叠瓦组件、太阳能电池片和叠瓦组件的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种叠瓦组件、太阳能电池片和叠瓦组件的制造方法。叠瓦组件包括多个太阳能电池片，任意两个相邻的太阳能电池片中的一个的正电极与另一个的背电极或背电场直接接触而实现导电连接，且每一个太阳能电池片的顶表面和底表面上具有磁性结构，且磁性结构构造为使得当任意相邻的两个太阳能电池片的正电极和背电极接触时两个太阳能电池片的相对表面上的磁性结构能够磁性吸附从而将两个相邻的太阳能电池片相对于彼此固定。根据本发明专利技术，当太阳能电池片排列形成叠瓦组件之后，太阳能电池片之间的电连接通过彼此之间的正电极和背电极或背电场的直接接触而实现，且太阳能电池片之间通过磁性结构吸附在一起，而不需要额外设置粘结剂。

Manufacturing method of laminated tile module, solar cell sheet and laminated tile module

【技术实现步骤摘要】
叠瓦组件、太阳能电池片和叠瓦组件的制造方法
本专利技术涉及能源领域，尤其涉及一种叠瓦组件、太阳能电池片和叠瓦组件的制造方法。
技术介绍
随着全球煤炭、石油、天然气等常规化石能源消耗速度加快，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展已经受到严重威胁。世界各国纷纷制定各自的能源发展战略，以应对常规化石能源资源的有限性和开发利用带来的环境问题。太阳能凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一，有望成为未来全球电力供应的主要支柱。在新一轮能源变革过程中，我国光伏产业已成长为具有国际竞争优势的战略新兴产业。然而，光伏产业发展仍面临诸多问题与挑战，转换效率与可靠性是制约光伏产业发展的最大技术障碍，而成本控制与规模化又在经济上形成制约。光伏组件作为光伏发电的核心部件，提高其转换效率发展高效组件是必然趋势。目前市场上涌现各种各样的高效组件，如叠瓦、半片、多主栅、双面组件等。随着光伏组件的应用场所和应用地区越来越广泛，对其可靠性要求越来越高，尤其是在一些恶劣或极端天气多发地区需要采用高效、高可靠性的光伏组件。在大力推广和使用太阳能绿色能源的背景下，叠瓦组件利用小电流低损耗的电学原理(光伏组件功率损耗与工作电流的平方成正比例关系)从而使得组件功率损耗大大降低。其次通过充分利用电池组件中片间距区域来进行发电，单位面积内能量密度高。另外目前使用了具有弹性体特性的导电胶粘剂替代了常规组件用光伏金属焊带，由于光伏金属焊带在整片电池中表现出较高的串联电阻而导电胶粘剂电流回路的行程要远小于采用焊带的方式，从而最终使得叠瓦组件成为高效组件，同时户外应用可靠性较常规光伏组件性能表现更加优异，因为叠瓦组件避免了金属焊带对电池与电池互联位置及其他汇流区域的应力损伤。尤其是在高低温交变的动态(风、雪等自然界的载荷作用)环境下，采用金属焊带互联封装的常规组件失效概率远超过采用弹性体的导电胶粘剂互联切割后的晶硅电池小片封装的叠瓦组件。当前叠瓦组件的主流工艺使用导电胶粘剂互联切割后的电池片，导电胶主要由导电相和粘接相构成。其中导电相主要由贵金属组成，如纯银颗粒或银包铜、银包镍、银包玻璃等颗粒并用于在太阳能电池片之间起导电作用，其颗粒形状和分布以满足最优的电传导为基准，目前更多采用D50＜10um级的片状或类球型组合银粉居多。粘接相主要有具有耐候性的高分子树脂类聚合物构成，通常根据粘接强度和耐候稳定性选择丙烯酸树脂、有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯等。为了使导电胶粘接达到较低的接触电阻和较低的体积电阻率及高粘接并且保持长期优良的耐候特性，一般导电胶厂家会通过导电相和粘接相配方的设计完成，从而保证叠瓦组件在初始阶段环境侵蚀测试和长期户外实际应用下性能的稳定性。