CN111430489A - 一种光伏组件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光伏组件及其制备方法，包括前板玻璃、背板玻璃和设置于前板玻璃和背板玻璃之间的依次首尾串联的电池片，电池片之间通过焊带串联；焊带为陶瓷材质的瓷片以及设置于瓷片表面的金属化层，焊带包括首尾连接的第一焊带段、第二焊带段和第三焊带段；金属化层从第一焊带段下表面延伸至第二焊带段中部并穿过第二焊带段中部至第二焊带段上表面，然后从第二焊带段上表面延伸至第三焊带段；焊带两侧通过封装胶膜连接在前板玻璃和背板玻璃上，电池片与前板玻璃和背板玻璃之间均形成隔离间隙；具有抗PID效果好，且生产良品率高的优点。
Description
技术领域
本发明属于光伏组件技术领域，具体涉及一种光伏组件及其制备方法。
背景技术
随着科技不断的进步，光伏行业得到了极大的发展，太阳能电池在如今也有了广泛的应用。现有技术中的光伏组件为常规层压结构，是“前板玻璃+封装胶膜EVA+电池片+封装胶膜EVA+背板玻璃”，这种结构虽然制备工艺简单，具有良好的耐候性等优点，但却有如下结构缺陷：高湿环境中在电压的作用下，光伏组件会发生晶体硅电池片的电势诱导衰减效应(PID，PotentialInducedDegradation)，目前，主要通过采用高成本的抗PIDEVA，或者以牺牲光电转化效率为代价，在电池表面镀一层阻挡膜等方法减弱PID问题，这些方法虽然能够一定程度上增强组件的抗PID性能，但是均不能彻底解决PID的问题。
专利一种光伏组件及光伏组件的工艺制备方法(申请号CN201510430040.4)，公开了一种光伏组件及光伏组件的工艺制备方法，其中，光伏组件包括前板玻璃、背板玻璃和电池片，电池片通过封装胶膜连接在背板玻璃，电池片与前板玻璃之间具有第一间距，电池片与前板玻璃之间形成隔离间隙。本发明的光伏组件及光伏组件的工艺制备方法有效地解决了现有技术中光伏组件无法有效解决晶体硅电池片的电势诱导衰减效应且成本较高的问题。但是该申请公开的通过密封胶使得前板玻璃和背板玻璃之间产生第一间距，但是在实施过程中发现密封胶很难支撑和分离前板玻璃与背板玻璃形成第一间距，生产良品率较低，且在高温环境下使用，密封胶的支撑效果更差。
发明内容
本发明的目的是提供一种光伏组件及其制备方法，以解决光伏组件的常规封装结构在应用过程中会出现晶体硅电池片的电势诱导衰减效应(PID)问题，现有的解决技术手段会造成光电转化效率下降或加工难度大、使用效果一般的问题。
本发明提供了如下的技术方案：
一种光伏组件，包括前板玻璃、背板玻璃和设置于前板玻璃和背板玻璃之间的依次首尾串联的电池片，所述电池片之间通过焊带串联；所述焊带为陶瓷材质的瓷片以及设置于所述瓷片表面的金属化层，所述焊带包括首尾连接的第一焊带段、第二焊带段和第三焊带段；所述金属化层从第一焊带段下表面延伸至第二焊带段中部并穿过所述第二焊带段中部至第二焊带段上表面，然后从第二焊带段上表面延伸至第三焊带段，所述第二焊带段上预留有供金属化层穿过的通孔；所述第一焊带段通过金属化层与一电池片上表面焊接，所述第三焊带段通过金属化层与另一电池片下表面焊接，以使相邻电池片相互串联成电池串；所述焊带两侧通过封装胶膜连接在前板玻璃和背板玻璃上，所述电池片与前板玻璃和背板玻璃之间均形成隔离间隙。
优选的，所述第一焊带段、所述第二焊带段和所述第三焊带段为一体成型结构。
优选的，所述焊带截面为矩形，第二焊带段呈锻压薄片状，所述第二焊带段厚度为所述第一焊带段和所述第二焊带段厚度的60％至90％。
优选的，所述焊带上的金属化层为锡层、锡铅混合材料层或者锡铅银混合材料层。
