本发明专利技术基于一种改进的光伏电池组件，所述组件包括至少多个光伏电池，所述光伏电池包含具有顶表面的光活性部分、所述顶表面上的顶部集电结构以及所述光活性部分的与所述顶表面相反侧面上的相反导电基底层。还包括具有第一表面的第一导电元件，其中所述第一导电元件弯折至少一次，并且其中所述第一表面与第一光伏电池的所述顶部集电结构和/或所述顶表面以及相邻的第二光伏电池的相反导电基底层相接触；此外，其中所述第一表面的至少一部分通过胶粘剂与所述电池保持接触。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及改进的光伏(PV)电池组件，更具体地涉及使用折叠或弯折的导电元件将底部导电基底与相邻电池的顶部导电结构相连接而将多个电池互连的改进的光伏电池组件。
技术介绍
薄膜太阳能电池提供了几种优点，特别是当用于建筑集成的光伏应用，即例如作为屋顶瓦或外墙覆盖材料集成到建筑结构中的装置时。一种这样的优点是这些组成具有用于吸收入射光的高横截面积。也就是说，非常薄的光伏层能够吸收相对高百分率的入射光并将其转化成电力。例如，在许多薄膜太阳能电池装置中，光伏层可以具有约Iym至约4 μ m范围的厚度。这些薄层允许整合了这些层的装置为柔性的。光伏电池装配的常规方式是所谓的串-接片(string&tab)方法，其中使用锡或焊料涂覆的扁平线(总线)条将太阳能电池彼此相连接，并通过焊接和/或其他胶粘材料例如导电环氧树脂将其粘结。导线条带通常粘结到施加于电池表面的导电格栅上的汇流条位置。据信，导线的横截面可能受到限制，因为较厚的电线硬度过高，而薄和宽的导电遮挡过多的光。最终结果是互连电阻损失以及被条带阻挡的电池活性表面积的量可能造成光伏电池组件(且因此PV装置)的性能的显著降低。串和接片方法特别适合用于其中光伏电池是刚性的光伏应用中。该方法可能难以用于薄膜太阳能电池，因为得到的电池串联串可能易碎，并且易于发生PV条带与太阳能电池之间接触的丧失。此外，PV装置表面上的大的总线条的外观对于顾客来说可能不够美观。一种将薄膜太阳能电池互连的方式是所谓的“搭叠(shingling) ”方法，其中一个太阳能电池的底部导电表面与相邻电池的顶表面相接触。同样，这种方法可以导致在器件之间易于丧失接触的太阳能电池互连。与这种技术有关的文献包括如下专利文献:U.S.6，936，761，U.S.7，022，910，U.S.7，432，438，U.S.公开 2007/0251570, 2009/00025788 和 2009/0255565，所有专利文献在此为所有目的通过引用并入。专利技术概沭本专利技术涉及解决上面段落中描述的至少一个或多个问题的改进的光伏电池组件。据信，本专利技术与现有技术相比的一个潜在优点是，本专利技术的光伏电池组件以使得太阳能电池的水平平面不需要基本上共面来维持光伏电池之间的电学连接的方式进行构造和配置。这在由柔性太阳能电池提供的柔性之外，还在模块的灵活性方面提供了额外的自由度。额外的灵活性由优选围绕纵轴(即与最长维度平行的轴)折叠(或弯折)至少一次的导电互连元件提供。设想所述折叠(或多个折叠)可以不在导电互连元件的中心和/或沿着其纵轴的位置，只要它折叠至少一次即可。本文描述的光伏电池组件也没有阻碍光进入电池的大的总线条。缺少总线条也使PV装置与使用串和接片方式制备的常规产品相比在美学上更有吸引力。此外，使用这种方法可以通过取消常应用于使用串和接片方式制备的光伏电池组件的大的银汇流条而减少施加格栅时银导电墨的用量。设想在施加导电元件后，可以将电池串包封在聚合物层压体(laminate)中。设想的另一个优点是与胶粘剂或焊接连接相比可以对热循环和湿热处理具有提高的耐受性，所述胶粘剂或焊接连接在这些类型的环境压力下可能易于降解。因此，根据本专利技术的一个方面，设想了一种光伏电池组件，其包括至少多个光伏电池，所述电池包括至少具有顶表面的光活性部分、所述顶表面上的顶部集电结构和所述光活性部分的与所述顶表面相反的侧面上的相反导电基底层；具有第一表面的第一导电元件，其中所述第一导电元件弯折至少一次；所述第一表面与第一光伏电池的所述顶部集电结构和/或所述顶表面以及相邻的第二光伏电池的相反导电基底层相接触；此外，其中所述第一表面的至少一部分通过胶粘剂与所述电池保持接触。本专利技术可以进一步通过本文描述的特征之一或其任何组合表征，例如所述多个光伏电池还各包括前缘和后缘，其中所述导电元件与所述第一光伏电池在所述后缘处接触，并且所述导电元件与所述相邻的第二光伏电池的相反导电基底层在所述前缘处接触；所述相邻的第二光伏电池的前缘与所述第一光伏电池的后缘重叠；所述顶部集电结构包含一系列间隔开的导电材料迹线，其与所述顶表面相比具有较低的薄层电阻；顶部集电结构包含至少一条总线；所述电池外围边缘部分的至少一部分包括非导电层部分；所述非导电层部分包含通过UV辐照固化的液体电介质或非导电带；所述导电元件是导电性胶带；所述导电元件是具有压花表面的箔胶带，并且其中所述压花表面的至少10%的表面积与所述电池直接接触；所述胶粘剂是导电胶粘剂；或所述胶粘剂是非导电胶粘剂；所述至少一个弯折形成的角α在0°至90°之间；所述导电元件与所述导电基底层的重叠长度为至少2.0mm ;所述导电元件的重叠部分与所述总线的至少约10%的面积重叠；所述导电元件包括多个折叠。