CN102522460A - 硅基太阳能电池片封装光伏组件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅基太阳能电池片封装光伏组件的方法，筛选功率、工作电流相同或相近的N型和P型硅基太阳能电池片；将两个以上的N型和P型硅基太阳能电池片按照P-N-P-N…或者N-P-N-P…的顺序间隔排列；将相邻的N型和P型硅基太阳能电池片正面电极栅线与正面电极栅线之间、背面电极栅线与背面电极栅线之间分别由导电体焊接连接，形成电池串；将上面形成的电池串一串或者两串以上由汇流条并联焊接连接后，进行组件封装。本发明减小了组件封装过程中电池片与电池片之间的距离，减小了组件的总体面积，提高了组件的光电转换率，可以使组件的单位面积功率提高2%以上。并且，避免了导电体的双向弯曲，焊接过程中不再造成碎片，焊接工艺更为简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅基太阳能电池片封装光伏组件的方法。
背景技术
硅基太阳能电池中涉及P型和N型半导体，P型半导体（P指positive，带正电）：由硅通过特殊工艺掺入少量的三价元素（通常为B）组成，会在半导体内部形成带正电的空穴；N型半导体（N指negative，带负电）：由硅通过特殊工艺掺入少量的五价元素组成，会在半导体内部形成带负电的自由电子。
太阳电池能量由光能转换为电能的基础是PN结的光生伏特效应。光照射到电池上产生电子一空穴对，电子一空穴对到达空间电荷区后，受内建电场的吸引，电子流入N区，空穴流入P区，结果使N区储存了过剩的电子，P区有过剩的空穴。它们在PN结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使P区带正电，N区带负电，在N区和P区之间产生电动势。
硅基太阳能电池片有P型硅基太阳能电池片和N型硅基太阳能电池片，P型硅基太阳能电池片是基于P型硅片，表面扩散磷元素形成N+层发射区的P型太阳能电池片,原理如图1所示。N型硅基太阳能电池片是基于N型硅片制造的N型太阳能电池片，表面扩散硼元素形成P+层发射区，原理如图2所示。
太阳能电池组件是由一个或者多个并联的硅基太阳能电池串封装后形成的，硅基太阳能电池串又是由一个或者多个硅基太阳能电池片串联形成的，现有的太阳能电池串均采用单一类型的电池片：如单一的P型硅基太阳能电池片或者单一的N型硅基太阳能电池片之间进行焊接电连接，这样，就需要将一个电池片的正面电极与相邻电池的背面电极相连，这样存在的问题是：（1）电池片之间必须留有间隙，通常为2毫米，这减少了组件的有效面积，降低了电池的转化效率；（2）由于焊带需要将一个电池片的正面电极和相邻电池片的背面电极连接，因此焊带需要弯折，参见图3和图4，在焊接过程中非常容易造成碎片。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种减小组件封装过程中电池片之间距离，提高光电转化率，减少焊接过程中碎片的硅基太阳能电池片封装光伏组件的方法。
为完成上述目的，本发明的技术解决方案是：一种硅基太阳能电池片封装光伏组件的方法，其包括以下步骤：
（1）筛选功率、工作电流相同的N型硅基太阳能电池片和P型硅基太阳能电池片；
（2）将两个以上筛选出的N型硅基太阳能电池片和P型硅基太阳能电池片按照P-N-P-N…或者N-P-N-P…的顺序间隔排列；将相邻的N型硅基太阳能电池片和P型硅基太阳能电池片正面电极栅线与正面电极栅线之间由导电体焊接连接，背面电极栅线与背面电极栅线之间由导电体焊接连接，实现各太阳能电池片之间的串联连接，形成电池串；
（3）将上面形成的电池串一串或者两串以上由汇流条并联焊接连接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装。
上面所述硅基太阳能电池片封装光伏组件的方法，其步骤（2）中使用的导电体都为焊带或者都为导电胶或者都为电路板焊接所使用的导电体；或者其中一个导电体为焊带，另一个导电体为导电胶；或者一个导电体为焊带，另一个导电体为电路板焊接所使用的导电体；或者一个导电体为导电胶，另一个导电体为电路板焊接所使用的导电体。
