CN110061082A - 一种低裂片高增益光伏组件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低裂片高增益光伏组件，包括玻璃层、填充层、电池层与背板层，所述玻璃层、所述填充层与所述背板层依次叠加固定，所述填充层包括高透层与瓷白层，所述高透层与所述瓷白层相互贴合，所述电池层包含若干阵列排布的电池片以及用于使所述电池片形成串联的互联条，所述互联条中部设有折弯，所述折弯与所述电池片的厚度相匹配。本发明还公开了一种制备低裂片高增益光伏组件的制备方法。本发明的一种低裂片高增益光伏组件及其制备方法采用多层光学增益结构设计，提高透光率，降低传统菲涅尔反射现象，整体提高光伏组件的吸光率；此外，采用预先折弯的互联条，避免了焊接时二次对互联条进行施力，大大较少了电池片的破损、裂片情况。
Description
技术领域
本发明属于光伏设备技术领域，具体地说，涉及一种低裂片高增益光伏组件及其制备方法。
背景技术
光伏组件，又称太阳能组件，是太阳能电源的和兴部件，也是太阳能发电系统中最重要的部分，常规的安装方案均是由若干电池片经过串联与严密封装所形成的组件。
光伏组件的发电率是与其吸光线的效益相关，在业内一般称为光学增益，而高光学增益也是光伏企业主要追求的目标，但大部分都是在其日照角度、日照时长等方面进行改进，对光伏组件本体的吸光率进行改进的较少，结构也基本统一，无特殊改进。
此外，电池片作为光伏组件的主要部件之一，在生产中，裂片率一直相对较高，尤其是在电池片焊接过程中，经常由于引线的牵引，导致电池片裂片的比例是在生产过程中电池片裂片情况的高发工艺，急需解决。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题在于提供一种能够减少电池片裂片，并提高光伏组件的光学效益的低裂片高增益光伏组件及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：
一种低裂片高增益光伏组件，包括玻璃层、填充层、电池层与背板层，所述玻璃层、所述填充层与所述背板层依次叠加固定，所述电池置于所述填充层内，所述填充层包括高透层与瓷白层，所述高透层与所述瓷白层相互贴合，所述高透层贴合所述玻璃层，所述瓷白层贴合所述背板层，所述电池层包含若干阵列排布的电池片以及用于使所述电池片形成串联的互联条，所述互联条中部设有折弯，所述折弯与所述电池片的厚度相匹配。
具体的，所述折弯的形状为“Z”字型，所述互联条的两端分别连接相邻的所述电池片的正负极使所述电池片形成串联。
优选的，所述玻璃层为钢化光伏玻璃，所述高透层为高透EVA，所述瓷白层为瓷白EVA。
具体的，所述玻璃层的外表面均匀设有镀膜层。
优选的，所述镀膜层为光学增透膜。
具体的，所述背板层为PVDF层、第一UV层、PET层、第二UV层与FEVE层依次叠加复合而成的KPF复合材料层，所述瓷白层贴合在PVDF层。
本发明解决上述技术问题的又一技术方案为：
一种制备如上述低裂片高增益光伏组件的制备方法，包括如下步骤：
划片，将电池片按照实际需求，划分为固定的尺寸；
镀膜，将钢化光伏玻璃放入到镀膜设备中对外表面进行镀膜，铺设光学增透膜；
输送，将镀膜后的钢化光伏玻璃通过流水线进行运输，运输至铺设工位；
高透层铺设，将高透EVA进行裁剪到与钢化光伏玻璃相匹配，并自动铺设在钢化光伏玻璃没有镀膜的一面上；
电池铺设，将划片好的电池片按照指定电机方向与位置均匀铺设在高透层铺设后的钢化光伏玻璃上；
电池焊接，将铺设在钢化光伏玻璃上并排布成一排的若干块电池片采用预先折弯的互联条进行串联，形成电池串；
电池串串联，将电池焊接后形成的电池串用汇流条进行首尾连接，使铺设在钢化光伏玻璃上的若干电池片均相互串联；
瓷白层铺设，往电池串串联后的钢化光伏玻璃上再次铺设一层裁剪到与钢化光伏玻璃相互匹配的瓷白EVA；
背板层铺设，在瓷白层铺设完成后，往瓷白EVA上铺设一层背板层，形成光伏预组件；
层压，对背板层铺设完成后的光伏预组件输送至层压机中，进行自动层压；
