CN104900734B - 太阳能电池组件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能电池组件及其制备方法。太阳能电池组件包括至少两个相互串联连接的电池组，每个电池组包括至少两个相互并联连接的电池片串列，每个电池片串列包括至少两个相互串联连接的电池片单元，电池片单元包括用于吸收光辐射的正面，正面设有用于汇集电流的主栅，电池片单元由太阳能电池片沿主栅的长度方向切割而成。上述太阳能电池组件的电池片单元由太阳能电池片沿主栅的长度方向切割而成，而非传统的垂直于主栅的长度方向，因而保证了主栅的完整性。整个太阳能电池组件在进行串并联连接时，大大减少了太阳能电池组件的漏电现象，有利于应用。此外，还公开了一种太阳能电池组件的制备方法。

Description

太阳能电池组件及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种太阳能电池组件及其制备方法。
背景技术
太阳能作为一种新兴能源，与传统的化石燃料相比，具有取之不尽用之不竭、清洁环保等各方面的优势。目前主要的一种太阳能利用方式是通过太阳能电池组件将接收的光能转化为电能输出，传统的太阳能电池组件是由若干太阳能电池片(或称光伏电池)串联后进行封装并按方阵排列形成的大面积电池组件。其中，太阳能电池片吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏特效应”，在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，从而将光能转换成电能。但是，这种采用全部太阳能电池片串联方式的太阳能电池组件的电流密度不均匀，功率损耗大。
为此，可以将太阳能电池片切割成半片或相同面积的电池片单元来降低电流，从而降低太阳能电池组件的损耗。传统的太阳能电池组件是将太阳能电池片沿垂直于主栅的方向切割，位于一个太阳能电池片上的一条主栅随之被切割成若干条主栅，切割之后的电池片单元进行串并联组装成太阳能电池组件。因此，主栅必然位于按照上述切割方式得到的传统的太阳能电池组件的电池片单元的某一边缘位置。然而，由于主栅用于汇集电流，其是电流的通道，因此，传统的太阳能电池组件容易出现漏电问题，不利于应用。
发明内容
基于此，有必要针对传统的太阳能电池组件容易出现漏电的问题，提供一种不容易漏电的太阳能电池组件。
一种太阳能电池组件，包括至少两个相互串联连接的电池组，每个所述电池组包括至少两个相互并联连接的电池片串列，每个所述电池片串列包括至少两个相互串联连接的电池片单元，所述电池片单元包括用于吸收光辐射的正面，所述正面设有用于汇集电流的主栅，所述电池片单元由太阳能电池片沿主栅的长度方向切割而成。
上述太阳能电池组件的电池片单元由太阳能电池片沿主栅的长度方向切割而成，而非传统的垂直于主栅的长度方向，因而保证了主栅的完整性。整个太阳能电池组件在进行串并联连接时，大大减少了太阳能电池组件的漏电现象，有利于应用。
此外，电池片边缘需要有断栅或其他设计，确保边缘没有尖端放电，提高了组件的稳定性。将电池片切割成电池片单元之后，能够减少通过电池片单元的电流，从而减少了太阳能电池组件的功率损耗，整个太阳能电池组件的功率提升了1％～3％。本申请的太阳能电池组件的安装方式和现有半片设计不同，现有设计都是在太阳能电池组件中部，而本申请完全和过去的设计兼容，便于系统施工。
在其中一个实施例中，所述电池片单元采用连接件进行连接，所述连接件沿所述电池片单元的长度方向设置。
在其中一个实施例中，所述连接件为焊带或导电薄膜。
在其中一个实施例中，所述电池片单元由所述太阳能电池片进行二等分切割而成。
在其中一个实施例中，包括五个相互串联连接的电池组，每个所述电池组包括两个相互并联连接的电池片串列，每个所述电池片串列包括十二个相互串联连接的所述电池片单元。
在其中一个实施例中，包括六个相互串联连接的电池组，每个所述电池组包括两个相互并联连接的电池片串列，每个所述电池片串列包括十个相互串联连接的所述电池片单元。
在其中一个实施例中，包括六个相互串联连接的电池组，每个所述电池组包括两个相互并联连接的电池片串列，每个所述电池片串列包括十二个相互串联连接的所述电池片单元。
在其中一个实施例中，包括八个相互串联连接的电池组，每个所述电池组包括两个相互并联连接的电池片串列，每个所述电池片串列包括十二个相互串联连接的所述电池片单元。
此外，还提供一种太阳能电池组件的制备方法，包括如下步骤：
