CN111785796A - 电池、叠瓦光伏组件及电池的制造方法 - Google Patents

电池、叠瓦光伏组件及电池的制造方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种电池、叠瓦光伏组件及电池的控制方法。叠瓦光伏组件包括多个沿第一方向排列的电池，相邻电池之间电连接，电池包括本体部，沿第一方向，本体部的至少一端设置有延伸部；本体部的厚度大于延伸部的厚度。相邻电池之间能够通过延伸部与本体部电连接，由于延伸部的厚度小于本体部的厚度，减小相邻电池之间沿第二方向叠层的厚度，减小相邻电池层叠部分与未层叠部分的高度差，进而减小叠瓦光伏组件在层压过程中，相邻电池层叠部分出现隐裂的可能性，提高叠瓦光伏组件的稳定性。

Description

电池、叠瓦光伏组件及电池的制造方法
技术领域
本申请涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种电池、叠瓦光伏组件及电池的制造方法。
背景技术
叠瓦光伏组件沿厚度方向包括玻璃、上封装胶层、电池串、下封装胶层和背板，其中，电池串包括多个电池片，且相邻电池片电连接，具体地，相邻电池片之间搭接以实现电连接，即相邻电池片之间沿厚度方向存在重叠区域和非重叠区域。由于电池层叠区域与非层叠区域的高度差问题，叠瓦光伏组件层压时的压力首先作用于层叠区域，导致层叠区域在压力作用下容易损伤，使层叠区域受到挤压出现隐裂。
发明内容
本申请提供了一种电池、叠瓦光伏组件及电池的制造方法，减小电池出现隐裂的风险。
本申请第一方面提供了一种电池，所述电池包括本体部，沿第一方向，所述本体部的至少一端设置有延伸部；
所述本体部的厚度大于所述延伸部的厚度。
在一种可能的设计中，沿第一方向，所述延伸部的尺寸为1mm～5mm。
在一种可能的设计中，所述延伸部的厚度为80μm-160μm，所述本体部的厚度为150μm-200μm。
本申请第二方面提供了一种叠瓦光伏组件，所述叠瓦光伏组件包括多个沿第一方向排列的电池，相邻所述电池之间电连接；
其中，所述电池上述所述的电池。
在一种可能的设计中，沿第一方向，相邻所述电池为第一电池和第二电池；
所述第一电池的所述延伸部沿第二方的端面与所述第二电池的所述本体部沿第二方向的端面以搭叠的形式电连接。
在一种可能的设计中，沿第二方向，所述第一电池的所述本体部的上端面与所述第二电池的所述本体部的上端面位于不同的平面；
沿第二方向，所述第一电池的所述本体部的下端面与所述第二电池的所述本体部的下端面位于不同的平面。
本申请第三方面提供了一种电池的制造方法，所述制造方法用于将硅基材加工为所述电池，所述制造方法包括：
在所述硅基材沿第一方向的一端按第一轨迹切割，多个所述第一轨迹沿所述硅基材的第二方向间隔分布；
将所述硅基材沿第二轨迹切割成多个硅片，所述第二轨迹贯通所述硅基材，且多个所述第二轨迹沿所述硅基材的第二方向间隔分布，所述第一轨迹与所述第二轨迹相连；
切割后形成缺口，且所述硅片均包括所述缺口，所述硅片用于形成包括本体部、延伸部的所述电池。
在一种可能的设计中，通过切割线切割所述硅基材，且在所述硅基材沿第一方向的一端按第一轨迹切割后，将所述切割线沿所述第一轨迹退出，并将所述切割线沿第二方向移动预设距离T2，继续在所述硅基材沿第一方向按所述第二轨迹切割；
其中，所述预设距离T2为所述切割线沿第二方向的尺寸。
在一种可能的设计中，所述第二轨迹沿第一方向延伸，且第一方向与第二方向垂直；
相邻所述第二轨迹之间的距离为T1；
其中，T1的尺寸为150μm-200μm，T2的尺寸为40μm-70μm。
在一种可能的设计中，沿第一方向，所述第一轨迹的尺寸为1mm～5mm。
本申请实施例的电池包括厚度小于本体部的厚度的延伸部，相邻电池之间能够通过延伸部与本体部电连接，由于延伸部的厚度小于本体部的厚度，减小相邻电池之间沿第二方向叠层的厚度，减小相邻电池层叠部分与未层叠部分的高度差，进而减小叠瓦光伏组件在层压过程中，相邻电池层叠部分出现隐裂的可能性，提高叠瓦光伏组件的稳定性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请所提供电池在一种具体实施例中的结构示意图；
