CN112071932A - 一种叠瓦组件及太阳能电池片的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叠瓦组件及太阳能电池片的制作方法，包括：首尾堆叠连接的若干太阳能电池片；所述太阳能电池片的首尾两端分别设置有第一连接部和第二连接部，每个太阳能电池片的所述第一连接部与前一相邻电池片的所述第二连接部堆叠连接，每个太阳能电池片的所述第二连接部与后一相邻电池片的所述第一连接部堆叠连接，所述第一连接部和所述第二连接部结构互补以使所述太阳能电池片与背板贴合；相邻两个太阳能电池片之间电连接。经由本申请的制作方法得到的电池片堆叠连接构成的叠瓦组件，能大大降低叠瓦组件隐裂的风险，避免了电池效率下降和组件功率损失增加的问题。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能组件技术领域，特别涉及一种叠瓦组件及太阳能电池片的制作方法。
背景技术
近年来，随着光伏组件技术的高速发展，与传统光伏组件设计相比，其中叠瓦电池组件可大大提高了组件的输出功率。
现有叠瓦组件电池片之间采用搭接的连接方式，具体为叠瓦组件中任一电池片的一端搭接于与其相邻的前一电池片边缘的上方，另一端搭接于与其相邻的后一电池片边缘的下方。但是电池片之间直接搭接堆叠会导致电池片搭接处产生应力集中，一般应力集中在搭接处的下层电池片边缘上，因此增加了叠瓦组件隐裂的风险，若一旦发生隐裂，则会造成电池效率下降，组件功率损失增加的问题。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种叠瓦组件及太阳能电池片的制作方法，目的是降低叠瓦组件隐裂的风险，避免了电池效率下降和组件功率损失增加的问题。
本发明第一方面提供了一种叠瓦组件，包括：
首尾堆叠连接的若干太阳能电池片；
所述太阳能电池片的首尾两端分别设置有第一连接部和第二连接部，每个太阳能电池片的所述第一连接部与前一相邻电池片的所述第二连接部堆叠连接，每个太阳能电池片的所述第二连接部与后一相邻电池片的所述第一连接部堆叠连接，所述第一连接部和所述第二连接部结构互补以使所述太阳能电池片与背板贴合；
相邻两个太阳能电池片之间电连接。
进一步的，在所述第一连接部和所述第二连接部的堆叠处涂覆有导电胶。
进一步的，所述第一连接部和所述第二连接部为互补的台阶结构、互补的楔形结构、或互补的凹凸结构。
进一步的，所述台阶结构的截面为L形，所述L形截面的长边的长度为0.5mm至2mm。
进一步的，所述L形截面的短边的长度为所述太阳能电池片厚度的一半。
本发明第二方面提供了一种如本发明第一方面提供的太阳能电池片的制作方法，所述制作方法包括：
将电池片氧化，得到被氧化硅包裹的电池片；
用激光刻蚀掉所述被氧化硅包裹的电池片两端的氧化硅，并清洗电池片；
用碱液浸泡电池片预定时间，以获得第一连接部和第二连接部，并清洗电池片；
用酸性溶液去除电池片表面其余氧化硅，并清洗电池片；
对电池片的第一连接部和第二连接部分别印刷电极。
进一步的，所述酸性溶液为氢氟酸溶液。
进一步的，所述碱液是浓度为20％～30％浓度的KOH/NaOH溶液。
有益效果：本申请提供的叠瓦组件中每个电池片的首尾两端分别设有第一连接部和第二连接部，每个电池片的第一连接部与前一相邻电池片的第二连接部堆叠连接，每个电池片的第二连接部与后一相邻电池片的第一连接部堆叠连接，主要是结构互补的第一连接部和第二连接部互相堆叠可使得电池片之间水平堆叠，所有电池片背面均位于同一平面，且所有电池片与背板之间无夹角，这样所有电池片的背面与背板充分贴合，且几乎所有电池片的重量均由背板承载，相比现有搭接的堆叠方式，本申请大大降低了电池片连接处的应力，从而降低了组件隐裂的风险，避免了电池效率下降和组件功率损失增加的问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为传统叠瓦组件中电池片连接的截面示意图；
