CN103500773A - 一种新型高效的背接触式太阳能发电组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及能量转换装置，提供了一种新型高效的背接触式太阳能发电组件及其制造方法，背接触式太阳能发电组件包括电池组件，电池组件包括依次层叠设置的玻璃、第一EVA层、电池串、第二EVA层以及TPT层，电池组件外还设有边框以及接线盒，且边框与TPT层接触，电池串由多个电池片通过汇流带进行串接形成，电池片的上下表面通过层压有导线网。借此，本发明能提高太阳能电池的受光面积、转换效率及输出功率，并且制造工艺简单、结构简单，可以提高制造效率和降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及能量转换装置，尤其涉及一种新型高效的背接触式太阳能发电组件及其制造方法。
背景技术
近年来，全球新能源行业发展迅速，特别是太阳能光伏行业的发展更是一日千里，呈爆发式增长，我国光伏制造业前十年间以至少30%以上的速度在增长。但自2011年以来由于欧洲经济危机和美国双反法案的影响，对我国光伏组件制造业非常大的影响。市场形势迫使我国光伏制造业不得不寻求新的技术升级，开发更加实用、安装更加快捷、经济价值更高的新产品。
传统太阳能电池的结构有以下几个部分构成：正面电极、 N型硅片、PN结、P型硅片、背面电场以及背面电极。其中正面电极作为太阳能电池片的负极通过丝网印刷技术将银浆印刷于太阳能电池片的表面，整个电极又分为主栅线和副栅线，整个栅线面积占太阳能电池片面积的6%-8%，背面电极为两条宽2200μm的银铝浆栅线，整个栅线的制造成本占太阳能电池制造成本的30%以上。传统组件的制造流程包括：组件设计；手动电池片功率颜色外观分选；电池片切片；手动电池片单焊；手动电池串串焊；手动电池串叠层；电池板层压；电池板安装接线盒；组件清洗；组件包装入库。传统太阳能电池由于制造设备与制造工艺的限制及测试设备的准确度等原因的限制，其转换效率在14.5-15.5%左右。传统太阳能电池主要具有以下缺点：1、传统组件综合转换效率低；2、传统组件制造工艺复杂；3、单片组件输出功率范围小；4、组件核心部件太阳能电池片的制造工艺复杂成本高；5、组件制造过程中虚焊严重，加大串联电阻，影响功率输出；6、正面电极影响光吸收，影响综合转换效率。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种新型高效的背接触式太阳能发电组件及其制造方法，其提高太阳能电池的受光面积、转换效率及输出功率，并且制造工艺简单、结构简单，可以提高制造效率和降低生产成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种新型高效的背接触式太阳能发电组件的制造方法，包括：
通过电池片分选、电池片切片形成符合电压要求的电池片；
将镀锡铜线或镀银铜线制成导线网，所述导线网包括从上而下依次叠置的导线部分、连接部分、保护部分、汇流部分；
将与所述电池片尺寸相配合的两个导线网分别层压于所述电池片的上下表面，并放入烘箱中进行烘烤，；
将多个电池片通过汇流带进行串接形成电池串；
将电池串、玻璃、第一EVA层、第二EVA层以及TPT层按照预设的层次进行叠层；
将叠层后的电池串、玻璃、第一EVA层、第二EVA层以及TPT层进行层压形成电池组件；
给所述电池组件安装边框以及接线盒。
根据本发明的新型高效的背接触式太阳能发电组件制造方法，给所述电池组件安装边框以及接线盒的步骤之后还包括：
对所述电池组件进行残留物清洗以及包装入库。
根据本发明的新型高效的背接触式太阳能发电组件制造方法，将镀锡铜线或镀银铜线制成导线网的步骤中：
