CN106206809A - 太阳能电池组件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池组件及其制备方法，太阳能电池组件包括：依次叠置的上玻璃板、正面胶膜层、太阳能电池片阵列、背面胶膜层和背板，太阳能电池片阵列包括多个电池片，相邻电池片之间通过金属丝相连，金属丝在相邻电池片中的一个电池片的表面与另一个电池片的表面之间往复延伸以形成多个导电线，电池片的正面上设有副栅线，导电线与副栅线焊接，正面胶膜层和背面胶膜层中的至少一个的厚度大于等于金属丝在垂直于电池片方向的厚度而小于400微米。根据本发明实施例的太阳能电池组件，将导电线由往复延伸的金属丝构成，不仅制造简单，成本低，耐候性强，寿命长，安全性高，对紫外光吸收率高，而且有利于提高太阳能电池组件的光电转化效率。

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领域，具体地涉及太阳能电池组件及其制备方法。

背景技术

光伏组件通过将串联或并联的光伏电池片矩阵封装起来，让其保持发电的功能的同时能够抵御外界环境的破坏、腐蚀和老化。目前光伏市场上通常有两种结构的组件：第一种是从上到下依次为镀膜钢化玻璃、EVA封装膜、电池片矩阵、EVA封装膜、高分子背板，周围使用刚性的铝边框保护，并且背面使用接线盒将组件接线引出的接线盒；第二种是从上到下依次为镀膜钢化玻璃、EVA或PVB等封装膜、电池片矩阵、EVA封装膜、钢化玻璃，接线盒安装在钻孔或开槽的背面钢化玻璃上。

关于传统电池片矩阵，目前的主要结构：电池的主栅通过焊带与相邻电池的背面焊接，制作栅线的浆料主要成分为价格较高的贵金属银，焊带大多数为镀有锡铅合金的铜带。

其中第一种结构的组件最为普遍，在这里相对于双玻组件称为“普通组件”。普通组件使用EVA作为封装膜，使用高分子材料作为背板，在长期的使用中发现了如下一些缺陷。

第一：背板为具有一定水汽透过率的高分子背板材料，环境中的水汽和腐蚀性气体可以透过背板进入组件中，腐蚀电池片和焊带，降低组件寿命；第二：性能较好的TPT背板成本很高，而普通非Tedler背板在一段时间使用后很容易发生黄变、开裂、粉化等，组件的功率和寿命都会受到影响，近期发现的组件闪电纹的原因也在于此；第二，高分子材料的耐磨性较低，在多风沙地带，背板上的抗老化层很快被磨损掉，导致PET层(或铜功能层)暴露在空气中，而PET层更易磨损，组件整体的耐磨性较低。这不仅大大降低了组件的寿命，还有着安全隐患。第四，背板自身是柔性材料，在背面对于电池片基本无物理保护，受到压力或撞击时电池片很容易开裂；第五，EVA中虽然添加了紫外吸收剂，但是长时间的户外暴晒下，紫外吸收剂会逐渐被消耗掉。在紫外光和水汽综合作用下，EVA会发生降解黄变，降低组件功率输出，并且产生醋酸等小分子，同样会腐蚀焊带和电池片，缩短组件寿命并降低效率。

传统电池片矩阵的缺陷：其一，太阳光从电池正面进入电池，正面的金属电极会遮挡一部分硅片，这部分照在电极上的光能也就无法转变成电能；从这个角度看，我们希望栅线做的越细越好，而栅线的责任在于传导电流，从电阻率的角度分析，栅线越细则导电横截面积越小，电阻损失越大。遮光和导电这两个相互制约的因素限制了组件功率的提升。其二，近年来硅片成本大幅下滑后，用于正面电极的银浆材料在电池生产成本中的份额逐渐提升。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

相关技术中，太阳能电池片的正面通常设置有主栅线和副栅线，用于导出电池片通过光电效应或者光化学效应所产生的电流。为了提高电池片的效率，目前的太阳能电池厂商都在致力于研究如何提高主栅线的数量。现有技术中已经成功的将主栅从2根提高到3根，甚至提高至5根。

但是，现有技术中，主栅线是通过印刷主要成分为价格昂贵的银的浆料制备而成的，因此，其制备成本非常高，增加银主栅线的根数必然导致成本的增加。同时，现有的银主栅线的宽度大(例如，宽度达到2mm以上)，增加银主栅线的根数也会增到遮光面积，导致电池片的转换效率降低。

因此，从降低成本、减少遮光面积的角度出发，相关技术中将原本印刷在电池片上的银主栅线替换为金属丝，如铜丝，通过铜丝与副栅线焊接，进而铜丝作为主栅线导出电流。由于不再使用银主栅线，其成本可以大幅降低，同时由于铜丝的直径较小，能够降低遮光面积，因此，可以进一步将主栅线的数量提升到10根。这种电池片可以称为多主栅电池片或无主栅电池片，其中，金属丝替换了传统太阳能电池片中的银主栅和焊带。

本申请的发明人经过长期的研究实验发现，如果采用同时拉出多根平行的金属丝，然后将多根金属丝剪断，再将多根金属丝同时固定焊接至电池片上的制备方式制备电池片，此种方式由于设备及制备精度、工艺等的限制，例如由于应力的作用，太阳能电池片在自由状态下放置时，是有一定弯曲的，因此需要金属丝保持一定的张紧度才能把电池片压平(实验证明，对丝径0.2mm的铜丝来说，其最小张紧力至少要有2N)。为保持该张紧力，需要在每根金属丝两端设置类似夹子的装置，该装置需要占用一定的空间，而电池片的空间是有限的，因此，现有技术中目前最多只能在一个电池片上同时拉出并固定焊接10根左右的金属丝，如果想要再增加金属丝的根数将会非常困难。因为，金属丝根数越多，其自由端越多，设备需要同时控制更多的金属丝，这对拉丝设备要求很高。同时，太阳能电池片的空间有限，例如，一般单个电池片的尺寸为156mm*156mm，在如此有限的空间内需要同时精确控制多根金属丝，这对设备要求很高，尤其是对精度要求非常高。因此在目前的实际生产中，并不能较好的同时控制并焊接多根金属丝，能够增加的导电线的根数仍然有限，一般最多只有10根左右，而且实现困难。

为了解决这个问题，相关专利(US20100275976，以及US20100043863)提出了一种将多根金属丝固定在透明膜层上的技术方案。即，先将多根平行的金属丝通过粘结的方式固定在透明膜层上，然后将粘结有多根平行的金属丝的透明膜贴合到电池片上，最后通过层压工艺使金属丝与电池片上的副栅线接触。该方案通过透明膜层固定多根金属丝，解决了同时控制多根金属丝的问题，可以进一步增加金属丝的根数，但是此方案几乎摒弃了焊接工艺，即金属丝不是通过焊接工艺与副栅线连接的，而是通过层压工艺使金属丝与副栅线相接触，从而导出电流。

此方案虽然可以进一步提升金属丝的根数，但是，由于透明膜层的存在，会影响光的吸收，造成一定的遮光，从而导致转换效率的降低。

更重要的是，这种采用透明膜层固定金属丝的方案是无法采用焊接工艺连接金属丝与副栅线的。这是因为，一方面，如果采用焊接工艺，透明膜层的熔化温度必须要高于焊接温度(焊接温度一般在140℃左右)。否则，如果透明膜层的熔化温度低于焊接温度，在焊接时，胶膜层会发生熔化，从而丧失其固定金属丝的作用，金属丝会发生漂移，大大降低焊接效果。

另一方面，本领域技术人员公知，太阳能电池片在使用时需要处于密封状态，以防止水、空气等进入电池片中，导致产生腐蚀、短路等；而现有的封装材料一般为EVA，其熔点一般为70－80℃，远远低于焊接温度。如果采用焊接工艺，如上所述，透明膜层的熔化温度需要高于焊接温度，其必然也高于封装材料的熔点，因此在封装的时候，在封装温度下，封装材料(EVA)发生熔化，而透明膜层不会发生熔化，因而，在封装时，熔化的封装材料是无法透过固体的胶膜层，从而将电池片完全密封住的，因此，其密封效果非常差，实际产品很容易失效。因此，从封装的角度来说，又需要透明膜层的熔化温度低于焊接温度，这显然是一个悖论。

