CN112993057B - 一种无损伤快修晶硅光伏电池、光伏组件及修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无损伤快修晶硅光伏电池、光伏组件及修复方法，无损伤快修晶硅电池，包括电池片主体、设置在电池片主体正面的正电极汇流条和设置在电池片主体背面的负电极汇流条，还包括设置在电池片主体的穿孔以及存储在穿孔的焊料体，穿孔在竖直方向的投影与正电极汇流条、负电极汇流条在竖直方向的投影均连接，焊料体用于在正常状态下与正电极汇流条、负电极汇流条中的至少一个处于断开状态，在受热成为熔融态后连接正电极汇流条、负电极汇流条，使得电池片主体发生短路。通过在电池片主体设置穿孔以及在穿孔存储焊料体，在电池片失效后，通过连接正电极汇流条、负电极汇流条，使得电池片主体发生短路，从而实现对组件的快速修复。
Description
技术领域
本发明涉及光伏组件技术领域，特别是涉及一种无损伤快修晶硅光伏电池、光伏组件及修复方法。
背景技术
光伏电站运行的全生命周期内，无法避免大颗粒灰尘、鸟粪、树叶等造成光伏组件的局部阴影遮挡，局部阴影不仅会降低组件发电量，还会使得组件局部温度升高，产生热斑效应。热斑不仅影响系统的发电效率，同时会对组件造成永久性的伤害，给电站带来火灾隐患。据统计，严重的热斑效应会使太阳电池组件的实际使用寿命至少减少30%。
为了避免个别有热斑效应的组件对整个电站造成更大的经济损失，每当监测发现组件有热斑效应，就需及时将异常组件替换下来。随着光伏发电的快速发展，越来越多的光伏组件将替代更多的建筑材料，所以整体拆卸替换光伏组件，造成的损失也越来越大。
此外，替换下来的异常组件，大部分也并非是所有的电池片都不能工作，实际可能就是其中的某一片或几片电池受损，而导致整块组件不能正常运行。关于替换下来的这些组件，也有对其重新翻修再使用，其翻修的方法也很简单，就是利用热风枪软化破开组件的EVA胶膜，将受损的电池片换掉或屏蔽掉，然后重新封上EVA密封胶膜。这样维修的组件的确是可以再次被利用，但翻修必须在工厂或专业的维修操作台上才能进行，而且重新弥补密封EVA胶膜和原胶膜也不是完全贴合紧密，所以其寿命还是会有一定的影响。
发明内容
本发明的目的是提供了一种无损伤快修晶硅光伏电池、光伏组件及修复方法，快速熔短受损电池片上的电回路，从而到达屏蔽受损回路，而保证整块组件能继续工作，可以原地修复，修复速度快，修复成本低。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种无损伤快修晶硅电池，包括电池片主体、设置在所述电池片主体正面的正电极汇流条和设置在所述电池片主体背面的负电极汇流条，还包括设置在所述电池片主体的穿孔以及存储在所述穿孔的焊料体，所述穿孔在竖直方向的投影与所述正电极汇流条、所述负电极汇流条在竖直方向的投影均连接，所述焊料体用于在正常状态下与所述正电极汇流条、所述负电极汇流条中的至少一个处于断开状态，在受热成为熔融态后连接所述正电极汇流条、所述负电极汇流条，使得所述电池片主体发生短路。
其中，还包括设置在所述电池片主体正面用于连接所述穿孔和所述正电极汇流条的正面凹槽以及设置在所述电池片主体背面用于连接所述穿孔和所述负电极汇流条的背面凹槽。
其中，所述穿孔的数量为多个。
其中，所述正面凹槽与所述正电极汇流条垂直或所述背面凹槽与所述负电极汇流条垂直。
其中，所述穿孔的横截面为矩形或圆形。
其中，所述穿孔在平行于所述正电极汇流条或所述负电极汇流条方向的最大宽度大于等于所述背面凹槽或所述正面凹槽的宽度的2倍。
其中，所述背面凹槽的长度与所述正面凹槽的长度相等。
其中，所述焊料体为球型焊料体或圆柱型焊料体。
除此之外，本发明实施例还提供了一种光伏组件，包括如上所述无损伤快修晶硅电池。
除此之外，本发明实施例还提供了一种无损伤快修晶硅光伏组件修复方法，基于如上所述光伏组件，包括：
S1，获取光伏组件中的异常晶硅电池片；
S2，采用电磁感应加热装置将所述异常晶硅电池片内预先埋设的焊料体熔融，将所述异常晶硅电池片的正电极汇流条、负电极汇流条连接，实现所述异常晶硅电池片的正极和负极短接。
本发明实施例所提供的无损伤快修晶硅光伏电池、光伏组件及修复方法，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明实施例提供的无损伤快修晶硅光伏电池、光伏组件及修复方法，通过在电池片主体设置穿孔以及在穿孔存储焊料体，在电池片失效后，通过连接正电极汇流条、负电极汇流条，使得电池片主体发生短路，从而实现对组件的快速修复，可以实现对组件的原地修复，修复方式简单、快速。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的无损伤快修晶硅电池的一种具体实施方式的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的光伏组件的一种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的光伏组件为多栅线的一种具体实施方式的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的无损伤快修光伏组件的一种具体实施方式的步骤流程示意图。
