CN110459635A - 光伏组件及其制造方法 - Google Patents

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丁增千
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Abstract

本发明提供一种光伏组件，包括若干电池串列，所述电池串列内包含有若干相互串接的电池单元，所述单个电池单元内包括两个朝向相反的异形切片及位于两个异形切片之间的至少两个矩形切片。本发明采用由标准电池片等分切割得来的切片，通过切片之间在边缘处相互交叠的方式实现电性连接，取消了现有光伏组件中的焊带，避免了焊带所带来的损耗和装配问题，而且利用特殊的布局方式提升了光伏组件的整体美观性和生产制造的效率。

Description

光伏组件及其制造方法
技术领域
本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种光伏组件及其制造方法。
背景技术
传统的光伏组件中，电池片之间通过焊带相互连接，使焊带的一端连接至电池片的一面电极，另一端连接至相邻电池片的另一面电极，从而形成电池串接。然而，随着市场对高功率组件的需求越来越高，传统光伏组件受限于自身的某些因素(如焊带损耗、版型及连接方式等)，使得其发电效率很难有较大幅度的提升。目前，业界逐渐开始研发高效光伏组件，这要求对传统光伏组件进行较大幅度的改善，尽可能的降低组件内部的损耗，以此来提升效率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种光伏组件及其制造方法，以降低内部损耗、提高发电效率并改善生产效率。
具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：一种光伏组件，包括若干电池串列，所述电池串列内包含有若干相互串接的电池单元，所述单个电池单元内包括两个朝向相反的异形切片及位于两个异形切片之间的至少两个矩形切片。
进一步地，所述异形切片具有相互平行的一倒角侧边缘及一切割侧边缘，且倒角侧边缘的长度小于切割侧边缘的长度，相邻两个电池单元通过两个异形切片的倒角侧边缘相互交叠连接。
进一步地，在同一电池单元内，所述矩形切片的数量大于所述异形切片的数量，且单个电池单元内矩形切片和异形切片的总数不超过光伏组件内电池串列的数量。
进一步地，相邻两个电池串列之间设有间隙，所述间隙的宽度不均一且呈规律性变化。
进一步地，同一电池单元内的异形切片和矩形切片由同一光伏电池片切割而得，且异形切片和矩形切片的宽度相同，均为20-40mm。
进一步地，所述异形切片和矩形切片呈长条形，其受光面上均仅设有一条主栅线电极。
进一步地，所述主栅线电极沿着所述异形切片和矩形切片的侧边缘延伸。
进一步地，同一电池单元内的异形切片和矩形切片相互交叠连接后，再与相邻的电池单元交叠连接。
进一步地，所述光伏组件还包括设置于所述交叠连接处的导电胶，所述导电胶通过印刷的方式印刷于所述异形切片和矩形切片的背面侧。
进一步地，所述光伏组件还包括设置于所述交叠连接处的导电胶，所述导电胶设置于所述异形切片和矩形切片的受光面侧，所述导电胶分布于所述异形切片和矩形切片的主栅线电极表面。
本发明还通过如下技术方案实现：提供一种光伏组件的制造方法，包括：
在光伏电池片的表面设置若干相互平行的主栅线电极；
对所述光伏电池片进行裂片处理，得到至少四个切片，并将所有切片进行整体传送；
将切片依次交叠连接，形成一电池单元；
将若干所述电池单元沿直线方向交叠连接成电池串列；
将若干所述电池串列平行设置且彼此并联连接。
进一步地，所述切片包括两个朝向相反的异形切片及位于两个异形切片之间的至少两个矩形切片。
进一步地，所述“在光伏电池片的表面设置若干相互平行的主栅线电极”，具体包括：在光伏电池片表面印刷若干平行延伸且等间距设置的主栅线电极，其中最右侧的主栅线电极距离光伏电池片右侧边缘0-10mm，而最左侧的主栅线电极距离光伏电池片左侧边缘至少为20mm。
进一步地，在对所述光伏电池片进行裂片处理之前，先用激光沿主栅线电极延伸方向在光伏电池片背面进行刻槽处理，从而在光伏电池片背面形成槽道，且所述槽道数量比主栅线电极数量少一个。
