CN108565302A - 一种光伏电池组件新型封装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏电池组件的新型封装技术。基原理是把光伏接线盒内的核心部件二极管晶元芯片与串焊好的光伏电池片并联焊接封装，所述并联焊接是每两排串焊的电池片并联焊接一个二极管晶元芯片，然后涂上EVA胶进行高温承压。同时设计安装专用插头连接器部件，可以快速实现光伏组件之间的串联。这可以使光伏电池封装组件不需要再在后面背板上粘贴旁路接线盒，可以使串联的光伏电池组件电缆变短。这样可以大大降低光伏电池组件封装成本与电站施工安装成本。使电站施工安装更便捷。同时也提升了二极管晶元芯片的防水效果，同时也提升了二极管芯片的散热能力。有效保证了光伏电池组件的使用性能。此发明适用于所有单玻与双玻封装的光伏电池组件。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏电池组件的新型封装技术，此种新型封装技术适用于目前市场上主流的两类光伏组件及单玻光伏电池组件与双玻光伏电池组件。特别涉及一种二极管晶元芯片、双头螺母与单头螺母、母插套件三者在实际焊接中的运用与连接方式。本发明属于光伏电池应用技术领域。
背景技术
自随着我国太阳能光伏的不断发，各方面技术趋于稳定。国家的补贴越来越少，所以对电站建设成本控制与光伏组件的电能转换率等方面要求在不断提高。目前光伏电池组件的封装流程是：电池片帅选--串焊--上玻璃EVA--上背板EVA--高温承压---修边--粘贴接线盒--测试--包装 。 现在此发明的新型光伏电池组件封装技术，是直接把接线盒内部的二极管晶元芯片集成到光伏组件内部。在封装时候使二极管晶元芯片与串焊的电池片每两排之间并联焊接一个肖特基二极管晶元芯片。然后在串焊的电池片正负极焊接特制的铜螺丝接头装入密封垫片后旋入母插头固定。用于和其它光伏组件的串联时插接使用。 这种封装技术大大降低光伏组件的封装成本。这在封装过程中省去了接线盒的安装，使每块光伏组件可节约人民币20元。这种封装技术可以提高二极管晶元芯片的散热效果，使二极管芯片工作性能更稳定。因为二极管的主要发热来源是芯片，这样的封装刚好可以大大的增加二极管芯片的散热面积。组件上大面积的玻璃与后面的背板都是二极管芯片的散热源。而普通的以接线盒粘贴方式的光伏组件，成本高安装起来也不方便。同样接线盒内的二极管散热空间小，时间久了随着材料壳体的老化、变形，防水性能变差；二极管易击穿与失效。这样一但有个别的串联电池片失效，就会导致电站的某个串联阵列整个失效没电输出。就失去了二极管旁路保护效果。目前市场上在用的光伏接线盒的肖特基二极管散热温度方式是，通过二极管的封装外壳（PBT）环氧树脂把内部温度传递给导热密封胶---导热灌封胶再把温度传递给塑料壳体---然后通过塑料壳体再把温度传递到外部空气当中。这三部分是构成二极管散热的主要途径。因这三部分导热系数都没有玻璃与塑胶薄膜背板高，相对面积也小。这样是必会导致目前市场上的普通光伏接线盒的散热效果差，肯定没有现在此发明的新型光伏电池组件的封装技术散热效果好。
发明内容
本发明要解决的技术问题是在目前现有的光伏电池组件封装后需把背面粘贴连接光伏接线盒，目前市场在用的光伏接线盒成本高、散热慢、防水差、故障率高等技术的缺陷。为克服这些技术缺陷特发明了一种光伏电池组件的新型封装方案。
提供一种光伏电池组件新型封装技术，是把光伏接线盒内的核心部件二极管晶元芯片与串焊好的光伏电池片并联焊接封装。所述并联焊接是每两排串焊的电池片并联焊接一个二极管晶元芯片，然后涂上EVA胶进行高温承压。同时设计安装专用插头连接器部件，可以快速实现光伏组件之间的串联。使电站安装使用方便，节约了大量的成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：本发明提供一种光伏电池组件新型封装，包括包括单玻光伏组件与双玻光伏组件都在此实用范围内。所述的单玻光伏组件包括铝边框与母插接头套件，其特征在于所述的铝边框内部设有承压好的组件模组。所说的组件模组是玻璃与塑胶薄膜背板其中间有串焊好的电池片并连焊接三个二极管晶元芯片然后把串焊的电池片正负极汇流带圆孔处焊接双头螺母再涂上EVA密封胶进行高温承压。经高温承压冷却后用铝边框进行封装。然后把正负极双头螺母两头螺纹处玻璃面放入防水垫片同时旋入固定螺母；把塑胶薄膜背板面放入母插垫片然后旋入母插接头套件。所述的母插接头套件是留有光伏组件在电站安装时，光伏组件之间的串连快插之用。