因此，这种采用胶膜层固定金属丝的方案是无法采用焊接工艺将金属丝与副栅线焊接在一起的，其金属丝实际上仅仅只是和电池片上的副栅线接触而已，即，金属丝只是搭在副栅线上。因此，金属丝和副栅线的连接强度非常低，在层压过程中或者使用过程中，金属丝和副栅线之间非常容易发生脱离，造成接触不良，从而导致电池片的效率大幅度降低，甚至是失效。因此，采用此方案的产品并未真正的得到推广及商业化。因此，目前市场上并没有成熟的无主栅太阳能电池。

特别是太阳能电池一直高成本无法大批量的使用，无法走入寻常百姓家，使其成为绿色能源的高端产品，成本的降低一直是本领域致力解决的问题。电池组件中的任何部件都可以作为成本降低的考虑因素。

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

本发明提供一种无主栅太阳能电池，其电池片上可设置的导电线条数不仅能提高至20条以上，甚至更多。本发明通过根数较少的金属丝往复延伸形成导电线，减少了自由端，即减少了需要控制的金属丝根数，解决了空间限制的问题，但能在电池片上设置更多的导电线，而且容易实现多条导电线与电池片副栅线之间的焊接。同时，本发明提供的无主栅太阳能电池中，由于导电线丝与电池片的副栅线之间是通过焊接连接在一起的，其连接非常可靠，制备简单易实现，而且密封性能好，效率高，能够完全满足实际使用要求并且能够商业化批量生产。特别是由于本发明的技术方案能够制备更多更合适的导电线的太阳能电池，导电线能够将电池片拉的更平，电池片更不易因应力翘曲，防止了电池片与上玻璃板和背板的接触，降低了短路风险，从而可以将胶膜层的厚度降低，降低成本的同时而不影响电池的性能，很好的进一步降低了电池的成本。

为此，本发明提出一种太阳能电池组件，该太阳能电池组件制造简单、成本低，光电转化效率高。

本发明还提出一种上述太阳能电池组件的制备方法。

根据本发明第一方面实施例的太阳能电池组件，包括：依次叠置的上玻璃板、正面胶膜层、太阳能电池片阵列、背面胶膜层和背板，所述太阳能电池片阵列包括多个电池片，相邻电池片之间通过金属丝相连，至少一根所述金属丝在相邻电池片中的一个电池片的表面与另一个电池片的表面之间往复延伸以形成至少两个导电线，所述电池片的正面上设有副栅线，所述导电线与所述副栅线焊接，所述正面胶膜层和所述背面胶膜层中的至少一个的厚度大于等于金属丝在垂直于电池片方向的厚度而小于400微米。

根据本发明实施例的太阳能电池组件，通过将导电线由往复延伸的金属丝构成，金属丝采用绕线排列方式在相邻两个电池片之间往复延伸形成折叠形状，并且形成的导电线与副栅线焊接相连，该结构的导电线不仅制造简单，成本低，耐候性强，寿命长，安全性高，对紫外光吸收率高，而且有利于提高太阳能电池组件的光电转化效率。

导电线采用绕线排列的方式可以避免平行的金属丝组成的导电线中单根导电线断开或虚焊等导致整条导电线失效的问题，避免电池片不稳定的情况出现。

而且由于本发明采用绕线排列的方式，能够容易制备任意条数的导电线，且导电线更好的分布在电池片上，更好的拉紧在电池片上，能把电池片拉的更平，电池片更不易翘曲，可以设置大于等于金属丝在垂直于电池片方向的厚度而小于400微米的胶膜层，不仅组件的性能不受任何影响，而且封装材料减少，能较大程度的降低陈本，同时胶膜的厚度的降低，甚至可以直接降低到与金属丝厚度相当，也可以增加光的透光率等，进一步提高组件的光电转化效率。

根据本发明第二方面实施例的太阳能电池组件的制备方法，包括：将金属丝往复延伸在相邻电池片中的一个电池片的表面与另一个电池片的表面之间而形成至少两条导电线，将多条导电线与电池片表面上的副栅线焊接而形成电池片阵列；将上玻璃板、正面胶膜层、所述电池片阵列、背面胶膜层和背板依次叠放，且使电池片的正面面对正面胶膜层，电池片的背面面对背面胶膜层，然后进行层压得到所述太阳能电池组件，所述正面胶膜层和所述背面胶膜层中的至少一个的厚度为大于等于金属丝在垂直于电池片方向的厚度而小于400微米。

本申请采用绕制的方法，不仅更利于金属丝与电池片的电连接，连接性能佳特别利于金属丝与电池片的焊接，不会出现大量导电线虚焊等情况，制备的太阳能电池片不仅美观，而且性能好。而且能够制备条数合适的导电线，制备工艺简单易实现，只需采用两个夹子满足应力即可实现本发明，且设备和工艺都简单，易于工艺化。

附图说明

图1是根据本申请一个实施例的太阳能电池片阵列的平面示意图。

图2是根据本申请一个实施例的太阳能电池片阵列的截面图。

图3是根据本申请一个实施例的太阳能电池片阵列的截面示意图。

图4是根据本申请实施例的用于形成导电线的金属丝的示意图。

图5是根据本申请另一实施例的太阳能电池片阵列的平面示意图。

图6是根据本申请又一实施例的太阳能电池片阵列的平面示意图。

图7是根据本申请实施例的金属丝的往复延伸的示意图。

图8是根据本申请实施例的太阳能电池片阵列的两个电池片的示意图。

图9是图8所示两个电池片通过金属丝连接而成太阳能电池片阵列的示意图。

图10是根据本申请实施例的太阳能电池组件的示意图。

图11是图10所示太阳能电池组件的局部截面示意图。

图12是根据本申请再一实施例的太阳能电池片阵列的示意图。

图13是根据本申请的太阳能电池片组件的组装示意图。

图14是对比例1的金属丝张紧示意图。

附图标记：

电池片组件 100；

上玻璃板 10；

正面胶膜层 20；

电池片阵列 30；电池片 31；第一电池片 31A；第二电池片 31B；电池片基体 311；副栅线 312；正面副栅线 312A；背面副栅线 312B；边缘副栅线 3121；中间副栅线 3122；焊接部 3123；背电场 313；背电极 314；

导电线 32(32C)；正面导电线 32A；背面导电线 32B；金属丝本体 321；焊接层 322；短栅线 33；夹子 34；

背面胶膜层 40；

背板 50；反光涂层 51；

U形框 60；

接线盒 70；

安装块 80。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本申请中，为了更加清楚和便于描述，下面对部分术语进行解释。术语“电池片31”包括电池片基体311、设在电池片基体311正面上的副栅线312、设在电池片基体311的背面的背电场313和设在背电场313上的背电极314，由此，副栅线312也可以称为电池片31的副栅线312，背电场313也可以称为电池片31的背电场313，背电极314也可以称为电池片31的背电极314。

“电池片基体311”例如可以由硅片经制绒、扩散、边缘刻蚀、沉积氮化硅层等工序后得到的中间产品，但是需要理解的是，在本申请，电池片基体311并不限于由硅片制成。

换言之，电池片31包括硅片、对硅片表面的一些处理层、受光面的副栅线及背光面的背电场313和背电极314，或等同的没有正面电极的其他类太阳能电池。

术语“电池单元”包括电池片31和由金属丝S构成的导电线32。

术语“太阳能电池片阵列30”包括多个电池片31和将相邻电池片31相连且由金属丝S构成的导电线32，换言之，太阳能电池片阵列30由多个通过导电线32相连的电池片31排列而成。

在太阳能电池片阵列30中，金属丝S构成电池单元的导电线32，金属丝S延伸在相邻电池片31的表面之间应作广义理解，金属丝S可以延伸在相邻电池片31的正面之间，也可以延伸在相邻电池片31中的一个电池片31的正面与另一个电池片31的背面之间。在金属丝S延伸在相邻电池片31中的一个电池片31的正面与另一个电池片31的背面之间时，导电线32可以包括延伸在电池片31的正面上且与电池片31的副栅线312电连接的正面导电线32A，以及延伸在电池片31的背面上且与电池片31的背电极314电连接的背面导电线32B，金属丝S位于相邻电池片31之间的部分可以称为连接导电线。

在本申请中，电池片基体311、电池片31、电池单元、电池片阵列30和太阳能电池组件仅仅是为了便于描述，而不能理解为对本申请的限制。

本申请中披露的所有范围都包含端点并且是可独立结合的。本申请中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。

在本申请中，除非另有说明，方位术语如“上、下”通常是指附图所示的上、下；“正面”是指太阳能电池组件在应用过程中朝向光线的一面，也即受光面；“背面”是指太阳能电池组件在应用过程中背对光线的一面。