而对于通过导电胶来实现连接的电池组件，在被封装之后，在户外实际使用时受到环境侵蚀，例如高低温交变热胀冷缩产生导电胶之间的相对位移。最为严重就是导致出现电流虚接甚至断路，主要原因一般都是因为材料组合后相互间连接能力弱。连接能力弱主要表现在制程中导电胶作业需要一个工艺操作窗口，实际生产过程中这个窗口相对较窄，非常容易受到环境因素的影响，比如作业场所的温湿度，涂胶后滞留空气中的时间长短等等都会让导电胶水失去活性。同时对于点胶、喷胶或印刷工艺下受胶水自身特性变化容易出现施胶不均缺失现象，对产品可靠性会有较大隐患。其次导电胶主要由高分子树脂和大量贵金属粉体所构成，成本高昂且一定程度上破坏生态环境(贵金属的生产和加工对环境污染较大)。再者导电胶属于膏状物，在施胶或叠片过程中具备一定的流动性，非常容易溢胶造成叠瓦互联电池串正负极短路。也就是说，对于大多数采用导电胶粘接方式而制成的叠瓦组件，存在相互连接强度弱特点，制程对环境要求高，工艺使用易溢胶短路，使用成本高昂，生产效率低等问题。为了解决上述问题，有一些叠瓦组件选择用非导电性粘结剂将各个太阳能电池片彼此固定。但是，这样的方案依然要引入粘性物质，在制备工艺中依然存在施加粘结剂这样的步骤，生产成本较高、生产加工工艺复杂。并且粘结剂的粘性可能会在长期户外使用中逐渐降低，叠瓦组件的耐候性可能会受到影响。因而需要提供一种叠瓦组件、太阳能电池片和叠瓦组件的制造方法，以至少部分地解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种叠瓦组件、太阳能电池片和叠瓦组件的制造方法，使得当太阳能电池片排列形成叠瓦组件之后，太阳能电池片之间的电连接通过彼此之间的正电极和背电极或背电场的直接接触而实现，且太阳能电池片之间通过磁性结构吸附在一起，而不需要额外设置粘结剂。根据本专利技术的一个方面，提供了一种叠瓦组件，所述叠瓦组件包括多个太阳能电池片，多个所述太阳能电池片在第一方向上以叠瓦方式依次排列，其中，所述太阳能电池片包括基体片，所述基体片的顶表面上设置有沿第二方向延伸的正电极，所述基体片的底表面上设置有沿平行于所述第二方向的第三方向延伸的背电极，所述正电极和所述背电极在所述第一方向上存在间隔，任意两个相邻的所述太阳能电池片中的一个的所述正电极与另一个的所述背电极或背电场直接接触而实现导电连接，其中，每一个所述太阳能电池片的顶表面和底表面上具有磁性结构，且所述磁性结构构造为使得当任意相邻的两个太阳能电池片的正电极和背电极接触时所述两个太阳能电池片的相对表面上的所述磁性结构能够磁性吸附从而将所述两个太阳能电池片相对于彼此固定。在一种实施方式中，所述磁性结构为所述太阳能电池片上的所述正电极和所述背电极，所述正电极和背电极由掺入磁性材质的银浆制成。在一种实施方式中，所述磁性结构独立于所述正电极和所述背电极。在一种实施方式中，所述正电极和/或所述背电极在其延伸方向上间断设置，所述正电极和所述背电极至少部分地在所述第一方向上对齐。在一种实施方式中，所述正电极在所述第二方向上间断设置，所述背电极在所述第三方向上连续设置；或者所述正电极在所述第二方向上连续设置，所述背电极在所述第三方向上间断设置；或者所述正电极在所述第二方向上间断设置，所述背电极在所述第三方向上间断设置，所述正电极和所述背电极在所述第一方向上对齐。在一种实施方式中，所述磁性结构独立于所述正电极和所述背电极，并且，所述正电极、所述背电极和所述磁性结构均形成为在各自延伸方向上依次间断排布的多个短条状结构，其中，在每一个所述太阳能电池片上，所述正电极和所述顶表面上的所述磁性结构在所述第二方向上交替设置，所述背电极和所述底表面上的所述磁性结构在所述第三方向上交替设置，所述正电极和所述背电极在所述第一方向上对齐。在一种实施方式中，所述正电极和所述背电极均形成为锯齿状结构，当两个所述太阳能电池片以叠瓦方式连接时，所述两个太阳能电池片的所述正电极与所述背电极以齿条啮合的形式相互接触。在一种实施方式中，所述磁性结构为钕铁硼磁铁条状结构、钐钴磁铁条状结构、铝镍钴磁铁条状结构或铁氧体磁铁条状结构，且所述磁性结构靠近所述背电极或所述正电极。...

