CN111755549B - 一种光伏电池串及光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种光伏电池串及光伏组件，所述光伏电池串包括至少两个电池片，所述电池片的正反面设有栅线，所述电池片包括相邻的第一电池片及第二电池片，所述第一电池片正面的所述栅线与所述第二电池片反面的所述栅线通过焊带连接，所述第一电池片及所述第二电池片具有重叠区域，所述重叠区域设有覆盖了位于所述重叠区域内的所述焊带的至少一个侧面的缓冲垫，所述缓冲垫由预先设置在所述重叠区域内并经高温融化的垫片形成，使得焊带不会在重叠区域与第一电池片及第二电池片都发生直接接触，电池片间的接触从通过焊带的点接触变为通过缓冲垫的面接触，避免了由焊带与两个电池片的点接触产生的接触应力造成电池片隐裂，且结构简单易于加工。

Description

一种光伏电池串及光伏组件
技术领域
本发明涉及光伏制造领域，尤其涉及一种光伏电池串及光伏组件。
背景技术
随着光伏行业的迅速发展，光伏组件的高功率化是行业追求的目标，而在MBB串焊技术上延伸产生的叠焊技术被越来越多公司重视。MBB叠焊技术是通过焊带，将两片电池片边缘重叠地焊接到一起，并将处于两片电池片的重叠区域的焊带压扁，以减少在重叠区域焊带对电池的点支撑应力，降低电池隐裂的风险。然而，虽然现有技术中采取了压扁焊带减少重叠区应力的方案，但该方案中依旧存在焊带对电池片的点支撑，仍会导致电池的重叠区域出现明显隐裂。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种光伏电池串及光伏组件。
为了达到上述目的，第一方面本发明提供了一种光伏电池串，包括：
至少两个电池片，所述电池片的正反面设有栅线，所述电池片包括相邻的第一电池片及第二电池片，所述第一电池片正面的所述栅线与所述第二电池片反面的所述栅线通过焊带连接，所述第一电池片及所述第二电池片具有重叠区域，所述重叠区域设有覆盖了位于所述重叠区域内的所述焊带的至少一个侧面的缓冲垫，所述缓冲垫由预先设置在所述重叠区域内并经高温融化的垫片形成。
在一些实施例中，所述垫片为条状或带状。
第二方面，本申请提供了一种制备光伏电池串的方法，所述方法包括：
在第一电池片上放置垫片；
将所述第一电池片的正面的栅线连接至焊带；
将第二电池片叠放在所述第一电池片的上方，使所述第二电池片的反面的所述栅线连接至所述焊带，且所述垫片位于所述第一电池片与所述第二电池片的重叠区域内；
对所述第一电池片及所述第二电池片进行层压，所述垫片融化并形成覆盖了位于所述重叠区域内的所述焊带的至少一个侧面的缓冲垫。
第三方面，本申请提供了一种制备光伏电池串的方法，所述方法包括：
将第一电池片的正面的栅线连接至焊带；
在所述焊带上放置垫片；
将第二电池片叠放在所述焊带的上方，使所述第二电池片的反面的所述栅线连接至所述焊带，且所述垫片位于所述第一电池片与所述第二电池片的重叠区域内；
对所述第一电池片及所述第二电池片进行层压，所述垫片融化并形成覆盖了位于所述重叠区域内的所述焊带的至少一个侧面的缓冲垫。
在一些实施例中，所述对所述第一电池片及所述第二电池片进行层压包括：
在所述第一电池片及所述第二电池片的上方设置层压工装，使层压压力经由所述层压工装传递至所述第一电池片及所述第二电池片，所述层压工装包括层压板，所述层压板上设有开槽，所述开槽位于所述重叠区域的上方。
第四方面，本申请提供了一种制备电池串的方法，所述方法包括：
将第一电池片的正面或反面的栅线通过焊带连接至第二电池片的反面或正面的栅线，所述第一电池片及所述第二电池片具有重叠区域；
当层压时，在所述第一电池片及所述第二电池片的上方设置层压工装，使层压压力经由所述层压工装传递至所述第一电池片及所述第二电池片，所述层压工装包括层压板，所述层压板上设有开槽，所述开槽位于所述重叠区域的上方。
在一些实施例中，所述开槽为对称设置或不对称设置，所述开槽贯穿或非贯穿所述层压板。
第五方面，本申请提供了一种垫片的铺设装置，所述装置包括：
送料装置，所述送料装置用于将垫片向预设方向传送；
裁切装置，所述裁切装置用于当传送的所述垫片的长度满足预设要求时，裁断所述垫片；
牵引装置，所述牵引装置用于将被裁断的所述垫片铺设至电池片上的预设位置。
