一种高光电转换效率光伏组件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及光伏组件技术领域，具体公开了一种高光电转换效率光伏组件及其制备方法，通过电池片切片技术实现电学优化，通过电池片和电池串间隙放置定向反光材料实现光学优化，具体为二分切电池片串联的电池串与四分切电池片串联的电池串共同组成完整光伏组件，三分切电池片串联的电池串与六分切电池片串联的电池串共同组成完整光伏组件，并在电池片和电池串间隙放置定向反光材料。本发明专利技术将电学优化和光学优化技术同时集成在光伏组件设计中，实现组件的高光电转换效率。具有考虑全面、技术综合等优点。合等优点。合等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高光电转换效率光伏组件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏组件
，更具体的说是涉及一种高光电转换效率光伏组件及其件制备方法。

技术介绍

[0002]提高光伏组件光电转换效率的方法很多，但归结起来主要是有两个方面，一是光学优化，一是电学优化。
[0003]电学优化方面，从最初的整片电池到半片电池(二分切电池)技术，主要是采用电池切半，电池片电流减半，在电池片连接焊带上的损耗减小为原来的四分之一。随着技术的发展，多分切电池技术是行业重点研究方向，但是由于光伏组件几十年的设计中，内部均采用同一种电池，同一尺寸电池，所以形成了设计固有模式，行业研究均集中在采用单一分切方式的电池片的电路设计，但是需要在电路连接中增加跳线，这样就极大增加了产品工业化生产的难度，不利于产品推广应用。
[0004]光学优化方面，一直在实现技术突破，从最初的焊带表面的光学优化设计，到现在电池片和电池串间隙的光学优化设计。但是间隙光学设计主要集中在两个方面：一是在背玻璃上镀白釉，通过白釉的漫反射实现一定的光学增益；二是在背玻璃表面粘贴反光膜材料，但在组件生产过程中需要单独采购昂贵的贴膜设备和反光膜材料，并且增加了产品的生产工序，增加了组件生产成本。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供了一种高光电转换效率光伏组件，目的在于通过电学和光学方面的优化，综合提高组件的光电转换效率。电学优化方面，通过电池片分切降低单个电池串的电流，从而降低电流在连接电池片的焊带上的损耗；光学优化方面，通过在电池片和电池串间隙放置定向反光材料，使得进入电池片和电池串间隙的太阳光可以通过反光材料表面反射到玻璃和空气界面，发生全反射，光重新折回到电池片。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种提高光电转换效率的光伏组件，包括正面玻璃、背面玻璃、电池层，所述电池层包括一个或多个串联的电池单元，所述电池单元包括串联的Ⅰ电池串组和Ⅱ电池串组，其中：
[0008]所述Ⅰ电池串组包括M个并联的Ⅰ型电池串，所述Ⅰ型电池串包括N个串联的分切电池片，其中M≥1，N≥2，所述分切电池片为整片光伏电池分切后的子电池；
[0009]所述Ⅱ电池串组包括M的2倍个并联连接的Ⅱ型电池串，所述Ⅱ型电池串包括N的2倍个串联的再分切电池片，所述再分切电池片为所述分切电池片的二等分片。
[0010]可选的，所述分切电池片为整片光伏电池沿着垂直于主栅线的方向，采用等分切方式切割得到的子电池。
[0011]可选的，所述整片光伏电池为常规尺寸的电池片，如216mm*216mm、210mm*210mm、
156mm*156mm等尺寸大小的整片光伏电池。
[0012]可选的，等分切方式可以是二分切、三分切、四分切、六分切等切割方式。
[0013]可选的，所述M＝1，N＝10。
[0014]可选的，所述电池层包括四个所述电池单元；每个所述电池单元中，一个Ⅰ型电池串、两个Ⅱ型电池串，三串平行排列；四个所述电池单元2X2排列，相邻的两个所述电池单元串联连接，每个所述电池单元均并联一个旁路二极管。
[0015]可选的，所述分切电池片的间隙、所述再分切电池片的间隙、以及所述分切电池片与所述再分切电池片的间隙的背面玻璃上均设有定向反光材料，所述定向反光材料的反光面朝向正面玻璃。
[0016]可选的，所述定向反光材料为金属铬膜或可粘贴反光膜。
[0017]本申请还提供了上述高光电转换效率光伏组件的制备方法，通过电池片切片技术实现电学优化，通过电池片和电池串间隙放置定向反光材料实现光学优化，综合提升组件的光电转换效率。通过优化的电路设计，二分切电池片串联组成电池串可以与四分切串联组成电池串共同组成完整光伏组件，三分切电池片串联组件电池串可以与六分切串联组成电池串共同组成完整光伏组件。电池片和电池串间隙放置定向反光材料，可通过在玻璃表面粘贴反光膜的方式实现，也可以通过优化的蒸镀膜技术，制作局部区域有定向反光材料的玻璃实现。