所说的双玻光伏组件是双层玻璃进行高温承压后修边而成，不需要在用铝边框进行封装。其特征在于所说的双层玻璃之间高温承压前设置了串焊好的光伏电池片并连焊接三个二极管晶元芯片然后把串焊的电池片正负极汇流带圆孔处焊接单头螺母再涂上EVA密封胶进行高温承压。经高温承压冷却后修边。把正负极单头螺母螺纹处放入母插垫片然后旋入母插接头套件即可。
作为本发明的一种优选技术方案，是二极管晶元芯片与串焊好的光伏电池片并联焊接封装，所述并联焊接是每两排串焊的电池片并联焊接一个二极管晶元芯片。同时设计安装专用双头螺母和单头螺母并设计母插头套件进行配合防水安装。可以快速实现光伏组件之间的串联。
作为本发明的一种优选技术方案，所述说的肖特基二极管晶元芯片是把二极管的晶元P与N极先进行贴片焊接汇流片与汇流片。汇流片规格是0.2--0.4mm厚;6—8mm宽的镀锡紫铜片，作为肖特基二极管的初封装品。
作为本发明的一种优选技术方案，所述说的汇流带在正负极开圆孔与双头螺母和焊接点与单头螺母和焊接点之间的装配方式与焊接方式。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的母插套件是插针放模具内进行模内整体注塑定型，其中沟槽作为插针的定位固定槽。螺纹作为与双头螺母和单头螺母螺纹配合旋入固定。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的单玻固定螺母、二极管晶元芯片、防水垫片、双头螺母、单头螺母、母插垫片和母插头套件都是新设计零件。
作为本发明的一种优选技术方案，所述光伏电池组件在电站安装时可以快速实现串联的方式是设置了专门的公插快插头套件通过电缆进行串连插接。
本发明所达到的有益效果是：本发明把肖二极管晶元芯片与光伏电池片整体封装。这可以使光伏电池封装组件不需要再在后面背板上粘贴旁路接线盒，可以使串联的光伏电池组件电缆变短。这样可以大大降低光伏电池组件封装成本与电站施工安装成本。使电站施工安装更便捷。同时也提升了二极管晶元芯片的防水效果，也提升了二极管芯片的散热能力。有效保证了光伏电池组件的使用性能。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的电路结构示意图；
图2是本发明的单玻新型封装电池组件爆炸示意图；
图3是本发明的双波新型封装电池组件爆炸示意图；
图4是本发明的单波新型封装电池组件的侧面母插套件与双头螺母和固定螺母与防水垫片安装示意图；
图5是本发明的双玻新型封装电池组件的侧面母插套件与单头螺母和母插垫片安装示意图；
图6是本发明的单玻新型封装电池组件内部串连焊接的电池片与肖特基二极管晶元芯片和双头螺母的焊接方式结构示意图。
图7是本发明的双玻新型封装电池组件内部串连焊接的电池片与肖特基二极管晶元芯片和单头螺母的焊接方式示意图；
图8是本发明的双头螺母结构示意图；
图9是本发明的单头螺母结构示意图；
图10是本发明的肖特基二极管晶元的初封装结构示意图；
图11是本发明的母插套件结构结构示意图；
图12是本发明的新型封装电池组件的实际电站串连安装运用的正面示意图；
图13是本发明的新型封装电池组件的实际电站串连安装运用的背面示意图；
图中：1、玻璃；2、电池片；3、肖特基二极管晶元芯片；4、双头螺母；5、EVA胶；6、塑胶薄膜背板；7、母插垫片；8、防水垫片；9、单玻固定螺母；10、母插套件；11、汇流带；12、汇流片12；13、肖特基二极管晶元；14、汇流片；15、母插插针；16、插针固定槽；17、插针螺纹孔；18、双头螺母焊接点；19、铝边框；20、单头螺母；21单头螺母焊接点；22、汇流带圆孔；23、支架；24、公插套件、25、电缆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
1、实施例：如图1-13所示，本发明提供一种光伏电池组件新型封装，包括单玻光伏组件与双玻光伏组件都在此实用范围内。的单玻光伏组件包括铝边框19与母插接头套件，其特征在于的铝边框内部设有承压好的组件模组。所说的组件模组是玻璃1与塑胶薄膜背板6其中间有串焊好的电池片2并连焊接三个二极管晶元芯片3然后把串焊的电池片正负极汇流带圆孔22处焊接双头螺母4再涂上EVA密封胶5进行高温承压。经高温承压冷却后用铝边框19进行封装。然后把正负极双头螺母4两头螺纹处玻璃面放入防水垫片8同时旋入固定螺母9；把塑胶薄膜背板6面放入母插垫片7然后旋入母插接头套件。的母插接头套件是留有光伏组件在电站安装时，光伏组件之间的串连快插之用。
