CN109346554B - 一种光伏组件的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏组件的制作方法，包括以下步骤：选取至少一个整片电池片，对所述整片电池片采用激光进行不等分切割，每个整片电池片被切割成至少两种不同的切片电池片，分别采用所得切片电池片中相同的切片电池片制作光伏组件，得到至少两种光伏组件。该方法在制作光伏组件时使用激光将采用特殊电极设计的单片电池切割成两种及以上的不同切片电池片，采用相同的切片电池片各自制作光伏组件，得到两种及以上的不同光伏组件；通过该方法可以同时制作出至少两种不同的光伏组件，可以得到至少一种相比传统组件功率更高的光伏组件；同时，通过使用电池的不同区域来制作不同光伏组件，使电池得到了充分利用，降低了光伏组件的生产成本。
Description
技术领域
本发明属于光伏电池技术领域，具体涉及一种光伏组件的制作方法。
背景技术
传统的光伏组件中，通常将多片整片电池通过焊带相互连接，使焊带的一端连接至电池的一面电极，另一端连接至相邻电池的另一面电极，从而形成电池串列。然而，随着市场对高功率组件的需求越来越高，传统光伏组件的功率已经很难达成较高的需求。
近年来，出现了多种切片电池组件，其基本实现方法是通过设计新的电极结构，在制作组件前使用激光将整片电池切割为2个及以上的切片电池单元，之后采用串联或串联和并联相结合的方法制作光伏组件。
目前切片电池组件有两种方式：一种是将电池由整片电池切割成半片或1/3片切片电池单元，组件制作仍采用传统串焊方式，这种切片电池组件通过减少电流传输距离降低串联电阻和降低组件电流的方式来降低组件热损失从而提高组件功率。另一种则是叠瓦式组件，这种组件除了具有上述优点之外，还因为在相同面积内使用更多的电池而进一步提高了组件功率。
不过目前的切片电池组件一般都只是将电池切分为相同的切片电池单元，进而制作出一种规格的组件，这种方式很难进一步提高组件功率和降低组件成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏组件的制作方法，用以解决现有技术中目前的切片电池组件一般都只是将电池切分为相同的切片电池单元，进而制作出一种规格的组件的技术难题。
本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：一种光伏组件的制作方法，包括以下步骤：选取至少一个整片电池片，对所述整片电池片采用激光进行不等分切割，每个整片电池片被切割成至少两种不同的切片电池片，分别采用所得切片电池片中相同的切片电池片制作光伏组件，得到至少两种光伏组件。
可选地，所述切片电池片的数量为2～20个。
进一步地，所述切片电池片的数量为2～5个。
可选地，所述整片电池片为P型或N型的单晶硅片或多晶硅片，所述整片电池片的形状为多边形，其边长为100～300mm。
进一步地，所述整片电池片的形状为直角或圆角的四边形。
可选地，每个整片电池片被切割成至少两种不同的切片电池片，具体包括：
a)1个以上切片电池片A和1个以上与切片电池片A不同的切片电池片B；
b)1个以上切片电池片A、1个以上与切片电池片A不同的切片电池片B和1个以上与切片电池片A、切片电池片B不同的切片电池片C。
可选地，由一个或多个切片电池片A制成光伏组件A，由一个或多个切片电池片B制成与光伏组件A不同的光伏组件B，由一个或多个切片电池片C制成与光伏组件A、光伏组件B均不同的光伏组件C。
进一步地，每个整片电池片被切割成至少两种不同的切片电池片，具体包括：
(1)1个切片电池片A和1个与切片电池单元A不同的切片电池片B；
(2)1个切片电池片A和2个与切片电池单元A不同的切片电池片B；
(3)1个切片电池片A和3个及以上与切片电池单元A不同的切片电池片B；
(4)2个切片电池片A和2个与切片电池单元A不同的切片电池片B；
(5)2个及以上切片电池片A和2个及以上与切片电池片A不同的切片电池片B。
可以由一个或多个切片电池单元A制作成光伏组件A，由一个或多个切片电池单元B制作成与光伏组件A不同的光伏组件B。
进一步地，每个整片电池片被切割成至少两种不同的切片电池片，具体包括：3种及以上的切片电池片，每种切片电池单元的个数为1个及以上。使用每种切片电池单元的一个或多个制作组件，得到3种及以上的互不相同的光伏组件。
