CN105552155A - 太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能电池组件。其包括相互串联的至少两个电池组，每个电池组包括相互并联的至少两个电池片串列，每个电池片串列包括相互串联的至少两个电池切割片，相邻两个电池切割片交叠串联，太阳能电池组件还包括位于电池组内的弹性假片，弹性假片与至少两个电池片串列连接，并使至少两个电池片串列形成两个互相串联的并联结构。上述太阳能电池组件中，弹性假片可提供一定的弹性，提高太阳能电池组件的整体弹性，实现必要的弹性变形来抵抗外部或者内部的应力的形变需求，降低太阳能电池组件隐裂的风险，不容易断栅裂片。还可在同一个电池组内的电池片串列之间形成电路互联，当局部发生遮挡时，电流可以分流，降低前期整串的功率影响。
Description
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，传统的单片太阳能电池片的尺寸较大，采用这种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，可以将传统的太阳能电池片切割成若干个电池切割片，并制成高密度组件，来降低电流，从而降低太阳能电池组件的损耗。这种传统的太阳能电池组件中，由若干个电池切割片组成的电池串在电池串长度方向的弹性不足，从而使得整个太阳能电池组件弹性差，在外部载荷或者高低温疲劳冲击的情况下，存在隐裂的风险，容易断栅裂片，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断栅裂片的问题，提供一种不容易断栅裂片的太阳能电池组件。
一种太阳能电池组件，包括相互串联的至少两个电池组，每个所述电池组包括相互并联的至少两个电池片串列，每个所述电池片串列包括相互串联的至少两个电池切割片，相邻两个所述电池切割片交叠串联，其特征在于，所述太阳能电池组件还包括位于所述电池组内的弹性假片，所述弹性假片与至少两个所述电池片串列连接，并使所述至少两个电池片串列形成两个互相串联的并联结构。
上述太阳能电池组件中，弹性假片能够提供一定的弹性，有利于提高太阳能电池组件的整体弹性，能够实现必要的弹性变形来抵抗外部或者内部的内应力的形变需求，降低太阳能电池组件隐裂的风险，不容易断栅裂片，有利于应用。
此外，由于弹性假片与至少两个电池片串列连接，并使至少两个电池片串列形成两个互相串联的并联结构，因此可在同一个电池组内的电池片串列之间形成电路互联，当局部发生遮挡时，电流可以分流，可降低前期整串的功率影响。
在其中一个实施例中，所述弹性假片包括基体以及设置在所述基体的向光面上的反光层。
在其中一个实施例中，所述基体内部设置有用以连通所述基体两侧的第一镂空，所述基体的长边的边缘设置有若干个间隔排列的第二镂空，所述第二镂空自所述基体的长边的边缘向外延伸形成开口。
在其中一个实施例中，所述基体选自铜箔、铝箔、镀锡铜箔和铜铝合金箔中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述反光层选自陶瓷和二氧化硅中的任意一种。
在其中一个实施例中，所述弹性假片与位于所述弹性假片两侧的所述电池切割片交叠串联。
在其中一个实施例中，包括2个相互串联的电池组，所述电池组包括6个相互并联的电池片串列，所述电池片串列包括34个相互串联的电池切割片；
所述太阳能电池组件还包括第一弹性假片和第二弹性假片，所述第一弹性假片和所述第二弹性假片分别位于所述2个相互串联的电池组中，且所述第一弹性假片和所述第二弹性假片分别与所述电池组的6个相互并联的电池片串列连接。
在其中一个实施例中，所述太阳能电池组件还包括用以将相邻的所述电池切割片串联的连接件，所述连接件包括依次连接的第一弯折部、凹部以及第二弯折部；
所述第一弯折部、所述凹部与所述第二弯折部围成用以容纳所述电池切割片的边缘的空间；
所述第一弯折部位于所述电池切割片的正面，且与所述电池切割片的正面电极焊接，所述第二弯折部位于所述电池切割片的背面。
在其中一个实施例中，所述太阳能电池组件还包括用以汇集电流的汇流条，所述汇流条位于所述第二弯折部与所述电池切割片之间，且所述汇流条位于所述第一弯折部、所述凹部与所述第二弯折部围成的空间内部。
在其中一个实施例中，所述第一弯折部上开设有若干间隔排列的贯穿的第三镂空，所述第三镂空自所述第一弯折部的边缘向外延伸形成开口。
附图说明
图1为一实施方式的太阳能电池组件的正面示意图；
图2为一实施方式的太阳能电池组件的背面示意图；
图3为一实施方式的太阳能电池组件的电路图；
图4为一实施方式的第一弹性假片的正面示意图；
图5为一实施方式的第一弹性假片的背面示意图；
图6为另一实施方式的太阳能电池组件的电路图；
图7为一实施方式的连接件的立体示意图；
图8为一实施方式的连接件、电池切割片与汇流条的连接示意图。
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。
请参见图1～图3，一实施方式的太阳能电池组件100包括相互串联的2个电池组110。每个电池组110包括相互并联的6个电池片串列120。每个电池片串列120包括相互串联的34个电池切割片130。电池切割片130由太阳能电池片切割而成。本实施方式的电池切割片130均由太阳能电池片进行五等分切割而成。当然，在实际应用中，还可将太阳能电池片进行其他若干等分切割，亦可将太阳能电池片进行非等分切割。