图2为所提供叠瓦光伏组件在一种具体实施例中的结构示意图；
图3为硅基材沿第一轨迹切割后的结构示意图；
图4为硅基材沿第二轨迹切割后的结构示意图；
图5为图4中A部放大图。
附图标记：
1-电池；
11-本体部；
12-延伸部；
13-第一电池；
14-第二电池；
15-上端面；
16-下端面；
2-硅基材；
21-硅片；
22-缺口；
S1-第一轨迹、S2-第二轨迹；
Y-第一方向、Z-第二方向。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例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。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
如图2所示，本申请实施例提供一种叠瓦光伏组件，该叠瓦光伏组件包括多个沿第一方向Y排列的电池1，相邻电池1之间电连接(例如串联或并联)，其中，多个电池1能够接收太阳能，并能够将太阳能转变为电能，且多个电池1电连接后，能够将电能输出，各电池1由硅片21加工制备。
其中，如图1所示，第一方向Y可以为电池1的长度方向，第二方向Z为电池1的厚度方向。
如图1所示，电池1包括本体部11，沿第一方向Y，本体部11的至少一端设置有延伸部12，该延伸部12用于与相邻电池1电连接。其中，本体部11的厚度大于延伸部12的厚度，因此该延伸部12与本体部11之间形成缺口22。在一些实施例中，该延伸部12与本体部11一体成型或固定连接。
进一步地，本实施例可以在本体部11的一端设置有延伸部12，且该电池1一端的延伸部12用于与相邻电池1的本体部11电连接；或者，也可以在本体部11的两端均设置有延伸部12，两个延伸部12相对于本体部11向外延伸，且该电池1两端的延伸部12用于与相邻电池1两端的延伸部12电连接。相比于在本体部11的两端均设置延伸部12，在本体部11的一端设置延伸部12能够简化对电池1的加工工艺，减少加工成本。
如图2所示，在叠瓦光伏组件中，相邻电池1分别为第一电池13和第二电池14，其中，该第一电池13包括本体部11和位于本体部11至少一端的延伸部12，同样地，该第二电池14包括本体部11和位于本体部11至少一端的延伸部12。
如图2所示，在叠瓦光伏组件中，沿电池1的第二方向Z，该第二电池14的本体部11部的至少部分伸入第一电池13的缺口22内，从而使得第一电池13的延伸部12与第二电池14的本体部11沿第二方向Z布置，并电连接。
本申请实施例中，当电池1包括厚度小于本体部11的厚度的延伸部12时，相邻电池1之间能够通过延伸部12与本体部11电连接，由于延伸部12的厚度小于本体部11的厚度，减小相邻电池1之间沿第二方向Z叠层的厚度，减小相邻电池1层叠部分与未层叠部分的高度差，进而减小叠瓦光伏组件在层压过程中，相邻电池1层叠部分出现隐裂的可能性，提高叠瓦光伏组件的稳定性。
具体地，如图2所示，各电池1沿第二方向Z具有相对设置的上端面15和下端面16，其中，沿第二方向Z，第一电池13的本体部11的上端面15与第二电池14的本体部11的上端面15位于不同的平面，各电池1沿第二方向Z，第一电池13的本体部11的下端面16与第二电池14的本体部11的下端面16位于不同的平面。
该叠瓦光伏组件中，各电池1的仅一端设置有延伸部12，以使相邻的第一电池13与第二电池14层叠时，第一电池13的上端面15与第二电池14的上端面15位于不同的平面，第一电池13的下端面16与第二电池14的下端面16位于不同的平面。本申请实施例中，电池1的一端设有延伸部12，即可有效地减小叠瓦光伏组件层压时，相邻电池1层叠部分隐裂的风险，相比电池1的两端均设有延伸部12，仅加工电池1的一端的延伸部12能够提高电池1的制作效率，且简化制作工艺。