进一步地，所述“对所述光伏电池片进行裂片处理”，包括：在光伏电池片的下方设置若干并排设置且可独立运动的吸附台，并吸附住光伏电池片的不同区域，通过吸附台的运动将光伏电池片掰裂。
进一步地，所述吸附台的运动是指对吸附台施加倾斜向下的压力，使其与相邻的吸附台产生相对运动，从而促使相邻两个吸附台上方的光伏电池片发生断裂。
进一步地，所述倾斜向下的压力与水平面之间的角度为5-10°。
进一步地，所述光伏电池片采用由外向内逐步掰裂的方式，先对首、末位置上的吸附台施加倾斜向下的压力，从而先从光伏电池片的左、右两侧掰裂得到两个切片。
进一步地，从裂片至交叠连接的过程中，所有切片保持摆放方向不变，并作为一个整体传送。
进一步地，所述光伏组件的制造方法还包括：在切片依次交叠连接之前设置检测工位，用于对裂片所得的异形切片和矩形切片进行光学检测。
进一步地，在光学检测时，将检测不合格的异形切片或矩形切片剔除至一异常篮中，而将剩余的检测合格的异形切片和矩形切片分别移至异形片缓冲篮和矩形片缓冲篮中。
进一步地，当异形片缓冲篮内异形切片的数量与矩形片缓冲篮内矩形切片的数量能够构成一个完整的电池单元时，所述异形切片和矩形切片将被取出并重新构成一个整体传送至下一工位。
进一步地，在光学检测时，若所有切片均检测合格，则所有切片将作为一个整体传送至下一工位。
进一步地，所述制造方法还包括：在切片交叠连接之前，沿所述主栅线电极延伸方向设置导电胶，所述导电胶设置在交叠连接位置处。
进一步地，所述导电胶的设置在光伏电池片裂片处理之前，将导电胶印刷于光伏电池片的背面侧。
进一步地，所述导电胶的设置在光伏电池片裂片处理之后，将导电胶分别涂至每一切片表面的主栅线电极上。
进一步地，所述电池串列的数量大于或等于每一电池单元内的切片数量。
本发明采用由标准电池片等分切割得来的切片，通过切片之间在边缘处相互交叠的方式实现电性连接，取消了现有光伏组件中的焊带，避免了焊带所带来的损耗和装配问题，而且利用特殊的布局方式提升了光伏组件的整体美观性和生产制造的效率。
附图说明
图1是用于制造本发明第一实施例中光伏电池片在裂片前的示意图。
图2是本发明第一实施例光伏组件的制造方法中对电池片的处理过程。
图3是本发明第一实施例中电池片的裂片示意图。
图4是本发明第一实施例中光伏组件的正面视图。
图5是图4所示第一实施例光伏组件的局部放大图。
图6是本发明光伏组件中切片之间的连接示意图。
图7是本发明第二实施例中光伏组件的正面视图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
如图1至图5所示，为本发明第一实施例，其提供了一种光伏组件200及其制造方法。本实施例中，所述光伏组件200内的电池切片由标准的四方形单晶电池片20经过等分切割而来，所述光伏组件200包括若干相互平行的电池串列50，且每一电池串列50内包含有若干沿直线排列的电池单元60，所述电池单元60由若干所述电池切片相互连接而构成，所述电池切片分为异形切片A及矩形切片B，且同一电池单元内具有两个异形切片A及多个矩形切片B，且该两个异形切片A以朝向相反的方式摆放。
所述光伏组件中的每一电池单元内的电池切片均由同一个电池片等分切割而来，所述电池单元之间通过边缘交叠实现连接，两者之间取消了焊带连接的方式，值得一提的是，在同一电池单元中的矩形切片B数量多于所述异形切片A数量，且所述两个异形切片A位于所述矩形切片B的两侧，异形切片A的宽度与矩形切片B的宽度相同，均为20-40mm，所述异形切片A相互平行的一倒角侧边缘S1及一切割侧边缘S2，所述倒角侧边缘S1由于倒角的存在，因而长度略小于所述切割侧边缘S2，而且所述切割侧边缘S2与同一电池单元60内的矩形切片B交叠连接，而所述倒角侧边缘S1则与相邻电池单元60的异形切片A的倒角侧边缘交叠连接，也就是说，相邻两个电池单元60通过两个异形切片的倒角侧边缘相互交叠连接。从而，在整个光伏组件中，每一电池单元60的外形尺寸与现有的常规光伏组件中的标准电池片相仿，整体视觉效果上也并未产生十分明显的差异，而且由于免去了焊带连接，使得光伏组件的整体更加精简，效率更高，而且每一电池单元60内的各个切片始终保持相对位置和方向，无需额外调整方向便可直接进行交叠连接，提高了生效效率。
所述光伏组件中的若干电池串列50之间相互并联连接，每一电池串列的首、末端通过汇流条分别与相邻电池串列50的首、末端连接，其中，连接于电池串列50末端的汇流条设有若干外露出所述电池串列50边缘的尾部40。