下面结合附图具体描述根据本申请实施例的太阳能电池片组件。

如图1至图13所示，根据本申请实施例的太阳能电池组件包括依次叠置的上玻璃板10、正面胶膜层20、太阳能电池片阵列30、背面胶膜层40和背板50，太阳能电池片阵列30包括多个电池片31，相邻电池片31之间通过金属丝相连，至少一根金属丝在相邻电池片31中的一个电池片31的表面与另一个电池片31的表面之间往复延伸以形成至少两个导电线32，电池片31的正面上设有副栅线312，导电线32与副栅线312焊接，正面胶膜层20和背面胶膜层40中的至少一个的厚度为大于等于金属丝在垂直于电池片方向的厚度而小于400微米。

换言之，根据本申请实施例的太阳能电池组件从上到下依次包括上玻璃板10、正面胶膜层20、太阳能电池片阵列30、背面胶膜层40和背板50，其中，太阳能电池片阵列30由至少两个电池片31构成，相邻两个电池片31之间通过多条导电线32相连，至少两条导电线32由往复延伸在相邻两个电池片31之间的金属丝构成，正面胶膜层20和/或背面胶膜层40的厚度为大于等于金属丝在垂直于电池片方向的厚度而小于400微米。

其中，垂直于电池片方向的厚度本发明是指从电池片向上玻璃板方向的厚度，此处金属丝的厚度是指焊接后的厚度，可能因焊接时焊接层熔融，而小于金属丝原料本身的厚度，如金属丝为圆柱，则略小于金属丝的直径。

同时，本发明并不局限所有的导电线均由金属丝绕制形成，可以部分由金属丝绕制形成，也可以全部，往复延伸可以是来回一次，往复延伸的终止点也没有限制，起始点和终止点可以是在同一电池片上，也可以是在不同的电池片上，只要含有绕降低自由端即可。

导电线32与副栅线312焊接相连，太阳能电池组件中的导电线32不会发生漂移和虚焊，并且表现出相对较高的光电转化效率。

根据本申请实施例的太阳能电池组件，通过将导电线32由往复延伸的金属丝构成，金属丝采用绕线排列方式在相邻两个电池片31之间往复延伸形成折叠形状，并且形成的导电线32与副栅线312焊接相连，该结构的导电线32不仅制造简单，成本低，耐候性强，寿命长，安全性高，对紫外光吸收率高，而且有利于提高太阳能电池组件的光电转化效率。而且由于本发明采用绕线排列的方式，能够容易制备任意条数的导电线，且导电线更好的分布在电池片上，更好的拉紧在电池片上，能把电池片拉的更平，电池片更不易翘曲，可以设置大于等于金属丝在垂直于电池片方向的厚度而小于400微米的胶膜层，不仅组件的性能不受任何影响，而且封装材料减少，能较大程度的降低陈本，同时胶膜的厚度的降低，甚至可以直接降低到与金属丝厚度相当，也可以增加光的透光率等，进一步提高组件的光电转化效率。

这里，电池片31与由延伸在该电池片31表面上的金属丝S构成的导电线32构成电池单元，换言之，根据本申请实施例的太阳能电池片阵列30由多个电池单元构成，多个电池单元的导电线32由往复延伸在相邻电池片31的表面上的金属丝S构成。

需要理解的是，在本申请中，术语“往复延伸”也可以称为“绕制”，可以是指金属丝S在电池片31的表面之间沿着往复的行程延伸。

在本申请中，“金属丝S往复延伸在电池片31的表面之间”应作广义理解，例如，金属丝S可以往复延伸在相邻电池片31中的一个电池片31的表面与另一个电池片31的表面之间，金属丝S也可以从第一个电池片31的表面延伸通过预定数量的中间电池片31表面至最后一个电池片31的表面，然后从最后一个电池片31的表面返回且延伸通过所述预定数量的中间电池片31的表面至第一个电池片31的表面，如此重复。

此外，当电池片31通过金属丝S并联时，金属丝S可以往复延伸在两个电池片的正面上，在此情况下，金属丝S构成此并联的两个电池片的正面导电线32A，可选地，金属丝S往复延伸在一个电池片31的正面上且由另一金属丝S往复延伸在此电池片31的背面上，在此情况下，延伸在电池片31正面上的金属丝S构成正面导电线32A，延伸在电池片31的背面的金属丝S构成背面导电线32B。

当电池片31通过金属丝S彼此串联时，金属丝S往复延伸在相邻电池片31中的一个电池片31的正面与另一个电池片31的背面之间，在此情况下，金属丝S在一个电池片31的正面上延伸的部分构成正面导电线32A，金属丝S在相邻另一个电池片31的背面上延伸的部分构成背面导电线32B。在本申请中，除非另有明确说明，导电线32可以理解为正面导电线32A、背面导电线32B，或正面导电线32A和背面导电线32B。

这里，术语“往复延伸”可以理解为金属丝S延伸“一个往复”形成两根导电线32，两根导电线32是通过一根金属丝S绕制形成的，例如，相邻两根导电线形成U形结构或V形结构，但是本申请并不限于此。

根据本申请实施例的电池片阵列30，多个位于电池片上的导电线32由往复延伸的金属丝S构成，而且相邻电池片31之间通过导电线32相连，因此，电池片的表面无需印刷价格昂贵银主栅，而且制造工艺简单，无需使用焊带连接电池片，金属丝S与电池片的副栅线和背电极的连接方便，电池片的成本大大降低。

此外，由于导电线32由往复延伸的金属丝S构成，导电线32的宽度(即金属丝在电池片上的投影的宽度)可以减小，减小了电池的遮光面积，而且，导电线32的数量可以方便地调整，与银浆形成的主栅线相比，导电线32的电阻减小，提高了光电转换效率。由于金属丝S往复延伸形成导电线，在使用电池片阵列30制造太阳能电池组件100时，金属丝S不易移位，即金属丝不容易发生“漂移”，不会影响光电转换效率，进一步提高了光电转换效率。

根据本发明的实施例，电池片31的正面上设有副栅线312和短栅线33，副栅线312包括与导电线32相交的中间副栅线3122和不与导电线32相交的边缘副栅线3121，短栅线33与边缘副栅线3121相连，且短栅线33与导电线32或至少一个中间副栅线3122相连。

本申请针对此类导电线32连接的太阳能电池，在电池片31的正面上设置短栅线33来解决导电线32与电池片31连接的精度问题，防止电流损失，工艺简单，易实现，大幅度降低工艺成本。

其中，位于电池片基体311的一侧表面的副栅线312包括两部分，其中一部分副栅线312与导电线32相交，该部分副栅线312位于电池片基体311的中间位置并形成中间副栅线3122，而另一部分副栅线312不与导电线32相交，该部分副栅线312位于电池片基体311的远离导电线32的一侧的边缘，形成边缘副栅线3121。

边缘副栅线3121上设有与导电线32或至少一个中间副栅线3122相连的短栅线33，具体实施例中，短栅线33位于导电线32在绕线排布过程中无法到达电池片31的边沿部分，可以避免由于在导电线32绕线排布的过程中无法达到电池片31的边沿部分的副栅线312而造成的部分电流浪费。

可选地，在金属丝与电池片31相连之后金属丝在往复延伸形成的折返处断开。

优选地，短栅线33与距离边缘副栅线3121最近的中间副栅线3122连接。

在本申请的另一些具体实施方式中，短栅线33和导电线32连接。优选地，短栅线33和电池片31的正面上的金属丝往复延伸形成的折返处连接，可以增加一个焊点，减小边缘焊接部位断开的可能性，进一步加强了金属丝与电池片的结合力。此处的与折返处连接可以理解为短栅33与折返处存在交点，即短栅33并非在折返处终止。

根据本申请的一个实施例，短栅线33垂直于副栅线312。短栅线33优选与电池片31的受光面上的导电线32的弯折部分(靠近边沿部分的端部)电连接，更优选地，对应于每个弯折部分设置至少一根短栅线33。

通常情况下，由于导电线32的弯折部分与电池片31的边沿之间的距离是比较短的，该短栅线33的长度通常可以为1-10毫米，优选为2.4-7mm。该短栅线33的宽度可以为0.05-0.5mm，厚度可以为0.01-0.02mm。短栅线33的根数为3-40根，优选为6-20根。

短栅线33的设置方式可以与电池片31的受光面上的副栅线312相同，例如可以通过丝网印刷方法与副栅线312同时印刷上去的，印刷时与正面副栅线3121为同一网版，其材质可以为银浆。

