太陽能電池單元、電池片陣列、電池組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[oom] 本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及太陽能電池領(lǐng)域，具體地設(shè)及太陽能電池單元、太陽能電池片陣列、太 陽能電池組件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能電池組件是太陽能發(fā)電裝置的重要部件之一。太陽光從電池片的正面照射 到電池片上，電池片包括電池片和設(shè)在電池片正面上的主柵線和副柵線，主柵線和副柵線 覆蓋電池片的正面的一部分，由此會(huì)遮擋一部分太陽光，照在主柵線和副柵線上的太陽光 能無法轉(zhuǎn)變成電能，因此，需要主柵線和副柵越細(xì)越好。然而，主柵線和副柵線的作用在于 傳導(dǎo)電流，從電阻率的角度看，主柵線和副柵線越細(xì)則導(dǎo)電橫截面積越小，電阻損失越大。 因此主柵線和副柵線設(shè)計(jì)需要在遮光和導(dǎo)電之間取得平衡，同時(shí)要考慮成本。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本申請(qǐng)是基于申請(qǐng)人對(duì)W下事實(shí)和問題的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)作出的：
[0004] 相關(guān)技術(shù)中，太陽能電池片的正面通常設(shè)置有主柵線和副柵線，用于導(dǎo)出電池片 通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流。為了提高電池片的效率，目前的太陽能電池 廠商都在致力于研究如何提高主柵線的數(shù)量。現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)成功的將主柵從2根提高到 3根，甚至提高至5根。 陽〇化]但是，現(xiàn)有技術(shù)中，主柵線是通過印刷主要成分為價(jià)格昂貴的銀的漿料制備而成 的，因此，其制備成本非常高，增加銀主柵線的根數(shù)必然導(dǎo)致成本的增加。同時(shí)，現(xiàn)有的銀主 柵線的寬度大（例如，寬度達(dá)到2mmW上），增加銀主柵線的根數(shù)也會(huì)增到遮光面積，導(dǎo)致電 池片的轉(zhuǎn)換效率降低。
[0006] 因此，從降低成本，減少遮光面積的角度出發(fā)，相關(guān)技術(shù)中將原本印刷在電池片上 的銀主柵線替換為金屬絲，如銅絲，通過銅絲與副柵線焊接，進(jìn)而銅絲作為導(dǎo)電線導(dǎo)出電 流。由于不再使用銀主柵線，其成本可W大幅降低，同時(shí)由于銅絲的直徑較小，能夠降低遮 光面積，因此，可W進(jìn)一步將導(dǎo)電線的數(shù)量提升到10根。運(yùn)種電池片可W稱為無主柵電池 片。其中，金屬絲替換了傳統(tǒng)太陽能電池片中的銀主柵和焊帶。
[0007] 本申請(qǐng)的發(fā)明人經(jīng)過長期的研究實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果采用同時(shí)拉出多根平行的金屬 絲，然后將多根金屬絲剪斷，再將多根金屬絲同時(shí)固定焊接至電池片上。此種方式由于設(shè) 備及制備精度、工藝等的限制，例如由于應(yīng)力的作用，太陽能電池片在自由狀態(tài)下放置時(shí)， 是有一定彎曲的，因此需要金屬絲保持一定的張緊度才能把電池片壓平（實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)絲 徑0. 2mm的銅絲來說，其最小張緊力至少要有2腳。為保持該張緊力，需要在每根金屬絲兩 端設(shè)置類似夾子的裝置，該裝置需要占用一定的空間，而電池片的空間是有限的，因此，現(xiàn) 有技術(shù)中目前最多只能在一個(gè)電池片上同時(shí)拉出并固定焊接10根左右的金屬絲，再增加 金屬絲的根數(shù)非常困難。因?yàn)?，金屬絲根數(shù)越多，其自由端越多，設(shè)備需要同時(shí)控制更多的 金屬絲，運(yùn)對(duì)拉絲設(shè)備要求很高。同時(shí)，太陽能電池片的空間有限，例如，一般單個(gè)電池片的 尺寸為156mm*156mm，在如此有限的空間內(nèi)需要同時(shí)精確控制多根金屬絲，運(yùn)對(duì)設(shè)備要求很 高，尤其是對(duì)精度要求非常高。因此在目前的實(shí)際生產(chǎn)中，并不能較好的同時(shí)控制并焊接多 根金屬絲，能夠增加的導(dǎo)電線的根數(shù)仍然有限，一般最多只有10根左右，而且實(shí)現(xiàn)困難。