将至少两个太阳能电池片进行焊接，得到串联连接的太阳能电池列；
将所述太阳能电池列的每个所述太阳能电池片沿主栅的长度方向进行切割，得到串联连接的电池片串列；
将至少两个所述电池片串列进行并联连接，得到电池组；
将至少两个所述电池组进行串联连接，得到太阳能电池组件。
上述太阳能电池组件的制备方法是将太阳能电池片先进行串联焊接之后再进行切割，切割之后得到串联连接的电池片串联，随后再进行并联连接得到电池组。大大提高了生产效率，同时还降低了生产设备投入。
在其中一个实施例中，将所述太阳能电池列的每个所述太阳能电池片沿主栅的长度方向进行切割的操作为：采用激光将所述太阳能电池列的每个所述太阳能电池片沿主栅的长度方向切割成两个面积相同的电池片单元。
附图说明
图1为一实施方式的太阳能电池组件的制备方法的流程图；
图2为实施例1的太阳能电池组件的正面示意图；
图3为实施例1的太阳能电池组件的电路示意图；
图4为实施例2的太阳能电池组件的正面示意图；
图5为实施例2的太阳能电池组件的电路示意图；
图6为实施例3的太阳能电池组件的正面示意图；
图7为实施例3的太阳能电池组件的电路示意图；
图8为实施例4的太阳能电池组件的正面示意图；
图9为实施例4的太阳能电池组件的电路示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
传统的太阳能电池组件是将太阳能电池片沿垂直于主栅的方向切割，切割之后的电池片单元进行串并联组装成太阳能电池组件，由于主栅必然位于按照上述切割方式得到的传统的太阳能电池组件的电池片单元的某一边缘位置，因此，传统的太阳能电池组件容易出现漏电问题，不利于应用。
为此，本发明提出一种太阳能电池组件，其包括至少两个相互串联连接的电池组，每个电池组包括至少两个相互并联连接的电池片串列，每个电池片串列包括至少两个相互串联连接的电池片单元，电池片单元包括用于吸收光辐射的正面，正面设有用于汇集电流的主栅，电池片单元由太阳能电池片沿主栅的长度方向切割而成。本发明的太阳能电池组件的电池片单元由太阳能电池片沿主栅的长度方向切割而成，而非传统的垂直于主栅的长度方向，因而保证了主栅的完整性。整个太阳能电池组件在进行串并联连接时，大大减少了太阳能电池组件的漏电现象，有利于应用。
电池片单元采用连接件进行连接，连接件沿电池片单元的长度方向设置。由于电池片单元由太阳能电池片沿主栅的长度方向切割而成，切割之后的电池片单元的长度方向与主栅的长度方向平行，因此，连接件同样也沿主栅的长度方向设置。
连接件可以为焊带或导电薄膜。焊带或导电薄膜可以为条形，其长度方向平行于电池片单元的长度方向。还可以在焊带或导电薄膜上设置镂空部，能够减小面积，从而节约成本。焊带或导电薄膜还可以由至少两个导电单元拼接而成，这些导电单元之间可以采用直接焊接或者采用导电薄膜、导电膏、导电胶或导电胶带等可以起到导电作用且具有一定粘度的材料进行连接。焊带可以为柔性材料，例如可以采用铜片作为焊带。
在一个较优的实施例中，电池片单元由太阳能电池片进行二等分切割而成。即将太阳能电池片均匀分成两个面积相同的电池片单元。若干个面积相同的电池片单元进行串并联连接，排列整齐且紧密，使得电池片单元的效率一致性、匹配性更佳，从而也可提高整个太阳能电池组件的工作效率。
在一个较优的实施例中，同一电池片串列中相邻两个电池片单元交叠串联连接。形成的电池片串列中电池片排列紧密，不发电面积少。此外，相邻的电池片单元之间交叠连接，接触导电的面积较大，降低了电阻损失。
一实施方式的太阳能电池组件的制备方法，包括如下步骤：
S10、将至少两个太阳能电池片进行焊接，得到串联连接的太阳能电池列。
S20、将步骤S10中的太阳能电池列的每个太阳能电池片沿主栅的长度方向进行切割，得到串联连接的电池片串列。
将太阳能电池列的每个太阳能电池片沿主栅的长度方向进行切割的操作为：采用激光将太阳能电池列的每个太阳能电池片沿主栅的长度方向切割成两个面积相同的电池片单元。太阳能电池片采用断开设计，即多条主栅线之间留有一定的间隙，目的是在激光切割时不会切割到主栅线。
将太阳能电池片焊接完成之后采用激光划片，提高了生产效率，降低了生产设备投入。
S30、将步骤S20中的至少两个电池片串列进行并联连接，得到电池组。
S40、将步骤S30中的至少两个电池组进行串联连接，得到太阳能电池组件。
上述太阳能电池组件的制备方法是将太阳能电池片先进行串联焊接之后再进行切割，切割之后得到串联连接的电池片串联，随后再进行并联连接得到电池组。大大提高了生产效率，同时还降低了生产设备投入。