可选地，在将金属丝与电池片31相连之后金属丝在折返处断开。金属丝在与电池片31焊接后在金属丝的折返处断开金属丝形成多个相对独立的导电线32。

在金属丝与电池片31焊接后在金属丝的折返处断开金属丝，使多个导电线32之间相对独立，可以降低电池片之间的应力，降低金属丝与电池片结合点的剥离力，进一步提高了太阳能电池片阵列30的光电转化效率。

因此，根据本申请实施例的太阳能电池片组件100，成本低、光电转换效率高。

优选地，正面胶膜层20和背面胶膜层40中的至少一个的厚度为250-400微米。进一步优选地，正面胶膜层20和背面胶膜层40中的至少一个的厚度为250-350微米。由此，该结构的正面胶膜层20和背面胶膜层40的材料用量会进一步降低，从而进一步降低整体制备成本。

本申请的背板50可以为玻璃板。与常规的高分子背板材料相比，具有优良的耐腐蚀性能、耐候性和耐磨性，将内部的电子元件与外界环境完全隔离开来，延长组件寿命。

根据本申请的一个实施例，导电线32通过焊接层与副栅线312焊接，

具体地，根据本申请的一种优选实施方式，副栅线312与导电线32通过设在副栅线312上或包覆在金属丝上的焊接层焊接。可选地，在导电线32与电池片31的副栅线312和/或背电极314接触的部位设置有焊接层，更优选地，在导电线32与电池片31的副栅线312和背电极314接触的部位均设置有焊接层。焊接层可以仅施覆于副栅线312和背电极314上，也可以施覆于导电线32上。焊接层可以为低熔点金属或合金。

在电池片阵列30中，焊接层的厚度与导电线32(包括正面导电线32A和背面导电线32B)的直径之比可以为0.02-0.5：1。

在本申请中，当在导电线32(包括正面导电线32A和背面导电线32B)与电池片31的副栅线312和/或背电极314接触的部位设置有焊接层时，

导电线32可以为本领域常规的未包覆焊接层的金属丝，例如铜丝。

在一种实施方式中，导电线32(包括正面导电线32A和背面导电线32B)为表面包覆有低熔点合金层的金属丝。低熔点合金层可以是表面完全包覆的，也可以表面部分包覆。当低熔点合金层表面部分包覆时，低熔点合金层优选形成于与电池片31的副栅线312和/或背电极314焊接的位置处。当低熔点合金层表面完全包覆时，低熔点合金层可以以环状的形式包覆于金属丝本体的外周。低熔点合金层的厚度可以在较大的范围内选择。优选情况下，低熔点合金层的厚度为1-100微米，更优选为1-30微米。形成低熔点合金层的低熔点合金可以为本领域常规的低熔点合金，其熔点可以为100-220℃。

在电池片阵列30中，电池片31可以采用本领域常规的电池片31，例如可以为多晶硅电池片31。电池片31的受光面上的副栅线312可以为银、铜、锡、锡合金等。副栅线312的宽度可以为40-80微米，厚度可以为5-20微米，副栅线312可以为50-120条，且相邻两条副栅线312的间距可以为0.5-3mm。电池片31的背面上的背电极314的材质可以为银、铜、锡、锡合金等，背电极314通常为带状，其宽度可以为1-4mm，厚度可以为5-20微米。

下面参考附图描述根据本申请具体实施例的太阳能电池片阵列30。

参考图1-3描述根据本申请一个具体实施例的太阳能电池片阵列30。

在图1-3所示的实施例中，示出了太阳能电池片阵列30的两个电池片，换言之，示出了通过由金属丝S构成的导电线32彼此相连的两个电池片31。

可以理解的是，电池片31包括电池片基体311、设在电池片基体311的正面上的副栅线312(即正面副栅线312A)，设在电池片基体311的背面上的背电场313和设在背电场313上的背电极314。在本申请中，需要理解的是，除非另有明确说明，背电极314可以为传统电池片的背电极，例如由银浆印刷形成，也可以是类似于电池片基体正面上的副栅线的背面副栅线312B，也可以为离散的多个焊接部，在本申请中，除非另有明确说明，副栅线是指电池片基体311的正面上的副栅线312。

如图1-3所示，在此实施例中，太阳能电池片阵列包括两个电池片(为了描述方便，这里称为第一电池片31A，第二电池片31B)，金属丝S往复延伸在第一电池片31A的正面(受光面，图2中的上表面)与第二电池片31B的背面之间，由此，金属丝S构成了第一电池片31A的正面导电线以及第二电池片31B的背面导电线，金属丝S与第一电池片31A的副栅线焊接且与第二电池片31B的背电极焊接。

在本申请的一个实施例中，池片基体311的背面设有背电极314，金属丝与背电极314焊接相连。

也就是说，在该实施例中，电池片基体311的正面设有正面副栅线312A，该电池片基体311的背面设有背电极314，导电线32位于电池片基体311的正面时，导电线32与正面副栅线312A焊接相连，当导电线32位于电池片基体311的背面时，则与该电池片基体311的背面的背电极314焊接相连。

在一些实施例中，金属丝在第一电池片31A与第二电池片31B之间往复延伸10-60次，在本发明的一些具体实施方式中，金属丝可以为一根。具体地，一根金属丝经过多次往复折弯可以形成多条导电线，导电线的条数在20-40的范围内，优选为24-28条。优选地，如图1所示，金属丝往复延伸12次以便形成24条导电线，且金属丝为单根，换言之，单根金属丝往复延伸12次形成24条导电线，相邻导电线之间的间距可以为2.5毫米-15毫米。当然，本发明金属丝并不局限为单根，可以为多根，也可以为多根金属丝单独绕制。根据此实施例，与传统电池片的导电线相比，数量增加，从而减小了电流从副栅线到导电线的距离，减少了电阻，提高了光电转化效率。在图1所示的实施例中，相邻导电线形成U形结构，由此便于金属丝的绕制。可选地，本申请并不限于此，例如，相邻导电线也可以形成V形结构。

更优选地，如图4所示，金属丝S包括金属丝本体321及其外表面包覆的焊接层322，金属丝通过包覆的焊接层322与副栅线和/或背电极焊接，由此，便于金属丝与副栅线和/或背电极的电连接，避免连接过程中金属丝漂移而影响光电转换效率。当然，金属丝与电池片的电连接可以在太阳能电池组件的层压过程中进行，也可以在层压之前进行，优选地，在层压之前进行连接。

其中需要说明的是，在本申请中，金属丝S是指在电池片31上往复延伸形成导电线32的金属丝，导电线32可以包括金属丝本体321和金属丝本体321外层包覆的焊接层322，即金属丝S也可以是包括金属丝本体321和包覆在金属丝本体321外层的焊接层322的，在本申请的实施例中，若无特殊说明，金属丝是指在电池片31上往复延伸形成导电线32的金属丝S。

在一些实施例中，优选地，金属丝本体321为铜丝，当然，金属丝S也可以为铜丝，即金属丝S不包覆焊接层322，但本申请并不限于此，例如金属丝本体321也可以为铝丝。优选地，金属丝S具有圆形横截面，由此，更多的太阳光可以照射到电池片基体上，进一步提高光电转换效率。

在一些实施例中，优选地，在金属丝与电池片接触之前，金属丝在张紧状态下延伸，即将金属丝拉直，在与电池片的副栅线和背电极连接之后，可以释放金属丝的张紧力，由此进一步避免在制备太阳能电池组件时导电线漂移而影响光电转换效率。

图5示出了根据本申请的另一实施例的电池片阵列的示意图。如图5所示，金属丝往复延伸在第一电池片31A的正面与第二电池片31B的正面之间，由此，金属丝形成第一电池片31A的正面导电线和第二电池片31B的正面导电线，在此情况下，第一电池片31A和第二电池片31B彼此并联，当然，可以理解的是，优选地，第一电池片31A的背电极和第二电池片31B的背电极也可以通过另一金属丝往复延伸形成的背面导电线相连，可选地，第一电池片31A的背电极和第二电池片31B的背电极也可以通过传统的方式相连。

下面参考图6描述根据本申请另一实施例的太阳能电池片阵列30。

根据本申请实施例的太阳能电池片阵列30包括n×m个电池片31，换言之，多个电池片31排布成n×m的矩阵形式，其中n为列数，m为排数。更具体地，在此实施例中，36个电池片31排列成6列和6排，即n＝m＝6。可以理解的是，本申请并不限于此，例如，排数和列数可以不相等。为了描述方便，在图6中，沿从左向右的方向，同一排电池片31中的电池片31依次称为第一、第二、第三、第四、第五和第六电池片31，沿从上向下的方向，电池片31的排依次称为第一、第二、第三、第四、第五和第六排电池片31。