[0008] 為了解決運(yùn)個(gè)問題，現(xiàn)有技術(shù)扣S20100275976,W及US20100043863)提出了一種 將多根金屬絲固定在透明膜層上的技術(shù)方案。目P，先將多根平行的金屬絲通過粘結(jié)的方式 固定在透明膜層上，然后將粘結(jié)有多根平行的金屬絲的透明膜貼合到電池片上，最后通過 層壓工藝使金屬絲與電池片上的副柵線接觸。該方案通過透明膜層固定多根金屬絲，解決 了同時(shí)控制多根金屬絲的問題，可W進(jìn)一步增加金屬絲的根數(shù)，但是此方案幾乎擬棄了焊 接工藝，即金屬絲不是通過焊接工藝與副柵線連接的，而是通過層壓工藝使金屬絲與副柵 線相接觸，從而導(dǎo)出電流。
[0009] 此方案雖然可W進(jìn)一步提升金屬絲的根數(shù)，但是，由于透明膜層的存在，會(huì)影響光 的吸收，造成一定的遮光，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率的降低。
[0010] 更重要的是，運(yùn)種采用透明膜層固定金屬絲的方案是無法采用焊接工藝連接金屬 絲與副柵線的。運(yùn)是因?yàn)?，一方面，如果采用焊接工藝，透明膜層的烙化溫度必須要高于?接溫度（焊接溫度一般在140°c左右）。否則，如果透明膜層的烙化溫度低于焊接溫度，在焊 接時(shí)，膠膜層會(huì)發(fā)生烙化，從而喪失其固定金屬絲的作用，金屬絲會(huì)發(fā)生漂移，大大降低焊 接效果。然而，另一方面，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，太陽能電池片在使用時(shí)需要處于密封狀態(tài)， W防止水、空氣等進(jìn)入電池片中，導(dǎo)致產(chǎn)生腐蝕、短路等；而現(xiàn)有的封裝材料一般為EVA，其 烙點(diǎn)一般為70 - 80°C，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于焊接溫度；如果采用焊接工藝，如上所述，透明膜層的烙 化溫度需要高于焊接溫度，其必然也高于封裝材料的烙點(diǎn)，因此在封裝的時(shí)候，在封裝溫度 下，封裝材料巧VA)發(fā)生烙化，而透明膜層不會(huì)發(fā)生烙化，因而，在封裝時(shí)，烙化的封裝材料 是無法透過固體的膠膜層，從而將電池片完全密封住的，因此，其密封效果非常差，實(shí)際產(chǎn) 品很容易失效。因此，從封裝的角度來說，又需要透明膜層的烙化溫度低于焊接溫度，運(yùn)顯 然是一個(gè)惇論。
[0011] 因此，運(yùn)種采用膠膜層固定金屬絲的方案是無法采用焊接工藝將金屬絲與副柵線 焊接在一起的，其金屬絲實(shí)際上僅僅只是和電池片上的副柵線接觸而已，即，金屬絲只是搭 在副柵線上。因此，金屬絲和副柵線的連接強(qiáng)度非常低，在層壓過程中或者使用過程中，金 屬絲和副柵線之間非常容易發(fā)生脫離，造成接觸不良，從而導(dǎo)致電池片的效率大幅度降低， 甚至是失效。因此，采用此方案的產(chǎn)品并未真正的得到推廣及商業(yè)化。因此，目前市場(chǎng)上并 沒有成熟的無主柵太陽能電池。
[0012] 另外，現(xiàn)有的無主柵太陽能電池片中，金屬絲延伸出電池片的部分需與其他電池 片或者負(fù)載連接等，延伸出的金屬絲在使用過程或者搬運(yùn)過程中會(huì)受到外力的作用，例如 碰撞，震動(dòng)等情況，金屬絲位于電池片邊緣的部分非常容易因外力而與副柵線發(fā)生脫離，造 成接觸不良，從而導(dǎo)致電池片的效率大幅度降低，甚至是失效。更具體的是金屬絲較細(xì)，本 身也存在較大的收縮應(yīng)力，也會(huì)造成金屬絲與邊緣副柵易剝離，邊緣副柵的剝離也會(huì)影響 中間柵線的剝離，邊緣的連接部位受到的剝離力相對(duì)于內(nèi)部的連接部受到的剝離力大很 多，位于邊緣的副柵線則容易出現(xiàn)連接不穩(wěn)定的情況。
[0013] 本申請(qǐng)旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。
[0014] 本申請(qǐng)?zhí)岢龅亩嘀鳀盘柲茈姵啬軌蛏虡I(yè)化，制備簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，特別是成本低，設(shè) 備簡(jiǎn)單，能夠批量生產(chǎn)。
[0015] 為此，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N太陽能電池單元，該太陽能電池單元制造簡(jiǎn)單、成本低，光 電轉(zhuǎn)換效率高。
[0016] 本申請(qǐng)還提出一種太陽能電池片陣列，該太陽能電池片陣列制造簡(jiǎn)單、成本低，光 電轉(zhuǎn)換效率高。
[0017] 本申請(qǐng)還提出一種具有上述太陽能電池片陣列的太陽能電池組件，該太陽能電池 組件制造簡(jiǎn)單、成本低，光電轉(zhuǎn)換效率高。