削边，将自动层压后的光伏预组件在冷却后，输送至自动削边机对光伏预组件周边在自动层压后所产生的残留物消除；
组框，对削边后的光伏预组件的边缘进行密封处理，在光伏预组件的边缘四周形成框架；
线盒安装，对组框后的光伏预组件进行线盒安装，使线盒与光伏预组件内的电路进行连接，随后对线盒进行注胶，使线盒与光伏预组件形成一体；
固化，对线盒安装后的组件输送至恒温高湿度的环境中，进行固化处理，固化时间为3.5~5.5h，获得成品光伏组件。
具体的，所述电池焊接步骤中，还包含如下步骤：
互联条裁切，将镀锡铜带引出并按照规定尺寸进行裁切定长；
互联条折弯，将定长后的镀锡铜带输送至加热台中进行加热并折弯，将形成互联条的镀锡铜带折弯成“Z”字型，完成后输送至焊机中的待焊工位；
底部焊接，焊机通过真空吸附将电池片吸取并抬高，在通过焊机中的机械手将互联条的一端放置在电池片底下，放下电池片，完成电池片底部焊接；
顶部焊接，将互联条的另一端焊接到电池片的上表面，完成电池焊接。
优选的，还包括有如下步骤：
过程检查，对背板层铺设完成后的光伏预组件进行检查，检查内容包括焊接情况与外观情况，出现异常时进行对应处理后重新进行过程检查，检查正常则进入层压步骤。
优选的，还包括如下步骤：
成品检查，对固化完成后的光伏组件进行清洁，并进行安规测试、IV测试、与EL测试，并对测试完成后的光伏组件进行分档储存。
本发明具有以下有益效果：首先采用镀膜层、玻璃层、高透层、瓷白层以及背板层的多层光学增益结构设计，通过镀膜层降低玻璃层界面的光反射，提高透光率，并调整玻璃层下表面与电池片上表面之间的对应率，降低传统菲涅尔反射现象，整体提高光伏组件的吸光率，此外采用高反光率颗粒的瓷白EVA制成的瓷白层，使第二结合层具备光学反射性，形成光学反射层，从而使透过电池片的透射光获得较高的反射率，从而提高光的利用率，背板采用KPF符合材料，使整个组件具有高稳定性与高寿命；此外，采用预先折弯的互联条，避免了焊接时二次对互联条进行施力，从而避免了对电池片的作用力，大大较少了电池片的破损、裂片情况。
附图说明
图1为本发明光伏组件的结构示意图。
图2为本发明A部位的放大结构示意图。
图3为本发明背板层的结构示意图。
附图中各序号表示的意义如下：
1镀膜层，2玻璃层，3高透层，4电池片，5互联条，6瓷白层，7背板层，8PVDF层，9第一UV层，10PET层，11第二UV层，12FEVE层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。
实施例：
本发明实施例的一种低裂片高增益光伏组件如图1-3所示，包括玻璃层2、填充层、电池层与背板层7，所述玻璃层2、所述填充层与所述背板层7依次叠加固定，所述电池置于所述填充层内，所述填充层包括高透层3与瓷白层6，所述高透层3与所述瓷白层6相互贴合，所述高透层3贴合所述玻璃层2，所述瓷白层6贴合所述背板层7，优选的，所述玻璃层2为钢化光伏玻璃，所述高透层3为高透EVA，所述瓷白层6为瓷白EVA。具体的，所述玻璃层2的外表面均匀设有镀膜层1。优选的，所述镀膜层1为光学增透膜。采用镀膜层1、玻璃层2、高透层3、瓷白层6以及背板层7的多层光学增益结构设计，通过镀膜层1降低玻璃层2界面的光反射，提高透光率，并调整玻璃层2下表面与电池片4上表面之间的对应率，降低传统菲涅尔反射现象，整体提高光伏组件的吸光率，此外采用高反光率颗粒的瓷白EVA制成的瓷白层6，使第二结合层具备光学反射性，形成光学反射层，从而使透过电池片4的透射光获得较高的反射率，从而提高光的利用率。
所述电池层包含若干阵列排布的电池片4以及用于使所述电池片4形成串联的互联条5，所述互联条5中部设有折弯，所述折弯与所述电池片4的厚度相匹配。具体的，所述折弯的形状为“Z”字型，所述互联条5的两端分别连接相邻的所述电池片4的正负极使所述电池片4形成串联。互联条5的折弯处是预先折弯，而非常规生产时，通过人工手动拨动折弯，因此，对电池片4不会造成二次扯东，能够达到减少对电池片4的作用力，进而避免电池片4在焊接过程中破损，裂片的情况发生，提高了光伏组件的成品率，以及生产后产品的稳定度。