上面所述硅基太阳能电池片封装光伏组件的方法，其步骤（3）也可是：将上面形成的电池串一串或者两串以上由汇流条并联焊接连接后形成电池组，再将两组以上的电池组串联焊接连接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装。
本发明将原来单一采用N型或P型的硅基太阳能电池片封装组件的方法，改为同时采用两种类型的硅基太阳能电池片交替进行组件混合封装的方法，实现了太阳能组件的同面焊接，避免了焊带双向弯曲引起的碎片，降低了焊接的工艺复杂性。同时，电池的排布可以不留间隙，减小了组件封装过程中电池与电池之间的距离，减小了组件的总体面积，增加了组件的有效面积，提高了组件的光电转换率。通常的组件中，间隙面积约占组件面积（不含边框）的2%。因此，在采用本发明所述的技术后，可以使组件的单位面积功率提高2%以上。
附图说明
图1为P型硅基太阳能电池片工作原理示意图；
图中，虚线表示太阳光，1为正面电极，2为减反射膜，3为N型层，4为P型层，5为背电极；
图2为N型硅基太阳能电池片工作原理示意图；
图中，虚线表示太阳光，1为正面电极，2为减反射膜，3为N型层，4为P型层，5为背电极；
图3为现有的N型或者P型硅基太阳能电池片之间的正面电极栅线与正面电极栅线焊接结构示意图；
图4为现有的N型或者P型硅基太阳能电池片之间的背面电极栅线与背面电极栅线焊接结构示意图；
在图3和图4中，6为主栅，7为导电体；
图5为本发明中N型和P型硅基太阳能电池片焊接结构示意图；
图6为本发明中N型和P型硅基太阳能电池片焊接主视图；
图5和图6中，6为主栅，7为导电体，8为P型硅基太阳能电池片，9为N型硅基太阳能电池片；
图7为本发明电池组件的第一种结构示意图；
图8为本发明电池组件的第二种结构示意图；
图9为本发明电池组件的第三种结构示意图；
图10为本发明电池组件的第四种结构示意图；
图11为本发明电池组件的第五种结构示意图；
图12为本发明电池组件的第六种结构示意图；
图13为本发明电池组件的第七种结构示意图；
图14为本发明电池组件的第八种结构示意图；
图15为本发明电池组件的第九种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1，如图5、图6和图7所示，本实施例包括以下步骤：
（1）筛选功率、工作电流相同或相近的两个N型硅基太阳能电池片和一个P型硅基太阳能电池片。
（2）将N型和P型硅基太阳能电池片按照N-P-N的顺序间隔排列；将相邻的N型硅基太阳能电池片和P型硅基太阳能电池片正面电极栅线与正面电极栅线之间由导电体焊接连接，背面电极栅线与背面电极栅线之间由导电体焊接连接，实现各太阳能电池片之间的串联连接，形成电池串；
（3）将上面形成的电池串一串用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装，形成电池组件。
本实施例中的导电体可以都是焊带；也可都是导电胶；或者都是电路板焊接所使用的导电体；或者其中一个导电体为焊带，另一个导电体为导电胶；或者其中一个导电体为焊带，另一个导电体为电路板焊接所使用的导电体；或者其中一个导电体为导电胶，另一个导电体为电路板焊接所使用的导电体。
本实施例中的N型硅基太阳能电池片也可是三个以上，P型硅基太阳能电池片也可是两个以上，按照N-P-N-P…N的顺序排列。
如图8所示，其是将实施例1中的2串以上的步骤（2）中形成的电池串由汇流条并联焊接连接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装，形成电池组件。
如图9所示，其是将实施例1中的一串步骤（2）中形成的电池串或者2串以上步骤（2）中形成的电池串由汇流条并联焊接连接后形成电池组，再将两组以上的电池组串联焊接连接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装，形成电池组件。
实施例2：如图5、图6和图10所示，本实施例包括以下步骤：
（1）筛选功率、工作电流相同或相近的两个P型硅基太阳能电池片和一个N型硅基太阳能电池片。
（2）将P型和N型硅基太阳能电池片按照P-N-P的顺序间隔排列；将相邻的P型硅基太阳能电池片和N型硅基太阳能电池片正面电极栅线与正面电极栅线之间由导电体焊接连接，背面电极栅线与背面电极栅线之间由导电体焊接连接，实现各太阳能电池片之间的串联连接，形成电池串；