本实施方式的太阳能电池组件100中，相邻两个电池切割片130交叠串联。这种交叠串联的方式使得相互串联的相邻两个电池切割片130之间不存在间隙，能够提高太阳能电池组件100的有效面积，从而提高太阳能电池组件100的转换效率。
此外，本实施方式的太阳能电池组件100还包括第一弹性假片141和第二弹性假片142，如图1所示。本实施方式的第一弹性假片141和第二弹性假片142均呈长方形条状，便于与位于其两侧的电池切割片130交叠串联。二者的宽度均略小于电池切割片130的宽度，避免对太阳能电池组件的转换效率造成较大的影响。
由于第一弹性假片141与第二弹性假片142相同，此处以第一弹性假片141为例进行说明。
请参见图4和图5，第一弹性假片141包括基体1411以及设置在基体1411的向光面上的反光层1412。
基体1411可选自铜箔、铝箔、镀锡铜箔和铜铝合金箔中的至少一种。由于上述材料均具有一定的弹性，当基体1411选用上述材料后，使得第一弹性假片141能够提供一定的弹性，有利于提高太阳能电池组件100的整体弹性，能够实现必要的弹性变形来抵抗外部或者内部的内应力的形变需求，降低太阳能电池组件100隐裂的风险，不容易断栅裂片，有利于应用。当然，基体1411不限于上述几种材料，亦可选自其他具有弹性且能够导电的材料。
为了更好地提高第一弹性假片141的弹性，本实施方式的基体1411内部设置有若干个用以连通基体1411两侧的第一镂空1413。第一镂空1413的形状为菱形，如图5中所示。当然，第一镂空1413亦可为其他形状，例如正方形、长方形、圆形、梯形等其他形状。
基体1411的长边的边缘设置有若干个间隔排列的第二镂空1414。同样的，第二镂空1414的形状不限于本实施方式的菱形，亦可为其他任意形状。
第二镂空1414自基体1411的长边的边缘向外延伸形成开口。当第一弹性假片141与电池片串列120的相邻两个电池切割片130连接时，第二镂空1414所在的长边边缘与相邻电池切割片130的背面电极焊接，由于第二镂空1414为向外开口，因此，能够避免焊接点之间相互力量过分牵制，减少因为基体材料对电池切割片130的内应力的影响。
请参见图4，反光层1412覆盖在基体1411上除第二镂空1414所在边缘的部分。当第一弹性假片141与电池片串列120的相邻两个电池切割片130连接时，第二镂空1414所在的长边边缘与相邻电池切割片130的背面电极焊接，因此，相邻电池切割片130能够将第二镂空1414所在的长边边缘覆盖住，而第一弹性假片141可受到光照的部分为反光层1412所在的部分。
此时，反光层1412用于将照射在第一弹性假片141上的太阳光反射至其他电池切割片130上，以提高太阳能电池组件的反射能力和光照的利用率，从而提高太阳能电池组件的功率，同时可起到美观和遮挡的作用。本实施方式的反光层1412可选自陶瓷和二氧化硅中的任意一种。亦可选自其他高反射的背反材料。
本实施方式中第一弹性假片141和第二弹性假片142分别位于2个相互串联的电池组110中，如图1和图3所示。具体的，二者分别位于每个电池组110的中间位置，即分别位于每个电池片串列120的第17个电池切割片130和第18个电池切割片130之间。此外，本实施方式的第一弹性假片141和第二弹性假片142的长度均为电池切割片130的长度的六倍，可使得二者分别与电池组110的6个相互并联的电池片串列120连接，并分别使6个电池片串列120形成两个互相串联的并联结构。因此，本实施方式中每个原先长串的电池片串列分解成两个短串，可在同一个电池组内的电池片串列之间形成电路互联，实现二次并联的效果，当局部发生遮挡时，电流可以分流至其他短串，从而降低前期整串的功率影响。
太阳能电池组件100还包括与电池切割片130连接的太阳能电池接线盒150以及边框160，如图2所示。太阳能电池接线盒150可将电池切割片110产生的电力与外部线路连接，用于传输电力。本实施方式的太阳能电池接线盒150内设置有一个旁路二极管151，起到保护的作用，能够防止太阳能电池组件100由于热斑效应而遭受破坏。具体的，当电池切割片130出现热斑效应不能发电时，并联的旁路二极管151可让其它电池切割片130所产生的电流从二极管151流出，使太阳能发电系统继续发电，不会因为某一片电池切割片130出现问题而产生发电电路不通的情况。
当然，设置在太阳能电池组件中的弹性假片的个数不限于本实施方式的两个，亦可为三个或者三个以上。例如，另一实施方式的太阳能电池组件中，可在每个电池组中设置三个弹性假片241，整个太阳能电池组件中共设置六个弹性假片241，每个弹性假片241与两个电池片串列连接。在一个较优的实施例中，上述六个弹性假片241均位于电池组的中间位置，如图6所示。可将电池片串列分解成两个短串，并在每个电池片串列中形成两个相互串联的并联结构。因此，本实施方式同样可在同一个电池组内的电池片串列之间形成电路互联，实现二次并联的效果，当局部发生遮挡时，电流可以分流至其他短串，从而降低前期整串的功率影响。
当然，本发明的太阳能电池组件中的弹性假片的个数及其位置可根据实际需要进行设置，有利于提高太阳能电池组件的整体弹性，能够实现必要的弹性变形来抵抗外部或者内部的内应力的形变需求，降低太阳能电池组件隐裂的风险，不容易断栅裂片，有利于应用。