优选的，所述第一焊带段和所述第三焊带段分别相向水平延伸，使得延伸后的第一焊带段和第三焊带段两端齐平。
优选的，所述焊带上还配置有辅助瓷架，所述辅助瓷架与所述焊带结构相同且中部连接旋转对称。
优选的，所述前板玻璃的边缘与所述背板玻璃的边缘之间通过丁基胶密封连接。
优选的，所述背板玻璃与所述封装胶膜之间设置反射膜。
一种光伏组件的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备焊带；S2、将焊带的两端分别连接相邻的电池片，串联预定数量的电池片，得到电池串；S3、在背板玻璃上镀反射膜；S4、将处理后背板玻璃的反射膜上敷设封装胶膜，在封装胶膜上敷设上电池串；S5、在前板玻璃上敷设封装胶膜，在背板玻璃上的密封区域上设置密封胶，通过压合机将前板玻璃与背板玻璃进行压合，以制成光伏组件。
优选的，所述S1中，所述制备焊带包括：瓷桨制备、流延成形、排胶烧结、无损探伤和金属化涂层。
本发明的有益效果是：
本发明一种光伏组件及其制备方法，其中光伏组件的层压结构依次是前板玻璃(受光面)、封装胶膜(EVA)、隔离间隙(空气层)、电池片、隔离间隙(空气层)、封装胶膜(EVA)、和背板玻璃(背光面)，隔离间隙(空气层)，彻底阻挡了前板玻璃和背板玻璃中的钠离子到电池片的移动，因此能够彻底解决晶体硅电池片的电势诱导衰减效应(PID)的问题，由于从组件结构上彻底解决了晶体硅电池片的电势诱导衰减效应(PID)的问题；同时与现有的技术手段相比，拥有两个隔离间隙(空气层)因此，抗PID效果更好；陶瓷材质的焊带给单纯的密封胶提供了辅助支撑的作用，保证隔离间隙(空气层)的稳定，提高生产的良品率；同时，陶瓷材质的焊带通过金属化层，兼顾普通焊带串联电池片的功能的同时，减少焊带对电池片的压力以及压强，进而减少电池片的隐裂风险。
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是本发明实施例1的结构示意图；
图2是焊带的俯视示意图；
图3是本发明实施例3的结构示意图；
图4是本发明实施例4的结构示意图；
图5是本发明实施例的方法流程示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，光伏组件，包括前板玻璃1、背板玻璃2和设置于前板玻璃1和背板玻璃2之间的依次首尾串联的电池片3，电池片3之间通过焊带4串联；焊带4为陶瓷材质的瓷片41以及设置于瓷片41表面的金属化层42，焊带4包括首尾连接的第一焊带段43、第二焊带段44和第三焊带段45；金属化层42从第一焊带段43下表面延伸至第二焊带段44中部并穿过第二焊带段44中部至第二焊带段44上表面，然后从第二焊带段44上表面延伸至第三焊带段45，第二焊带段44上预留有供金属化层42穿过的通孔46；焊带4上的金属化层42为锡层、锡铅混合材料层或者锡铅银混合材料层；第一焊带段43通过金属化层42与一电池片3上表面焊接，第三焊带段45通过金属化层42与另一电池片3下表面焊接，以使相邻电池片3相互串联成电池串；焊带4两侧通过封装胶膜5连接在前板玻璃1和背板玻璃2上，电池片3与前板玻璃1和背板玻璃2之间均形成隔离间隙6；背板玻璃2与封装胶膜5之间设置反射膜，前板玻璃1的边缘与背板玻璃2的边缘之间通过丁基胶密封连接。
实施例2