同一排电池片31中，金属丝往复延伸在一个电池片31的表面与相邻的另一个电池片31的表面之间，在相邻的两排电池片31中，金属丝往复延伸在第a排中的一个电池片31的表面与第a+1排中的一个电池片31的表面之间，且m-1≥a≥1。

如图6所示，在具体的示例中，在同一排电池片31中，金属丝往复延伸在一个电池片31的正面与相邻的另一个电池片31的背面之间，由此，同一排内的电池片31彼此串联。在相邻的两排电池片31中，金属丝往复延伸在位于第a排的一个端部的电池片31的正面与位于第a+1排的端部的一个电池片31的背面之间，由此相邻两排电池片31彼此串联。

更优选地，在相邻两排电池片31中，金属丝往复延伸在位于第a排的一个端部的电池片31的表面与位于第a+1排的一个端部的电池片31的表面之间，第a排的一个端部与第a+1排的一个端部位于矩阵的同一侧，例如在图6中，位于矩阵的右侧。

更具体而言，在图6所示的实施例中，在第一排中，一根金属丝往复延伸第一电池片31的正面与第二电池片31之间的背面之间，第二根金属丝往复延伸第二电池片31的正面与第三电池片31之间的背面之间，第三根金属丝往复延伸第三电池片31的正面与第四电池片31之间的背面之间，第四根金属丝往复延伸第四电池片31的正面与第五电池片31之间的背面之间，第五根金属丝往复延伸第五电池片31的正面与第六电池片31之间的背面之间，由此，第一排中的相邻电池片31通过相应的金属丝彼此串联。

第六根金属丝往复延伸第一排中的第六电池片31的正面与相邻的第二排中的第六电池片31之间的背面之间，由此，第一排和第二排彼此串联，第七根金属丝往复延伸第二排中的第六电池片31的正面与第二排中第五电池片31之间的背面之间，第八根金属丝往复延伸第二排中的第五电池片31的正面与第二排中第四电池片31之间的背面之间，直到第十一根金属丝往复延伸第二排中的第二电池片31的正面与第二排中第一电池片31之间的背面之间，然后，第十二根金属丝往复延伸第二排中的第一电池片31的正面与第三排中第一电池片31之间的背面之间，由此第二排与第三排彼此串联。然后，依次将第三排与第四排串联，第四排与第五排串联，第五排与第六排串联，由此完成电池片阵列30的制备，在此实施例中，在第一排的第一电池片31的左侧和第六排的第一电池片31的左侧设置汇流条，一个汇流条连接从第一排的第一电池片31的左侧延伸出的导电线，另一汇流条连接从第六排的第一电池片31的左侧延伸出的导电线。

如图所示及上述，本申请实施例的电池片之间的连接采用导电线串联，第一排、第二排、第三排、第四排、第五排及第六排之间均采用导电线实现串联，如图所示金属丝可以延伸出电池片外用于连接其他负载，例如可选地，也可以在第二排和第三排之间、第四排和第五排之间并联用于防止光斑效应的二极管，二极管的连接可以采用本领域技术人员公知的技术，例如汇流条。

然而，本申请并不限于此，例如，第一排和第二排之间可以串联，第三排和第四排串联，第五排和第六排串联，同时第二排和第三排并联，第四排和第五排并联，在此情况下，可以在相应排的左侧或右侧设置分别设置汇流条。

可选地，同一排中的电池片31可以并联，例如，一根金属丝从第一排中的第一电池片31的正面往复延伸通过第二至第六电池片31的正面。

根据本申请的一个实施例，副栅线312的宽度为40-80微米，厚度为5-20微米，副栅线为50-120条，且相邻副栅线的间距为0.5-3mm。由此，该结构的副栅线312能够更好地与导电线32进行焊接，并且提高光电转换效率。

优选地，正面胶膜层20和背面胶膜层40为硅胶。相对于传统的EVA封装膜其优点在于能够透过被EVA紫外吸收剂吸收的紫外光线，转换为电能，增加光伏组件的输出；第二点是新型的封装膜在紫外光照射下很稳定，不会降解产生醋酸等小分子，腐蚀电池片，耐候性更好。

聚烯烃膜在常规组件使用时存在聚烯烃与高分子背板粘接力不足的问题，长时间使用后容易发生脱层等问题，目前使用的硅胶膜组件使用的硅胶是一种膜状结构，为热塑性，常温下为固态，温度升高后逐渐软化。透明液体硅胶是一种双组份硅胶，常温下为液态，两个组分以1：1均匀混合好后在70～130℃下层压可以固化成为热固性的透明硅胶，层压温度低，节省能源，且有助于延长层压机寿命。双玻组件的上玻璃板10和背板50都是刚性的玻璃，比高分子材料的常规背板更便于涂胶和层压。组件在实际使用时温度可能达到80～100℃，热塑性的膜会软化，有一定的流动性，而热固性膜不会有这个问题，组件耐温性能更高。

如图10所示，进一步地，背板50的内侧涂有白色的反光涂层51。本申请在背面玻璃的内侧涂有白色的反光涂层51，能够将透过电池片31间隙的光线反射回去减少封装损失。

本申请使用玻璃作为背板50，与常规的高分子下玻璃或金属板材料相比，具有优良的耐腐蚀性能、耐候性和耐磨性，将内部的电子元件与外界环境完全隔离开来，延长组件寿命。

在一个优选实施方式中，上玻璃板10的外沿和背板50的外沿之间夹持丁基橡胶或聚异丁烯橡胶的密封胶密封。

本申请在两层玻璃之间最外沿内侧使用水汽透过率极低的丁基橡胶或聚异丁烯橡胶，弥补了原有光伏组件边缘将封装材料暴露在外的不足，结合上下层密实的玻璃，能够很好的阻隔环境中的水汽、腐蚀性气体进入组件内部，减慢组件衰减，延长组件寿命。

进一步优选地，上玻璃板10和背板50外沿通过U形框60利用硅胶或丁基橡胶或双面胶带固定，且上玻璃板10和背板50的外沿与U形框60之间填充有密封胶。

本申请在两层玻璃的外沿使用硅胶或丁基橡胶或双面胶带将U型的边框固定，边框材料为铝或高分子材料。双玻组件外沿通常不做保护或仅仅使用胶带保护，这种结构的组件由于钢化玻璃的边角容易受力而碎裂，安全性较低，运输和安装时风险较大。使用U型的刚性边框保护后，双玻组件的边缘和四角的抗撞击能力有了大大的提高，并且进一步加强了组件的密封效果。

如图14所示，根据本申请实施例的太阳能电池组件，还包括接线盒70，接线盒70设在上玻璃板10和背板50的边缘。

本申请中，接线盒70安装在太阳能电池组件的边缘，而不是在太阳能电池组件背面开孔或开槽，保持了背面玻璃的完整结构，不会形成应力集中点，安全性更高。另外，接线盒70的这种分布相对于传统组件可以减少太阳能电池组件内部汇流条和外部线缆的长度，节省了成本，并且减少了电阻增加功率输出。

在本申请提供的太阳能电池组件的制备过程中，可以先将导电线32与电池片上的副栅线312和背电极粘结或焊接，然后将各个层进行叠置和层压。

本发明的一个具体实施例，太阳能电池组件100包括上盖板10、正面胶膜层20、电池片阵列30、背面胶膜层40和背板50。电池片阵列30包括多个电池片31，相邻电池片31之间通过多根导电线32相连，导电线32由往复延伸在相邻电池片的表面之间的金属丝S形成，导电线32与副栅线焊接，正面胶膜层20与导电线32直接接触且填充在相邻的导电线32之间。

换言之，根据本申请实施例的太阳能电池组件100包括沿上下方向依次叠置上盖板10、正面胶膜层20、电池片阵列30、背面胶膜层40和背板50，电池片阵列30包括多个电池片31和连接多个电池片31的多根导电线32，导电线32由金属丝S构成，金属丝S往复延伸在相邻的两个电池片31的表面上。

导电线32与电池片31电连接，其中，位于电池片31上的正面胶膜层20与导电线32直接接触并且填充在相邻的导电线32之间，正面胶膜层20既可以起到固定导电线32的作用，又可以将导电线32与外界空气和水汽隔绝，从而避免导电线32被氧化，保证了光电转换效率。

由此，根据本申请实施例的太阳能电池组件100，通过由往复延伸的金属丝S构成的导电线32取代传统电池片的主栅线和焊带，降低了成本；往复延伸的金属丝S减少了金属丝S的自由端的个数，设置金属丝S时所需空间小，不受空间限制，由金属丝S往复延伸构成的导电线32的根数可以大幅提高，制备简单，能够批量生产；正面胶膜层20与导电线32直接接触并且填充在相邻的导电线32之间，可以有效将导电线32与外界空气、水汽等隔绝，避免导电线32的氧化，可以有效保证光电转化效率。