具体的，所述背板层7为PVDF层8、第一UV层9、PET层10、第二UV层11与FEVE层12依次叠加复合而成的KPF复合材料层，所述瓷白层6贴合在PVDF层8。背板层7采用KPF复合材料，在绝缘性、耐水性、耐热性和散热性等特性相对于业内常见的涂覆型背板或涂胶复合式背板要优越许多，使整个组件具有高稳定性与高寿命；同时，KPF复合材料能够与瓷白EVA完美结合并产生极好的反射效果，有效的提高组件光电转换效率。
本发明提供的制备上述光伏组件的制备方法如下：
一种制备如上述低裂片高增益光伏组件的制备方法，包括如下步骤：
划片，将电池片按照实际需求，划分为固定的尺寸；常规的光伏组件中会包含有尺寸一致的60、72、90等数量不同的电池片，按实际生产规格进行划片
镀膜，将钢化光伏玻璃放入到镀膜设备中对外表面进行镀膜，铺设光学增透膜；
输送，将镀膜后的钢化光伏玻璃通过流水线进行运输，运输至铺设工位；
高透层铺设，将高透EVA进行裁剪到与钢化光伏玻璃相匹配，并自动铺设在钢化光伏玻璃没有镀膜的一面上；
电池铺设，将划片好的电池片按照指定电机方向与位置均匀铺设在高透层铺设后的钢化光伏玻璃上；
电池焊接，将铺设在钢化光伏玻璃上并排布成一排的若干块电池片采用预先折弯的互联条进行串联，形成电池串；具体的，还包含如下步骤：互联条裁切，将镀锡铜带引出并按照规定尺寸进行裁切定长；互联条折弯，将定长后的镀锡铜带输送至加热台中进行加热并折弯，将形成互联条的镀锡铜带折弯成“Z”字型，完成后输送至焊机中的待焊工位；底部焊接，焊机通过真空吸附将电池片吸取并抬高，在通过焊机中的机械手将互联条的一端放置在电池片底下，放下电池片，完成电池片底部焊接；顶部焊接，将互联条的另一端焊接到电池片的上表面，完成电池焊接。
电池串串联，将电池焊接后形成的电池串用汇流条进行首尾连接，使铺设在钢化光伏玻璃上的若干电池片均相互串联；
瓷白层铺设，往电池串串联后的钢化光伏玻璃上再次铺设一层裁剪到与钢化光伏玻璃相互匹配的瓷白EVA；
背板层铺设，在瓷白层铺设完成后，往瓷白EVA上铺设一层背板层，形成光伏预组件；
过程检查，对背板层铺设完成后的光伏预组件进行检查，检查内容包括焊接情况与外观情况，出现异常时进行对应处理后重新进行过程检查，检查正常则进入层压步骤。层压后的光伏组件是无法拆卸的，一旦拆卸，电池片基本都将报废，因此，在进行层压之前，必须进行过程检查，避免可克服的焊接、外观问题的发生。
层压，对背板层铺设完成后的光伏预组件输送至层压机中，进行自动层压；
削边，将自动层压后的光伏预组件在冷却后，输送至自动削边机对光伏预组件周边在自动层压后所产生的残留物消除；
组框，对削边后的光伏预组件的边缘进行密封处理，在光伏预组件的边缘四周形成框架；
线盒安装，对组框后的光伏预组件进行线盒安装，使线盒与光伏预组件内的电路进行连接，随后对线盒进行注胶，使线盒与光伏预组件形成一体；
固化，对线盒安装后的组件输送至恒温高湿度的环境中，进行固化处理，固化时间为3.5~5.5h，获得成品光伏组件。
成品检查，对固化完成后的光伏组件进行清洁，并进行安规测试、IV测试、与EL测试，并对测试完成后的光伏组件进行分档储存。安规测试主要包括接地测试、绝缘测试与耐压测试，IV测试主要测试功率、电压、电阻与填充因子等，El测试主要检查组件的内部电路情况。在检测完成后，按照IV测试中得出的组件的功率不同进行分档，并将分档后的光伏组件分开储存，方便后续的包装与出货。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种低裂片高增益光伏组件，包括玻璃层（2）、填充层、电池层与背板层（7），所述玻璃层（2）、所述填充层与所述背板层（7）依次叠加固定，所述电池置于所述填充层内，其特征在于：所述填充层包括高透层（3）与瓷白层（6），所述高透层（3）与所述瓷白层（6）相互贴合，所述高透层（3）贴合所述玻璃层（2），所述瓷白层（6）贴合所述背板层（7），所述电池层包含若干阵列排布的电池片（4）以及用于使所述电池片（4）形成串联的互联条（5），所述互联条（5）中部设有折弯，所述折弯与所述电池片（4）的厚度相匹配。
