CN108010978A - Bipv无热斑全玻组件及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种BIPV无热斑全玻组件及制造方法，所述组件包括敷设在上下两块玻璃之间的电池串以及连接电池串的汇流带，所述电池串由若干通过焊带连接的电池片构成，相邻电池片之间的焊带上均焊接一片式二极管，片式二极管与单片电池片并联连接；相邻电池片间的玻璃上设置有用于承托片式二极管的缓冲支撑块；两块玻璃的周边通过PVB胶片密封。本发明既能够保证制备的BIPV无热斑全玻组件在使用过程中不出现热斑现象，又不影响光伏组件的功率输出，进一步保证光伏组件的发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池组件技术领域，特别是一种BIPV全玻组件。
背景技术
BIPV即Building Integrated Photovoltaic，是光伏建筑一体化的英文缩写，BIPV技术是将太阳能发电（光伏）组件集成到建筑上的一种技术，该技术是将建筑屋顶、外墙、窗户、围栏等都用光伏组件代替，既能做为建材使用，又能发电，真正实现了现代建筑低碳、节能、环保的特点，它可以满足建筑力学、热舒适、采光、隔音等建筑需求，现已被广泛应用。
在建筑用全玻组件使用过程中，有一个或若干个单体电池正面受到外物遮挡时，会发生热斑效应。为了避免产生热斑效应，现有的全玻组件边缘都安装了有旁路二极管的接线盒，每块组件由36片、48片、60片、72片电池片等不同数量的电池片串联组成，在每两串电池串之间装有一个接线盒，接线盒内的二极管与电池串进行并联，其中每个接线盒中的二极管并联12片、24片或是其他数量的电池片（电池片的数量根据组件整体功率而定），此种旁路二极管的方式能够避免该串电池串发生热斑效应，但是在避免热斑的同时，却浪费了组件的输出功率。
当被遮挡的单体电池所能产生的最大电流小于电路的电流时，该单体电池带负压，成为发热的电阻存在于组件里，并以热量形式消耗其他电池产生的能量，这些受遮挡的电池也不再发电，使光伏组件的功率输出能力大大减小，从而大大降低了光伏组件的发电效率。
另外，当全玻组件由于热斑效应的局部过热时，会导致封装玻璃由于热量不均而发生自爆现象，还有可能因局部过热严重而导致组件燃烧现象的发生，造成严重经济损失。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种BIPV无热斑全玻组件及制造方法，既能够保证制备的BIPV无热斑全玻组件在使用过程中不出现热斑现象，又不影响光伏组件的功率输出，进一步保证光伏组件的发电效率。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
BIPV无热斑全玻组件，包括敷设在上下两块玻璃之间的电池串以及连接电池串的汇流带，所述电池串由若干通过焊带连接的电池片构成，相邻电池片之间的焊带上均焊接一片式二极管，片式二极管与单片电池片并联连接。
上述BIPV无热斑全玻组件，相邻电池片间的玻璃上设置有用于承托片式二极管的缓冲支撑块。
上述BIPV无热斑全玻组件，两块玻璃的周边通过PVB胶片密封。
一种BIPV无热斑全玻组件的制造方法，具体包括以下步骤：
A.焊接电池串，将电池片与片式二极管采用电池片、片式二极管、电池片间隔设置的焊接成电池串；
B.敷设合片，将电池串放置在下层玻璃上，并在相邻电池片间放置承托片式二极管的缓冲支撑块，再在电池串上放置上层玻璃；
C.EL及热成像测试，对敷设好的电池串组件进行EL红外测试，接着进行热成像检测二极管有无虚焊击穿情况；
D.将敷设好的组件半成品放入层压机进行整体真空预压；
E.预压好的组件放入气压釜进行固化；
F.对经过固化处理的电池串组件进行接线盒安装，以形成全玻组件；