在本申请的一些具体实施方式中，金属丝S在相邻电池片31中的一个电池片31的正面和另一个电池片31的背面之间往复延伸，正面胶膜层20与一个电池片31的正面上的导电线32直接接触且填充在一个电池片31的正面上的相邻导电线32之间，背面胶膜层40与另一个电池片31的背面的导电线32直接接触且填充在另一个电池片31的背面的相邻导电线32之间。

也就是说，在本申请中，相邻的两个电池片31通过金属丝S相连，并且在相邻的两个电池片31中，一个电池片31的正面与金属丝S相连，另一个电池片31的背面与金属丝S相连。

其中，正面与金属丝S相连的电池片31上的正面胶膜层20与该电池片31正面的金属丝S直接接触并且填充在相邻的导电线32之间，背面与金属丝S相连的电池片31的背面胶膜层40与该电池片31背面的金属丝S直接接触并且填充在相邻的导电线32之间(如图2所示)。

由此，根据本申请实施例的太阳能电池组件100，不仅正面胶膜层20可以将一部分电池片31的正面的导电线32与外界隔开，背面胶膜层40也可以将部分电池片31的背面的导电线32与外界隔开，可以进一步保证太阳能电池组件100的光电转换效率。

在本申请的一些具体实施方式中，对于常规的电池片的大小为156mm×156mm；太阳能电池组件的串联电阻为380-440毫欧/60片，同时本申请并非局限于60片，可以是30片、72片等，当为72片时太阳能电池组件的串联电阻为456-528毫欧，电池的电性能优异。

在本申请的一些具体实施方式中，对于常规的电池片的大小为156mm×156mm；太阳能电池组件的开路电压为37.5-38.5V/60片，同样本申请并非局限于60片，可以是30片、72片等。短路电流为8.9-9.4A，短路电流与电池片的个数无关。

在本申请的一些具体实施方式中，太阳能电池组件的填充因子为0.79-0.82，其不受电池片的大小和个数的影响，其影响电池的电性能。

在本申请的一些具体实施方式中，对于常规的电池片的大小为156mm×156mm；太阳能电池组件的工作电压为31.5-32V/60片，同样本申请并非局限于60片，可以是30片、72片等。工作电流为8.4-8.6A，工作电流与电池片的个数无关。

在本申请的一些具体实施方式中，对于常规的电池片的大小为156mm×156mm；太阳能电池组件的转换效率为16.5-17.4％。功率为265-280W/60片。

下面具体描述根据本申请实施例的太阳能电池组件的制备方法。

具体地，根据本申请实施例的太阳能电池组件的制备方法包括以下步骤：

将金属丝往复延伸在相邻电池片31中的一个电池片31的表面与另一个电池片31的表面之间而形成多根导电线32，将多根导电线32与电池片31表面上的副栅线312焊接而形成电池片阵列30。

将上玻璃板10、正面胶膜层20、电池片阵列30、背面胶膜层40和背板50依次叠放，且使电池片31的正面面对正面胶膜层20，电池片31的背面面对背面胶膜层40，然后进行层压得到太阳能电池组件，正面胶膜层20和背面胶膜层40中的至少一个的厚度为大于等于金属丝在垂直于电池片方向的厚度而小于400微米。

正面胶膜层20和背面胶膜层40可以为本领域常规使用的胶膜层，优选地，正面胶膜层20和背面胶膜层40聚乙烯辛烯共弹性体(POE)和/或乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。在本申请中，聚乙烯辛烯共弹性体(POE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)可以采用本领域常规使用的产品或者根据本领域技术人员熟知的方法制备得到。

根据本申请实施例的太阳能电池组件100的制备方法包括首先制备电池片阵列30，然后依次叠置上盖板10、正面胶膜层20、电池片阵列30、背面胶膜层40和背板50，最后进行层压得到太阳能电池组件100。可以理解的是，太阳能电池组件100的制备还包括其他步骤，例如用密封胶密封上盖板10和背板50之间的空间，以及利用U形框将上述元件紧固在一起，这对于本领域的技术人员是已知的，这里不再详细描述。

太阳能电池片阵列30的制备包括将金属丝往复延伸在电池片31的表面之间且与所述电池片31的表面电连接而形成多根导电线，由此相邻的电池片31通过所述多根导电线连接而形成电池片阵列30。

具体地，如图7所示，在张紧状态下，将一根金属丝往复延伸12次。接着，如图8所示，准备第一电池片31A和第二电池片31B。接下来，如图9所示，将第一电池片31的正面与金属丝相连且将第二电池片31B的背面与金属丝相连，由此形成电池片阵列30，图9中示出了两个电池片31，如上所述，当电池片阵列30具有多个电池片31时，利用往复延伸的金属丝将一个电池片31的正面与相邻的另一个电池片31的背面相连，即将一个电池片31的副栅线和另一个电池片31的背电极用金属丝相连。金属丝通过分别位于此根丝两个端部的两个夹子张紧下往复延伸，该金属丝只需要两个夹子即可实现绕制，大大减少了夹子的用量，节省了装配空间。

在图9所示的实施例中，相邻电池片彼此串联，如上所述，根据需要，相邻电池片可以通过金属丝彼此并联。

将制备得到的电池片阵列30与上盖板10、正面胶膜层20、背面胶膜层40和背板50依次叠置，且使所述电池片31的正面面对所述正面胶膜层20、所述电池片31的背面面对背面胶膜层40，然后进行层压得到太阳能电池组件100。可以理解的是，金属丝与电池片31焊接，金属丝与电池片31的连接可以在层压过程中进行，当然，也可以先连接，后层压。

其中，根据本申请实施例的太阳能电池组件在制备时，金属丝是在张紧状态下往复延伸的，并且金属丝往复延伸在一个电池片31的正面和另一个电池片31的背面之间。导电线包括与一个电池片31的正面上的副栅线相连的正面导电线32A和与一个电池片31的背面上的背电极相连的背面导电线32B。金属丝往复延伸10-60次，相邻两条导电线之间的间距为2.5-15mm，相邻两条导电线形成U形结构或V形结构。

可选地，金属丝为一根，电池片31排布成n×m的矩阵形式，其中n为列数，m为排数，同一排电池片31中，使金属丝往复延伸在一个电池片31的表面与相邻的另一个电池片31的表面之间，在相邻的两排电池片31中，使金属丝往复延伸在第a排中的一个电池片31的表面与第a+1排中的一个电池片31的表面之间，其中m-1≥a≥1。

优选地，在相邻两排电池片31中，使金属丝往复延伸在位于第a排的一个端部的电池片31的表面与位于第a+1排的一个端部的电池片31的表面之间，第a排的一个端部与第a+1排的一个端部位于矩阵的同一侧。

进一步地，在同一排电池片31中，使金属丝往复延伸在一个电池片31的正面与相邻的另一个电池片31的背面之间，在相邻的两排电池片31中，使金属丝往复延伸在位于第a排的一个端部的电池片31的正面与位于第a+1排的端部的一个电池片31的背面之间，以串联相邻两排电池片31。

在本申请的一些具体实施方式中，往复延伸在同一排的相邻电池片31之间的金属丝为一根，且往复延伸在相邻排的电池片31之间的金属丝为一根。金属丝为铜丝，并且金属丝具有圆形横截面。

换言之，根据本申请实施例的太阳能电池组件的制备方法包括以下两个步骤：

(1)将至少两个电池片以矩阵的形式排布，并在相邻的两个电池片31之间，使导电线在一个电池片31的表面和另一个电池片31的表面之间往复延伸以形成折叠形状，并将一个电池片31的受光面上的副栅线与导电线焊接，将另一个电池片31的背面上的背电极与导电线焊接；

(2)将上玻璃板10、正面胶膜层20、步骤(1)得到的电池片阵列30、背面胶膜层40和背板50从上到下依次叠放，且使电池片31的受光面面对正面胶膜层20，使电池片31的背面面对背面胶膜层40，然后进行层压。

在步骤(1)中，优选地，在邻近的两排电池片31之间，使导电线从第a排中的一个电池片31的表面延伸至第a+1排中的一个电池片31的表面；更优选地，使导电线从第a排中的一个端部的电池片31的表面延伸至第a+1排中的一个端部的电池片31的表面。