（3）将上面形成的电池串一串用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装，形成电池组件。
本实施例中的导电体可以都是焊带；也可都是导电胶；或者都是电路板焊接所使用的导电体；或者其中一个导电体为焊带，另一个导电体为导电胶；或者其中一个导电体为焊带，另一个导电体为电路板焊接所使用的导电体；或者其中一个导电体为导电胶，另一个导电体为电路板焊接所使用的导电体。
本实施例中的P型硅基太阳能电池片也可是三个以上，N型硅基太阳能电池片也可是两个以上，按照P-N-P-N…P的顺序排列。
如图11所示，其是将实施例2中的2串以上的步骤（2）中形成的电池串由汇流条并联焊接连接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装，形成电池组件。
如图12所示，其是将实施例2中的一串步骤（2）中形成的电池串或者2串以上步骤（2）中形成的电池串由汇流条并联焊接连接后形成电池组，再将两组以上的电池组串联焊接连接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装，形成电池组件。
实施例3：如图5、图6和图13所示，本实施例包括以下步骤：
（1）筛选功率、工作电流相同或相近的一个或者以上P型硅基太阳能电池片和一个或者以上N型硅基太阳能电池片。
（2）将P型和N型硅基太阳能电池片按照P-N…N的顺序间隔排列；将P型硅基太阳能电池片和N型硅基太阳能电池片正面电极栅线与正面电极栅线之间由导电体焊接连接，背面电极栅线与背面电极栅线之间由导电体焊接连接，实现各太阳能电池片之间的串联连接，形成电池串；
（3）将上面形成的电池串一串用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装，形成电池组件。
本实施例中的导电体可以都是焊带；也可都是导电胶；或者都是电路板焊接所使用的导电体；或者其中一个导电体为焊带，另一个导电体为导电胶；或者其中一个导电体为焊带，另一个导电体为电路板焊接所使用的导电体；或者其中一个导电体为导电胶，另一个导电体为电路板焊接所使用的导电体。
如图14所示，其是将实施例3中的2串以上的步骤（2）中形成的电池串由汇流条并联焊接连接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装，形成电池组件。
如图15所示，其是将实施例3中的一串步骤（2）中形成的电池串或者2串以上步骤（2）中形成的电池串由汇流条并联焊接连接后形成电池组，再将两组以上的电池组串联焊接连接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装，形成电池组件。
Claims (3)
1.一种硅基太阳能电池片封装光伏组件的方法，其特征在于：其包括以下步骤，
（1）筛选功率、工作电流相同或相近的N型硅基太阳能电池片和P型硅基太阳能电池片；
（2）将两个以上筛选出的N型硅基太阳能电池片和P型硅基太阳能电池片按照P-N-P-N…或者N-P-N-P…的顺序间隔排列；将相邻的N型硅基太阳能电池片和P型硅基太阳能电池片正面电极栅线与正面电极栅线之间由导电体焊接连接，背面电极栅线与背面电极栅线之间由导电体焊接连接，形成电池串；
（3）将上面形成的一串或者两串以上电池串由汇流条并联焊接连接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装。
2.根据权利要求1所述的硅基太阳能电池片封装光伏组件的方法，其特征在于：所述步骤（2）中使用的导电体都为焊带或者都为导电胶或者都为电路板焊接所使用的导电体；或者其中一个导电体为焊带，另一个导电体为导电胶；或者一个导电体为焊带，另一个导电体为电路板焊接所使用的导电体；或者一个导电体为导电胶，另一个导电体为电路板焊接所使用的导电体。
3.根据权利要求1或者2所述的硅基太阳能电池片封装光伏组件的方法，其特征在于：所述步骤（3）是：将上面形成的电池串一串或者两串以上由汇流条并联焊接连接后形成电池组，再将两组以上的电池组串联焊接连接后，再用EVA、玻璃、背板、框架、接线盒、硅胶进行组件封装。
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