所说的双玻光伏组件是双层玻璃1进行高温承压后修边而成，不需要在用铝边框进行封装。其特征在于所说的双层玻璃之间高温承压前设置了串焊好的光伏电池片2并连焊接三个二极管晶元芯片3然后把串焊的电池片正负极汇流带圆孔22处焊接单头螺母20再涂上EVA密封胶5进行高温承压。经高温承压冷却后修边。把正负极单头螺母20螺纹处放入母插垫片7然后旋入母插接头套件10即可。
为了使该发明的光伏电池组件的新型封装技术方案，在实际电站安装使用中更加方便快捷的实例表达的更加清楚。特配合设计了支架23、公插套件24与电缆25来展示实际使用中的连接过程。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种光伏电池组件新型封装技术，包括单玻光伏组件与双玻光伏组件都在此实用范围内，所述的单玻光伏组件包括铝边框（19）与母插套件（10），其特征在于，所述的铝边框（19）内部设有承压好的组件模组，所说的组件模组是玻璃（1）与塑胶薄膜背板（6）其中间有串焊好的电池片（2）并连焊接三个二极管晶元芯片（3）然后把串焊的电池片正负极汇流带圆孔（22）处焊接双头螺母（4）再涂上EVA密封胶（5）进行高温承压；经高温承压冷却后用所述铝边框（19）进行封装，然后把正负极双头螺母（4）两头螺纹处玻璃面放入防水垫片（8）同时旋入固定螺母（9）；把所述塑胶薄膜背板（6）面放入母插垫片（7）然后旋入所述母插套件（10），所述的母插套件（10）是留有光伏组件在电站安装时，光伏组件之间的串连快插之用。
2.所述双玻光伏组件是双层玻璃（1）进行高温承压后修边而成，不需要在用铝边框进行封装，其特征在于，所述双层玻璃之间高温承压前设置了串焊好的光伏电池片（2）并连焊接三个所述肖特基二极管晶元芯片（3）然后把串焊的电池片正负极所述汇流带圆孔（22）处焊接单头螺母（20）再涂上所述EVA密封胶（5）进行高温承压，经高温承压冷却后修边，把正负极所述单头螺母（20）螺纹处放入所述母插垫片（7）然后旋入所述母插接头套件（10）即可。
3.根据权利要求1所述的一种光伏电池组件新型封装技术，其特征在于，所述的母插接头套件（10）把母插插针（15）放塑胶模具型腔内整体模内注塑成型，通过定位槽（16）在塑胶成型体内给所述母插插针（15）固定定位；再通过所述母插插针（15）后面的螺纹孔（17）旋入所述单头螺母（20）与所述双头螺母（4）。
4.根据权利要求1所述的一种光伏电池组件新型封装技术，其特征在于，所述的串焊电池片（2）并连焊接三个所述肖特基二极管晶元芯片（13），所述光伏电池片（2）通过汇流带（11）进行串连焊接后，每两排串连的所述光伏电池片（2）并连焊接一个肖特基所述二极管的晶元芯片（3），串连所述汇流带（11）的正负极两端设置所述汇流圆孔（22）。
5.根据权利要求3所述的一种光伏电池组件新型封装技术，其特征在于，所述肖特基二极管晶元芯片（13）是一个长宽都是4mm；厚度0.18mm的所述肖特基二极管晶元（13），在肖特基二极管晶元厂商对P与N极先进行贴片焊接汇流片（12）与汇流片（14），汇流片规格是0.2--0.4mm厚;6—8mm宽的镀锡紫铜片，作为肖特基二极管的初封装品。
6.根据权利要求1所述的一种光伏电池组件新型封装技术，其特征在于，正负极所述汇流带圆孔孔（22）处分别焊接单玻光伏组件的所述双头螺母（4）与双波光伏组件的所述单头螺母（20）焊接时所述双头螺母（4）与所述单头螺母（20）先分别装入所述汇流带圆孔（22）正负极的孔内，然后把双头螺母焊接点（18）与单头螺母焊接点（21）分别与所述汇流带（11）焊接固定。
7.根据权利要求5所述的一种光伏电池组件新型封装技术，其特征在于，正负极所述汇流带开圆孔（22），所述单玻光伏组件的所述玻璃（1）与所述塑胶薄膜背板（6）和所述双波光伏组件的所述两片玻璃（1）都要开同样大小直径的圆孔，有待封装承压时的所述双头螺母（4）与所述单头螺母（20）的螺纹避开外露，可以安装所述防水垫片（8）与所述固定螺母（9）和所述母插垫片（7）与固定所述母插套件（10）。
8.根据权利要求1所述的一种光伏电池组件新型封装技术，所述的汇流带（11）是厚度0.4mm的紫铜表面镀锡铜带，所述的双头螺母（4）、所述单头螺母（20）、所述母插插针（15）是紫铜表面镀锡，所述的防水垫片（8）与所述母插垫片（7）材料是：硅橡胶VO阻燃；抗紫外抗老化耐温105度，所述的母插套件（10）使用的塑胶材料为PC阻燃V0；抗紫外抗老化耐温110度。
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