如图1和2所示，光伏组件，包括前板玻璃1、背板玻璃2和设置于前板玻璃1和背板玻璃2之间的依次首尾串联的电池片3，电池片3之间通过焊带4串联；焊带4为陶瓷材质的瓷片41以及设置于瓷片41表面的金属化层42，焊带4包括首尾连接的第一焊带段43、第二焊带段44和第三焊带段45；第一焊带段43、第二焊带段44和第三焊带段45为一体成型结构，焊带4截面为矩形，第二焊带段44呈锻压薄片状，第二焊带段44厚度为第一焊带段43和第二焊带段44厚度的60％至90％；金属化层42从第一焊带段43下表面延伸至第二焊带段44中部并穿过第二焊带段44中部至第二焊带段44上表面，然后从第二焊带段44上表面延伸至第三焊带段45，第二焊带段44上预留有供金属化层42穿过的通孔46；焊带4上的金属化层42为锡层、锡铅混合材料层或者锡铅银混合材料层；第一焊带段43通过金属化层42与一电池片3上表面焊接，第三焊带段45通过金属化层42与另一电池片3下表面焊接，以使相邻电池片3相互串联成电池串；焊带4两侧通过封装胶膜5连接在前板玻璃1和背板玻璃2上，电池片3与前板玻璃1和背板玻璃2之间均形成隔离间隙6；背板玻璃2与封装胶膜5之间设置反射膜，前板玻璃1的边缘与背板玻璃2的边缘之间通过丁基胶密封连接。
实施例3
如图2和3所示，光伏组件，包括前板玻璃1、背板玻璃2和设置于前板玻璃1和背板玻璃2之间的依次首尾串联的电池片3，电池片3之间通过焊带4串联；焊带4为陶瓷材质的瓷片41以及设置于瓷片41表面的金属化层42，焊带4包括首尾连接的第一焊带段43、第二焊带段44和第三焊带段45；第一焊带段43、第二焊带段44和第三焊带段45为一体成型结构，焊带4截面为矩形，第二焊带段44呈锻压薄片状，第二焊带段44厚度为第一焊带段43和第二焊带段44厚度的60％至90％；金属化层42从第一焊带段43下表面延伸至第二焊带段44中部并穿过第二焊带段44中部至第二焊带段44上表面，然后从第二焊带段44上表面延伸至第三焊带段45，第二焊带段44上预留有供金属化层42穿过的通孔46；第一焊带段43和第三焊带段45分别相向水平延伸，使得延伸后的第一焊带段43和第三焊带段45两端齐平，由于两端齐平且厚度一致，更加便于固定电池片3，以及支撑两侧前板玻璃1和背板玻璃2的压力；焊带4上的金属化层42为锡层、锡铅混合材料层或者锡铅银混合材料层；第一焊带段43通过金属化层42与一电池片3上表面焊接，第三焊带段45通过金属化层42与另一电池片3下表面焊接，以使相邻电池片3相互串联成电池串；焊带4两侧通过封装胶膜5连接在前板玻璃1和背板玻璃2上，电池片3与前板玻璃1和背板玻璃2之间均形成隔离间隙6；背板玻璃2与封装胶膜5之间设置反射膜，前板玻璃1的边缘与背板玻璃2的边缘之间通过丁基胶密封连接。
实施例4
如图2和4所示，光伏组件，包括前板玻璃1、背板玻璃2和设置于前板玻璃1和背板玻璃2之间的依次首尾串联的电池片3，电池片3之间通过焊带4串联；焊带4为陶瓷材质的瓷片41以及设置于瓷片41表面的金属化层42，焊带4包括首尾连接的第一焊带段43、第二焊带段44和第三焊带段45；第一焊带段43、第二焊带段44和第三焊带段45为一体成型结构，焊带4截面为矩形，第二焊带段44呈锻压薄片状，第二焊带段44厚度为第一焊带段43和第二焊带段44厚度的60％至90％；金属化层42从第一焊带段43下表面延伸至第二焊带段44中部并穿过第二焊带段44中部至第二焊带段44上表面，然后从第二焊带段44上表面延伸至第三焊带段45，第二焊带段44上预留有供金属化层42穿过的通孔46；焊带4上还配置有辅助瓷架47，辅助瓷架47与焊带4结构相同且中部连接旋转对称，由于两端齐平且厚度一致，更加便于固定电池片3，以及支撑两侧前板玻璃1和背板玻璃2的压力；焊带4上的金属化层42为锡层、锡铅混合材料层或者锡铅银混合材料层；第一焊带段43通过金属化层42与一电池片3上表面焊接，第三焊带段45通过金属化层42与另一电池片3下表面焊接，以使相邻电池片3相互串联成电池串；焊带4两侧通过封装胶膜5连接在前板玻璃1和背板玻璃2上，电池片3与前板玻璃1和背板玻璃2之间均形成隔离间隙6；背板玻璃2与封装胶膜5之间设置反射膜，前板玻璃1的边缘与背板玻璃2的边缘之间通过丁基胶密封连接。
