用于光伏串和模块的高级互连方法技术

光伏(PV)模块包括前层、后层以及在前层和后层之间层叠的串联连接的PV电池段串。每个PV电池段具有包括前电极的前表面和包括后电极的后表面。相邻的PV电池段与设置在相邻的PV电池段中的另一个电池段的后电极之下并且与相邻的PV电池段中的另一个电池段的后电极直接接触的相邻的PV电池段中的一个电池段的前电极重叠了重叠量。至少一个粘合带附接到一对相邻的PV电池段的底表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光伏串和模块的高级互连方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年12月30日提交的美国临时专利申请序列No.62/272,950，其全部内容通过引用结合于此。
本公开一般涉及光伏(PV)模块，且更具体地，涉及用于生产用于PV模块的搭叠(shingled)PV电池串的高级互连系统和方法。
技术介绍
一些已知的光伏(PV)串通过使用从全尺寸PV电池切割的PV电池段来搭叠电池而构造。与使用银汇流条上的铜带焊接全尺寸电池的传统太阳能模块相比，使用搭叠电池串构造PV模块减少了电气和光学损耗。图1是用于产生搭叠电池串的典型装置10的侧视图。PV电池段20定位在PV电池段30上方。PV电池段20具有后电极40，该后电极40与PV电池段30的前电极50对准。导电粘合剂(ECA)60设置电极40和50之间。在一些系统中，使用焊膏代替ECA60。如在此所使用的，术语“ECA”包括导电粘合剂、焊料、焊膏、导电带以及用于电连接和机械连接电极PV电池段的任何其它材料。PV电池段20和30之间的有效电阻是电极40和ECA60之间的接触电阻、ECA60的体电阻以及电极50和ECA之间的接触电阻的总和。使用搭叠的PV电池构造的所有已知的PV串包括在搭叠的电池之间的一些类型的外来材料(例如，ECA)，以提供电池之间的电接触和机械附接。用ECA搭叠电池需要非常严格地控制分配参数。轻微的偏差可导致片段短路，从而导致短路片段完全断电。此外，特定ECA的特性通常限制两个PV电池段之间的重叠的尺寸。例如，固化的ECA上的横向剪切和从接触之间出来的ECA的量需要在由ECA连接的两个电池之间具有一定的最小重叠。减少电池之间的重叠改善了模块输出并减少电池到模块(CTM)损耗。在示例装置10中，接触40和50约1.0毫米(mm)宽。由于ECA60，需要在接触40和50的任一侧上的间隙70。间隙70各自约0.25mm宽，导致约1.5mm的总重叠80。因此，在装置10中，1.5mm宽并且跨越片段的整个宽度的片段30的区段由片段20覆盖，不接收太阳光，并且不产生电力。此外，安装的PV模块暴露于阳光、风、雪、雨、冰等。PV模块需要设计成能够承受所产生的温度变化、机械装载和卸载、外来对象撞击以及现场产生的其它应力的循环。具体地，PV模块需要吸收所施加的应力并保持电池或PV电池段之间的导电性。目前尚不清楚ECA是否能够保持合适的连接和导电性，因为ECA的老化不是经过充分研究的领域。本
技术介绍
部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域的各个方面，这些方面在下面描述和/或要求保护。相信该讨论有助于向读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。因此，应该理解，这些陈述应该从该角度来阅读，而不是作为对现有技术的承认。
技术实现思路
根据本公开的一个方面，光伏(PV)模块包括前层、后层以及在前层和后层之间层叠的串联连接的PV电池段串。每个PV电池段具有包括前电极的前表面和包括后电极的后表面。相邻的PV电池段与设置在相邻的PV电池段中的另一个电池段的后电极之下并且与相邻的PV电池段中的另一个电池段的后电极直接接触的相邻的PV电池段中的一个电池段的前电极重叠了重叠量。至少一个粘合带附接到一对相邻的PV电池段的底表面。本公开的另一方面是制造PV电池段的光伏(PV)串的方法。每个PV电池段具有带有前电极的前表面和带有后电极的后表面。该方法包括定位第一PV电池段和定位与第一PV电池段的一部分重叠的第二PV电池段。第二PV电池段定位成使得第一和第二PV电池段中的一个电池段的前电极与第一和第二PV电池段中的另一个电池段的后电极直接接触。横跨第一和第二PV电池段的后表面施加第一粘合带。关于上述方面提到的特征存在各种改进。其它特征也可以包含在上述方面中。这些改进和附加特征可以单独存在或以任何组合存在。例如，以下关于任何所示实施例讨论的各种特征可以单独或以任何组合结合到任何上述方面中。附图说明图1是用于产生搭叠的PV电池段串的现有技术装置的侧视图。图2是示例光伏(PV)模块的透视图。图3是图1中所示的PV模块的剖视图。图4是用于生产PV电池段的PV电池的顶视图。图5是分割后图4中所示的PV电池的顶视图。图6是用于将PV电池段组装成搭叠的PV电池串的过程的图示。图7是在串中直接连接的两个PV电池段的侧视图。图8是PV电池段的组装的PV电池串的顶视图。图9是图8中所示的PV电池串的底视图。图10是图8和图9中所示的PV电池串的另一组装PV电池串的底视图。图11是用于将PV电池段串成PV电池串的组件的侧视图。图12和图13是在图11中所示的组件上生产PV电池段串期间捕获的电致发光(EL)图像。