[001引本申請(qǐng)還提出一種上述太陽能電池組件的制備方法。
[0019] 根據(jù)本申請(qǐng)第一方面實(shí)施例的太陽能電池單元，包括：電池片，所述電池片包括電 池片基體和設(shè)在所述電池片基體的正面上的多個(gè)副柵線，所述副柵線包括鄰近所述電池片 基體邊緣的邊緣副柵線和位于所述邊緣副柵線內(nèi)側(cè)的中間副柵線，所述至少一個(gè)邊緣副柵 線的寬度大于所述中間副柵線的寬度；多個(gè)導(dǎo)電線，所述多個(gè)導(dǎo)電線彼此間隔開設(shè)置，所述 導(dǎo)電線與所述副柵線相交且與所述副柵線相連。
[0020] 根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的太陽能電池單元，通過將邊緣副柵線的寬度設(shè)置成大于中間 副柵線的寬度，使得邊緣副柵線與導(dǎo)電線的連接強(qiáng)度更大，并且具有更大的與導(dǎo)電線相連 的連接區(qū)域，便于導(dǎo)電線與邊緣副柵線之間的連接。
[0021] 根據(jù)本申請(qǐng)第二方面實(shí)施例的太陽能電池片陣列，包括多個(gè)太陽能電池單元，所 述太陽能電池單元為根據(jù)上述實(shí)施例所述的太陽能電池單元，相鄰電池單元的電池片之間 通過所述導(dǎo)電線相連。
[0022] 根據(jù)本申請(qǐng)第=方面實(shí)施例的太陽能電池組件，包括依次疊置的上蓋板、正面膠 膜層、電池片陣列、背面膠膜層和背板，所述電池片陣列為根據(jù)上述實(shí)施例所述的太陽能電 池片陣列。
[0023] 根據(jù)本申請(qǐng)第四方面實(shí)施例的太陽能電池組件的制備方法，包括：提供電池片，所 述電池片包括電池片基體和設(shè)在所述電池片基體的正面上的多個(gè)副柵線，所述副柵線包括 鄰近所述電池片基體邊緣的邊緣副柵線和位于所述邊緣副柵線內(nèi)側(cè)的中間副柵線，所述至 少一個(gè)邊緣副柵線的寬度大于所述中間副柵線的寬度；將由金屬絲構(gòu)成的導(dǎo)電線與所述副 柵線相連W得到太陽能電池單元；將上蓋板、正面膠膜層、所述太陽能電池單元、背面膠膜 層和背板依次疊放，且使所述太陽能電池單元的正面面對(duì)正面膠膜層，使所述太陽能電池 單元的背面面對(duì)背面膠膜層，然后進(jìn)行層壓得到所述太陽能電池組件。
【附圖說明】
[0024] 圖1是根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的太陽能電池片陣列的平面示意圖。
[0025] 圖2是根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的太陽能電池片陣列的縱向的截面示意圖。
[0026] 圖3是根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的太陽能電池片陣列的橫向的截面示意圖。
[0027] 圖4是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的用于形成導(dǎo)電線的金屬絲的示意圖。
[002引圖5是根據(jù)本申請(qǐng)另一實(shí)施例的太陽能電池片陣列的平面示意圖。
[0029] 圖6是根據(jù)本申請(qǐng)又一實(shí)施例的太陽能電池片陣列的平面示意圖。
[0030] 圖7是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的金屬絲的往復(fù)延伸的示意圖。
[0031] 圖8是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的太陽能電池片陣列的兩個(gè)電池片的示意圖。
[0032] 圖9是圖8所示兩個(gè)電池片通過金屬絲連接而成太陽能電池片陣列的示意圖。
[0033] 圖10是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的太陽能電池組件的示意圖。
[0034] 圖11是圖10所示太陽能電池組件的局部截面示意圖。
[0035] 圖12是根據(jù)本申請(qǐng)?jiān)僖粚?shí)施例的太陽能電池片陣列的示意圖。
[0036] 圖13是根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的太陽能電池單元的副柵線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037] 附圖標(biāo)記： 陽0測(cè)電池片組件100;
[0039]上蓋板10 ; W40] 正面膠膜層20 ; W41] 電池片陣列30 ;電池片31 ;第一電池片31A;第二電池片31B;電池片基體311 ;副 柵線312 ;正面副柵線312A;背