第六方面，本申请提供了一种垫片的铺设方法，所述方法包括：
将垫片向预设方向传送；
当传送的所述垫片的长度满足预设要求时，裁断所述垫片，并将截断的所述垫片铺设至电池片上的预设位置。
第七方面，本申请提供了一种光伏组件，包括如上所述的光伏电池串。
本发明实现的有益效果为：
本发明提供了一种光伏电池串，所述光伏电池串包括至少两个电池片，所述电池片的正反面设有栅线，所述电池片包括相邻的第一电池片及第二电池片，所述第一电池片正面的所述栅线与所述第二电池片反面的所述栅线通过焊带连接，所述第一电池片及所述第二电池片具有重叠区域，所述重叠区域设有覆盖了位于所述重叠区域内的所述焊带的至少一个侧面的缓冲垫，所述缓冲垫由预先设置在所述重叠区域内并经高温融化的垫片形成，使得焊带不会在重叠区域与第一电池片及第二电池片都发生直接接触，电池片间的接触从通过焊带的点接触变为通过缓冲垫的面接触，避免了由焊带与两个电池片的点接触产生的接触应力造成电池片隐裂，且结构简单易于加工；
进一步地，本申请还提出了所述缓冲垫由在层压前预先设置在所述重叠区域内，并经层压融化的垫片形成，提高了缓冲垫的生成效率，且不需要额外的加热工序，便于加工。
本发明所有产品并不需要具备上述所有效果。
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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中光伏电池串的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的光伏电池串的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的光伏电池串安装过程示意图；
图4是本申请实施例提供的层压板示意图；
图5是本申请实施例提供的光伏电池串安装过程示意图；
图6是本申请实施例提供的光伏电池串组装过程示意图；
图7是本申请实施例提供的层压工装设于电池片上方时的正视图；
图8是本申请实施例提供的一种层压工装的结构示意图；
图9是本申请实施例提供的图8所示的层压工装设于电池片上方时的俯视图；
图10是本申请实施例提供的一种层压工装的结构示意图；
图11是本申请实施例提供的图10所示的层压工装设于电池片上方时的俯视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“X轴”“Y轴”“Z轴”“垂直”“平行”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如背景技术所述，现有技术中，如图1所示，虽采用了将重叠区域的焊带压扁，以减少在重叠区域焊带对电池的点支撑应力的技术方案，但仍会导致电池的重叠区域出现明显隐裂。
为解决上述技术问题，本申请提出在相邻电池片的重叠区域设置覆盖了位于重叠区域内的焊带的缓冲垫，且该缓冲垫由预先设置在所述重叠区域内并经高温融化的垫片形成，使得将电池片间的接触从通过焊带的点接触变为通过缓冲垫的面接触，避免了由焊带与两个电池片的点接触产生的接触应力造成电池片隐裂。
下面结合附图具体描述根据本申请实施例的光伏电池串。
如图2所示，本申请提出的光伏电池串包括多个电池片，每个电池片的正面及反面都设有栅线，相邻的电池片11的正面的栅线与电池片12的反面的栅线通过多个焊带20连接。电池片11与电池片12间具有重叠区域30，在该重叠区域30内设有缓冲垫40，该缓冲垫40覆盖了位于重叠区域30内的焊带20。在该结构中，由于缓冲垫40覆盖了重叠区域内的焊带的至少一个侧面，因此在重叠区域30内焊带20与电池片11的正面及电池片12的反面中的至少一个未发生直接接触，电池片11与电池片12通过缓冲垫40进行了面接触，规避了电池片在重叠区域30与焊带20的点接触的接触应力造成电池片隐裂的风险。
优选的，所述缓冲垫40由经层压后融化的垫条60形成。垫条60的材料为非导电的软性材料，包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、包含乙烯-醋酸乙烯共聚物与聚烯烃弹性体的复合材料或聚乙烯等弹性体材料。
优选的，垫条60及缓冲垫40的宽度不小于重叠区域30的宽度。优选的，缓冲垫40的宽度为5mm±3mm。