图14是用于组装没有ECA的情况下的PV模块的方法的流程图。图15是没有ECA的情况下的PV电池段串的测试面板的EL图像。图16是图15中所示面板的IV曲线的曲线图。图17是作为温度和重叠的函数的串PV电池段的面板的归一化电阻的曲线图。图18包括在测试之前和5400Pa载荷测试之后没有ECA的情况下PV电池段串的面板的EL图像。图19是使用在没有ECA的情况下搭叠的倒角PV电池段的PV模块的输出电流作为辐照度的函数的曲线图。图20是使用在没有ECA的情况下搭叠的矩形PV电池段的PV模块的输出电流作为辐照度的函数的曲线图。图21是没有ECA的情况下HJTPV电池段串的测试面板的EL图像。图22是图21中所示的面板的IV曲线的曲线图。图23是柔性PV层压板，其构造有在电极之间没有ECA的情况下搭叠在一起的四十一个PV电池段。图24是偏转成弧形的图23中所示的层压板的图像。图25是图24中所示的偏转层压板的EL图像。在整个附图的若干视图中，对应的附图标记指示相应的部件。具体实施方式首先参考图2和图3，光伏(PV)模块的一个实施例总体用100指示。图2中示出了PV模块100的透视图。图3是如图2中所示的沿线A-A截取的PV模块100的剖视图。PV模块100包括层压板102和包围层压板102的框架104。层压板102包括顶表面106(也称为太阳接收侧)和底表面108(图3中示出)。边缘110在顶表面106和底表面108之间延伸。在该实施例中，层压板102是矩形的。在其它实施例中，层压板102可具有任何合适的形状。层压板102具有宽度W1和长度L1。如图3中所示，层压板102具有包括若干层118的层压结构。层118可包括例如玻璃层、密封剂、非反射层、电连接层、n型硅层、p型硅层，和/或背衬层。层118中的一层或多层还可以包括PV电池串(图2和图3中未示出)。在示例实施例中，层压板102包括(从顶表面106到底表面108)玻璃层(也称为前层)、前侧密封剂层、PV电池串层(其还包括密封剂)、背面密封剂层以及背板或玻璃层(也称为后层)。在其它实施例中，层压板102可以具有更多或更少(包括一个)的层118，可以具有不同的层118，和/或可以具有不同类型的层118。此外，前层和后层可以是除了玻璃之外的材料，诸如塑料、另一层压板、膜等。层压板102内的每个PV电池串包括串联连接的多个PV电池。在示例实施例中，每个PV电池串包括串联连接的多个PV电池段。层压板102内的PV电池串彼此串联、并联或串联和并联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏(PV)模块，包括：前层；后层；串联连接的PV电池段串，其层叠在所述前层和所述后层之间，其中：每个PV电池段具有包括前电极的前表面和包括后电极的后表面；相邻的PV电池段，其与设置在所述相邻的PV电池段中的另一个电池段的所述后电极之下且直接接触的所述相邻的PV电池段中的一个电池段的所述前电极重叠了重叠量；以及至少一个粘合带，其附接到一对相邻的PV电池段的底表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.30 US 62/272,9501.一种光伏(PV)模块，包括：前层；后层；串联连接的PV电池段串，其层叠在所述前层和所述后层之间，其中：每个PV电池段具有包括前电极的前表面和包括后电极的后表面；相邻的PV电池段，其与设置在所述相邻的PV电池段中的另一个电池段的所述后电极之下且直接接触的所述相邻的PV电池段中的一个电池段的所述前电极重叠了重叠量；以及至少一个粘合带，其附接到一对相邻的PV电池段的底表面。2.根据权利要求1所述的PV模块，其中所述PV模块在相邻的PV电池段的所述前电极和后电极之间不包括任何导电粘合剂或焊料。3.根据权利要求1所述的PV模块，其中所述至少一个粘合带沿着所述串的长度延伸并且附接到所述串中的所有所述PV电池段的所述底表面。4.根据权利要求3所述的PV模块，其中所述至少一个粘合带是三个粘合带。5.根据权利要求1所述的PV模块，其中所述至少一个粘合带不延伸超出与其附接的所述一对相邻的PV电池段。6.根据权利要求5所述的PV模块，其中每对相邻的PV电池段具有附接到其底表面的至少一个粘合带。7.根据权利要求5所述的PV模块，其中所述至少一个粘合带是两个粘合带。8.根据权利要求1所述的PV模块，其中所述至少一个粘合带包括具有硅粘合剂的聚酰亚胺膜。9.根据权利要求1所述的PV模块，其中所述至少一个粘合带包括绝缘带。10.根据权利要求1所述的PV模块，其中所述重叠量小于1.5mm。11.根据权利要求10所述的PV模块，其中所述重叠量小于1.0mm。12.根据权利要求11所述的PV模块，其中所述重叠量为约0.9mm。13.根据权利要求10所述的PV模块，其中所述重叠量小于0.5mm。14.根据权利要求13所述的PV模块，其中所述重叠量为约0.2mm。15.根据权利要求13所述的PV模块，其中所述重叠量为约0.1mm。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·R·纳迪姆帕里，J·L·比尔登，F·D·诺沃亚佩雷斯，A·J·戴施潘德，
申请(专利权)人：各星有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81