CN107452824A - 一种新型太阳能半片电池片及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型太阳能半片电池片，其特征在于，所述新型太阳能半片电池片为整片电池片按照平行于电池片上的主栅线方向进行一分为二的切割而得。本发明创新地采用将整片电池片平行于主栅线方向进行均切的切割方式不但拥有如原来的沿垂直于主栅线方向切割的半片电池片具有可降低电池片在发电过程中的内部损耗的优点，同时，避免了在切割工艺中造成的短路问题，而且，本发明的半片电池片应用于制备太阳能电池组件时，在铺设相同面积的电池片时，太阳能电池组件面积几乎与传统组件面积相当，即是说，在组件面积与传统组件面积基本不变的情况下，也同样达到了上述降低内耗的效果，经济效益显著。
Description
技术领域
本发明属于新能源领域，尤其涉及一种新型太阳能半片电池片及其制备方法和应用。
背景技术
现有技术中，传统方案是把单独的晶硅电池片整片进行串联，并经过有效的排布，并通过有效的引出线，把晶硅电池片在光照条件下发出的电能进行有效的引出并收集，示意如附图1所示，156x156mm的电池片用NXM片(N≧1；M≧1)进行串联，但受自身限制存在晶硅电池片单片尺寸越大，内部串阻会越高，在相同的压降情况下，功率损耗就越大的问题，因为电池片本身内阻在发电过程中会造成损耗，损耗功率为P损＝I2R,所以，为了减少电池片本身的功耗，已有技术方案把单独的晶硅电池片垂直于栅线方向，在有效的激光功率条件下进行分割，把整片电池片一分为二，示例如附图2所示，这样就降低了电池片的电流，从而减少了在发电过程中的功耗，但是由于其自身的局限，还存在如下问题：1、该种切割方式不利于后续组件的生产；2、因为该种切割方式需要切断汇流主栅线，而汇流主栅线材质是金属银，使得后续使用时容易造成短路，为了避免使用时出现短路，人们想到了不同的方法来避免短路，如改变电池片印刷网版等方法，但是由此也导致了成本的上升和结构复杂的问题；3、如附图3所示的使用该电池片半片制作组件时，在使用同样电池片面积的情况下，其组件面积会比传统方案下组件面积大出较多或较明显的面积，制约了同等大小安装面上的发电量或安装范围。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构巧妙新颖、便于后续生产、可从根本上避免短路问题、发电量相对较高的新型太阳能半片电池片。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种新型太阳能半片电池片，所述新型太阳能半片电池片为整片电池片按照平行于电池片上的主栅线方向进行一分为二的切割而得。
本发明还公开了上述新型太阳能半片电池片的制备方法，所述制备过程包含如下步骤:
1)、整片电池片上料；
2)、整片电池片相机定位；
3)、整片电池片激光切割：使用光纤激光器激光切割，平行于主栅线方向，同一位置切割3-15次，切割深度为电池片厚度的35-65％；
4)、将经过步骤3)处理后的电池片进行掰开得到所需电池片半片。
之所以选择35-65％，因为低于35％不容易掰开，会导致破片率升高，若深度高于65％容易导致电池片P-N结被破坏，从而导致部分面积失效。
本发明的另一目的还包含提供上述半片电池片的应用，用于制备太阳能组件。
本发明还公开了一种太阳能组件，包含12个半片串，半片串间的间距为1.5-2mm，所述半片串上的半片为上述制得的半片电池片，所述半片串上含有10或12个相互串联的半片电池片，且半片电池片之间均沿着长边方向竖向设置，所述12个半片串按照每相邻两串一组共分为6组，每组内的两个半片串之间相互并联，组与组之间相互串联。
本发明的有益效果是：本发明创新地采用将整片电池片平行于主栅线方向进行均切的切割方式不但拥有如原来的沿垂直于主栅线方向切割的半片电池片具有可降低电池片在发电过程中的内部损耗的优点，同时，因为避免了切割开材料为金属银的主栅线而避免了在切割工艺中造成的短路问题，或者免除了为了避免横向切割时易短路的问题而特别设计的工艺和结构，而且，本发明的半片电池片应用于制备太阳能电池组件时，与垂直于主栅线方向切割方式得到的半片电池片相比，在铺设相同面积的电池片时，太阳能电池组件面积降低很多，几乎与传统组件面积相当，即是说，在组件面积与传统组件面积基本不变的情况下，也同样达到了上述降低内耗的效果，经济效益显著。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是传统太阳能电池组件的排布结构示意图；
