CN111477709A - 一种柔性串并联叠瓦光伏组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种柔性串并联叠瓦光伏组件及其制造方法，属于光伏发电技术领域。包括前板、前胶膜、叠瓦电池片组、后胶膜和背板，叠瓦电池片组封装在前板与背板之间，前胶膜设在前板与叠瓦电池片组之间，后胶膜设在叠瓦电池片组与背板之间，叠瓦电池片组中的每个电池片的正面和背面分别设有电极，前板和背板为柔性板。采用柔性材质的前板和后板，导电胶采用硅基导电银胶，在封装后导电胶固化后具有优良的弹性，减小了串并联电池片局部的应力，能够很好地克服电池切片的隐裂问题，并具有抗地基沉降能力强、与建筑结合性好的优点，使其在各种场合均能够发挥串并联叠瓦光伏组件的高功率优势，扩大了串并联叠瓦组件的使用范围。
Description
技术领域
本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种柔性串并联叠瓦光伏组件及其制造方法。
背景技术
串并联叠瓦光伏组件在将电池切片串联的同时，还通过交错连接的方式实现了电池切片的并联，完全省去了焊带，具有功率高、抗局部遮挡强的优点。但串并联叠瓦光伏组件由于大量连续交错交叠电池切片，将对局部位置的电池切片造成较大的应力，在与柔性技术结合时比传统组件更容易造成隐裂的问题。此外，常规串并联叠瓦光伏组件与传统光伏组件一样使用了钢化玻璃，造成了其抗地基沉降能力差、与建筑的结合性较差的缺点，限制了叠瓦组件的使用范围，无法在更多场合下发挥其功率高的优点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种柔性串并联叠瓦光伏组件及其制造方法，很好地克服了电池切片的隐裂问题，并具有抗地基沉降能力强、与建筑结合性好的优点，扩大了串并联叠瓦组件的使用范围。
本发明是通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种柔性串并联叠瓦光伏组件，包括前板、前胶膜、叠瓦电池片组、后胶膜和背板，叠瓦电池片组封装在前板与背板之间，前胶膜设在前板与叠瓦电池片组之间，后胶膜设在叠瓦电池片组与背板之间，叠瓦电池片组中的每个电池片的正面和背面分别设有电极，相邻电池片之间采用导电胶连接，导电胶为硅基导电银胶，前板和背板为柔性板。
优选地，电池片为单体电池片切割而成的电池片。
进一步优选地，电池片的切割比例为1/2、1/3、1/4、1/5或1/6。
优选地，电池片为单面电池片或双面电池片。
进一步优选地，电池片为单面电池片时，背板为TPT板、KPK板、FFC板、TFB板或KFB板。
进一步优选地，电池片为双面电池片时，背板为FFC板或TFB板。
优选地，前胶膜与后胶膜为POE胶膜或EVA胶膜。
优选地，前板为FFC板或TFB板。
优选地，电极为银电极。
本发明公开的上述柔性串并联叠瓦光伏组件的制造方法，包括以下步骤：
步骤1：单体电池片按比例切割成电池片后采用导电胶进行拼接，拼接后的叠瓦电池片组进行焊带和汇流条的焊接；
步骤2：焊接完焊带和汇流条后的叠瓦电池片组进行外观检查，筛选出不合格品，在承台上平铺背板、后胶膜、叠瓦电池片组、前胶膜和前板并进行定位；
步骤3：承台上定位完成的各部件经层压、修边、冷却后与承台分离，安装接线盒，再经固化、清洗后，得到柔性串并联叠瓦光伏组件。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的一种柔性串并联叠瓦光伏组件，采用柔性板作为前板和后板，电池片之间采用硅基导电银胶进行连接，对于串并联叠瓦，由于电池片叠层更加紧凑，如果导电胶固化后较脆，容易在电池板弯曲的时候造成电池片碎裂或隐裂，而用固化弹性较好的硅基导电银胶可以使电池板长期保持弯曲的状态而没有隐裂，在封装后具有优良的弹性，减小了串并联电池片局部的应力，能够很好地克服电池切片的隐裂问题，并具有抗地基沉降能力强、与建筑结合性好的优点，使其在各种场合均能够发挥串并联叠瓦光伏组件的高功率优势，扩大了串并联叠瓦组件的使用范围。
