太阳能电池单元及太阳能电池模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种太阳能电池单元及太阳能电池模块，其中所述的太阳能电池单元包含电池片及位于所述的电池片的一侧的第一层，其中所述的第一层包含第一胶膜层及位于所述的第一胶膜层的一侧的基板。根据本实用新型专利技术的太阳能电池单元中的电池片相较于习知电池片经封装成太阳能电池模块后可具有较少的隐裂。封装成太阳能电池模块后可具有较少的隐裂。封装成太阳能电池模块后可具有较少的隐裂。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池单元及太阳能电池模块
[0001]本申请是申请日为2020年12月28日、申请号为202023224114.4、技术名称为“太阳能电池单元及太阳能电池模块”的技术专利申请的分案申请。


[0002]本技术系关于一种太阳能电池单元，其包含电池片及位于所述的电池片的一侧的第一层，其中所述的第一层包含第一胶膜层及位于所述的第一胶膜层的一侧的基板。根据本技术的太阳能电池单元可防电池片隐裂，从而降低太阳能电池模块内部的电池片发生隐裂的机率，藉以减缓太阳能电池模块发电效率的衰退及延长其发电寿命。

技术介绍

[0003]太阳能电池片将太阳光透过光生伏打效应转换成电能，主要包含PN接面。
[0004]常见的太阳能电池片材料包含但不限于晶体硅及非晶体硅、CdTe、CdAs、CuInSe、CuInGaSe、染料敏化及高分子薄膜等材料，其中基于晶体硅(包括单晶硅及多晶硅)的太阳能电池的发展最为成熟。
[0005]晶体硅太阳能电池中电池片的生产流程主要包括硅料提纯、拉晶或铸锭、切片、清洗粗糙化、扩散形成PN接面、二次清洗、制备抗反射膜、印刷电极及烧结。
[0006]由于成本的考虑，在上述切片步骤中有将单晶硅棒或多晶硅锭越切越薄的趋势。此外，在硅芯片制作成电池片的过程中，硅芯片需受高温、蚀刻、镀膜等处理，因此其内部易残留热应力或机械应力。电池片的厚度变薄及内部应力残留使其在后续制程中容易产生不易以肉眼观察到细微破裂，亦即隐裂。除了上述因素，硅芯片本身的晶体缺陷也是导致隐裂的主要因素之一。
[0007]此外，单一太阳能电池片因工作电压低，无法直接作为电源；因此，需将多个太阳能电池片以串、并联的方式连接并封装才能获得可作为独立电源的太阳能电池模块。
[0008]制备太阳能电池模块的制程主要包括铺置可透光的前盖板、铺置第一层可透光的封装胶膜、串联数个单一太阳能电池片、焊接成串行、定位串行及焊接串行、铺置第二层封装胶膜、铺置背板、层压、裁边、封边装框及安装接线盒等步骤。在上述步骤中所使用的串焊机、层压机及装框机直接对太阳能电池片施加作用力；因此，若加工参数设置不当(例如但不限于焊接温度过高、焊带硬度太高、串焊机探针下压机械作用力过大)，电池片将因厚度变薄及内部残留的应力等原因，较难抵抗外加的应力而造成隐裂。
[0009]具体而言，例如但不限于在串焊步骤中对电池片的局部位置加热焊接，造成所述的位置与周围之间的温度差及膨胀程度不同，所述的差异在同一个平面内互相拉扯造成面内应力。变薄的电池片承受面内应力的能力差、容易因焊接所造成的温度差造成隐裂，所造成的隐裂主要发生在主栅线(busbar)附近，尤其头尾，因为所述的位置具有应力集中效应。此外，若焊接温度过高或时间过长将造成过焊，使主栅线下与其周围发生隐裂及电池片正面的细栅线(finger)断开。
[0010]隐裂的影响可大可小，重点在于裂纹的形状。根据电池片隐裂的形状，可分树状裂
纹、综合型裂纹、斜裂纹、平行于主栅线、垂直于栅线和贯穿整个电池片的裂纹，其中平行于主栅线的裂纹最容易对细栅线造成影响。若细栅线断裂将无法将收集到的电流输送至主栅线，导致电池片部分甚至全部失效、大幅度降低电池片的效率。
[0011]因此，
中期望一种可以防止电池片隐裂的太阳能电池单元及薄型化、轻量化及无框化的太阳能模块，从而增加太阳能模块的可应用性。
中亦期望一种可以减少面内应力，例如但不限于减少使用焊接，的太阳能模块。