所述导线部分、连接部分以及汇流部分均为与所述电池片周长适配的闭合线圈，所述保护部分呈网格状，且保护部分的边缘与导线部分、连接部分以及汇流部分重合；所述镀锡铜线或镀银铜线的线径为110μm。
根据本发明的新型高效的背接触式太阳能发电组件制造方法，将与所述电池片尺寸相配合的导线网层压于所述电池片的上下表面，并放入烘箱中进行烘烤的步骤中：
烘烤的温度为180℃，时间为10分钟。
根据本发明的新型高效的背接触式太阳能发电组件制造方法，将电池串、玻璃、第一EVA层、第二EVA层以及TPT层按照预设的层次进行叠层的步骤中，
叠层温度为330℃至360℃。
根据本发明的新型高效的背接触式太阳能发电组件制造方法，将叠层后的电池串、玻璃、第一EVA层、第二EVA层以及TPT层进行层压形成电池组件的步骤中，
层压时间为12分钟，层压温度为140℃，层压压力为-0.06MPA。
根据本发明的新型高效的背接触式太阳能发电组件制造方法，将电池串、玻璃、第一EVA层、第二EVA层以及TPT层按照预设的层次进行叠层的步骤中，所述TPT层的厚度为0.37mm。
本发明相应提供一种新型高效的背接触式太阳能发电组件，包括电池组件，所述电池组件包括依次层叠设置的玻璃、第一EVA层、电池串、第二EVA层以及TPT层，所述电池组件外还设有边框以及接线盒，且所述边框与所述TPT层接触，所述电池串由多个电池片通过汇流带进行串接形成，电池片的上下表面分别层压有由镀锡铜线或镀银铜线形成的导线网，所述导线网包括从上而下依次叠置的导线部分、连接部分、保护部分、汇流部分。
根据本发明的背接触式太阳能发电组件，所述导线部分、连接部分以及汇流部分均为与所述电池片周长适配的闭合线圈，所述保护部分呈网格状，且保护部分的边缘与导线部分、连接部分以及汇流部分重合；所述镀锡铜线或镀银铜线的线径为110μm。
根据本发明的背接触式太阳能发电组件，所述TPT层的厚度为0.37mm。
本发明采用与电池片尺寸相配合的导线网层压于电池片的上下表面，并放入烘箱中进行烘烤，从而形成了太阳能电池的正面电极和背面电极，从而取代了传统的丝网印刷形成电极的技术，正面没有主栅线，背面没有副栅线，提高电池受光面积3%以上，提高了太阳能电池的转换效率及输出功率，并且制造工艺简单，导线网结构简单可以提高制造效率和降低生产成本。
附图说明
图1是本发明一种新型高效的太阳能板的俯视透视结构图；
图2是本发明一种新型高效的背接触式太阳能发电组件的层叠结构的示意图；
图3是本发明的导线网的分解结构示意图；
图4是本发明一种太阳能组件的制造方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1~图2所示，本发明一种新型高效的背接触式太阳能发电组件100，包括电池组件，电池组件包括依次层叠设置的玻璃11、第一EVA（ethylene-vinyl acetate copolymer，乙烯-醋酸乙烯共聚物）层12、电池串13、第二EVA层14以及TPT层15，电池组件外还设有边框20以及接线盒30，且边框20与TPT（聚氟乙烯复合膜）层15接触，电池串13由多个电池片131通过汇流带132进行串接形成，电池片131的上下表面通过层压有导线网133。该TPT层的厚度优选为0.37mm，能使光吸收率提高3%以上。
如图3所示，导线网133包括从上而下依次叠置的导线部分1331、连接部分1332、保护部分1333、汇流部分1334；导线部分1331、连接部分1332以及汇流部分1334均与电池片131周长适配的闭合线圈，保护部分1333呈网格状，且保护部分1333的边缘与导线部分1331、连接部分1332以及汇流部分1334重合。导线部分1331、连接部分1332、保护部分1333、汇流部分1334均由镀锡铜线或镀银铜线形成；镀锡铜线或镀银铜线的线径优选为110μm，线径较小以提高电池的受光面积。导线网133上的汇流部分1334与汇流带132连接。常用电池片131为矩形，那么导线部分1331、连接部分1332与汇流部分1334为矩形线圈；保护部分1333呈矩形网格状，网格的形状可以是菱行、矩形等等。当然电池片131也可为圆形或其他形状，导线部分1331、连接部分1332、汇流部分1334以及保护部分1333的边缘与电池片131的形状适配即可。导线网133主要起导电的作用，相当于正面电极或背面电极，用于收集电池片131上的电压电流。