进一步地，电池片为单面电池片时，背板为TPT板、KPK板、FFC板、TFB板或KFB板，上述材质具有高绝缘性、良好的阻水性和耐老化性的优点。
进一步地，电池片为双面电池片时，背板为FFC板或TFB板，在兼具高绝缘性、良好的阻水性和耐老化性的同时，具有良好的拉伸性和光透过率，透光率大于90％。
进一步地，前胶膜与后胶膜为POE胶膜或EVA胶膜，POE胶膜具有抗水解能力强的优点，EVA胶膜具有透光性能好、成本低的优点。
进一步地，前板为FFC板或TFB板，具有良好的拉伸性和光透过率，透光率大于90％。
进一步地，电极为银电极，具有电阻低、导电性能良好的优点。
本发明公开的上述柔性串并联叠瓦光伏组件的制造方法，流程工艺简单，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明的柔性串并联叠瓦光伏组件的整体结构示意图；
图2为本发明的柔性串并联叠瓦光伏组件的电池片的结构示意图；
图3为本发明的柔性串并联叠瓦光伏组件的叠瓦电池片组的结构示意图；
图4为本发明的柔性串并联叠瓦光伏组件的生产流程图；
图5为本发明的柔性串并联叠瓦光伏组件的IV性能图；
图6为常规光伏组件的IV性能图。
图中：1为前板，2为前胶膜，3为叠瓦电池片组，31为电池片，311为电极，32为导电胶，33为工字焊带，34为汇流条，4为后胶膜，5为背板，6为接线盒。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细描述：
如图1，本发明的柔性串并联叠瓦光伏组件，包括前板1、前胶膜2、叠瓦电池片组3、后胶膜4和背板5，叠瓦电池片组3封装在前板1与背板5之间，前胶膜2设在前板1与叠瓦电池片组3之间，后胶膜4设在叠瓦电池片组3与背板5之间。
如图2，电池片31为常用单体电池片按一定比例切割而成，切割比例可以是1/2、1/3、1/4、1/5或1/6。电池片31为单面电池片或双面电池片。每个电池片31的正面和背面分别设有电极311，电极311优选采用银电极。
前板1和背板5为柔性板，前板1的材质为FFC(含有特种含氟高分子聚合物的涂覆型材料)或TFB(由聚氟乙烯和特种含氟高分子聚合物构成的涂覆/复合型材料)。电池片31为单面电池片时，背板5的材质为TPT(由聚氟乙烯/聚脂薄膜/聚氟乙烯构成的复合型材料)、KPK(由聚偏氟乙烯/聚脂薄膜/聚偏氟乙烯构成的复合型材料)、FFC、TFB或KFB(由聚偏氟乙烯和特种含氟高分子聚合物构成的涂覆/复合型材料)；电池片31为双面电池片时，背板5的材质为FFC或TFB。前胶膜2与后胶膜4的材质为POE或EVA。
叠瓦电池片组3的拼接过程在叠瓦焊接机的焊接平台上完成。叠瓦电池片组3的横排数量和竖排数量根据实际生产要求而定，这里以横排数量为6，竖排数量为70的电池片组作为实施例。如图3所示，在拼接时，首先沿X轴正方向放置一排电池片31，数量为6，接着再沿Y轴正方向平移放置第二排电池片31。第二排和第一排电池片31在Y轴方向上有交叠部分，即第二排电池片31背面银电极贴合在第一排电池片31正面银电极上。交叠宽度根据实际生产情况而定，但应能覆盖银电极的宽度，这里以1.4mm为例。此外，第二排和第一排电池片31要沿X轴交错放置，即第二排左侧第1个电池片31沿X轴正方向向前或向后移动一小段距离，这里设定为8mm，再沿X轴依次排布完剩下的5个电池片31。在放置第三排电池片31的第1个电池片31时，取消前述向前或向后的位移量，即与第一排第1个电池片31对齐，再沿X轴依次排布完剩下的5个电池片31。最后以相同的方式排布完其余67排电池片31。每排和每排间的电池片31通过导电胶32进行粘接，粘接方式为点胶，导电胶32可以采用德邦DT-93。叠瓦电池片组3的两侧分别焊接有工字焊带33，一侧在叠瓦电池片组3的正面焊接，另一侧在叠瓦电池片组3的背面焊接。在工字焊带33上没有焊接电池片31的一侧焊接有汇流条34。