具体地，电池1由硅片21加工制备，硅片21为电池1的基底，在硅片21上进行切割形成延伸部12，硅片21再经过处理后形成电池1。例如，对硅片21进行制绒形成具有金字塔纹理的表面，在硅片21表面形成扩散层，形成P-N结，依次进行氧化处理、钝化处理和金属化处理等制程进一步形成电池1。
如图1和图2所示，该延伸部12为长方体结构，使得电池1的结构简单，加工方便。由此，沿第二方向Z，第一电池13的延伸部12的端面与相邻第二电池14的本体部11的端面层叠时，延伸部12与本体部11之间具有间隙，此时，该间隙内可以容纳导电材料，从而实现第一电池13与第二电池14之间的电连接。
其中，该导电材料可以为导电胶，从而使延伸部12与相邻电池1的本体部11之间粘连，且该导电胶能够导电，或者，该导电材料可以为焊带，从而使延伸部12与相邻电池1的本体部11之间焊接连接，且该焊带能够导电，从而进一步提高相邻电池1之间的机械连接和电连接的可靠性。
以上各实施例中，延伸部12的长度为1mm～5mm，例如2mm、3mm、4mm等，延伸部12的厚度为80μm-160μm，例如100μm、120μm、140μm等，本体部11的厚度为150μm-200μm，例如130μm、140μm、160μm等，满足延伸部12的厚度小于本体部11的厚度即可。
具体地，若延伸部12的长度过小(例如小于1mm)，导致相连电池1的层叠面积较小，相邻电池1之间连接部分的结构强度较低，存在电连接和机械连接失效的风险；若延伸部12的长度过大(例如小于5mm)，造成延伸部12的材料具有较大的浪费。
若延伸部12的厚度过小(例如小于80μm)，则延伸部12的结构强度较低，从而导致相邻电池1之间连接部分的结构强度较低，存在电连接和机械连接失效的风险；若延伸部12的厚度过大(例如小于160μm)，则导致电池1的整体厚度过大，增大电池1沿第二方向Z占据的空间，同时，延伸部12的厚度过大时，造成延伸部12的材料具有较大的浪费。
若本体部11的厚度过小(例如小于150μm)，由于延伸部12的厚度均小于本体部11的厚度，因此，本体部11的厚度过小时，导致延伸部12的厚度过小，从而导致延伸部12的结构强度较小，进而导致相邻电池1之间存在电连接和机械连接失效的风险；若本体部11的厚度过大(例如大于200μm)，则导致电池1的整体厚度过大，增大电池1沿厚度方向占据的空间，并导致本体部11具有较大的材料浪费。
本申请实施例还提供了一种电池1的制造方法，通过该制造方法，能够将硅基材2加工成硅片21，硅片21进一步处理后形成图1所示的电池1。其中，该硅基材2的第一方向Y可以为硅基材2的宽度方向，即形成硅片21的长度方向，该硅基材2的第二方向Z可以为硅基材2的长度方向，即形成硅片21的厚度方向。该制造方法包括下述步骤：
如图3所示，在硅基材2沿第一方向Y的一端按第一轨迹S1切割，多个第一轨迹S1沿硅基材2的第二方向Z间隔分布；如图4所示，将硅基材2沿第二轨迹S2切割成多个硅片21，第二轨迹S2贯通硅基材2，且多个第二轨迹S2沿硅基材2的第二方向Z间隔分布，第一轨迹S1与第二轨迹S2相连；如图5所示，切割后形成缺口22，且硅片21均包括缺口22，硅片21用于形成包括本体部11、延伸部12的电池1。
需要说明的是，上述沿第一轨迹S1和沿第二轨迹S2切割的步骤并不具有严格的前后顺序，即沿第二轨迹S2的切割步骤也可以在沿第一轨迹S1的切割步骤之前。
本实施例中，经过沿上述两个轨迹切割后，能够将硅基材2切割成多个硅片21，多个硅片21经处理后能够便于形成多个结构相同的电池1。
具体地，通过切割线切割硅基材2，且在硅基材2沿第一方向Y的一端按第一轨迹S1切割后，将切割线沿第一轨迹S1退出，并将切割线沿第二方向Z移动预设距离T2，继续在硅基材2沿第一方向Y按第二轨迹S2切割；其中，预设距离T2为切割线沿第二方向Z的尺寸。
其中，上述切割线具体可以为金刚线或其他硬度较大、切割性能较好的线。
本实施例中，第二轨迹S2沿第一方向Y延伸，且第一方向Y与第二方向Z垂直。
以上各实施例中，相邻第二轨迹S2之间的距离为T1，其中，T1的尺寸为150μm-200μm，T2的尺寸为40μm-70μm，第一轨迹S1的尺寸为1mm～5mm。