G.对全玻组件进行测试，将全玻组件放在测试模拟仪上进行电性能测试，同时进行EL红外测试，接着进行热成像测试，并根据测试的结果将无热斑全玻组件进行分档，最后对接线盒进行灌胶扣盖，形成成品无热斑全玻组件。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明结构较为简单，能够避免光伏组件在使用过程中出现热斑现象，从而避免全玻组件出现局部过热现象，可靠保证了全玻组件的使用安全；另外，本发明的应用，对光伏组件的功率输出不产生任何影响，可靠保证了光伏组件的发电效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的局部放大图。
其中：1.电池片，2.玻璃，3.片式二极管，4.缓冲支撑块，5.焊带，6.PVB胶片。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种BIPV无热斑全玻组件，采用在每个电池片两端并联设置一片式二极管的方式，使每片电池片避免热斑效应的发生，一旦产生阴影遮挡，只是该片电池片被短路，对全玻组件的整体发电效率几乎不会造成影响，进一步保证了在任何遮挡情况下仍保有最高功率输出，安全可靠。
本发明提供的一种BIPV无热斑全玻组件，其结构如图1和图2所示，包括玻璃2、电池串、缓冲支撑块4以及PVB胶片6。电池串由若干通过焊带5连接的电池片1构成，每串电池串旁侧设置一连接电池片的汇流带，汇流带经电源线从玻璃夹层引出；相邻电池片之间的焊带上均焊接一片式二极管3，片式二极管与单片电池片并联连接；相邻电池片间的玻璃上设置有用于承托片式二极管的缓冲支撑块4；电池串、汇流带以及缓冲支撑块设置在两块玻璃之间，两块玻璃的周边通过PVB胶片6密封，从而形成BIPV无热斑全玻组件。
本发明中的玻璃选用PVB料的钢化玻璃；电池片可由(整片156.75*156.75mm)或由激光机划片机切割开的不同规格的电池片组合在一起构成，在BIPV无热斑全玻组件生产过程中，生产线以自动智能化为主，避免了人为操作造成的更多失误，以提高生产效率。
一种BIPV无热斑全玻组件的制造方法，具体包括以下步骤。
A.焊接电池串，通过焊带将电池片、片式二极管焊接成电池串；电池片与片式二极管采用电池片、片式二极管、电池片间隔设置方式进行焊接成。
本步骤中，较常规组件焊接增加了片式二极管。先将多个片式二极管放置在吸料台上，然后对其中一个进行归正，归正后焊接设备采用吸嘴将归正的片式二极管吸起，再将片式二极管放到相邻的电池片之间上方，再放下片式二极管，焊接台继续向后传动进行焊接；吸嘴继续恢复到吸料台工位，进行片式二极管的传送循环工作，最终焊接成为电池串。
在焊接设备开启前，对设备进行岗前点检，开机前注意多预热，比普通焊接预热时间较长；焊接过程中片式二极管容易开焊、过焊，调试焊接机参数时，尽量调整焊接时间，以减少灯管功率波动。发现片式二极管焊偏、焊反、漏焊后，应及时调节片式二极管放置位置。依照图纸要求，对焊接设备焊接模块部分进行调节，保证焊接过程中的焊接效果以及焊带间的距离；实时检查焊接过程中的焊带偏移、电池颜色等情况，避免出现焊带偏、色差情况，保证焊接质量。
B.敷设合片，将电池串放置在下层玻璃上，并在相邻电池片间放置承托片式二极管的缓冲支撑块，再在电池串上放置上层玻璃，进行自动合片。
本步骤的具体过程为：通过机械移动吸嘴吸取焊接好的电池串，将电池串按照图纸工艺要求放置在传输线的超白钢化玻璃上，人工进行敷设处理；在电池片间放置缓冲支撑块，最后由上方的机械助力臂抓取普通钢化玻璃传送到操作台上完成合片工作。
在连接汇流带时候，首先连接一边，然后从连接完成的这边手赶到另外一端，完成后再进行连接；两端连接完成后，再次对焊带拱高进行检查，两根之间存在较大应力的，要及时进行改焊；垫条垫块完成后进行检查，避免缺少；剪掉多余的焊带和汇流带。
合片后再次检查上述几点，尤其是垫块、垫条、汇流带及要求的垫条距离，垫条时切忌勿搭接。将敷设完毕的组件边缘多余的PVB条裁切掉，敷设好组件由传输带传送到下一道工序进行检验测试。
C.EL及热成像测试，对敷设好的电池串组件进行EL红外测试，接着进行热成像检测二极管有无虚焊击穿情况。
正常EL测试时，观察组件内部是否存在电池等级混、碎片、隐形裂纹、明暗片等电池缺陷，将存在问题的电池片进行记录并返修。