图2为本发明实施例提供的叠瓦组件中电池片连接的截面示意图；
图3为本发明实施例提供的太阳能电池片的制作流程示意图；
图4为本发明实施例提供的电池片表面氧化后的截面示意图；
图5为本发明实施例提供的一种电池片制作完成后的截面示意图；
附图标记：1原有电池片、2导电胶、3处理后的电池片、4氧化硅膜、5待处理的氧化硅区域、6第一连接部、7第二连接部、8正面电极、9背面电极。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
目前现有叠瓦组件电池片之间采用搭接的连接方式，具体为叠瓦组件中任一电池片的一端搭接于与其相邻的前一电池片边缘的上方，另一端搭接于与其相邻的后一电池片边缘的下方，如图1所示，图1为传统叠瓦组件中电池片连接的截面示意图，图中有三个原有电池片1，中间的原有电池片1的前端搭接在第一个原有电池片的上方，中间的原有电池片1的后端搭接在第三个原有电池片的下方，每个搭接处采用导电胶2完成电连接。这种电池片之间直接搭接堆叠的方式会导致电池片搭接处产生应力集中，一般应力集中在搭接处的下层电池片正面的边缘上，这种方式容易增加叠瓦组件发生隐裂的风险，若一旦发生隐裂，则会造成组件电池效率下降，组件功率损失增加的问题。
基于此，本申请第一方面提出了一种叠瓦组件，可以解决上述问题。图2为本发明实施例提供的叠瓦组件中电池片连接的截面示意图，如图2所示，本叠瓦组件具体包括：
首尾堆叠连接的若干太阳能电池片3；
所述太阳能电池片3的首尾两端分别设置有第一连接部6和第二连接部7，每个太阳能电池片3的所述第一连接部6与前一相邻电池片的所述第二连接部7堆叠连接，每个太阳能电池片3的所述第二连接部7与后一相邻电池片的所述第一连接部6堆叠连接，所述第一连接部6和所述第二连接部7结构互补以使所述太阳能电池片3与背板贴合；
相邻两个太阳能电池片3之间电连接。
具体而言，太阳能电池片首尾堆叠连接，指的是叠瓦组件中太阳能电池片并排设置，并排的电池片之间堆叠连接由下一个电池片的首端与相邻的上一个电池片的尾端相堆叠而完成连接。
应理解，现有技术中，所有依次堆叠好的太阳能电池片之间为阶梯状，电池片与组件背板之间有一定的夹角，所有电池片的背面不共面。在本实施例中，堆叠连接的太阳能电池片的背面均在同一个平面内，且与背板之间无夹角，即与背板之间充分贴合。
本实施例中的叠瓦组件中，每个电池片的首尾两端分别设有第一连接部和第二连接部，每个电池片的第一连接部与前一相邻电池片的第二连接部堆叠连接，每个电池片的第二连接部与后一相邻电池片的第一连接部堆叠连接，主要是结构互补的第一连接部和第二连接部互相堆叠可使得电池片之间水平堆叠，所有电池片背面均位于同一平面，且所有电池片与背板之间无夹角，这样所有电池片的背面与背板充分贴合，且几乎所有电池片的重量均由背板承载，相比现有搭接的堆叠方式，本申请大大降低了电池片连接处的应力，从而降低了组件隐裂的风险，避免了电池效率下降和组件功率损失增加的问题。
进一步的，如图2所示，在所述第一连接部6和所述第二连接部7的堆叠处涂覆有导电胶2。
具体而言，如图2，中间电池片的第一连接部6与左边电池片的第二连接部7堆叠连接，中间电池片的第二连接部7与右边电池片的第一连接部6堆叠连接，在每个堆叠连接处需涂覆导电胶2实现相邻电池片间的电连接。实际涂覆导电胶可预先在堆叠处的第一连接部或第二连接部处或第一连接部和第二连接部上均匀涂胶，堆叠连接结束后将因堆叠挤压出来的残胶逐一刮掉即可。
应理解，为实现堆叠处第一连接部和第二连接部的电连接，也可以采用其它既导电又起固定作用的连接件，例如可以是焊带。
进一步的，如图2所示，所述第一连接部6和所述第二连接部7为互补的台阶结构、互补的楔形结构、或互补的凹凸结构。
