CN106229356A - 一种多主栅双面太阳电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多主栅双面太阳电池组件，包括前膜、双面太阳电池组和背膜组成的组件本体，所述双面太阳电池组设置在前膜和背膜之间，双面太阳电池组和前膜、背膜间设有封装胶膜，双面太阳电池组包含多片多主栅双面太阳电池片和延伸在相邻的电池片之间实现电连接的金属丝，所属多主栅双面电池片中间为硅基体，硅基体正反面均有10‑25根主栅线和70‑500根副栅线，主栅线垂直于副栅线，主栅线与副栅线的交叉点上间隔设有焊点，主栅线的焊点之间设有银连接线，本发明通过优化双面太阳电池的主栅线设计，可以降低金属丝和电池片接触电阻，解决多主栅焊接问题中的偏移问题；提高电池组件的可靠性和发电效率，降低组件的生产成本。
Description
技术领域
本发明属于光伏组件技术领域，具体涉及一种多主栅双面太阳电池组件。
背景技术
目前，市场上主流的晶体硅太阳电池组件主栅数一般为3栅，一般采用自动焊接的方式实现，近几年来，为了提高太阳电池效率，降低成本，电池厂商从提高效率的角度将主栅从3根提高到4根甚至5根，而且在2007年，Day4 Energy technology 提出了无主栅太阳电池的想法，该技术不再在太阳电池上印刷主栅线，而是采用多根金属丝（≥10根）代替常规的焊带，在实现电池效率提升（≥0.3%）的同时，节省了银浆的用量（≥30%），降低太阳电池的成本，现在生产的的双面太阳电池片，它能够双面受光发电，除了正面能够输出的电力外，背面也能把反射、散射或者照射的光转化成电能，提高组件的转换效率，然而，双面太阳电池片生产过程中，正面和背面都需要印刷银栅线，消耗更多的银浆；同时高的短路电流，也使得电阻损失增加。无铝背场、机械强度差、采用常规焊接技术时，容易产生隐裂和碎片等，这些特征使得双面太阳电池片更适应于多主栅太阳电池组件技术，可比常规组件节省更多的银浆，发电量提升更高。
但是采用多根（≥10根）金属丝代替常规焊带，增加了金属丝和太阳电池片的电连接难度，因此需要改变现有的焊接技术，采用新型的电连接技术，目前无主栅太阳电池组件主要通过“胶膜固定法”、“钝化膜固定法”、“U型金属丝法”等方法实现，但这些方法都有一些缺陷：
1、“胶膜固定法”解决了金属丝的弯曲问题，并且对金属丝的数量和直径要求不大。但该技术具有以下缺点：
1）金属丝外层需要包裹一层低温合金，该技术工艺不成熟，而且会增加金属丝成本；
2）需要采用胶膜固定，该胶膜会降低组件透光率，增加组件成本，还会影响组件可靠性；
3）金属丝和副栅线接触面积小，温差变化易造成脱焊；
4）层压过程中容易产生偏移。
2、“钝化膜固定法”将金属丝置于太阳电池的硅片和钝化膜之间，虽然有效地解决了焊接偏移等问题，但该技术中的镀膜技术难度大，目前难以批量生产。
3、“U型金属丝法”采用U型金属丝结构（U型金属丝法），一定程度上解决了金属丝易弯曲的问题，但是还会出现偏移和焊接不牢的现象，同时绕丝过程也较为复杂。
因此，需要研究人员研究多主栅焊接中的偏移问题，提高多主栅双面太阳电池组件的产品质量，降低生产成本。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种多主栅双面太阳电池组件，提高电连接的可靠性，解决常规焊接偏移和接触电阻大的问题，实现银浆用量降低的同时，提升太阳电池组件的效率及可靠性。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：包括前膜、多主栅双面太阳电池组和背膜组成的组件本体，所述多主栅双面太阳电池组设置在前膜和背膜之间，多主栅双面太阳电池组和前膜、背膜之间设有封装胶膜，所述多主栅双面太阳电池组由包含多片多主栅双面太阳电池片和延伸在相邻的多主栅双面太阳电池片之间的金属丝，金属丝和多主栅双面太阳电池片通过焊接技术实现电连接。
作为本发明的一种改进，所述多主栅双面太阳电池片中间为硅基体，所述硅基体正反面均有10-25根主栅线和70-500根副栅线，所述副栅线在硅基体上相互平行，所述主栅线垂直于副栅线。
作为本发明的一种改进，所述多主栅双面太阳电池片上设有定位Mark点。
作为本发明的一种改进，所述前膜或背膜为玻璃面，另一面为玻璃或者透明材料。
作为本发明的一种改进，所述金属丝为方型金属丝或圆形金属丝。
作为本发明的一种改进，所述方型金属丝宽度0.2-0.6mm，厚度0.15-0.3mm。