在一种实施方式中，进一步优选地，在同一排电池片31中，使导电线从一个电池片31的受光面弯折延伸至另一个相邻电池片31的背面；在邻近的两排电池片31之间，使导电线从第a排中的一个端部的电池片31受光面延伸至第a+1排中的邻近端部的电池片31的背面。

在另一种实施方式中，进一步优选地，在同一排电池片31中，使导电线从一个电池片31的背面弯折延伸至另一个相邻电池片31的受光面；在邻近的两排电池片31之间，使导电线从第a排中的一个端部的电池片31背面延伸至第a+1排中的邻近端部的电池片31的受光面。

在步骤(1)中，导电线在同一排电池片31之间绕线排布，和/或导电线在相邻两排电池片31之间绕线排布。最优选地，导电线在同一排电池片31之间和相邻两排电池片31之间均采用绕线排列的方式。

在上述太阳能电池组件的制备方法中，导电线、副栅线、金属丝、低熔点合金层、胶膜层、上玻璃板和背板等均与前文描述的相同。

上述的层压过程可以在层压机中进行。层压机中实施的层压过程通常包括低温抽真空以及热压两个阶段。

在上述太阳能电池组件的制备方法中，焊接可以采用本领域常规的焊接方式实施。优选情况下，焊接的方式为非接触式，其中，非接触式焊接方法是指高频焊接或远红外焊接。采用非接触式的焊接方法能够实现多栅线结构电池片31的焊接，能够避免出现虚焊，并且能够防止导电线发生漂移。

在本申请的一些具体实施方式中，将上玻璃板10、正面胶膜层20、电池片阵列30、背面胶膜层40和背板50依次叠放层压组装后，在背板50的背面粘结安装块80，安装块80固定在支架上。

本申请中，太阳能电池组件的安装方式不同于传统组件的边框安装或双玻组件较普遍的对边缘的卡夹式安装，采用在组件的背面使用高强度粘结胶粘接四块安装块，将安装块通过螺钉固定在支架上。这种方式的安装保证组件的受力更加均匀，增强了组件承受载荷的能力，更加安全可靠。

本申请中，电池片阵列30的连接方式不同于常规组件，采用单根镀低熔点合金的细铜丝连接两片无主栅电池片，可以理解为镀低熔点合金的细铜丝替代了传统晶硅电池片上的主栅和焊带，同时省去了无引出线的一端的汇流条。为了方便我们将镀低熔点合金的细铜丝称为导电线。这种电池片保留传统的第一步正面网印，在电池上制作底层的栅线，我们仍遵循传统称其为细栅。而后通过不同的方法将金属丝弯折成多条垂直于细栅的导电线覆盖在细栅上，形成交叉的导电网格结构。与传统三主栅技术相比，由于铜线的截面为圆形，制成组件后可以将有效遮光面积减少，同时减少电阻损失，提高组件总功率。由于20-30条主栅分布更密集，导电线和细栅之间的触点很多，在硅片隐裂和微裂部位电流传导的路径更加优化，因此由于微裂造成的损失被大大减小。更为重要的是由于导电线材料采用铜线，电池的银材料用量也将大大减少。

示例1

示例1用于说明本申请的太阳能电池组件100及其制备方法的示例。

(1)制备金属丝S

在铜丝的表面上附着一层Sn40％-Bi55％-Pb5％合金层(熔点为125℃)，其中，铜丝的横截面积为0.04mm²，合金层的厚度为16微米，从而制得金属丝S。

(2)制备太阳能电池组件100

提供尺寸为1630×980×0.5mm的POE胶膜层(融化温度为65℃)，并相应地提供尺寸为1633×985×3mm的玻璃板和60片尺寸为156×156×0.21mm的多晶硅电池片31。电池片31具有91条副栅线(材质为银，宽度为60微米，厚度为9微米)，每条副栅线基本上在纵向上贯穿电池片31，且相邻副栅线之间的距离为1.7mm，电池片31的背面具有5条背电极(材质为锡，宽度为1.5毫米，厚度为10微米)，每条背电极基本上在纵向上贯穿电池片31，且相邻两条背电极之间的距离为31mm。

将60片电池片31以矩阵的形式排布(6排10列)，在同一排中相邻的两个电池片31之间，使一根金属丝在一个电池片31的正面和另一个电池片的背面之间在拉紧的状态往复延伸，例如设置两列销钉，每一列内的销钉彼此间隔，金属丝在两列销钉之间在张紧状态下往复延伸，金属丝通过分别位于此根丝两个端部的两个夹子张紧下往复延伸，从而形成15条平行的导电线，并将一个电池片31的副栅线与导电线焊接，将另一个电池片31的背电极与导电线焊接，，焊接温度为160℃，且相互平行的相邻导电线之间的距离为9.9mm，从而将10片电池片串联成一排，将6排此种电池串通过汇流条串联成电池阵列。将上玻璃板10、下玻璃板面向电池片31的一面各自涂上硅胶(涂覆的硅胶的厚度为250微米)，在硅胶的四周贴上丁基橡胶密封胶条。然后，将上玻璃板、以矩阵形式排布且与金属丝焊接的多个电池片和下玻璃板从上到下依次叠放，其中，使电池片31的受光面面对正面胶膜层20，正面胶膜层20与导电线32直接接触，使电池片31的背面面对背面胶膜层40，接着放入层压机中进行层压，正面胶膜层20填充在相邻的导电线32之间，从而制得太阳能电池组件A1。

对比示例1

对比示例1与示例1的区别在于：

将电池片31以矩阵的形式排布，并在相邻的两个电池片31之间，采用如图14所示的拉丝方式，将15根彼此平行的金属丝通过每根金属丝端部的夹子34张紧，将电池片压平，夹子的张力为2N，将此15根彼此平行的金属丝每一根单独与一个电池片31的正面的副栅线焊接，并与另一个电池片的背面的背电极焊接，且相互平行的相邻导电线32C之间的距离为9.9mm。从而制得太阳能电池组件D1。

对比示例2

对比示例2与示例1的区别在于：将电池片以矩阵的形式排布，将15根串联在一起的金属丝黏贴在透明胶膜层，将金属丝黏贴在太阳能电池片上，在相邻的两个电池片之间，金属丝连接一个电池片的正面和另一个电池片的背面然后，将上玻璃板、上POE胶膜层、透明胶膜层、以矩阵形式排布且与金属丝相连的多个电池片、透明胶膜层、下POE胶膜层和下玻璃板从上到下依次叠放，从而制得太阳能电池组件D2。

对比示例3

对比示例3与示例1的区别在于：背板不采用玻璃而采用PET板，如此制得太阳能电池组件D3。

示例2

根据示例1的方法制备太阳能电池组件，与示例1的区别在于：往复延伸以形成20条平行的导电线，且相互平行的相邻导电线之间的距离为7mm，如此制得太阳能电池组件A2。

示例3

根据示例2的方法制备太阳能电池组件，与示例2的区别在于：涂覆的硅胶厚度为300微米，如此制得太阳能电池组件A3。

示例4

根据示例2的方法制备太阳能电池组件，与示例2的区别在于：涂覆的硅胶厚度为350微米，如此制得太阳能电池组件A4。

示例5

根据示例2的方法制备太阳能电池组件，与示例2的区别在于：涂覆的硅胶厚度为400微米，如此制得太阳能电池组件A5。

示例6

根据示例2的方法制备太阳能电池组件，与示例2的区别在于：在电池片31的受光面的副栅线上设置短栅线33(材质为银，宽度为0.1mm)，该短栅线33与副栅线垂直，用于连接电池片的受光面的边沿部分的副栅线与导电线，如图12所示，从而制得太阳能电池组件A6。

示例7

根据示例3的方法制备太阳能电池组件，与示例3的区别在于：电池阵列的连接方式为：在相邻的两排电池片之间，导电线从第a(a≥1)排中的一个端部的电池片的受光面延伸出并与第a+1排中相邻端部的电池片31的背面形成电连接，用于实现相邻两排电池片之间的连接，且用于连接相邻两排电池片31的导电线与用于连接这两排中相邻电池片31的导电线相互垂直布置。如此制得太阳能电池组件A7。

测试例1

(1)通过肉眼观测方法观测太阳能电池组件中的金属丝是否发生漂移；

(2)根据IEC904-1公开的方法采用单次闪光模拟器对上述示例和对比示例制备的太阳能电池组件进行测试，测试条件为标准测试条件(STC)：光强为1000W/m²；光谱为AM1.5；温度为25℃，记录各电池片的光电转换效率。