测试完好，向组件施加反向电流。施加电流前，首先调整电流、电压；电流范围：0.8≤A≤1.2，电压范围V≤70V，注意电源正负极性；然后给组件通反向电流，使组件中的片式二极管正向导通、发热，利用红外成像仪进行扫描，组件中的片式二极管全部发热且无电池片异常发热现象的组件视为合格组件，反之组件不合格，需要改片。
D.层压工序，将敷设好的组件半成品放入层压机进行整体真空预压。
进行层压工序前，对层压机进行点检，组件进料前对于敷设合片后的组件进行检查，检查组件半成品是否存在碎片、极性接反、结构偏移、支撑块偏移、支撑条偏移、距离不满足要求及焊带弯曲等问题，不合格的组件半成品要求改正。操作层压机时，严格安装工艺参数设置进入自动循环状态；层压出的组件检查其融化程度及其边角气泡，发现有异常问题的，例如存在融化程度不好、边角有气泡的现象时，应当将不粘布再盖一会进行保温处理，出炉组件通过传输线转入气压釜固化生产工序。对于不合格品应及时进行下料，以防转入下工序。
E.固化工序，将层压好的组件放入气压釜进行固化处理。
固化的原理是，通过气压釜设备产生的高温高压对预压完毕的组件进行固化处理，以弥补层压工序产生的不足，并提高组件内部的粘接强度，制造出合格的全玻组件，保证组件的安全性和可靠性。
入釜前，首先对组件进行检查，对出现缩边、气泡、焊带偏离、有异常的组件进行标识，并进行修正；处理气泡时，人为控制上夹子力度，带上后轻转半圈，有气泡的地方可以用力上；对于缩边气泡的地方注意力度和夹子数量，缩边的地方全部上夹子，一个挨一个的上。检查好后，按工艺参数设置参数运行气压釜，对出釜组件进行再次检查，无误后方可修边擦拭。合格组件放到传输线上转入下一道工序，进行接线盒的安装。
F.装接线盒，对经过固化处理的电池串组件进行接线盒安装，以形成全玻组件。对组件进行检查，无误后进行上盒；装盒时，注意极性，接线盒连接件安装完整；并注意控制上盒气泡；待接线盒内灌封胶晾干后(装盒4小时后)，方可进行汇流带的焊接；焊接过程中，注意控制手拿烙铁的手法，防止烙铁烫伤接线盒。
G.对全玻组件进行测试，将全玻组件放在测试模拟仪上进行电性能测试，同时进行EL红外测试，接着进行热成像测试，并根据测试的结果将无热斑全玻组件进行分档，最后对接线盒进行灌胶扣盖，形成成品无热斑全玻组件。
组件测试前对设备进行检查，检查环境温度是否标准测试温度条件；设备检查完毕后，依照组件的功率对模拟仪进行标准组件的校准，然后再对组件进行测试；同时进行EL红外测试，对测试数据进行分档。测试完毕的组件按照规格、功率的不同单独放置，以免混淆。
Claims (4)
1.BIPV无热斑全玻组件，包括敷设在上下两块玻璃（2）之间的电池串以及连接电池串的汇流带，所述电池串由若干通过焊带（5）连接的电池片（1）构成，其特征在于：相邻电池片之间的焊带上均焊接一片式二极管（3），片式二极管与单片电池片并联连接。
2.根据权利要求1所述的BIPV无热斑全玻组件，其特征在于：相邻电池片间的玻璃上设置有用于承托片式二极管的缓冲支撑块（4）。
3.根据权利要求1所述的BIPV无热斑全玻组件，其特征在于：两块玻璃的周边通过PVB胶片（6）密封。
4.一种如权利要求1至3所述的BIPV无热斑全玻组件的制造方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
A.焊接电池串，将电池片与片式二极管采用电池片、片式二极管、电池片间隔设置的焊接成电池串；
B.敷设合片，将电池串放置在下层玻璃上，并在相邻电池片间放置承托片式二极管的缓冲支撑块，再在电池串上放置上层玻璃；
C.EL及热成像测试，对敷设好的电池串组件进行EL红外测试，接着进行热成像检测二极管有无虚焊击穿情况；
D.将敷设好的组件半成品放入层压机进行整体真空预压；
E.预压好的组件放入气压釜进行固化；
F.对经过固化处理的电池串组件进行接线盒安装，以形成全玻组件；
G.对全玻组件进行测试，将全玻组件放在测试模拟仪上进行电性能测试，同时进行EL红外测试，接着进行热成像测试，并根据测试的结果将无热斑全玻组件进行分档，最后对接线盒进行灌胶扣盖，形成成品无热斑全玻组件。
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