因此，根据本专利技术的另一方面，设想了一种制造光伏组件的方法，所述方法包括如下步骤:(a)提供至少两个太阳能电池，所述太阳能电池包括具有顶表面的光活性部分、顶部集电结构和底部导电基底，此外其中所述电池包括前缘和后缘；(b)提供至少一个导电兀件，其各具有第一表面；(C)提供至少一个末端条；(d)放置第一电池以使得与所述多个太阳能电池中第一电池的所述前缘靠近的所述导电基底的底表面接触第一末端条；(e)使用导电部件将第一末端条与所述第一电池相连接；(f)将第一导电元件绕轴折叠至少一次；(g)将所述折叠的导电元件施加到所述第一电池靠近所述后缘的顶部并精确放置，以使得所述导电元件接触所述太阳能电池的顶表面和/或所述顶部集电结构；以及(h)将第二电池置于已施加到所述第一太阳能电池上的所述折叠的导电元件上，以使得所述第二太阳能电池的导电基底的底表面接触所述折叠的导电元件，从而产生具有第一电池和末端电池的串；(i)任选地将另外的导电元件绕轴折叠至少一次，将所述另外的折叠的导电元件施加到所述末端电池靠近所述后缘的顶部并精确放置，以使得所述导电元件接触所述太阳能电池的顶表面和/或所述顶部集电结构；并将另外的电池置于已施加到所述末端太阳能电池上的所述折叠的导电元件上，以使得所述另外的太阳能电池的导电基底的底表面接触所述折叠的导电元件，以形成具有第一电池和至少一个中间电池和末端电池的串，其中前一末端电池变成中间电池；α)任选地重复步骤a) ；(k)放置第二末端条，以使其与最后一个末端太阳能电池的顶表面在总线上相接触，所述总线是所述末端太阳能电池的集电结构边缘的部分；α)使用导电部件将所述第二末端条与所述最后的电池相连接。应该认识到，上面提到的方面和实例是非限制性的，因为如本文中所示和描述，在本专利技术中还存在其他方面和实例。附图说明图1是本专利技术的一个示例性实施例的顶部透视图。图1A是图1的下面电池的俯视图，包括示例性总线。图2是图1中所示实施例的部件分解图。图3是图2中所示实施例的更详细的侧视图。图4是图1中所示实施例的更详细的侧视图。图5是图4的更详细的侧视图，示出了示例的层。图6是其中包括4电池光伏电池组件的PV装置的顶部透视图。图7A-7D是示例性的弯折导电元件的侧视图。图7E-F是两个导电元件的顶部透视图，其中一个元件的长度比宽度长，和一个元件的宽度比长度长。图8A-8B是侧视图，示出了在不同平面上的电池的实例。图9是本专利技术的一个具有末端条和交本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.07 US 61/380,4571.一种光伏电池组件，其包含: 多个光伏电池，所述光伏电池包含: 具有顶表面的光活性部分； 所述顶表面上的顶部集电结构；以及 所述光活性部分的与所述顶表面相反侧面上的相反导电基 底层； 具有第一表面的第一导电元件，其中所述第一导电元件弯折至少一次； 其中所述第一表面与第一光伏电池的所述顶部集电结构和/或所述顶表面以及相邻的第二光伏电池的相反导电基底层相接触；此外其中所述第一表面的至少一部分通过胶粘剂与所述电池保持接触。2.权利要求1的光 伏电池组件，其中所述多个光伏电池还各包括前缘和后缘，其中所述导电元件与所述第一光伏电池在所述后缘处接触，并且所述导电元件与所述相邻的第二光伏电池的相反导电基底层在所述前缘处接触，此外其中所述相邻的第二光伏电池的前缘与所述第一光伏电池的后缘重叠。3.前述权利要求任一项的光伏电池组件，其中所述顶部集电结构包含一系列间隔开的导电材料迹线，其与所述顶表面相比具有较低的薄层电阻。4.权利要求3的光伏电池组件，其中顶部集电结构包含至少一条总线。5.权利要求1-4任一项的光伏电池组件,其中所述电池的外围边缘部分的至少一部分包括非导电层部分。6.权利要求5的光伏电池组件，其中所述非导电层部分包含通过UV辐照固化的液体电介质或非导电带。7.前述权利要求任一项的光伏电池组件，其中所述导电元件是导电性胶带。8.前述权利要求任一项的光伏电池组件，其中所述导电元件是具有压花表面的箔胶带，并且其中所述压花表面的至少10 %的表面积与所述电池直接接触。9.前述权利要求任一项的光伏电池组件，其中所述胶粘剂是导电胶粘剂。10.权利要求1-8任一项的光伏电池组件，其中所述胶粘剂是非导电胶粘剂。11.前述权利要求任一项的光伏组件，其中所述至少一个弯折形成的角α在0°至90°之间。12.前述权利要求任一项的光伏组件，其中所...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·德格鲁特，M·G·朗格洛伊斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：
国别省市：
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