有與細柵線1垂直的主柵線(或稱 正面電極,也可稱負極),主柵線的個數一般為兩個或三個;在常規(guī)晶體硅電池片的背面設 有背面主柵線2(或稱背面電極,也可稱正極),背面主柵線2與正面主柵線一一對應且平行。 在對常規(guī)晶體硅電池片進行分割時,分割線與常規(guī)晶體硅電池片正面的細柵線平行。如圖 2所示,圖2示出了在一塊常規(guī)晶體硅電池片的正面和背面的中心位置處設有分割區(qū)域3, 在分割區(qū)域3內對常規(guī)晶體硅電池片進行一分為二,分割線與電池片正面細柵線平行,與 電池片正面主柵線垂直。
[0031] 常規(guī)晶體硅電池片可以為市售的單晶硅電池片或多晶硅電池片,常規(guī)晶體硅電池 片的尺寸可以為103*103mm、125*125mm、150*150mm、156*156mm或更大尺寸。常規(guī)晶體硅電 池片正面細柵線、正面主柵線及背面主柵線的設計結構可以為現成的,也可以自行另設。對 于市售的本來就有柵線圖形的晶體硅電池片,可以采用激光劃片設備從
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