另外，本发明还提供一种光伏组件200的制造方法，如图2所示，该制造方法包括：
在光伏电池片的表面设置若干相互平行的主栅线电极；
对所述光伏电池片进行裂片处理，得到至少四个切片，并将所有切片进行整体传送；
将切片依次交叠连接，形成一电池单元；
将若干所述电池单元沿直线方向交叠连接成电池串列；
将若干所述电池串列平行设置且彼此并联连接。
其中，“在光伏电池片的表面设置若干相互平行的主栅线电极”，主要包括：在光伏电池片20表面印刷若干平行延伸且等间距设置的主栅线电极13，其中最右侧的主栅线电极13紧邻电池片右侧边缘且两者距离为0-10mm，而最左侧的主栅线电极13远离电池片的左侧边缘且两者距离L至少为20mm(如图1所示)。本发明优选实施例中，以单晶光伏电池片20为例，所述主栅线电极13的数量为5-6根，且等间距排布，也就是说，主栅线电极为5根时，电池片20将被五等分裂片(两片异形切片A和三片矩形切片B)，主栅线电极13为6根时，光伏电池片20将被六等分裂片(两片异形切片A和四片矩形切片B)。所述异形切片A和矩形切片B均为长条形且宽度相同，且每一异形切片A和矩形切片B的受光面上均仅设有一条主栅线电极。
在本发明较佳实施例中，所述制造方法还包括：在对所述光伏电池片20进行裂片处理之前，先用激光沿主栅线电极13延伸方向在光伏电池片20背面进行刻槽处理，从而在光伏电池片背面形成槽道，且所述槽道数量比主栅线电极13数量少一个。所述槽道的位置如图1和图2中虚线所示。
在本发明较佳实施例中，所述“对所述光伏电池片进行裂片处理”，具体包括：将光伏电池片20运送至裂片工位，在光伏电池片20的下方设置若干可独立运动的吸附台30，用于吸附住光伏电池片20的不同区域，并通过吸附台30的运动将光伏电池片20掰裂；掰裂后保持异形切片A和矩形切片B摆放方向不变，将其作为一个整体进行传送。如图3所示，所述吸附台30的运动是指对吸附台30施加倾斜向下的压力F，使其与相邻的吸附台30产生相对运动，从而促使相邻两个吸附台30上方的电池片在所述槽道处发生断裂。其中，优选地方式为，所述电池片采用由外向内逐步掰裂的方式，即先对首、末位置上的吸附台30a施加倾斜向下的压力F，将两个异形切片A先从电池片上掰裂下来，对于电池片的剩余部分，同样对其首、末位置的吸附台30施加斜向压力F，得到两个矩形切片B，以此类推得到所有的矩形切片。值得一提的是，所述倾斜向下的压力F与水平面之间的角度θ为5-10°。
在本发明较佳实施例中，所述制造方法还包括：在切片交叠连接之前，沿所述主栅线电极13延伸方向设置导电胶70，所述导电胶70设置在交叠连接位置处，用于实现切片之间的交叠连接，如图6所示。具体来说，导电胶70的设置可以有两个时机：第一、可以在光伏电池片20的裂片处理之前，此时导电胶印刷于光伏电池片20的背面侧；第二、可以在光伏电池片20的裂片处理之后，此时导电胶需分别涂至每一切片(异形切片A和矩形切片B)表面的主栅线电极13上。当然，在可替代的实施例中，所述导电胶通过印刷的方式设置在光伏电池片20背面侧，但无论是将导电胶设于表面侧还是背面侧，所述导电胶均是沿所述主栅线电极13的长度方向延伸设置。
在本发明较佳实施例中，所述光伏组件的制造方法还包括：在切片依次交叠连接之前还设置检测工位，用于对裂片工位传来的切片(异形切片A和矩形切片B)进行光学检测，如图2所示，若所有切片均检测合格，则所有切片将作为一个整体继续传送至下一个工位，若检测到不合格的切片，则将不合格的异形切片A或矩形切片B剔除至一异常篮中，而将剩余的检测合格的异形切片A和矩形切片B分别移至异形片缓冲篮和矩形片缓冲篮中。具体来说，以电池片五等分裂片为例(即每个电池单元包含两个异形切片A和三个矩形切片B)，当异形片缓冲篮内的异形切片数量达到2个、矩形片缓冲篮内矩形切片的数量达到3个时，所述异形片缓冲篮、矩形片缓冲篮内的切片将被重新取出并按顺序摆放，然后作为一个整体共同流入交叠连接工位，并在交叠连接工位上完成彼此交叠连接，形成一个电池单元60，即当异形片缓冲篮内异形切片与矩形片缓冲篮内矩形切片能够构成一个完整的电池单元时，所述切片将被重新取出并以一个整体流入交叠连接工位进行交叠连接处理。当然，除此之外，在本发明的另一种实施例中，也可不采用所述缓冲篮，而是在检测到不合格的切片后，将不合格切片直接剔除至异常篮中，然后再从补给装置中获取合格的切片进行补位，重新补充到被剔除的不合格切片的位置上，再次构成一个完整的电池单元。