作为本发明的一种改进，所述圆形金属丝直径为0.2-0.6mm。
作为本发明的一种改进，所述副栅线相互平行，宽度15-100um，厚度4-30um。
作为本发明的一种改进，所属主栅线由数个位于副栅线上的焊点和焊点间的连接线组成。
作为本发明的一种改进，所述焊点为方形，首尾焊点长度1-1.5mm可调，宽度0.5-1.5mm可调；中间焊点长度0.5-1mm可调，宽度0.3-1mm可调。
作为本发明的一种改进，焊点宽度大于金属丝宽度或直径。
作为本发明的一种改进，所述焊点的形状可不局限于方形，也可为菱形和圆形等。
作为本发明的一种改进，所述焊点间的银连接线为直线，宽度0.05um-0.2um。
作为本发明的一种改进，所述银连接线不局限于直线，可以为两条弧线等形状。
作为本发明的一种改进，所述双面太阳电池片上设有定位点。
作为本发明的一种改进，所述如果前膜/背膜仅有一项为玻璃，多主栅双面太阳电池组件本体周围设有边框。
作为本发明的一种改进，如果前膜/背膜均为玻璃，多主栅双面太阳电池组件边缘可设有密封胶条。
本发明的有益效果是：
本发明所述的一种多主栅双面太阳电池组件，通过优化双面太阳电池的主栅线设计，可以降低金属丝和电池片接触电阻，解决多主栅焊接问题中的偏移问题；提高多主栅双面太阳电池组件的可靠性和发电效率，降低多主栅双面太阳电池及组件的生产成本。
附图说明
图1：本发明的整体图。
图2：本发明所述的双面太阳电池片安装图。
图3：本发明所述的双面太阳电池片正面图。
图4：本发明所述的双面太阳电池片副栅线设计图。
图5：本发明所述的双面太阳电池片主栅线设计图。
附图标记列表：
1、前膜；2、封装胶膜；3、多主栅双面太阳电池组；4、背膜；5、边框；6、密封胶条；3-A、多主栅双面太阳电池片；3-B、金属丝；3-1、硅基体；3-2、副栅线；3-3、主栅线；3-4、银连接线；3-5、首尾焊点；3-6、中间焊点；3-7、定位点；3-2-1、副栅线2；3-2-2、副栅线3；3-8、副栅线断开点；3-4-1、银连接线2。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1所示，本发明所述的包括前膜1、多主栅双面太阳电池组3和背膜4组成的组件本体，所述多主栅双面太阳电池组3设置在前膜1和背膜4之间，多主栅双面太阳电池组3和前膜、背膜3间设有封装胶膜2，所述多主栅双面太阳电池组3包含多主栅双面太阳电池片3-A，和设在3-A正反面的若干根金属丝3-B，金属丝3-B延伸在相邻的多主栅双面太阳电池片之间，通过焊接技术实现多主栅太阳电池片间的电连接。
本发明所述的前膜1可以是玻璃、ETFE等透明材料；背膜4可以是玻璃、透明背板等透明材料，其中前膜1和背膜4必须有一个为玻璃层，如采用单面玻璃结构，需要添加边框5；如果采用双面玻璃结构，边框5可有可无，为了提高户外运行的可靠性，可以在玻璃边缘处添加丁基硅密封胶条6，提高组件密封性，保护组件。
本发明所述的多主栅双面太阳电池组3和前膜/背膜间设有封装胶膜2，封装胶膜2可以是EVA、POE、PVB和透明硅胶等材料。
本发明所述的多主栅双面太阳电池片3-A包含设置在硅基体3-1上的相互平行的副栅线3-2、与副栅线垂直的主栅线3-3和定位Mark点3-7，背面栅线结构和正面相同，定位Mark点为圆形，直径为0.3-1mm，可用于焊接过程中电池片的定位，Mark点的位置不局限于固定位置，可以根据实际需要进行调整。
主栅数目的增多可以缩短电流收集路径，降低串联电阻，提高电池功率，结合目前的电池焊接水平，通过光学和电学匹配运算及试验，主栅根数10-25根效果最佳，为保证焊接的牢靠性主栅由数个间隔方形焊点组成，首尾焊点3-5长度1-1.5mm可调，宽度0.5-1.5mm可调，中间焊点3-6长度0.5-1mm可调，宽度0.3-1mm可调，在本发明中，焊点3-5、3-6的形状不局限于方形，也可为菱形和圆形等。
随着主栅数目的增加，电池副栅宽度越窄提效越明显，且副栅厚度的变化对电池效率的影响逐渐降低，为了提高电池效率，节省银浆用量，结合现有不同的栅线印刷技术和最佳匹配运算，副栅宽度15-100um可调，厚度4-30um可调，根数70-500根可调，同时为了提高光的利用，本发明所述的副栅线3-2不局限于连续，也可以在全部在两个主栅间中点处断开，如副栅线3-2-2；或者间隔在两个主栅间中点处断开，如副栅3-2-1、3-2-2，副栅线断开点3-8长度0.5-2mm可调。