【技术保护点】
1.一种叠瓦组件，所述叠瓦组件包括多个太阳能电池片，多个所述太阳能电池片在第一方向上以叠瓦方式依次排列，其中，所述太阳能电池片包括基体片，所述基体片的顶表面上设置有沿第二方向延伸的正电极，所述基体片的底表面上设置有沿平行于所述第二方向的第三方向延伸的背电极，所述正电极和所述背电极在所述第一方向上存在间隔，/n其特征在于，任意两个相邻的所述太阳能电池片中的一个的所述正电极与另一个的所述背电极或背电场直接接触而实现导电连接，/n其中，每一个所述太阳能电池片的顶表面和底表面上具有磁性结构，所述叠瓦组件中的任意相邻的两个太阳能电池片的正电极和背电极接触时所述两个太阳能电池片的相对表面上的所述磁性结构能够磁性吸附从而将所述两个太阳能电池片相对于彼此固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种叠瓦组件，所述叠瓦组件包括多个太阳能电池片，多个所述太阳能电池片在第一方向上以叠瓦方式依次排列，其中，所述太阳能电池片包括基体片，所述基体片的顶表面上设置有沿第二方向延伸的正电极，所述基体片的底表面上设置有沿平行于所述第二方向的第三方向延伸的背电极，所述正电极和所述背电极在所述第一方向上存在间隔，
其特征在于，任意两个相邻的所述太阳能电池片中的一个的所述正电极与另一个的所述背电极或背电场直接接触而实现导电连接，
其中，每一个所述太阳能电池片的顶表面和底表面上具有磁性结构，所述叠瓦组件中的任意相邻的两个太阳能电池片的正电极和背电极接触时所述两个太阳能电池片的相对表面上的所述磁性结构能够磁性吸附从而将所述两个太阳能电池片相对于彼此固定。


2.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述磁性结构为所述太阳能电池片上的所述正电极和所述背电极，所述正电极和背电极由掺入磁性材质的银浆制成。


3.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述磁性结构独立于所述正电极和所述背电极。


4.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述正电极和/或所述背电极在其延伸方向上间断设置，所述正电极和所述背电极至少部分地在所述第一方向上对齐。


5.根据权利要求4所述的叠瓦组件，其特征在于，所述正电极在所述第二方向上间断设置，所述背电极在所述第三方向上连续设置；或者
所述正电极在所述第二方向上连续设置，所述背电极在所述第三方向上间断设置；或者
所述正电极在所述第二方向上间断设置，所述背电极在所述第三方向上间断设置，所述正电极和所述背电极在所述第一方向上对齐。


6.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，所述磁性结构独立于所述正电极和所述背电极，并且，
所述正电极、所述背电极和所述磁性结构均形成为在各自延伸方向上依次间断排布的多个短条状结构，其中，在每一个所述太阳能电池片上，所述正电极和所述顶表面上的所述磁性结构在所述第二方向上交替设置，所述背电极和所述底表面上的所述磁性结构在所述第三方向上交替设置，所述正电极和所述背电极在所述第一方向上对齐。


7.根据权利要求4所述的叠瓦组件，其特征在于，所述正电极和所述背电极均形成为锯齿状结构，当两个所述太阳能电池片以叠瓦方式连接时，所述两个太阳能电池片的所述正电极与所述背电极以齿条啮合的形式相互接触。


8.根据权利要求3或6所述的叠瓦组件，其特征在于，所述磁性结构为钕铁硼磁铁条状结构、钐钴磁铁条状结构、铝镍钴磁铁条状结构或铁氧体磁铁条状结构，且所述磁性结构靠近所述背电极或所述正电极。


9.根据权利要求3所述的叠瓦组件，其特征在于，所述磁性结构为条状结构，对于每一个所述太阳能电池片，所述顶表面上的所述磁性结构紧邻所述正电极并沿平行于所述第二方向的方向延伸；所述底表面上的所述磁性结构紧邻所述背电极并沿平行于所述第三方向的方向延伸。


10.根据权利要求1-7中任意一项所述的叠瓦组件，其特征在于，所述叠瓦组件电池间连接不设置粘结剂。


11.一种太阳能电池片，多个所述太阳能电池片能够在第一方向上以叠瓦方式依次相连，其特征在于，所述太阳能电池片包括基体片，所述基体片的顶表面上设置有沿第二方向延伸的正电极，所述基体片的底表面上设置有沿平行于所述第二方向的第三方向延伸的背电极，所述太阳能电池片被构造为使得当两个所述太阳能电池片沿所述第一方向以叠瓦方式连接时，所述两个太阳能电池片中的一个的所述正电极与另一个的所述背电极之间能够直接接触以实现导电连接，
并且，所述太阳能电池片的顶表面和底表面上具有磁性结构，所述磁性结构构造为使得当任意相邻的两个所述太阳能电池片的正电极和背电极接触时所述两个太阳能电池片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，石刚，谢毅，刘汉元，
申请(专利权)人：成都晔凡科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51