优选的，焊带20的数量不少于2个，垫条60及缓冲垫40的长度不小于焊带20中相距最远的两个焊带20的间距，使缓冲垫能够覆盖所有位于重叠区域30内的焊带。
经层压机层压后，由于层压过程的高温，垫条60会发生融化及形变，融化后的垫条60会包裹住重叠区域30内的焊带20，使重叠区域30内的焊带20不与电池片11及电池片12都发生直接接触，电池片11与电池片12从原先的点接触变成由垫条形成的弹性面接触，降低了电池片的隐裂风险。
如图3所示，在该电池串的生产过程中，可预先在电池片11的上表面连接焊带20，然后在预设位置放置垫条60，最后将电池片12放置到垫条60上，并使电池片11与电池片12平行且重叠区域的宽度为预设宽度。在完成电池片12的设置后，即可将该电池串放置到层压机中进行层压。
在层压的过程中，垫条60会因层压的温度及压力发生融化。优选的，垫条60可在如图4所示的层压工装50的帮助下向重叠的两片电池片中位于下方的电池片的方向流动，形成覆盖了位于重叠区域内的焊带的缓冲垫。
优选的，重叠区域30的长度近似于电池片11及电池片12的长度，宽度为0.7mm±0.5mm。
优选的，该层压工装50包括层压板，层压板上开设有宽度不小于重叠区域30的宽度的开槽，在层压时，层压工装50放置在电池串上且开槽对准电池串的重叠区域30。层压机施加的压力通过该工装传导至电池串上，层压工装对层压机施加的压力进行了缓冲，避免了两个电池片的位于重叠区域内的部分因直接承受层压机施加的压力而发生隐裂或碎裂。
由于在层压的过程中，重叠的两个电池片中位于上方的电池片的下方悬空，因此容易发生断裂或隐裂。因此，为了进一步地缓冲施加于上方的电池片的压力，相较于位于下方的电池片11，开槽51可以更靠近位于上方的电池片12，以对位于上方的电池片12起到支撑作用。如图7示出的层压板设于电池片11及电池片12上方时的正视图，开槽51包括相对设置的第一端52及第二端53。如图2所示，电池片12叠放于电池片11的上方，开槽51的第一端52位于电池片12的上方，第二端53位于电池片11的上方，第一端52与重叠区域30的距离大于第二端53与重叠区域30的距离。
由于在层压板的制造过程中，在层压板上开设开槽11的加工精度难以控制、加工难度较大，因此可将层压板的厚度设置为0.5mm±0.3mm，在层压板上开设贯通层压板的开槽51，使开槽51的深度与层压板的厚度相同。
如图5所示，在该电池串的生产过程中，也可在电池片11的上表面的预设位置预先设置垫条60，然后在垫条60上设置焊带20，最后将电池片12放置于电池片11的上方，使电池片11及电池片12的边缘具有重叠区域30。在完成了电池片12的设置后，即可将该电池串放置到层压机中进行层压，在层压的过程中垫条60会因层压的温度及压力发生融化，形成覆盖了位于重叠区域30内的焊带20的缓冲垫40。
如图8所示，为了提高光伏组件的层压效率，层压板上可开设有多个开槽51，以同时对多个电池片进行层压。当层压时，电池片可以如图9所示的结构设置于层压板的下方。如图9所示，在图9的竖直方向上相邻的两个的电池片间都具有重叠区域。在该实施方式中，开槽51的位置是对称的，当层压时，开槽51的相对的两端分别位于重叠的两个电池片的上方，且两端与重叠区域的距离相等。当层压时，开槽511覆盖在每个重叠区域的上方，以便对施加于电池片的压力进行缓冲，避免电池片因层压机施加的压力发生隐裂或碎裂。
为了进一步缓冲层压机施加于重叠的电池片中位于上方的电池片的压力，可在层压板上开设位置不对称的多个开槽51。如图10所示，层压板上开设有多个位置不对称的开槽51，每一开槽51具有相对的第一端及第二端。当层压时，电池片排列成沿如图11的竖直方向上相邻的两个的电池片间都具有重叠区域，且布置在沿图11的竖直方向的多个列中，并在电池片的上方设置如图10所示的层压工装。所述多个列包括在图11的横向方向上相邻的第一列和第二列。在第一列中，在图11的竖直方向上位于上方的电池片叠放在位于下方的电池片的上方，在第二列中，在图11的竖直方向上位于下方的电池片叠放在位于上方的电池片的上方。为了适应电池片的排列方式，如图10所示，层压板上设置了与每个重叠区域对应的开槽51，开槽51沿第一方向布置成至少两列，所述列包括在第二方向上相邻的第一列及第二列，所述第一列内的所述开槽51的位置与所述第二列内的所述开槽51的位置不对称，所述第一方向垂直于所述第二方向。