下面结合实施例及附图对本申请作进一步详细的说明：
实施例1
参照图2，本实施例的太阳能电池组件100包括五个相互串联连接的电池组110。每个电池组110为一排，五个电池组110共排成五排。每个电池组110包括两个相互并联连接的电池片串列120。每个电池片串列120为一排。每个电池片串列120包括十二个相互串联连接的电池片单元130。本实施例的电池片单元130由太阳能电池片沿主栅的长度方向进行二等分切割而成。
此外，参照图3，由于太阳能电池片具有热斑特性，即在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳能电池片，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池片所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，则会影响到一串太阳能电池片的效率，从而导致整个太阳能电池组件的效率较低。因此，本实施例中，每一个电池组110分别并联一个二极管140，整个太阳能电池组件100共并联五个二极管140。这样，每一个电池组110中的两个电池串列120均并联有二极管140，当某一个电池串列120出现电流低的热斑现象时，电流可从二极管140中经过，以避免能量损失。
本实施例的太阳能电池组件的电池片单元由太阳能电池片沿主栅的长度方向切割而成，而非传统的垂直于主栅的长度方向，因而保证了主栅的完整性。整个太阳能电池组件在进行串并联连接时，大大减少了太阳能电池组件的漏电现象，有利于应用。
实施例2
参照图4，本实施例的太阳能电池组件200包括六个相互串联连接的电池组210。每个电池组210为一排，六个电池组210共排成六排。每个电池组210包括两个相互并联连接的电池片串列220。每个电池片串列220为一排。每个电池片串列220包括十个相互串联连接的电池片单元230。本实施例的电池片单元230由太阳能电池片沿主栅的长度方向进行二等分切割而成。
此外，参照图5，由于太阳能电池片具有热斑特性，即在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳能电池片，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池片所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，则会影响到一串太阳能电池片的效率，从而导致整个太阳能电池组件的效率较低。因此，本实施例中，每两个电池组210分别并联一个二极管240。这样，每两个电池组210中的四个电池串列220均并联有二极管240，整个太阳能电池组件200共并联三个二极管240，当某一个电池串列220出现电流低的热斑现象时，电流可从二极管240中经过，以避免能量损失
本实施例的太阳能电池组件的电池片单元由太阳能电池片沿主栅的长度方向切割而成，而非传统的垂直于主栅的长度方向，因而保证了主栅的完整性。整个太阳能电池组件在进行串并联连接时，大大减少了太阳能电池组件的漏电现象，有利于应用。
实施例3
参照图6，本实施例的太阳能电池组件300包括六个相互串联连接的电池组310。每个电池组310为一排，六个电池组310共排成六排。每个电池组310包括两个相互并联连接的电池片串列320。每个电池片串列320为一排。每个电池片串列320包括十二个相互串联连接的电池片单元330。本实施例的电池片单元330由太阳能电池片沿主栅的长度方向进行二等分切割而成。
此外，参照图7，由于太阳能电池片具有热斑特性，即在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳能电池片，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池片所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，则会影响到一串太阳能电池片的效率，从而导致整个太阳能电池组件的效率较低。因此，本实施例中，每两个电池组310分别并联一个二极管340。这样，每两个电池组310中的四个电池串列320均并联有二极管340，整个太阳能电池组件300共并联三个二极管340，当某一个电池串列320出现电流低的热斑现象时，电流可从二极管340中经过，以避免能量损失。