在一个电池串13中，前一电池片131的作为背面电极的导线网133的汇流部分1334通过汇流带132与下一电池片131的作为正面电极的导线网133的汇流部分1334连接，从而可以使得整个电池串13中的每一个电池片131串联，形成电流通路。
背接触式太阳能发电组件100的主要工作原理：将背接触式太阳能发电组件100通过安装孔固定，安装于承载机构上，太阳光照射与太阳能发电组件100，根据光生伏特效应，太阳能发电组件100将光子转换为光生载流子，光生载流子在电池片的两面产生电压与电流，光生电流在正负电极线的引导下通过接线盒30为负载供电或为蓄电池充电。
本发明采用与电池片131尺寸相配合的导线网133层压于电池片的上下表面，形成了太阳能电池的正面电极和背面电极，从而取代了传统的丝网印刷形成电极的技术，正面没有主栅线，背面没有副栅线，提高电池受光面积3%以上，提高了太阳能电池的转换效率及输出功率，并且制造工艺简单，导线网结构简单可以提高制造效率和降低生产成本。
如图4所示，本发明提供一种太阳能组件的制造方法，该方法包括：
步骤S401，通过电池片分选、电池片切片形成符合电压要求的电池片。实际上本步骤之前还应包括组件设计，即根据客户的要求来设计组件的功率。组件设计后再用全自动电池片分选仪来测试出适合的电池片，如果是小组件的话就要把电池片切小这样才能达到所以需要的电压。
步骤S402，将镀锡铜线或镀银铜线制成导线网，所述导线网包括从上而下依次叠置的导线部分、连接部分、保护部分、汇流部分。导线部分、连接部分以及汇流部分均为与所述电池片周长适配的闭合线圈，保护部分呈网格状，且保护部分的边缘与导线部分、连接部分以及汇流部分重合。导线部分、连接部分、保护部分、汇流部分均由镀锡铜线或镀银铜线形成；镀锡铜线或镀银铜线的线径优选为110μm，线径较小以提高电池的受光面积。
步骤S403，将与电池片尺寸相配合的导线网层压于电池片的上下表面，并放入烘箱中进行烘烤。在本步骤中，放入烘箱中烘烤的温度为180℃，时间为10分钟。
步骤S404，将多个电池片通过汇流带进行串接形成电池串。
步骤S405，将电池串、玻璃、第一EVA层、第二EVA层以及TPT层按照预设的层次进行叠层。叠层温度优选为330℃至360℃。TPT层的厚度为0.37mm。
步骤S406、将叠层后的电池串、玻璃、第一EVA层、第二EVA层以及TPT层进行层压形成电池组件。层压时间为12分钟，层压温度为140℃，层压压力为-0.06MPA。
步骤S407，给电池组件安装边框以及接线盒。安装接线盒起电性能保护的作用。
步骤S408，对电池组件进行残留物清洗以及包装入库。
本发明新型高效的背接触式太阳能发电组件的技术特点是：本发明所用太阳能电池片为特殊结构电池，使用镀锡铜导线网或镀银铜导线网作为正面和背面电极，线径110μm，正面没有主栅线，背面没有副栅线，提高电池受光面积3%以上。本发明使用全自动太阳能电池测试设备，使光伏组件内部电池片效率偏差在0.1%以内。背接触式太阳能发电组件本发明背面有功率输出接线盒，便于安装接线连接。本发明使用加厚TPT，TPT厚度0.37，使光吸收率提高3%以上。
本发明的优点如下：电池片的转换效率18.6%以上，综合转换效率16.5%以上了；产品光吸收率97%以上；输出功率范围较传统组件大，输出电压与电流较传统组件高。单片电池组件的内部电池片效率偏差小，使用寿命长。制造工艺简单，导线网结构简单可以大大提高制造效率和降低生产成本。
