带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件制造技术

技术编号:18473810 阅读:21 留言:0更新日期:2018-07-18 23:20
本实用新型专利技术公开了带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件,包括一排或多排太阳能电池串组,太阳能电池串组上的部分或全部电池片背面设置有沿电池串组宽度方向布置的一个或多个开口区域;所述的开口区域通过粘接材料连接有柔性导电条带,柔性导电条带与电池片形成电接触,电池串两端的正极和负极与柔性导电条带形成电连接;相邻的太阳能电池串组上对应位置的柔性导电条带通过并联焊带形成电并联。本实用新型专利技术通过带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件结构可以减少银的使用,提升电池的转换效率,降低了成本。

Imbricate photovoltaic modules with flexible conductive strips

The utility model discloses an imbricate solar photovoltaic module with a flexible conducting strip, which comprises a row of one or more rows of solar cells in series, and one or more open areas are arranged on the back of the battery sheet on the back of a solar cell string, and the opening area is through a adhesive material. The flexible conducting strip is connected with a flexible conducting strip, and the flexible conducting strip is connected with the battery sheet to form electrical contact. The positive and negative electrodes of the two ends of the battery string form an electrical connection with the flexible conducting strip, and the flexible conducting strips on the corresponding positions of the adjacent solar cells are connected by a parallel welding band to form an electric parallel. The utility model can reduce the use of silver, improve the conversion efficiency of the battery and reduce the cost through the structure of the stack type solar photovoltaic component with flexible conducting strip.