请参见图7，本实施方式的太阳能电池组件100还包括用以将相邻的电池切割片130串联的连接件170。连接件170包括依次连接的第一弯折部171、凹部172以及第二弯折部173。本发明的连接件170为柔性弹性体，例如可以采用超薄铜箔等材料。第一弯折部171、凹部172与第二弯折部173围成用以容纳电池切割片130的边缘的空间。第一弯折部171位于电池切割片130的正面，且与电池切割片171的正面电极焊接。第二弯折部173位于电池切割片130的背面。
本实施方式中，第一弯折部171上开设有若干间隔排列的贯穿的第三镂空1712。第三镂空1712自第一弯折部171的边缘向外延伸形成开口。但不限于本实施方式的形状，亦可为其他能够消除应力的各种适合图形。当连接件170将相邻两个电池切割片130串联时，第一弯折部171的两个表面上除了第三镂空1712之外的其他部分与电池切割片130的正面电极以及相邻电池切割片130的背面电极焊接，由于第三镂空1712向外延伸形成开口，因此能够避免焊接点之间相互力量过分牵制，减少因为基体材料对电池切割片130的内应力的影响。
此外，与传统的多点焊接模式相比，本发明采用柔性的连接件用于焊接，充分地将电池切割片可焊接的长度充分地使用，增大了焊接面积，大大减小了焊接的接触电阻。
太阳能电池组件100还包括用以汇集电流的汇流条。请参见图8，本实施方式的汇流条180位于电池切割片130的背面。具体的，汇流条180位于第二弯折部173与电池切割片130之间，且位于第一弯折部171、凹部172与第二弯折部173围成的空间内部。上述汇流条180分别与第二弯折部173、电池切割片130焊接。与传统的太阳能电池组件中汇流条位于组件正面的设计相比，本发明的这种设计可以消除前期汇流条宽度的影响，太阳能电池组件的版型因此调整可以压缩减少14mm，优化提升太阳能电池组件的转换率指标1.3％，实现理想的高密度。
此外，需要说明的是，本发明的太阳能电池组件不限于本实施方式，其还可以包括至少两个且任意数值的相互串联的电池组，电池组包括至少两个且任意数值的相互并联的电池片串列，电池片串列包括至少两个且任意数值的相互串联的电池切割片。
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 (10)
1.一种太阳能电池组件，包括相互串联的至少两个电池组，每个所述电池组包括相互并联的至少两个电池片串列，每个所述电池片串列包括相互串联的至少两个电池切割片，相邻两个所述电池切割片交叠串联，其特征在于，所述太阳能电池组件还包括位于所述电池组内的弹性假片，所述弹性假片与至少两个所述电池片串列连接，并使所述至少两个电池片串列形成两个互相串联的并联结构。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述弹性假片包括基体以及设置在所述基体的向光面上的反光层。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述基体内部设置有用以连通所述基体两侧的第一镂空，所述基体的长边的边缘设置有若干个间隔排列的第二镂空，所述第二镂空自所述基体的长边的边缘向外延伸形成开口。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述基体选自铜箔、铝箔、镀锡铜箔和铜铝合金箔中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述反光层选自陶瓷和二氧化硅中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述弹性假片与位于所述弹性假片两侧的所述电池切割片交叠串联。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，包括2个相互串联的电池组，所述电池组包括6个相互并联的电池片串列，所述电池片串列包括34个相互串联的电池切割片；
所述太阳能电池组件还包括第一弹性假片和第二弹性假片，所述第一弹性假片和所述第二弹性假片分别位于所述2个相互串联的电池组中，且所述第一弹性假片和所述第二弹性假片分别与所述电池组的6个相互并联的电池片串列连接。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件还包括用以将相邻的所述电池切割片串联的连接件，所述连接件包括依次连接的第一弯折部、凹部以及第二弯折部；
所述第一弯折部、所述凹部与所述第二弯折部围成用以容纳所述电池切割片的边缘的空间；
所述第一弯折部位于所述电池切割片的正面，且与所述电池切割片的正面电极焊接，所述第二弯折部位于所述电池切割片的背面。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件还包括用以汇集电流的汇流条，所述汇流条位于所述第二弯折部与所述电池切割片之间，且所述汇流条位于所述第一弯折部、所述凹部与所述第二弯折部围成的空间内部。
10.根据权利要求8所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第一弯折部上开设有若干间隔排列的贯穿的第三镂空，所述第三镂空自所述第一弯折部的边缘向外延伸形成开口。
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