综上所述，本发明采用与电池片尺寸相配合的导线网层压于电池片的上下表面，并放入烘箱中进行烘烤，从而形成了太阳能电池的正面电极和背面电极，从而取代了传统的丝网印刷形成电极的技术，正面没有主栅线，背面没有副栅线，提高电池受光面积3%以上，提高了太阳能电池的转换效率及输出功率，并且制造工艺简单，导线网结构简单可以提高制造效率和降低生产成本。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种新型高效的背接触式太阳能发电组件的制造方法，其特征在于，包括：
通过电池片分选、电池片切片形成符合电压要求的电池片；
将镀锡铜线或镀银铜线制成导线网，所述导线网包括从上而下依次叠置的导线部分、连接部分、保护部分、汇流部分；
将与所述电池片尺寸相配合的两个导线网分别层压于所述电池片的上下表面，并放入烘箱中进行烘烤，；
将多个电池片通过汇流带进行串接形成电池串；
将电池串、玻璃、第一EVA层、第二EVA层以及TPT层按照预设的层次进行叠层；
将叠层后的电池串、玻璃、第一EVA层、第二EVA层以及TPT层进行层压形成电池组件；
给所述电池组件安装边框以及接线盒。
2.根据权利要求1所述的新型高效的背接触式太阳能发电组件制造方法，其特征在于，给所述电池组件安装边框以及接线盒的步骤之后还包括：对所述电池组件进行残留物清洗以及包装入库。
3.根据权利要求1所述的新型高效的背接触式太阳能发电组件制造方法，其特征在于，将镀锡铜线或镀银铜线制成导线网的步骤中：所述导线部分、连接部分以及汇流部分均为与所述电池片周长适配的闭合线圈，所述保护部分呈网格状，且保护部分的边缘与导线部分、连接部分以及汇流部分重合；所述镀锡铜线或镀银铜线的线径为110μm。
4.根据权利要求1所述的新型高效的背接触式太阳能发电组件制造方法，其特征在于，将与所述电池片尺寸相配合的导线网层压于所述电池片的上下表面，并放入烘箱中进行烘烤的步骤中：烘烤的温度为180℃，时间为10分钟。
5.根据权利要求1所述的新型高效的背接触式太阳能发电组件制造方法，其特征在于，将电池串、玻璃、第一EVA层、第二EVA层以及TPT层按照预设的层次进行叠层的步骤中，叠层温度为330℃至360℃。
6.根据权利要求1所述的新型高效的背接触式太阳能发电组件制造方法，其特征在于，将叠层后的电池串、玻璃、第一EVA层、第二EVA层以及TPT层进行层压形成电池组件的步骤中，层压时间为12分钟，层压温度为140℃，层压压力为-0.06MPA。
7.根据权利要求1所述的新型高效的背接触式太阳能发电组件制造方法，其特征在于，将电池串、玻璃、第一EVA层、第二EVA层以及TPT层按照预设的层次进行叠层的步骤中，所述TPT层的厚度为0.37mm。
8.一种新型高效的背接触式太阳能发电组件，其特征在于，包括电池组件，所述电池组件包括依次层叠设置的玻璃、第一EVA层、电池串、第二EVA层以及TPT层，所述电池组件外还设有边框以及接线盒，且所述边框与所述TPT层接触，所述电池串由多个电池片通过汇流带进行串接形成，电池片的上下表面分别层压有由镀锡铜线或镀银铜线形成的导线网，所述导线网包括从上而下依次叠置的导线部分、连接部分、保护部分、汇流部分。
9.根据权利要求8所述的背接触式太阳能发电组件，其特征在于，所述导线部分、连接部分以及汇流部分均为与所述电池片周长适配的闭合线圈，所述保护部分呈网格状，且保护部分的边缘与导线部分、连接部分以及汇流部分重合；所述镀锡铜线或镀银铜线的线径为110μm。
10.根据权利要求8所述的背接触式太阳能发电组件，其特征在于，所述TPT层的厚度为0.37mm。
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