具体而言，如图2，这里的互补指的是每个堆叠连接处的第一连接部的结构和第二连接部的结构可互相匹配，且由前述可知，不仅互相匹配，而且相互配合后相邻电池片的背面在同一平面内，另外，相互配合后相邻电池片的正面优选的也在同一平面内。对于每个太阳能电池片，分别位于两端的第一连接部的结构和第二连接部的结构的设置方向相反，例如第一连接部结构的方向朝向电池片背面，第二连接部结构的方向朝向电池片正面，这样的匹配堆叠可实现相邻电池片的完美连接。
优选的，第一连接部为开口朝下的台阶，第二连接部为开口朝上的台阶，在结构上两个台阶的尺寸一致，两个台阶分别可与相邻的电池片上的台阶相匹配。
可选的，第一连接部位于电池片的一端且为楔齿，第二连接部位于该电池片的另一端且为楔槽，在结构上楔齿和楔槽互相匹配。
可选的，第一连接部为朝向电池片背面的凸起，第二连接部为朝向电池片正面的凹部，在结构上凸起和凹部互相匹配。
需要说明的是，如图5所示，图5为本发明实施例提供的一种电池片制作完成后的截面示意图，所述第一连接部6和所述第二连接部7与所述太阳能电池片3是一个整体。
换句话说，第一连接部与太阳能电池片本体之间不是独立的关系，第二连接部与太阳能电池片本体之间也不是独立的关系，也就是说，在太阳能电池片的首尾两端分别开设有第一连接部和第二连接部，第一连接部和第二连接部属于电池片本体的一部分。
进一步的，如图5所示，优选的第一连接部6和第二连接部7为互补的台阶结构，所述台阶结构的截面为L形，所述L形截面的长边的长度为0.5mm至2mm。这种互补的台阶结构不仅加工方便，而且可提高电池片连接处的连接强度，避免直接对接因连接处剪切应力大而产生连接断裂。
具体而言，如图5，第一连接部6为朝下的L形台阶，第二连接部7为朝上的L形台阶，左右两个台阶的L形尺寸是一致的，即第一连接部的L形的长边的长度与第二连接部的L形的长边的长度一样，所述长边长度范围为0.5mm至2mm，可在此范围内任意取值，第一连接部的L形的短边的长度与第二连接部的L形的短边的长度一样，所述短边长度范围为大于0且小于太阳能电池片厚度，可在此范围内任意取值。优选的，所述短边长度为太阳能电池片厚度的一半，这样堆叠处的第一连接部和第二连接部的结构一方面有利于加工，另一方面，可提高电池片之间的连接强度，可避免短边长度太短或太厚对叠瓦组件的堆叠连接处的连接强度带来风险。
需要说明的是，所述太阳能电池片为晶硅电池片，即可以是单晶硅电池片，也可以是多晶硅电池片。
本发明第二方面提供了一种太阳能电池片的制作方法，所述太阳能电池片为本发明第一方面中所述的太阳能电池片，图3为本发明实施例提供的太阳能电池片的制作流程示意图，如图3所示，优选的，所述制作步骤如下：
S101、将电池片氧化，得到被氧化硅包裹的电池片；
具体而言，将新制作的晶硅电池片表面进行全部氧化处理，使得晶硅电池片表面被一层氧化硅膜包裹。图4为本发明实施例提供的电池片表面氧化后的截面示意图，如图4所示，原有电池片1被氧化后表面包裹一层氧化硅膜4，得到被氧化硅包裹的电池片。
S102、用激光刻蚀掉所述被氧化硅包裹的电池片两端的氧化硅，并清洗电池片；
具体而言，如图4所示，被氧化硅膜包裹的电池片的两端的将要用激光刻蚀待处理的氧化硅区域5，其开口方向相反，电池片左侧待处理的氧化硅区域5开口朝下，电池片右侧待处理的氧化硅区域5开口朝上，激光刻蚀的待处理的氧化硅区域的尺寸分别如下：刻蚀深度为氧化硅膜的厚度，因图中待处理的氧化硅区域的截面为L形，其中即L形长边的刻蚀长度可在0.5mm至2mm的范围内任意取值，L形短边的刻蚀长度为被氧化硅膜包裹的电池片厚度的一半。
被激光刻蚀结束后使用超声波对电池片进行清洗并至干净。
S103、用碱液浸泡电池片预定时间，以获得第一连接部和第二连接部，并清洗电池片；
具体而言，将上述S102激光刻蚀结束后的电池片浸泡于碱液中，被激光刻蚀掉的两个L形区域开始被碱液刻蚀，过程中可根据不同的刻蚀深度需求设定对应的预定时间，在得预想的第一连接部和第二连接部之后将电池片取出，并使用超声波清洗干净。