作为本发明的其中一种优选的实施方式，所述整片电池片的电极包括设于硅片表面上的多列平行设置的主栅和与所述主栅相垂直的多行平行设置的副栅，将所述整片电池片沿着垂直于所述主栅的方向在所述电池片的中上部或所述电池片的中下部激光切割一次形成1个切片电池片A和一个与切片电池片A不同的切片电池单元B，其中所述切片电池片A与所述切片电池片B长度相同，宽度不同。
作为本发明的其中一种优选的实施方式，所述整片电池片的电极包括设于电池片表面的多列平行设置的主栅和与所述主栅相垂直的多行平行设置的副栅，将所述整片电池片沿着垂直于所述主栅的方向在电池片的中上部和电池片的中下部分别激光切割两次形成一个切片电池片A以及两个与切片电池单元A不同的切片电池单元B，其中所述切片电池片A与所述切片电池片B长度相同，宽度不同。
作为本发明的其中一种优选的实施方式，所述整片电池片的电极从上至下依次包括第一区域电极、第二区域电极、第三区域电极和第四区域电极，其中所述第一区域电极、第二区域电极和第四区域电极结构、形状和大小相同，第三区域电极与其余区域电极结构、形状和大小不同，各区域电极之间设有用于激光切割的间隙，将所述整片电池片沿着所述间隙进行激光切割形成一个与第三区域电极相对应的切片电池片A和3个与第一区域电极、第二区域电极和第四区域电极相对应的切片电池片B。
作为本发明的其中一种优选的实施方式，所述整片电池片的电极从上至下依次包括第一区域电极、第二区域电极、第三区域电极和第四区域电极，其中所述第一区域电极和第四区域电极的结构、形状和大小相同，第二区域电极和第三区域电极的结构、形状和大小各不相同，也与所述第一区域电极和第四区域电极的结构、形状和大小不同，各区域电极之间设有用于激光切割的间隙，将所述整片电池片沿着所述间隙进行激光切割形成一个与第三区域电极相对应的切片电池片A、1个与第二区域电极相对应的切片电池片B和2个与第一区域电极和第四区域电极相对应的切片电池片C。
本发明具有以下优点：
(1)本发明中的光伏组件制作方法，该方法在制作光伏组件时使用激光将采用特殊电极设计(根据需要选择的电极设计)的单片电池切割成两种及以上的不同切片电池片，采用相同的切片电池片各自制作光伏组件，得到两种及以上的不同光伏组件；
(2)通过本发明的方法，可以同时制作出至少两种不同的光伏组件，可以得到至少一种相比传统组件功率更高的光伏组件；同时，通过使用电池的不同区域来制作不同光伏组件，使电池得到了充分利用，降低了光伏组件的生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为实施例1中单片电池的电极及切片方式示意图；
图2为实施例2中单片电池的电极及切片方式示意图；
图3为实施例3中单片电池的电极及切片方式示意图；
图4为实施例4中单片电池的电极及切片方式示意图。
图中的附图标记分别表示：
1、主栅；
2、副栅；
3、电池片的中下部；
4、电池片的中上部；
5、第一电极区域；
6、第二电极区域；
7、第三电极区域；
8、第四电极区域；
9、间隙。
具体实施方式
针对现有技术中的切片电池组件一般都只是将电池切分为相同的切片电池单元，进而制作出一种规格的组件，这种方式很难进一步提高组件功率和降低组件成本。
在制作光伏组件时使用激光将采用特殊电极设计的单片电池切割成两种及以上的不同切片电池单元，采用相同的切片电池单元各自制作光伏组件，得到两种及以上的不同光伏组件。通过本发明提出的方式可以得到至少一种高功率的光伏组件，同时通过使用电池的不同区域来制作不同光伏组件，使电池得到了充分利用，降低了光伏组件的生产成本。
该光伏组件的制作方法，包括以下步骤：选取至少一个整片电池片，对整片电池片采用激光进行不等分切割，每个整片电池片被切割成至少两种不同的切片电池片，分别采用所得切片电池片中相同的切片电池片制作光伏组件，得到至少两种光伏组件。
可选地，切片电池片的数量为2～20个。
进一步地，所述切片电池片的数量为2～5个。
可选地，整片电池片为P型或N型的单晶硅片或多晶硅片，整片电池片的形状为多边形，其边长为100～300mm。
进一步地，整片电池片的形状为直角或圆角的四边形。
更优选地，整片电池片的形状为直角或圆角的矩形或正方形。
可选地，每个整片电池片被切割成至少两种不同的切片电池片，具体包括：
a)1个以上切片电池片A和1个以上与切片电池片A不同的切片电池片B；
b)1个以上切片电池片A、1个以上与切片电池片A不同的切片电池片B和1个以上与切片电池片A、切片电池片B不同的切片电池片C。
可选地，由一个或多个切片电池片A制成光伏组件A，由一个或多个切片电池片B制成与光伏组件A不同的光伏组件B，由一个或多个切片电池片C制成与光伏组件A、光伏组件B均不同的光伏组件C。