图2是背景技术中整片电池片垂直于主栅线方向切割示意图；
图3是背景技术中整片电池片垂直于主栅线方向切割成半片电池片后排布成太阳能电池组件的排布示意图；
图4为本发明的整片电池片平行于主栅线方向切割示意图；
图5为本发明实施例整片电池片平行于主栅线方向切割出的半片电池片多片串联形成半片串的示意图；
图6为图5的半片串两两并联形成组的示意图；
图7为图6的组相互串联并配合焊带和二极管形成太阳能组件的示意图；
图8是图7的太阳能电池组件的尺寸示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图4所示，一种新型太阳能半片电池片，所述新型太阳能半片电池片为整片电池片按照平行于电池片上的主栅线方向进行一分为二的切割而得。
上述新型太阳能半片电池片的制备方法，所述制备过程包含如下步骤:
1)、整片电池片上料；
2)、整片电池片相机定位；
3)、整片电池片激光切割：使用光纤激光器激光切割，平行于主栅线方向，同一位置切割3-15次，切割深度为电池片厚度的35-65％；
4)、将经过步骤3)处理后的电池片进行掰开得到所需电池片半片。
上述半片电池片的应用，用于制备太阳能组件。
如图5-8所示，一种太阳能组件，包含12个半片串，半片串间的间距为1.5-2mm，所述半片串上的半片为上述制得的半片电池片，所述半片串上含有10或12个相互串联的半片电池片，且半片电池片之间均沿着长边方向竖向设置，所述12个半片串按照每相邻两串一组共分为6组，每组内的两个半片串之间相互并联，组与组之间相互串联。
本太阳能组件的好处是：
首先对比各组件的尺寸：
本发明的太阳能电池组件：结构为12个半片串*10单片/串，尺寸为1640mm*998mm；
横切时的太阳能电池组件：结构为10个半片串*12单片/串、尺寸为1630mm*1042mm；
传统太阳能电池组件：结构为10整片*6整片、尺寸为1640mm*992mm；
本发明创新地采用将整片电池片平行于主栅线方向进行均切的切割方式不但拥有如原来的沿垂直于主栅线方向切割的半片电池片具有可降低电池片在发电过程中的内部损耗的优点，同时，因为避免了切割开材料为金属银的主栅线而避免了在切割工艺中造成的短路问题，而且，本发明的半片电池片应用于制备太阳能电池组件时，结构为12个半片串*10单片/串，尺寸为1640mm*998mm，与垂直于主栅线方向切割方式得到的半片电池片制备太阳能电池组件如图3所示为结构为10个半片串*12单片/串、尺寸为1630mm*1042mm相比，在铺设相同面积的电池片时，太阳能电池组件面积降低很多，几乎与传统组件类似于如图1所示的结构，具体为10整片*6整片的结构、尺寸为1640mm*992mm的面积相当，即是说，在组件面积与传统组件面积基本不变的情况下，也同样达到了上述降低内耗的效果，经济效益显著。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (4)
1.一种新型太阳能半片电池片，其特征在于，所述新型太阳能半片电池片为整片电池片按照平行于电池片上的主栅线方向进行一分为二的切割而得。
2.根据权利要求1所述的新型太阳能半片电池片的制备方法，其特征在于，所述制备过程包含如下步骤:
1）、整片电池片上料；
2）、整片电池片相机定位；
3）、整片电池片激光切割：使用光纤激光器激光切割，平行于主栅线方向，同一位置切割3-15次，切割深度为电池片厚度的35-65%；
4）、将经过步骤3）处理后的电池片进行掰开得到所需电池片半片。
3.根据权利要求1所述的新型太阳能半片电池片的应用，其特征在于，用于制备太阳能组件。
4.一种太阳能组件，其特征在于，包含12个半片串，半片串间的间距为1.5-2mm，所述半片串上的半片为如权利要求1所述的新型太阳能半片电池片，所述半片串上含有10或12个相互串联的半片电池片，且半片电池片之间均沿着长边方向竖向设置，所述12个半片串按照每相邻两串一组共分为6组，每组内的两个半片串之间相互并联，组与组之间相互串联。
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