应理解，如图5所示，碱液刻蚀可得到形状相同的第一连接部6和第二连接部7，在使用碱液刻蚀时也可采用其它附加的刻蚀工艺，可得到形状不一样的第一连接部和第二连接部，例如第一连接部为开口朝下的凸起，第二连接部为开口朝上的凹部，凸起和凹部结构上互相匹配后可使电池片均与背板贴合。
优选的，这里的碱液为浓度为20％～30％浓度的KOH/NaOH溶液。
需要说明的是，本步骤中也可采用激光刻蚀的方式获得第一连接部和第二连接部，这里的激光刻蚀的波长跟S102中激光刻蚀的激光波长不一样。
S104、用酸性溶液去除电池片表面其余氧化硅，并清洗电池片。
具体而言，将上述S103得到的电池片使用酸性溶液去除掉电池片表面其余的氧化规膜，最后将去除氧化硅的电池片取出并使用超声清洗干净。
优选的，这里的酸性溶液为浓度1％的氢氟酸溶液。
S105、对电池片的第一连接部和第二连接部分别印刷电极。
具体而言，对上述S104得到的电池片两端的第一连接部和第二连接部处分别印刷电极，其中第一连接部印刷电池片的背面电极，第二连接部印刷电池片的正面电极，或，第一连接部印刷电池片的正面电极，第二连接部印刷电池片的背面电极。第一连接部和第二连接部的互补结构不同，其印刷电极的位置也不同，具体根据实际情况而定。
例如如图2所示，电池片的第一连接部和第二连接部的截面为L形，第一连接部L形的长边所在面印刷背面电极9，第二连接部L形的长边所在面印刷正面电极8。
需要说明的是，将S105得到的电池片按照图2所示进行若干电池片之间的堆叠连接，并在每个堆叠连接处涂覆导电胶，以完成整个叠瓦组件，后续操作步骤同传统叠瓦电池。
需要说明的是，本制作方法实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明，可以参照其它实施例中的描述，此处不再赘述。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (8)
1.一种叠瓦组件，其特征在于，包括：
首尾堆叠连接的若干太阳能电池片；
所述太阳能电池片的首尾两端分别设置有第一连接部和第二连接部，每个太阳能电池片的所述第一连接部与前一相邻电池片的所述第二连接部堆叠连接，每个太阳能电池片的所述第二连接部与后一相邻电池片的所述第一连接部堆叠连接，所述第一连接部和所述第二连接部结构互补以使所述太阳能电池片与背板贴合；
相邻两个太阳能电池片之间电连接。
2.根据权利要求1所述的一种叠瓦组件，其特征在于，在所述第一连接部和所述第二连接部的堆叠处涂覆有导电胶。
3.根据权利要求1所述的一种叠瓦组件，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部为互补的台阶结构、互补的楔形结构、或互补的凹凸结构。
4.根据权利要求3所述的一种叠瓦组件，其特征在于，所述台阶结构的截面为L形，所述L形截面的长边的长度为0.5mm至2mm。
5.根据权利要求4所述的一种叠瓦组件，其特征在于，所述L形截面的短边的长度为所述太阳能电池片厚度的一半。
6.一种如权利要求1所述的太阳能电池片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
将电池片氧化，得到被氧化硅包裹的电池片；
用激光刻蚀掉所述被氧化硅包裹的电池片两端的氧化硅，并清洗电池片；
用碱液浸泡电池片预定时间，以获得第一连接部和第二连接部，并清洗电池片；
用酸性溶液去除电池片表面其余氧化硅，并清洗电池片；
对电池片的第一连接部和第二连接部分别印刷电极。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池片的制作方法，其特征在于，所述酸性溶液为氢氟酸溶液。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池片的制作方法，其特征在于，所述碱液是浓度为20％～30％浓度的KOH/NaOH溶液。
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