进一步地，每个整片电池片被切割成至少两种不同的切片电池片，具体包括：
(1)1个切片电池片A和1个与切片电池单元A不同的切片电池片B；
(2)1个切片电池片A和2个与切片电池单元A不同的切片电池片B；
(3)1个切片电池片A和3个及以上与切片电池单元A不同的切片电池片B；
(4)2个切片电池片A和2个与切片电池单元A不同的切片电池片B；
(5)2个及以上切片电池片A和2个及以上与切片电池片A不同的切片电池片B。
可以由一个或多个切片电池单元A制作成光伏组件A，由一个或多个切片电池单元B制作成与光伏组件A不同的光伏组件B。
进一步地，每个整片电池片被切割成至少两种不同的切片电池片，具体包括：3种及以上的切片电池片，每种切片电池单元的个数为1个及以上。使用每种切片电池单元的一个或多个制作组件，得到3种及以上的互不相同的光伏组件。
下面以具有不同电极图形的整片电池片为例，来说明本发明中的光伏组件的制作方法。
实施例1
单个整片电池片的电池电极及切片方式如图1所示。
该整片电池片的电极包括设于硅片表面上的多列平行设置的主栅1和与主栅1相垂直的多行平行设置的副栅2，将整片电池片沿着垂直于主栅的方向在电池片的中下部3激光切割一次形成1个切片电池片A和一个与切片电池片A不同的切片电池单元B，其中切片电池片A与所述切片电池片B长度相同，宽度不同。
该整片电池片使用的硅片为P型准方形单晶硅片，边长为156.75mm。
电极穿过激光切割区域(激光直接在电极上进行切割，在电极上没有设置用于激光切割的空白间隙)，使用激光沿着垂直于电池主栅的方向将电池切割为1个切片电池片A和1个切片电池片B。
其中切片电池片A的短边L11为80.00±1.50mm，相应的切片电池片B的短边长L12为76.75±1.50mm。
分别使用120个切片电池片A和切片电池片B制作光伏组件A和光伏组件B。
对比例1
作为对比，使用相同质量的硅片及生产工艺制作的电池通过激光沿着电池中线切割得到的半片电池及由120个这种半片电池制成的光伏组件功率为309.3W，而本实施例中的光伏组件A由于具有更大的发电面积，因此功率达到了312.2W，同时光伏组件B的功率为306.4W。根据现有的组件光伏分档方案，该传统半片电池光伏组件将被作为305W档位出售，而根据本发明制作的光伏组件A则会按照310W档位出售，光伏组件B也达到了305W档位。
使用本发明的方法得到了更高功率的光伏组件，提高了组件的质量，降低了生产成本。
实施例2
单个整片电池片的电池电极及切片方式如图2所示。
整片电池片的电极包括设于电池片表面的多列平行设置的主栅1和与主栅1相垂直的多行平行设置的副栅2，将整片电池片沿着垂直于主栅的方向在电池片的中上部4和电池片的中下部3分别激光切割两次形成一个切片电池片A以及两个与切片电池单元A不同的切片电池单元B，其中所述切片电池片A与所述切片电池片B长度相同，宽度不同。
电池使用的硅片为P型准方形单晶硅片，边长为156.75mm。
电极穿过激光切割区域，使用激光沿着垂直于电池主栅的方向将电池切割为1个切片电池片A和2个切片电池片B。
其中切片电池单元A的短边长L21为78.75±3.00mm，相应的切片电池片B的短边长L22为39.0±3.00mm。
使用120个切片电池片A制作成光伏组件A，使用240个切片电池切片片B制作成光伏组件B。
本实施例中的切片电池片A除了具有实施例1中的切片电池片A的优势以外，还避免了单晶硅片圆角的影响，从而得到更大发电面积的光伏组件，进一步提高光伏组件A的功率。同时切片电池片B则具有更低的串联电阻和电流，因此光伏组件B电阻损失更小；相比于传统四等分的切片电池光伏组件，光伏组件B使用的切片电池单元B的宽度更小，制作光伏组件时无需使用更大尺寸的玻璃、铝边框等物料。
实施例3
单个整片电池片的电池电极及切片方式如图3所示。
整片电池片的电极从上至下依次包括第一区域电极5、第二区域电极6、第三区域电极7和第四区域电极8，其中第一区域电极5、第二区域电极6和第四区域电极结构8、形状和大小相同，第三区域电极7与其余区域电极结构、形状和大小不同，各区域电极之间设有用于激光切割的间隙9，将整片电池片沿着间隙9进行激光切割形成一个与第三区域电极7相对应的切片电池片A和3个与第一区域电极5、第二区域电极6和第四区域电极8相对应的切片电池片B。
其中第一区域电极5、第二区域电极6和第三区域电极8包括多列沿着硅片长度方向设置的相平行的副栅和设于细栅一端、与副栅基本垂直设置的一主栅。
第三区域电极7包括多行沿着硅片宽度方向设置的相平行设置的副栅和与副栅基本垂直设置的多列相平行的主栅。