另外，所述第一实施例和第二实施例中，所述单个电池片最终经五等分裂片后，均可得到三个矩形切片B及两个异形切片A，所述异形切片A由于存在两个缺角，因而其表面积略小于所述矩形切片B。当然，所述电池片也可采用六等分切割，从而得到四个矩形切片B和两个异形切片A，这个可以根据实际生产需求而灵活调整切割方式。
所述光伏组件200内的电池串列数量不能小于所述电池单元内电池切片的数量，即本发明中，若所述标准电池片被五等分裂片得到五个电池切片，那么整个光伏组件内相互平行的电池串列的数量也至少设为五列或者更多列，如图7所示为本发明第二实施例，该实施例中每个电池单元内为5个切片(即电池片被五等分裂片)，但整个光伏组件内相互并联的电池串列数量为6列，其与第一实施例的差别主要在于电池串列数量的不同，制造方法基本相似，在此不再赘述。
本发明所述光伏组件内采用由标准电池片等分切割得来的切片，通过切片之间在边缘处相互交叠的方式实现电性连接，取消了现有光伏组件中的焊带，避免了焊带所带来的损耗和装配问题。不仅如此，为了更好地实现可持续性生产，尤其是对于标准的单晶电池片来说，本发明制造方法将单晶电池片切割而得的异形切片很好的利用了起来，结合裂片、补片的方式，不仅提升了光伏组件的整体美观性和生产效率，避免了异形切片的浪费或对其进行单独处理的麻烦。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (27)

1.一种光伏组件，包括若干电池串列，所述电池串列内包含有若干相互串接的电池单元，其特征在于，所述单个电池单元内包括两个朝向相反的异形切片及位于两个异形切片之间的至少两个矩形切片。
2.如权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述异形切片具有相互平行的一倒角侧边缘及一切割侧边缘，且倒角侧边缘的长度小于切割侧边缘的长度，相邻两个电池单元通过两个异形切片的倒角侧边缘相互交叠连接。
3.如权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，在同一电池单元内，所述矩形切片的数量大于所述异形切片的数量，且单个电池单元内矩形切片和异形切片的总数不超过光伏组件内电池串列的数量。
4.如权利要求3所述的光伏组件，其特征在于，相邻两个电池串列之间设有间隙，所述间隙的宽度不均一且呈规律性变化。
5.如权利要求4所述的光伏组件，其特征在于，同一电池单元内的异形切片和矩形切片由同一光伏电池片切割而得，且异形切片和矩形切片的宽度相同，均为20-40mm。
6.如权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述异形切片和矩形切片呈长条形，其受光面上均仅设有一条主栅线电极。
7.如权利要求6所述的光伏组件，其特征在于，所述主栅线电极沿着所述异形切片和矩形切片的侧边缘延伸。
8.如权利要求7所述的光伏组件，其特征在于，同一电池单元内的异形切片和矩形切片相互交叠连接后，再与相邻的电池单元交叠连接。
9.如权利要求7所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件还包括设置于所述交叠连接处的导电胶，所述导电胶通过印刷的方式印刷于所述异形切片和矩形切片的背面侧。
10.如权利要求7所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件还包括设置于所述交叠连接处的导电胶，所述导电胶设置于所述异形切片和矩形切片的受光面侧，所述导电胶分布于所述异形切片和矩形切片的主栅线电极表面。
11.一种光伏组件的制造方法，其特征在于，包括：
在光伏电池片的表面设置若干相互平行的主栅线电极；
对所述光伏电池片进行裂片处理，得到至少四个切片，并将所有切片进行整体传送；
将切片依次交叠连接，形成一电池单元；
将若干所述电池单元沿直线方向交叠连接成电池串列；
将若干所述电池串列平行设置且彼此并联连接。
12.如权利要求11所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述切片包括两个朝向相反的异形切片及位于两个异形切片之间的至少两个矩形切片。