为了便于生产该光伏电池串，本申请提出了一种垫条自动化铺设设备，所述装置包括送料盘71、送料辊72、裁切刀73及牵引夹爪74。图6示出了在电池片上预先铺设了焊带后，使用该设备进行垫条铺设的流程，该流程包括：
将垫条60裁切为预设宽度，并挂置于送料盘71中；
将该铺设设备的垫条60进料方向调节为与焊带20的进料方向垂直；
送料辊72带动垫条60向电池片10的方向移动；
当垫条60的长度达到预设长度时，裁切刀73将垫片60切断，牵引夹爪74将切下的垫片60拖拉至电池片10上的预设位置。
具体的，也可先使用该设备在电池片10上铺设垫条60，然后在垫条60的上方铺设焊带20，本实施例对此不加限定。
实施例二
本申请还提供了一种光伏组件，包括如上述实施例所述的光伏电池串。通过采用本申请公开的光伏电池串，可避免由焊带与两个电池片的点接触产生的接触应力造成电池片隐裂、导致光伏电池串及光伏组件损坏的风险。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种制备光伏电池串的方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一电池片上放置垫片；
将所述第一电池片的正面的栅线连接至焊带；
将第二电池片叠放在所述第一电池片的上方，使所述第二电池片的反面的所述栅线连接至所述焊带，且所述垫片位于所述第一电池片与所述第二电池片的重叠区域内；
对所述第一电池片及所述第二电池片进行层压，所述垫片融化并形成覆盖了位于所述重叠区域内的所述焊带的至少一个侧面的缓冲垫；
所述对所述第一电池片及所述第二电池片进行层压包括：
在所述第一电池片及所述第二电池片的上方设置层压工装，使层压压力经由所述层压工装传递至所述第一电池片及所述第二电池片，所述层压工装包括层压板，所述层压板上设有开槽，所述开槽位于所述重叠区域的上方。
2.一种制备光伏电池串的方法，其特征在于，所述方法包括：
将第一电池片的正面的栅线连接至焊带；
在所述焊带上放置垫片；
将第二电池片叠放在所述焊带的上方，使所述第二电池片的反面的所述栅线连接至所述焊带，且所述垫片位于所述第一电池片与所述第二电池片的重叠区域内；
对所述第一电池片及所述第二电池片进行层压，所述垫片融化并形成覆盖了位于所述重叠区域内的所述焊带的至少一个侧面的缓冲垫；
所述对所述第一电池片及所述第二电池片进行层压包括：
在所述第一电池片及所述第二电池片的上方设置层压工装，使层压压力经由所述层压工装传递至所述第一电池片及所述第二电池片，所述层压工装包括层压板，所述层压板上设有开槽，所述开槽位于所述重叠区域的上方。
3.一种制备电池串的方法，其特征在于，所述方法包括：
将第一电池片的正面或反面的栅线通过焊带连接至第二电池片的反面或正面的栅线，所述第一电池片及所述第二电池片具有重叠区域；
当层压时，在所述第一电池片及所述第二电池片的上方设置层压工装，使层压压力经由所述层压工装传递至所述第一电池片及所述第二电池片，所述层压工装包括层压板，所述层压板上设有开槽，所述开槽位于所述重叠区域的上方。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：层压板的开槽包括相对设置的第一端及第二端，第二电池片叠放于第一电池片的上方，开槽的第一端位于第二电池片的上方，第二端位于第一电池片的上方，第一端与重叠区域的距离大于第二端与重叠区域的距离。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述开槽为不对称设置，所述开槽贯穿或非贯穿所述层压板。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述开槽为不对称设置，所述开槽贯穿或非贯穿所述层压板。
7.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述方法制备的光伏电池串。
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