技术实现思路

[0012]本技术的目的在于提供一种可防电池片隐裂的太阳能电池单元，其额外将太阳能电池片与防隐裂薄膜层结合，以提升电池片对机械应力性与热应力的抗性，从而降低太阳能电池模块内部电池片发生隐裂的机率，藉以减缓太阳能电池模块发电效率的衰退及延长其发电寿命。
[0013]本技术涉及提供一种制造上述太阳能电池单元的方法。
[0014]本技术的又一个目的在于提供一种包含上述太阳能电池单元的太阳能电池模块，其中焊带与电极线间的接合，部分或全部以非焊接方式，例如但不限于加热接合或以黏着剂接合的方式取代。
[0015]本案实施例的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本案实施例的实施而阐释。
附图说明
[0016]下文将简要地说明为了描述本申请实施例或现有技术所必要的附图。附图仅只是本申请中的部分实施例。对本技术所属
中具有通常知识者而言，在不需要过度实验的前提下，依然可以根据这些附图中所例示的结构来获得其他实施例。
[0017]图1：根据本技术的太阳能电池单元，其包含第一防隐裂胶膜层及防隐裂基板。
[0018]图2：如图1的太阳能电池单元，其中所涉第一胶膜层包覆焊带。
[0019]图3：如图1的太阳能电池单元，其进一步包含第二胶膜层。
[0020]图4：如图3的太阳能电池单元，其中所涉的胶膜层包覆焊带。
[0021]图5：如图3的太阳能电池单元，其中所涉的第二胶膜层以光学薄膜覆盖。
[0022]图6：先前技术中焊带与电池片直接透过焊接接合。
[0023]图7：根据本技术电池单元的制备方法的一具体态样，其中焊带先与电池片上的电极线对齐，再将防隐裂薄膜层与所述的电池片接合，其中经对齐的所述的焊带及所述的电极线因所述的防隐裂薄膜层与所述的电池片接合而接合。
[0024]图8：根据本技术电池单元的制备方法的另一具体态样，其中依据电池片上电极线的尺寸及间距，焊带先与防隐裂薄膜层对齐，再将与所述的电池片与所述的防隐裂薄膜层接合，其中所述的焊带及所述的电极线因所述的防隐裂薄膜层与所述的电池片接合而接合。
[0025]图9：根据本技术电池单元的制备方法的又一具体态样，其中防隐裂薄膜层与电池片先接合，其中所述的防隐裂薄膜层上具有复数个开孔，所述的复数个开孔的位置经
配置与所述的电池片上的电极线位置重合以便自所述的开孔处将焊带与所述的电极线接合。
[0026]图10：包含先前技术太阳能电池片的电池片串。
[0027]图11：包含图10电池片串的太阳能电池模块。
[0028]图12：包含本技术的图2太阳能电池单元的电池片串。
[0029]图13：包含本技术的图4太阳能电池单元的电池片串。
[0030]图14：包含图12太阳能电池片串的太阳能电池模块。
[0031]图15：包含图13太阳能电池片串的太阳能电池模块。
[0032]图16：根据先前技术的太阳能电池片受冲击测试前及后的EL图像，其中左图为受冲击测试之前的EL图像及右图为受冲击测试之后的EL图像。
[0033]图17：根据本技术的太阳能电池单元受冲击测试前及后的EL图像，其中左图为受冲击测试之前的EL图像及右图为受冲击测试之后的EL图像。
[0034]图18：根据本技术的另一太阳能电池单元受冲击测试前及后的EL图像，其中左本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池单元，其特征是包含电池片及位于所述的电池片的一侧的第一层，其中所述的第一层包含第一胶膜层及位于所述的第一胶膜层的一侧的基板。2.根据权利要求1所述的太阳能电池单元，其中所述的第一胶膜层包覆焊带。3.根据权利要求2所述的太阳能电池单元，其中所述的焊带与所述的基板接触。4.根据权利要求1至3中任一所述的太阳能电池单元，其中所述的基板的材料与所述的第一胶膜层的材料不同。5.根据权利要求1至3中任一所述的太阳能电池单元，其中所述的基板的与所述的第一胶膜层接触的表面具有凹凸微结构。6.根据权利要求1至3中任一所述的太阳能电池单元，其特征是...

【专利技术属性】
技术研发人员：林于庭，林彦志，陈令佳，
申请(专利权)人：中科南方控股有限公司，
类型：新型
国别省市：