如图4所示，在实际批量生产组件时，首先利用全自动激光划片机切割所需数量的电池片31，并放入电池盒中。接着，叠瓦焊接机利用电池盒中的电池片31完成叠瓦电池片组3的拼接过程。拼接好的叠瓦电池片组3被放置在传输机上，然后运至叠瓦汇流条焊接机，进行工字焊带33和汇流条34的焊接工序。经过EL外观检查后，筛选出不合格组件，而合格组件运至定位机，在平铺上透明前板1、前后胶膜和背板5后，定位在底部承台上。组件和承台一起送进层压机进行层压。层压结束后，通过全自动修边机对组件进行修边。修边后的组件进入冷却室，再进入吸盘分离机，通过吸附作用与底部承台分离。最后，组件进入接线盒焊接机进行接线盒6的安装工序，经过固化、清洗后，结束整个生产流程。
如图5、图6，本发明的柔性串并联叠瓦光伏组件具有良好的I-V测试性能，与具有相同受光面积的常规光伏组件相比，由于其透明前板的透光率低于钢化玻璃的透光率，故其功率362.6W与常规组件的379.6W相比有些许下降。
需要说明的是，实施例中所述仅是本发明的一种优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种柔性串并联叠瓦光伏组件，其特征在于，包括前板(1)、前胶膜(2)、叠瓦电池片组(3)、后胶膜(4)和背板(5)，叠瓦电池片组(3)封装在前板(1)与背板(5)之间，前胶膜(2)设在前板(1)与叠瓦电池片组(3)之间，后胶膜(4)设在叠瓦电池片组(3)与背板(5)之间，叠瓦电池片组(3)中的每个电池片(31)的正面和背面分别设有电极(311)，相邻电池片(31)之间采用导电胶(32)连接，导电胶(32)为硅基导电银胶，前板(1)和背板(5)为柔性板。
2.根据权利要求1所述的柔性串并联叠瓦光伏组件，其特征在于，电池片(31)为单体电池片切割而成的电池片。
3.根据权利要求2所述的柔性串并联叠瓦光伏组件，其特征在于，电池片(31)的切割比例为1/2、1/3、1/4、1/5或1/6。
4.根据权利要求1所述的柔性串并联叠瓦光伏组件，其特征在于，电池片(31)为单面电池片或双面电池片。
5.根据权利要求4所述的柔性串并联叠瓦光伏组件，其特征在于，电池片(31)为单面电池片时，背板(5)为TPT板、KPK板、FFC板、TFB板或KFB板。
6.根据权利要求4所述的柔性串并联叠瓦光伏组件，其特征在于，电池片(31)为双面电池片时，背板(5)为FFC板或TFB板。
7.根据权利要求1所述的柔性串并联叠瓦光伏组件，其特征在于，前胶膜(2)与后胶膜(4)为POE胶膜或EVA胶膜。
8.根据权利要求1所述的柔性串并联叠瓦光伏组件，其特征在于，前板(1)为FFC板或TFB板。
9.根据权利要求1所述的柔性串并联叠瓦光伏组件，其特征在于，电极(311)为银电极。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的柔性串并联叠瓦光伏组件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：单体电池片按比例切割成电池片(31)后采用导电胶(32)进行拼接，拼接后的叠瓦电池片组(3)进行焊带和汇流条的焊接；
步骤2：焊接完焊带和汇流条后的叠瓦电池片组(3)进行外观检查，筛选出不合格品，在承台上平铺背板(5)、后胶膜(4)、叠瓦电池片组(3)、前胶膜(2)和前板(1)并进行定位；
步骤3：承台上定位完成的各部件经层压、修边、冷却后与承台分离，安装接线盒(6)，再经固化、清洗后，得到柔性串并联叠瓦光伏组件。
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