本实施例中，控制相邻第二轨迹S2之间的距离为T1，即形成的电池1沿第二方向Z的尺寸为T1，通过选择切割线的尺寸T2，形成缺口22沿第二方向Z的尺寸T2，即形成延伸部12沿第二方向Z的尺寸为T1-T2；控制第一轨迹S1沿第一方向Y的尺寸为1mm～5mm，缺口22沿第一方向Y的尺寸为1mm～5mm，即形成电池1的延伸部12沿第一方向Y的尺寸为1mm～5mm。
因此，本申请实施例中，通过控制第一轨迹S1和第二轨迹S2的尺寸，能够控制切割完成后形成的电池1的本体部11和延伸部12的尺寸。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，所述电池(1)包括本体部(11)，沿第一方向(Y)，所述本体部(11)的至少一端设置有延伸部(12)；
所述本体部(11)的厚度大于所述延伸部(12)的厚度。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，沿第一方向(Y)，所述延伸部(12)的尺寸为1mm～5mm。
3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述延伸部(12)的厚度为80μm-160μm，所述本体部(11)的厚度为150μm-200μm。
4.一种叠瓦光伏组件，其特征在于，所述叠瓦光伏组件包括多个沿第一方向(Y)排列的电池(1)，相邻所述电池(1)之间电连接；
其中，所述电池(1)为权利要求1～3中任一项所述的电池(1)。
5.根据权利要求4所述的一种叠瓦光伏组件，其特征在于，沿第一方向(Y)，相邻所述电池(1)为第一电池(13)和第二电池(14)；
所述第一电池(13)的所述延伸部(12)沿第二方向(Z)的端面与所述第二电池(14)的所述本体部(11)沿第二方向(Z)的端面以搭叠的形式电连接。
6.根据权利要求5所述的一种叠瓦光伏组件，其特征在于，沿第二方向(Z)，所述第一电池(13)的所述本体部(11)的上端面(15)与所述第二电池(14)的所述本体部(11)的上端面(15)位于不同的平面；
沿第二方向(Z)，所述第一电池(13)的所述本体部(11)的下端面(16)与所述第二电池(14)的所述本体部(11)的下端面(16)位于不同的平面。
7.一种电池的制造方法，其特征在于，所述制造方法用于将硅基材(2)加工为所述电池(1)，所述制造方法包括：
在所述硅基材(2)沿第一方向(Y)的一端按第一轨迹(S1)切割，多个所述第一轨迹(S1)沿所述硅基材(2)的第二方向(Z)间隔分布；
将所述硅基材(2)沿第二轨迹(S2)切割成多个硅片(21)，所述第二轨迹(S2)贯通所述硅基材(2)，且多个所述第二轨迹(S2)沿所述硅基材(2)的第二方向(Z)间隔分布，所述第一轨迹(S1)与所述第二轨迹(S2)相连；
切割后形成缺口(22)，且所述硅片(21)均包括所述缺口(22)，所述硅片(21)用于形成包括本体部(11)、延伸部(12)的所述电池(1)。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，通过切割线切割所述硅基材(2)，且在所述硅基材(2)沿第一方向(Y)的一端按第一轨迹(S1)切割后，将所述切割线沿所述第一轨迹(S1)退出，并将所述切割线沿第二方向(Z)移动预设距离T2，继续在所述硅基材(2)沿第一方向(Y)按所述第二轨迹(S2)切割；
其中，所述预设距离T2为所述切割线沿第二方向(Z)的尺寸。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述第二轨迹(S2)沿第一方向(Y)延伸，且第一方向(Y)与第二方向(Z)垂直；
相邻所述第二轨迹(S2)之间的距离为T1；
其中，T1的尺寸为150μm-200μm，T2的尺寸为40μm-70μm。
10.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，沿第一方向(Y)，所述第一轨迹(S1)的尺寸为1mm～5mm。
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