【技术实现步骤摘要】
带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件
本技术属于太阳能电池
,特别涉及一种带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件。
技术介绍
太阳能电池是一种利用光生伏特效应将光能直接转化为直流电的器件。根据光电转换材料的不同,太阳能电池包括单晶硅,多晶硅,非晶硅薄膜,碲化镉薄膜,铜铟镓锡薄膜,砷化镓,燃料敏化,钙钛矿,叠层等多个种类。其中最常见的是晶体硅太阳能电池,包括单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池。太阳能电池通常为片状,可以吸收光能并将其转化为电能的一面被称为吸光面或正面,另外一面被称为背面。对于部分太阳能电池,其背面也可以吸收并转化光能为电能,这些太阳能电池被称为双面电池。将多个太阳能电池电学互连后封装在玻璃或有机聚合物中,得到的可以长期使用的光伏设备,被称之为光伏组件。晶体硅光伏组件中的电池片互联方式,常见的有将电池片顺序排列,以含铜基材的涂锡焊带作为互联条,互联条一端焊接在第一片电池片的正面主栅线上,互联条另一端焊接在相邻的第二片电池片的背面栅线上。第二根互联条的两端分别焊接在第二片电池片的正面主栅线和第三片电池片的背面栅线上,依次类推。由此将所有的电池片串联成一串。叠片组件采用的是另外一种电池片互联的技术。将太阳能电池片甲的一侧置于另一电池片乙的下方,使电池片甲该侧正面的栅线电极与乙背面的电极相互重合。在两个电极之间采用导电材料形成导电连接。与此同时,电池片乙被置于电池片丙的下方,使得乙正面的栅线电极与丙背面的电极相互重合,在两个电极之间采用导电材料形成导电连接。按照同样的方法,可以将多片电池片依次互连形成电池串。叠片电池片正面和背面的电极图案,通过在太阳能电池表面金属化的方法制备。常用的金属化方法是采用丝网印刷加烧结的方式将含有银颗粒的导电浆料印制在电池表面,通过调整丝网印刷的网版图形设计,可以改变电极图案。晶体硅太阳能电池除了电极区域外,正面通常采用氮化硅膜,背面通常为丝网印刷的铝浆料。对于一些特殊的太阳能电池,如正反面都可以吸收光线的双面电池,其背面电极以外的区域表面也采用氮化硅膜而非铝浆料。叠片组件中电池片电极之间的导电材料包括导电胶,焊带或锡膏等材料。根据导电材料的特性,应选择相应的制备方法。对于采用导电胶形成电学互连的电池串,可以采用点胶机或丝网印刷的方法。光伏产品中使用的导电胶的主要成分包括树脂材料基体与金属填料。其中的金属填料通常是银或者含银的颗粒。与常用的涂锡铜带相比,导电胶不仅可以和银浆料形成良好的机械粘接力与导电连接,同时也可以与电池片的其它表面,如氮化硅膜层,或是硅材料形成良好的粘接。由于银是一种贵金属,因此含有银的太阳能电池浆料和导电胶的成本都比较昂贵。可以采用便宜的金属材料如铜、铝、镍,或者非金属导电材料如各种碳材料、氧化铟锡等替代浆料或导电胶中的银,也可以适当地在电池片的表面减少银浆覆盖的面积。现有技术中在电池片背面制作背银电极,在其上面涂覆导电胶,并把焊带粘接在导电胶上。这种方案增加了电池制作中背银的耗量,从而增加了电池的成本。特别是,叠片组件中,通常只有一小部分电池需要背面粘接焊带,但要做到这一点,生产设备需要增加对不同电池背面图案的分选和分别取用,设备变得更加复杂。如果设备没有上述分选和分别取用电池片的功能,则所有电池片都需增加这样的被银电极,从而增加了组件成本。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题,本技术提供了一种带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件的版型设计方案,以及与之相对应的低成本的叠片电池背面金属化方案。通过该结构可以减少银的使用,提升电池的转换效率,降低了成本。为达到上述目的,本技术采用的制备技术方案为:带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件,包括一排或多排太阳能电池串组,太阳能电池串组上的部分或全部电池片背面设置有沿电池串组宽度方向布置的一个或多个开口区域;所述的开口区域通过粘接材料连接有柔性导电条带,柔性导电条带与电池片形成电接触,电池串两端的正极和负极与柔性导电条带形成电连接;相邻的太阳能电池串组上对应位置的柔性导电条带通过并联焊带形成电并联。所述的开口区域表面是绝缘层或非金属导电层。太阳能电池串组的正负极与柔性导电条带之间,或者两个柔性导电条带之间设置有旁路二极管。太阳能电池串组长度方向设置有旁路焊带,旁路焊带与并联焊带电连接。每个太阳能电池串组上设置一个或多个旁路焊带,一个旁路焊带时,该旁路焊带横跨整个电池串组上的电池片的并联焊带;多个旁路焊带时,每个并联焊带一侧至少设置一个旁路焊带,所有的旁路焊带与电池串组上的电池片之间由绝缘垫条隔开。太阳能电池串组的两端的汇流条与旁路焊带之间设置有旁路二极管;相邻的并联焊带之间设置有旁路二极管。所述的粘接材料为胶、胶带、焊料或焊带。所述的柔性导电条带为铜锡合金制成的焊带。相对于现有技术,本技术具有以下优点:本技术的光伏叠片组件通过在电池片背面设置有沿电池串组宽度方向布置的开口区域,并通过粘接材料连接有柔性导电条带,实现了柔性导电条带与电池片形成电接触。通过该结构,避免了银电极的使用,可以提升电池的转换效率,降低了成本。相邻电池串之间通过并联焊带形成电并联,实现了电池串之间的连接。该结构通过粘接柔性导电条带进行导电,制作简单,适合工业化批量生产。进一步,太阳能电池串组的正负极与柔性导电条带之间,或者两个不同电势的柔性导电条带4之间设置有旁路二极管。附图说明图1为开设有开口的单片电池片的背面结构示意图;图2为带有柔性导电条带的电池串背面结构示意图(全部电池片的背面有开口区域);图3为带有柔性导电条带的电池串背面结构示意图二(部分电池片的背面有开口区域);图4为各电池串背面的柔性导电条带通过一根并联焊带形成电并联示意图;图5为使用2个二极管的组件版型示意图;图6为使用3个二极管的组件版型示意图一;图7为使用3个二极管的组件版型示意图二;其中,1为铝背场,2为开口区域,3为背银电极,4为柔性导电条带,5为并联焊带,6为汇流条,7为旁路焊带(旁路焊带7与电池片之间由绝缘垫条隔开,绝缘垫条在图中未画出)。具体实施方式以下结合具体实施例和附图对本技术作进一步说明:一种叠瓦式太阳能光伏组件,组件内含有一排或多排太阳能电池串组,每个太阳能电池串组由直线排列的一个或多个太阳能电池串组成,每个太阳能电池串由直线排列的二个或多个太阳能电池片组成。同一太阳能电池串内相邻的两片太阳能电池片的相邻边相互重叠,重叠宽度在0.2到2.5毫米。重叠区域采用具有导电性的材料甲,如导电胶,在二片电池片之间形成导电连接。重叠区域采用具有粘接性或表面融化后具有粘接性的材料乙,如胶、胶带、焊料或焊带等,将二片电池片粘接在一起。粘接材料乙与导电材料甲可以是同一种材料。部分或全部太阳能电池片的背面上有一个或多个开口2,如图1所示,该开口区域2无金属化浆料,表面可以是绝缘层如氧化铝或氮化硅,也可以是非金属导电层如氧化铟锡或石墨烯。太阳能电池串中部分电池片的开口区域2涂覆粘接材料丙,并通过粘接材料丙将柔性导电条带4(如铜锡合金制成的焊带)粘接在该电池片的背面。导电材料丁,如导电胶,位于上述柔性导电条带4与太阳能电池片背面的铝背场1之间,或是柔性导电条带4与开口区域2之间,并与电池片和导电条带之间均形成良好电接本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件,其特征在于,包括一排或多排太阳能电池串组,太阳能电池串组上的部分或全部电池片背面设置有沿电池串组宽度方向布置的一个或多个开口区域(2);所述的开口区域(2)通过粘接材料连接有柔性导电条带(4),柔性导电条带(4)与电池片形成电接触,电池串两端的正极和负极与柔性导电条带(4)形成电连接;相邻的太阳能电池串组上对应位置的柔性导电条带(4)通过并联焊带(5)形成电并联。

【技术特征摘要】
1.带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件,其特征在于,包括一排或多排太阳能电池串组,太阳能电池串组上的部分或全部电池片背面设置有沿电池串组宽度方向布置的一个或多个开口区域(2);所述的开口区域(2)通过粘接材料连接有柔性导电条带(4),柔性导电条带(4)与电池片形成电接触,电池串两端的正极和负极与柔性导电条带(4)形成电连接;相邻的太阳能电池串组上对应位置的柔性导电条带(4)通过并联焊带(5)形成电并联。2.根据权利要求1所述的带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件,其特征在于,所述的开口区域(2)表面是绝缘层或非金属导电层。3.根据权利要求1所述的带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件,其特征在于,太阳能电池串组的正负极与柔性导电条带(4)之间,或者两个柔性导电条带(4)之间设置有旁路二极管。4.根据权利要求1所述的带有柔性导电条带的叠瓦式太阳能光伏组件,其特征在于,太阳能电池串组长度方向设置有旁路焊...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑直余嫦焦方凯胡栋苗劲飞
申请(专利权)人:泰州隆基乐叶光伏科技有限公司
类型:新型
国别省市:江苏,32

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