为了提高焊接的牢靠性，减小焊丝移动，本发明所述的金属丝3-B截面可以设为方形，结合主栅设计，为了保证光学损失和电学损失的平衡，方形金属丝宽度0.2-0.6mm可调，厚度0.15-0.3mm，同时为了提高光的利用，金属丝可设为圆形等，圆形金属丝直径0.2-0.6mm可调。
为了减小焊接偏移造成焊接不良的影响，在本发明中，焊点宽度需大于焊丝宽度。
本发明设计了一种多主栅双面太阳电池组件，可以利用背面反射光，实现了太阳电池组件的双面发电，提高了发电效率。同时通过优化双面太阳电池的主栅线设计，可以降低金属丝和电池片接触电阻，解决多主栅焊接问题中的偏移问题；主栅线/金属丝数目有10-25根，可以降低细栅的宽度和厚度，节约银浆的用量，提高发电效率，降低碎片和隐裂的影响，主栅线采用大焊点设计，焊点间采用银连接线连接，提高多主栅双面太阳电池组件的可靠性和发电效率，还可以节省银浆，降低多主栅双面太阳电池及组件的生产成本。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (12)
1.一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：包括前膜、多主栅双面太阳电池组和背膜组成的组件本体，所述多主栅双面太阳电池组设置在前膜和背膜之间，多主栅双面太阳电池组和前膜、背膜之间设有封装胶膜，所述多主栅双面太阳电池组由包含多片多主栅双面太阳电池片和延伸在相邻的多主栅双面太阳电池片之间的金属丝，金属丝和多主栅双面太阳电池片通过焊接技术实现电连接。
2.根据权利要求1所述的一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：所述前膜或背膜中的一项为玻璃，另一项为玻璃或其他透明材料。
3.根据权利要求1所述的一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：所述金属丝为方型金属丝或圆形金属丝。
4.根据权利要求3所述的一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：所述方型金属丝宽度0.2-0.6mm，厚度0.15-0.3mm。
5.根据权利要求3所述的一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：所述圆形金属丝直径为0.2-0.6mm。
6.根据权利要求1所述的一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：所述多主栅双面太阳电池片中间为硅基体，所述硅基体正反面均有10-25根主栅线和70-500根副栅线，所述副栅线在硅基体上相互平行，所述主栅线垂直于副栅线，多主栅双面太阳电池片上设有定位Mark点。
7.根据权利要求6所述的一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：所述副栅线宽度15-100um，厚度4-30um，在两根主栅间的中点处副栅线可以部分或全部打断，打断长度为0.9-1.5mm。
8.根据权利要求6所述的一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：所述的主栅线间隔在副栅线上设有焊点，所述主栅线的焊点之间设有银连接线。
9.根据权利要求8所述的一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：所属的焊点为方形，首尾焊点长度1-1.5mm，宽度0.5-1.5mm，中间焊点长度0.5-1mm，宽度0.3-1mm。
10.根据权利要求8所述的一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：所属的银连接线为直线，宽度0.05um-0.2um。
11.根据权利要求1所述的一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：所述前膜或背膜仅有一项为玻璃时，组件本体周围设有边框。
12.根据权利要求1所述的一种多主栅双面太阳电池组件，其特征在于：所述前膜、背膜均为玻璃时，组件边缘设有密封胶条。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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