电池使用的硅片为P型方形多晶硅片，边长为156.75mm。
电极图形经过特殊设计且未穿过激光切割区域(在电极图形上切割位置设有用于激光切割的间隙)，使用激光按照图示区域将电池切割为1个切片电池片A和3个切片电池片B。
其中切片电池片A的短边长L31为78.75±3.00mm，切片电池片B的短边长L32为26.0±1.00mm。
使用120个切片电池片A制作成光伏组件A，使用396个切片电池切片片B制作成叠瓦式光伏组件B。
对比例2
作为对比，使用相同质量的硅片及生产工艺制作的电池通过激光沿着电池中线切割得到的半片电池及由120个这种半片电池制成的光伏组件功率为283.3W，而本实施例中的光伏组件A由于具有更大的发电面积，因此功率达到了286.2W；光伏组件B的功率更是达到300.8W。在组件制作时，控制光伏组件A和光伏组件B的产出数量比为11:10可以使所有切片电池单元都得到使用，使电池得到了充分的利用。
实施例4
单个整片电池片的电池电极及切片方式如图4所示。
整片电池片的电极从上至下依次包括第一区域电极5、第二区域电极6、第三区域电极7和第四区域电极8，其中第一区域电极5和第四区域电极8的结构、形状和大小相同，第二区域电极6和第三区域电极7的结构、形状和大小各不相同，也与第一区域电极5和第四区域电极8的结构、形状和大小不同，各区域电极之间设有用于激光切割的间隙9，将整片电池片沿着间隙进行激光切割形成一个与第三区域电极7相对应的切片电池片A、1个与第二区域电极6相对应的切片电池片B和2个与第一区域电极5和第四区域电极8相对应的切片电池片C。
电池使用的硅片为P型准方形单晶硅片，边长为156.75mm。
电极图形经过特殊设计且未穿过激光切割区域(在电极图形上切割位置设有用于激光切割的间隙)，使用激光按照图示区域将电池切割为1个切片电池单元A，1个切片电池单元B和2个切片电池单元C。
其中切片电池单元A的短边长L41为78.75±3.00mm，切片电池单元B和C的短边长L42为26.0±1.00mm，切片电池单元B的形状为长方形而切片电池单元C的其中一边带有两个圆形倒角。
使用120个切片电池单元A制作成光伏组件A，使用396个切片电池切片单元B和C制作成叠瓦式光伏组件B和C。
在组件制作时，控制光伏组件A、光伏组件B和光伏组件C的产出数量比为33:10:20，可以使所有切片电池单元都得到使用，使电池得到了充分的利用。通过这种方式得到的三种光伏组件A，B和C都具有高功率，且电池得到了充分利用。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种光伏组件的制作方法，包括以下步骤：选取至少一个整片电池片，所述整片电池片的电极从上至下依次包括第一区域电极、第二区域电极、第三区域电极和第四区域电极，其中所述第一区域电极、第二区域电极和第四区域电极结构、形状和大小相同，第三区域电极与其余区域电极结构、形状和大小不同，各区域电极之间设有用于激光切割的间隙，将所述整片电池片沿着所述间隙进行激光切割形成一个与第三区域电极相对应的切片电池片A和3个与第一区域电极、第二区域电极和第四区域电极相对应的切片电池片B，并由一个或多个切片电池片A制成光伏组件A，由一个或多个切片电池片B制成与光伏组件A不同的光伏组件B。
2.一种光伏组件的制作方法，包括以下步骤，选取至少一个整片电池片，所述整片电池片的电极从上至下依次包括第一区域电极、第二区域电极、第三区域电极和第四区域电极，所述第一区域电极和第四区域电极的结构、形状和大小相同，第二区域电极和第三区域电极的结构、形状和大小各不相同，也与所述第一区域电极和第四区域电极的结构、形状和大小不同，各区域电极之间设有用于激光切割的间隙，将所述整片电池片沿着所述间隙进行激光切割形成一个与第三区域电极相对应的切片电池片A、1个与第二区域电极相对应的切片电池片B和2个与第一区域电极和第四区域电极相对应的切片电池片C，由一个或多个切片电池片A制成光伏组件A，由一个或多个切片电池片B制成与光伏组件A不同的光伏组件B，由一个或多个切片电池片C制成与光伏组件A、光伏组件B均不同的光伏组件C。
3.根据权利要求1或2所述的光伏组件的制作方法，其特征是：所述整片电池片为P型或N型的单晶硅片或多晶硅片，所述整片电池片的形状为多边形，其边长为100~300mm。
4.根据权利要求1或2所述的光伏组件的制作方法，其特征是：所述整片电池片的形状为直角或圆角的四边形。
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