[0018]组件电路的设计采用，不同分切形式电池混合串并联的方式。整片电池片可以通过二分切分成2个小电池片，通过三分切分成3个小电池片，
……
通过六分切分成6个小电池。通过优化的电路设计，二分切电池片串联组成电池串可以与四分切串联组成电池串共同组成完整光伏组件，三分切电池片串联组件电池串可以与六分切串联组成电池串共同组成完整光伏组件。电池片和电池串间隙放置定向反光材料，可通过在玻璃表面粘贴反光膜的方式实现，也可以通过优化的蒸镀膜技术，制作局部区域有定向反光材料的玻璃实现。
[0019]具体的制作方法如下：
[0020]S1：将若干整片光伏电池沿着垂直于主栅线的方向，采用等分切的方式，平均分成若干个相同尺寸的分切电池片；
[0021]S2：将若干分切电池片沿着垂直于主栅线的方向，采用二分切方式，平均分成两个再分切电池片；
[0022]S3：将若干片分切电池片通过串联方式，制作成Ⅰ型电池串；
[0023]S4：将2倍于所述Ⅰ型电池串中分切电池片的数量的再分切电池片通过串联方式，制作成Ⅱ型电池串；
[0024]S5：将两个Ⅱ型电池串并联，形成Ⅱ电池串组；
[0025]S6：将一个Ⅰ型电池串与一个Ⅱ电池串组串联，并改变串联拼接的方向，形成一个电池单元；
[0026]S7：将两个电池单元进行并排的串联，放置于电池层的上部，将另外两个电池单元进行并排的串联，放置于电池层的下部，并分别通过汇流条在上下部之间引出，每个电池单元均并联一个旁路二极管，形成完整的电池层；
[0027]S8：将定向反光材料粘贴或蒸镀于背面玻璃；
[0028]S9：依次放置正面玻璃、前封装胶膜、电池层、后封装胶膜、背面玻璃，完成层压封
装，并按照边框框和接线盒，得到光伏组件。
[0029]可选的，所述S8中，采用金属蒸镀技术在背面玻璃相应位置进行定向反光材料的蒸镀，先后在相同位置蒸镀一层5～20微米的金属铬膜，一层5～25微米的金属铝膜，一层5～15微米的二氧化硅膜。
[0030]可选的，所述整片光伏电池为常规尺寸的电池片，如216mm*216mm、210mm*210mm、156mm*156mm等尺寸大小的整片光伏电池。
[0031]可选的，所述S1中，等分切为二分切或三分切，所得到的分切电池片为二等分电池片或三等分电池片。
[0032]可选的，所述S3制作成的Ⅰ型电池串包括10片分切电池片，所述S4制作成的Ⅱ型电池串包括20片再分切电池片。
[0033]可选的，所述S1和S2中，切割时采用激光低损伤切割技术。
[0034]相较于现有技术，优点在于，本专利技术将电学优化和光学优化技术同时集成在光伏组件设计中，实现组件的高光电转换效率。第一，在本专利技术中，采用二分切电池片和四分切电池片在一块组件中有效电气排布，或者，三分切电池片和六分切电池片在一块组件中有效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高光电转换效率光伏组件，包括正面玻璃、背面玻璃、电池层，其特征在于，所述电池层包括一个或多个串联的电池单元，所述电池单元包括串联的Ⅰ电池串组和Ⅱ电池串组，其中：所述Ⅰ电池串组包括M个并联的Ⅰ型电池串，所述Ⅰ型电池串包括N个串联的分切电池片，其中M≥1，N≥2，所述分切电池片为整片光伏电池分切后的子电池；所述Ⅱ电池串组包括M的2倍个并联连接的Ⅱ型电池串，所述Ⅱ型电池串包括N的2倍个串联的再分切电池片，所述再分切电池片为所述分切电池片的二等分片。2.根据权利要求1所述的高光电转换效率光伏组件，其特征在于，所述分切电池片为整片光伏电池沿着垂直于主栅线的方向，采用等分切方式切割得到的子电池。3.根据权利要求2所述的高光电转换效率光伏组件，其特征在于，所述M＝1，N＝10。4.根据权利要求3所述的高光电转换效率光伏组件，其特征在于，所述电池层包括四个所述电池单元；每个所述电池单元中，一个Ⅰ型电池串、两个Ⅱ型电池串，三串平行排列；四个所述电池单元2X2排列，相邻的两个所述电池单元串联连接，每个所述电池单元均并联一个旁路二极管。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项权利要求所述的高光电转换效率光伏组件，其特征在于，所述分切电池片的间隙、所述再分切电池片的间隙、以及所述分切电池片与所述再分切电池片的间隙的背面玻璃上均设有定向反光材料，所述定向反光材料的反光面朝向正面玻璃。6.根据权利要求5所述的高光电转换效率光伏组件，其特征在于，所述定向反光材料为金属铬膜、铝膜和二氧化硅膜的复合材料，或者可粘贴反光膜。7.一种高光电转换效率光伏组件制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑炯，荣丹丹，邢少辉，麻超，李亚彬，史金超，于波，冯天顺，
申请(专利权)人：英利能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：