本实施例的太阳能电池组件的电池片单元由太阳能电池片沿主栅的长度方向切割而成，而非传统的垂直于主栅的长度方向，因而保证了主栅的完整性。整个太阳能电池组件在进行串并联连接时，大大减少了太阳能电池组件的漏电现象，有利于应用。
实施例4
参照图8，本实施例的太阳能电池组件400包括八个相互串联连接的电池组410。每个电池组410为一排，八个电池组410共排成八排。每个电池组410包括两个相互并联连接的电池片串列420。每个电池片串列420为一排。每个电池片串列420包括十二个相互串联连接的电池片单元430。本实施例的电池片单元430由太阳能电池片沿主栅的长度方向进行二等分切割而成。
此外，参照图9，由于太阳能电池片具有热斑特性，即在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳能电池片，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池片所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，则会影响到一串太阳能电池片的效率，从而导致整个太阳能电池组件的效率较低。因此，本实施例中，每两个电池组410分别并联一个二极管440。这样，每两个电池组410中的四个电池串列420均并联有二极管440，整个太阳能电池组件400共并联四个二极管440，当某一个电池串列420出现电流低的热斑现象时，电流可从与其并联的二极管440中经过，以避免能量损失。
本实施例的太阳能电池组件的电池片单元由太阳能电池片沿主栅的长度方向切割而成，而非传统的垂直于主栅的长度方向，因而保证了主栅的完整性。整个太阳能电池组件在进行串并联连接时，大大减少了太阳能电池组件的漏电现象，有利于应用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括至少两个相互串联连接的电池组，每个所述电池组包括至少两个相互并联连接的电池片串列，每个所述电池片串列包括至少两个相互串联连接的电池片单元，所述电池片单元包括用于吸收光辐射的正面，所述正面设有用于汇集电流的主栅，所述电池片单元由太阳能电池片沿主栅的长度方向切割而成；
所述电池片单元采用连接件进行连接，所述连接件沿所述电池片单元的长度方向设置。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述连接件为焊带或导电薄膜。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池片单元由所述太阳能电池片进行二等分切割而成。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池组件，其特征在于，包括五个相互串联连接的电池组，每个所述电池组包括两个相互并联连接的电池片串列，每个所述电池片串列包括十二个相互串联连接的所述电池片单元。
5.根据权利要求3所述的太阳能电池组件，其特征在于，包括六个相互串联连接的电池组，每个所述电池组包括两个相互并联连接的电池片串列，每个所述电池片串列包括十个相互串联连接的所述电池片单元。
6.根据权利要求3所述的太阳能电池组件，其特征在于，包括六个相互串联连接的电池组，每个所述电池组包括两个相互并联连接的电池片串列，每个所述电池片串列包括十二个相互串联连接的所述电池片单元。
7.根据权利要求3所述的太阳能电池组件，其特征在于，包括八个相互串联连接的电池组，每个所述电池组包括两个相互并联连接的电池片串列，每个所述电池片串列包括十二个相互串联连接的所述电池片单元。
8.一种太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将至少两个太阳能电池片进行焊接，得到串联连接的太阳能电池列；
将所述太阳能电池列的每个所述太阳能电池片沿主栅的长度方向进行切割，得到串联连接的电池片串列；
将至少两个所述电池片串列进行并联连接，得到电池组；
将至少两个所述电池组进行串联连接，得到太阳能电池组件。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，将所述太阳能电池列的每个所述太阳能电池片沿主栅的长度方向进行切割的操作为：采用激光将所述太阳能电池列的每个所述太阳能电池片沿主栅的长度方向切割成两个面积相同的电池片单元。
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