结果如下表1所示。

表1

其中，填充因子表示太阳能电池组件的最大功率点功率与理论上零内阻时的最大功率(即开路电压*短路电流)的比值，表征实际功率向理论最大功率的靠近程度，该值越大，说明光电转换效率越高，一般串联电阻小，填充因子就大。光电转换效率是指组件在标准光照条件下(光强1000W/m²)，组件将光能转化为电能的比例；串联电阻相当于太阳能组件的内阻，其值越大，组件性能越差；填充因子，表示组件的实际最大功率与理论最大功率的比值，数值越大，组件性能越好；开路电压是组件在标准光照条件下，开路时的电压；短路电流时组件在标准光照条件下，短路时的电流；工作电压是组件在标准光照条件下，以最大功率工作时的输出电压；工作电流是组件在标准光照条件下，以最大功率工作时的输出电流；功率是指组件在标准光照条件下，所能达到的最大功率。

由表1的结果可以看出，本申请实施例的太阳能电池组件不会发生金属丝漂移的问题，并且可以获得相对较高的光电转换效率，同时放置几个月观察金属丝没有变色。

测试例2

(1)把金属丝焊接到电池片表面，金属丝与电池片的副栅线垂直；

(2)把电池片水平置于拉力测试仪的测试位置上，将电池片上放置压块，压块置于金属丝的两侧，使得测试时电池片不被拉起；

(3)将金属丝夹在拉力计的拉环上，拉力方向与电池片成45°角；

(4)启动拉力计，使拉力计沿竖直方向向上匀速运动，将金属丝从电池片表面拉起，记录拉力计测得的拉力数据，取其均值即为该金属丝的拉力数据。

结果如下表2所示。

表2

由表2的结果可以看出，本申请实施例的太阳能电池组件将金属丝从电池片上玻璃剥离所需要的拉力更大，即说明本申请实施例的太阳能电池组建中金属丝与电池片的连接稳定性更强。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (38)

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括：依次叠置的上玻璃板、正面胶膜层、太阳能电池片阵列、背面胶膜层和背板，所述太阳能电池片阵列包括多个电池片，相邻电池片之间通过金属丝相连，至少一根所述金属丝在相邻电池片中的一个电池片的表面与另一个电池片的表面之间往复延伸以形成至少两个导电线，所述电池片的正面上设有副栅线，所述导电线与所述副栅线焊接，所述正面胶膜层和所述背面胶膜层中的至少一个的厚度大于等于金属丝在垂直于电池片方向的厚度而小于400微米。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述正面胶膜层和所述背面胶膜层中的至少一个的厚度为250-400微米。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述正面胶膜层和所述背面胶膜层中的至少一个的厚度为250-350微米。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述金属丝为铜丝。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述金属丝具有圆形横截面。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述金属丝往复延伸10-60次。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述导电线的条数在20-40的范围内。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述导电线的条数为24-28。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，相邻导电线之间的间距为2.5-15mm。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，相邻导电线形成U形结构或V形结构。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述金属丝为一根。

12.根据权利要求1-10中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池片排布成n×m的矩阵形式，其中n为列数，m为排数，且m-1≥a≥1，

同一排电池片中，所述金属丝往复延伸在一个电池片的表面与相邻的另一个电池片的表面之间，在相邻的两排电池片中，所述金属丝往复延伸在第a排中的一个电池片的表面 与第a+1排中的一个电池片的表面之间。

13.根据权利要求12所述的太阳能电池组件，其特征在于，在相邻两排电池片中，所述金属丝往复延伸在位于第a排的一个端部的电池片的表面与位于第a+1排的一个端部的电池片的表面之间，所述第a排的一个端部与所述第a+1排的一个端部位于所述矩阵的同一侧。

14.根据权利要求13所述的太阳能电池组件，其特征在于，在同一排电池片中，所述金属丝往复延伸在一个电池片的正面与相邻的另一个电池片的背面之间，

在相邻的两排电池片中，所述金属丝往复延伸在位于第a排的一个端部的电池片的正面与位于第a+1排的端部的一个电池片的背面之间，以串联相邻两排电池片。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，往复延伸在同一排的相邻电池片之间的金属丝为一根，且往复延伸在相邻排的电池片之间的金属丝为一根。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述金属丝在与所述电池片连接之前在张紧状态下往复延伸。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述金属丝包覆有焊接层。

18.根据权利要求17所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述焊接层的厚度与所述金属丝的直径之比为0.02-0.5：1。

19.根据权利要求17所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述焊接层的厚度为1-100微米。

20.根据权利要求1-19中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述副栅线的宽度为40-80微米，厚度为5-20微米，所述副栅线为50-120条，且相邻副栅线的间距为0.5-3mm。

21.根据权利要求1-20中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述正面胶膜层和所述背面胶膜层为硅胶。

22.根据权利要求1-21中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述背板为玻璃板。

23.根据权利要求1-22中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述上玻璃板和所述背板的外沿使用丁基橡胶或聚异丁烯橡胶密封。

24.根据权利要求1-23中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述上玻璃板和所述背板外沿通过U形框利用硅胶或丁基橡胶或双面胶带固定，且所述上玻璃板和所述背板的外沿与所述U形框之间填充有密封胶。

25.根据权利要求1-24中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，还包括接线盒， 所述接线盒设在上玻璃板和背板的边缘。

26.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述正面胶膜层与所述导电线直接接触且填充在相邻的导电线之间。

27.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述金属丝在相邻电池片中的一个电池片的正面和另一个电池片的背面之间往复延伸，所述正面胶膜层与所述一个电池片的正面上的导电线直接接触且填充在所述一个电池片的正面上的相邻导电线之间，所述背面胶膜层与所述另一个电池片的背面的导电线直接接触且填充在所述另一个电池片的背面的相邻导电线之间。

28.根据权利要求1-27中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池片的大小为156mm×156mm；所述太阳能电池组件的串联电阻为380-440毫欧/60片。

29.根据权利要求1-27中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池片的大小为156mm×156mm；所述太阳能电池组件的开路电压为37.5-38.5V/60片；短路电流为8.9-9.4A。

30.根据权利要求1-27中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件的填充因子为0.79-0.82。

31.根据权利要求1-27中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池片的大小为156mm×156mm；所述太阳能电池组件的工作电压为31.5-32V/60片；工作电流为8.4-8.6A。

32.根据权利要求1-27中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池片的大小为156mm×156mm；所述太阳能电池组件的转换效率为16.5-17.4％；功率为265-280W/60片。

33.一种太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，包括：

将金属丝往复延伸在相邻电池片中的一个电池片的表面与另一个电池片的表面之间而形成至少两条导电线，将多条导电线与电池片表面上的副栅线焊接而形成电池片阵列；

将上玻璃板、正面胶膜层、所述电池片阵列、背面胶膜层和背板依次叠放，且使电池片的正面面对正面胶膜层，电池片的背面面对背面胶膜层，然后进行层压得到所述太阳能电池组件，所述正面胶膜层和所述背面胶膜层中的至少一个的厚度为大于等于金属丝在垂直于电池片方向的厚度而小于400微米。

34.根据权利要求33所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，所述金属丝往复延伸在相邻的两个电池片中的一个电池片的正面与另一个电池片的背面之间，将所述金属丝通过包覆在该金属上的焊接层与所述一个电池片的正面上的副栅线焊接且将所述金属丝通过所述焊接层与所述另一个电池片的背面上的背面电极相连。

35.根据权利要求33或34所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，所述金属丝为一根。

36.根据权利要求33或34所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，所述电池片排布成n×m的矩阵形式，其中n为列数，m为排数，

同一排电池片中，所述金属丝往复延伸在一个电池片的表面与相邻的另一个电池片的表面之间，在相邻的两排电池片中，所述金属丝往复延伸在第a排中的一个电池片的表面与第a+1排中的一个电池片的表面之间，且m-1≥a≥1；在相邻两排电池片中，所述金属丝往复延伸在位于第a排的一个端部的电池片的表面与位于第a+1排的一个端部的电池片的表面之间，所述第a排的一个端部与所述第a+1排的一个端部位于所述矩阵的同一侧。

37.根据权利要求36所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，在同一排电池片中，所述金属丝往复延伸在一个电池片的正面与相邻的另一个电池片的背面之间，

在相邻的两排电池片中，所述金属丝往复延伸在位于第a排的一个端部的电池片的正面与位于第a+1排的端部的一个电池片的背面之间，以串联相邻两排电池片。

38.根据权利要求37所述的太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，往复延伸在同一排的相邻电池片之间的金属丝为一根，且往复延伸在相邻排的电池片之间的金属丝为一根。