2.根据权利要求1所述的低裂片高增益光伏组件，其特征在于：所述折弯的形状为“Z”字型，所述互联条（5）的两端分别连接相邻的所述电池片（4）的正负极使所述电池片（4）形成串联。
3.根据权利要求2所述的低裂片高增益光伏组件，其特征在于：所述玻璃层（2）为钢化光伏玻璃，所述高透层（3）为高透EVA，所述瓷白层（6）为瓷白EVA。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的低裂片高增益光伏组件，其特征在于：所述玻璃层（2）的外表面均匀设有镀膜层（1）。
5.根据权利要求4所述的低裂片高增益光伏组件，其特征在于：所述镀膜层（1）为光学增透膜。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的低裂片高增益光伏组件，其特征在于：所述背板层（7）包括PVDF层（8）、第一UV层（9）、PET层（10）、第二UV层（12）（11）与FEVE层依次叠加复合而成，所述瓷白层（6）贴合在PVDF层（8）。
7.一种制备如权利要求1-6所述低裂片高增益光伏组件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
划片，将电池片按照实际需求，划分为固定的尺寸；
镀膜，将钢化光伏玻璃放入到镀膜设备中对外表面进行镀膜，铺设光学增透膜；
输送，将镀膜后的钢化光伏玻璃通过流水线进行运输，运输至铺设工位；
高透层铺设，将高透EVA进行裁剪到与钢化光伏玻璃相匹配，并自动铺设在钢化光伏玻璃没有镀膜的一面上；
电池铺设，将划片好的电池片按照指定电机方向与位置均匀铺设在高透层铺设后的钢化光伏玻璃上；
电池焊接，将铺设在钢化光伏玻璃上并排布成一排的若干块电池片采用预先折弯的互联条进行串联，形成电池串；
电池串串联，将电池焊接后形成的电池串用汇流条进行首尾连接，使铺设在钢化光伏玻璃上的若干电池片均相互串联；
瓷白层铺设，往电池串串联后的钢化光伏玻璃上再次铺设一层裁剪到与钢化光伏玻璃相互匹配的瓷白EVA；
背板层铺设，在瓷白层铺设完成后，往瓷白EVA上铺设一层背板层，形成光伏预组件；
层压，对背板层铺设完成后的光伏预组件输送至层压机中，进行自动层压；
削边，将自动层压后的光伏预组件在冷却后，输送至自动削边机对光伏预组件周边在自动层压后所产生的残留物消除；
组框，对削边后的光伏预组件的边缘进行密封处理，在光伏预组件的边缘四周形成框架；
线盒安装，对组框后的光伏预组件进行线盒安装，使线盒与光伏预组件内的电路进行连接，随后对线盒进行注胶，使线盒与光伏预组件形成一体；
固化，对线盒安装后的组件输送至恒温高湿度的环境中，进行固化处理，固化时间为3.5~5.5h，获得成品光伏组件。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述电池焊接步骤中，还包含如下步骤：
互联条裁切，将镀锡铜带引出并按照规定尺寸进行裁切定长；
互联条折弯，将定长后的镀锡铜带输送至加热台中进行加热并折弯，将形成互联条的镀锡铜带折弯成“Z”字型，完成后输送至焊机中的待焊工位；
底部焊接，焊机通过真空吸附将电池片吸取并抬高，在通过焊机中的机械手将互联条的一端放置在电池片底下，放下电池片，完成电池片底部焊接；
顶部焊接，将互联条的另一端焊接到电池片的上表面，完成电池焊接。
9.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于：还包括有如下步骤：
过程检查，对背板层铺设完成后的光伏预组件进行检查，检查内容包括焊接情况与外观情况，出现异常时进行对应处理后重新进行过程检查，检查正常则进入层压步骤。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：还包括如下步骤：
成品检查，对固化完成后的光伏组件进行清洁，并进行安规测试、IV测试、与EL测试，并对测试完成后的光伏组件进行分档储存。
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