13.如权利要求11所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述“在光伏电池片的表面设置若干相互平行的主栅线电极”，具体包括：在光伏电池片表面印刷若干平行延伸且等间距设置的主栅线电极，其中最右侧的主栅线电极距离光伏电池片右侧边缘0-10mm，而最左侧的主栅线电极距离光伏电池片左侧边缘至少为20mm。
14.如权利要求11所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，在对所述光伏电池片进行裂片处理之前，先用激光沿主栅线电极延伸方向在光伏电池片背面进行刻槽处理，从而在光伏电池片背面形成槽道，且所述槽道数量比主栅线电极数量少一个。
15.如权利要求11所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述“对所述光伏电池片进行裂片处理”，包括：在光伏电池片的下方设置若干并排设置且可独立运动的吸附台，并吸附住光伏电池片的不同区域，通过吸附台的运动将光伏电池片掰裂。
16.如权利要求15所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述吸附台的运动是指对吸附台施加倾斜向下的压力，使其与相邻的吸附台产生相对运动，从而促使相邻两个吸附台上方的光伏电池片发生断裂。
17.如权利要求16所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述倾斜向下的压力与水平面之间的角度为5-10°。
18.如权利要求17所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述光伏电池片采用由外向内逐步掰裂的方式，先对首、末位置上的吸附台施加倾斜向下的压力，从而先从光伏电池片的左、右两侧掰裂得到两个切片。
19.如权利要求11所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，从裂片至交叠连接的过程中，所有切片保持摆放方向不变，并作为一个整体传送。
20.如权利要求12所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述光伏组件的制造方法还包括：在切片依次交叠连接之前设置检测工位，用于对裂片所得的异形切片和矩形切片进行光学检测。
21.如权利要求20所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，在光学检测时，将检测不合格的异形切片或矩形切片剔除至一异常篮中，而将剩余的检测合格的异形切片和矩形切片分别移至异形片缓冲篮和矩形片缓冲篮中。
22.如权利要求21所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，当异形片缓冲篮内异形切片的数量与矩形片缓冲篮内矩形切片的数量能够构成一个完整的电池单元时，所述异形切片和矩形切片将被取出并重新构成一个整体传送至下一工位。
23.如权利要求20所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，在光学检测时，若所有切片均检测合格，则所有切片将作为一个整体传送至下一工位。
24.如权利要求11所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：在切片交叠连接之前，沿所述主栅线电极延伸方向设置导电胶，所述导电胶设置在交叠连接位置处。
25.如权利要求24所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述导电胶的设置在光伏电池片裂片处理之前，将导电胶印刷于光伏电池片的背面侧。
26.如权利要求24所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述导电胶的设置在光伏电池片裂片处理之后，将导电胶分别涂至每一切片表面的主栅线电极上。
27.如权利要求11所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述电池串列的数量大于或等于每一电池单元内的切片数量。
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