以上实施例的光伏组件的制备方法，均包括以下步骤：如图5所示，
S1、制备焊带：瓷桨制备、流延成形、排胶烧结、无损探伤和金属化涂层；
S2、将焊带的两端分别连接相邻的电池片，串联预定数量的电池片，得到电池串；
S3、在背板玻璃上镀反射膜；
S4、将处理后背板玻璃的反射膜上敷设封装胶膜，在封装胶膜上敷设上电池串；
S5、在前板玻璃上敷设封装胶膜，在背板玻璃上的密封区域上设置密封胶，通过压合机将前板玻璃与背板玻璃进行压合，以制成光伏组件。
附图标记为：
1前板玻璃
2背板玻璃
3电池片
4焊带41瓷片42金属化层43第一焊带段44第二焊带段45第三焊带段46通孔47辅助瓷架
5封装胶膜
6隔离间隙。
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 (10)
1.一种光伏组件，包括前板玻璃、背板玻璃和设置于前板玻璃和背板玻璃之间的依次首尾串联的电池片，所述电池片之间通过焊带串联；其特征在于，所述焊带为陶瓷材质的瓷片以及设置于所述瓷片表面的金属化层，所述焊带包括首尾连接的第一焊带段、第二焊带段和第三焊带段；所述金属化层从第一焊带段下表面延伸至第二焊带段中部并穿过所述第二焊带段中部至第二焊带段上表面，然后从第二焊带段上表面延伸至第三焊带段，所述第二焊带段上预留有供金属化层穿过的通孔；所述第一焊带段通过金属化层与一电池片上表面焊接，所述第三焊带段通过金属化层与另一电池片下表面焊接，以使相邻电池片相互串联成电池串；所述焊带两侧通过封装胶膜连接在前板玻璃和背板玻璃上，所述电池片与前板玻璃和背板玻璃之间均形成隔离间隙。
2.根据权利要求1所述的一种光伏组件，其特征在于，所述第一焊带段、所述第二焊带段和所述第三焊带段为一体成型结构。
3.根据权利要求1所述的一种光伏组件，其特征在于，所述焊带截面为矩形，第二焊带段呈锻压薄片状，所述第二焊带段厚度为所述第一焊带段和所述第二焊带段厚度的60％至90％。
4.根据权利要求1所述的一种光伏组件，其特征在于，所述焊带上的金属化层为锡层、锡铅混合材料层或者锡铅银混合材料层。
5.根据权利要求1所述的一种光伏组件，其特征在于，所述第一焊带段和所述第三焊带段分别相向水平延伸，使得延伸后的第一焊带段和第三焊带段两端齐平。
6.根据权利要求1所述的一种光伏组件，其特征在于，所述焊带上还配置有辅助瓷架，所述辅助瓷架与所述焊带结构相同且中部连接旋转对称。
7.根据权利要求1所述的一种光伏组件，其特征在于，所述前板玻璃的边缘与所述背板玻璃的边缘之间通过丁基胶密封连接。
8.根据权利要求1所述的一种光伏组件，其特征在于，所述背板玻璃与所述封装胶膜之间设置反射膜。
9.一种光伏组件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备焊带；
S2、将焊带的两端分别连接相邻的电池片，串联预定数量的电池片，得到电池串；
S3、在背板玻璃上镀反射膜；
S4、将处理后背板玻璃的反射膜上敷设封装胶膜，在封装胶膜上敷设上电池串；
S5、在前板玻璃上敷设封装胶膜，在背板玻璃上的密封区域上设置密封胶，通过压合机将前板玻璃与背板玻璃进行压合，以制成光伏组件。
10.根据权利要求9所述的一种光伏组件的制备方法，其特征在于，所述S1中，所述制备焊带包括：瓷桨制备、流延成形、排胶烧结、无损探伤和金属化涂层。
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