具体实施方式
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。
请参考图1~4，图1为本发明实施例提供的无损伤快修晶硅电池的一种具体实施方式的结构示意图; 图2为本发明实施例提供的光伏组件的一种具体实施方式的结构示意图；图3为本发明实施例提供的光伏组件为多栅线的一种具体实施方式的结构示意图；图4为本发明实施例提供的无损伤快修光伏组件的一种具体实施方式的步骤流程示意图。
在一种具体实施方式中，所述无损伤快修晶硅电池，包括电池片主体10、设置在所述电池片主体10正面的正电极汇流条20和设置在所述电池片主体10背面的负电极汇流条30，还包括设置在所述电池片主体10的穿孔40以及存储在所述穿孔40的焊料体，所述穿孔40在竖直方向的投影与所述正电极汇流条20、所述负电极汇流条在竖直方向的投影均连接，所述焊料体用于在正常状态下与所述正电极汇流条20、所述负电极汇流条30中的至少一个处于断开状态，在受热成为熔融态后连接所述正电极汇流条20、所述负电极汇流条30，使得所述电池片主体10发生短路。
通过在电池片主体10设置穿孔40以及在穿孔40存储焊料体，在电池片失效后，通过连接正电极汇流条20、负电极汇流条30，使得电池片主体10发生短路，从而实现对组件的快速修复，可以实现对组件的原地修复，修复方式简单、快速。
本发明中可以通过专用的电磁电流感应工具，在不破坏组件封装结构的情况下，可原地现场快速修复光伏组件，使其恢复正常工作。
本发明中采用的是改变电池片本身的结构，在其中预存焊料体，使得该电池片发生异常之后导致所在的电池片发生故障时，将该预存的焊料体进行熔融，使得其进行流动，连接正负极，将该电池短路，相当于光伏组件中的该电池舍去，从而实现对光伏组件的修复，而在该修复过程中，无需将其中的电池片取出，可以实现原地修复，只要将焊料体熔融即可，使得修复速度快，修复成本低下。
为了使得焊料体在发生熔融后定向流动，避免出现其他方向的流动，实现高效率修复，在一个实施例中，所述无损伤快修晶硅电池还包括设置在所述电池片主体10正面用于连接所述穿孔40和所述正电极汇流条20的正面凹槽50以及设置在所述电池片主体10背面用于连接所述穿孔40和所述负电极汇流条的背面凹槽60。
通过设置正面凹槽50、背面凹槽60使得在焊料体流动中定向的沿着正面凹槽50、背面凹槽60流动，实现快速将正电极汇流条20、背面负电极汇流条30连接，大大提高了组件的修复效率。
由于在组件修复中可能会存在焊料体出现故障或者其它问题，为了提高修复的可能性，一般所述穿孔40的数量为多个。即通过设置多个穿孔40，由于多个焊料体同时出现失效的可能性远远小于一个出现失效的可能性，因而大大提高组件修复的可能性，
本发明对于穿孔40的数量、尺寸、位置不做限定。
由于在电池片中正电极汇流条20和所述负电极汇流条一般是平行设置的，本发明对于焊料体连接二者的方式不做限定，由于穿孔40中存储的焊料体的体积是确定的，为了提高修复效率，在一个实施例中，所述正面凹槽50与所述正电极汇流条20垂直或所述背面凹槽60与所述负电极汇流条30垂直。
本发明中包括但是不局限于所述正面凹槽50与所述正电极汇流条20垂直或所述背面凹槽60与所述负电极汇流条30垂直，还可以设置其它角度，采用该种方式只是能节省焊料的使用。
本发明中对于穿孔40的尺寸以及形状不做限定，一般所述穿孔40的横截面为矩形或圆形。
本发明中对于穿孔40以及对应的连接凹槽不做限定，为了提高组件的修复效率，一般所述穿孔40在平行于所述正电极汇流条20或所述负电极汇流条30方向的最大宽度大于等于所述背面凹槽60或所述正面凹槽50的宽度的2倍。
通将背面凹槽60或正面凹槽50的宽度设置的较小，这样就能使得从穿孔40到对应汇流条的连接线的长度增加，从而提高组件的修复效率。
本发明对于穿孔40的设置不做限定，但是为了提高修复效率，避免与现有的工艺发生矛盾，一般所述背面凹槽60的长度与所述正面凹槽50的长度相等。
本发明中对于焊料体的形状以及尺寸不做限定，一般所述焊料体为球型焊料体或圆柱型焊料体。
在一个实施例中，穿孔40为腰带形穿孔40，即穿孔40本体为圆形，而对应的凹槽从中部向左右分别展开。
除此之外，本发明实施例还提供了一种光伏组件，包括如上所述无损伤快修晶硅电池100。
由于所述光伏组件包括上述的无损伤快修晶硅电池，因而具有相同的有益效果，本发明对此不作赘述。
光伏组件排版敷设方法：将奇数排电池片正排（即正电极的汇流条引线向上），偶数排电池片倒排（即正电极的汇流条引线向下），这样可以保障采用同一类型规格的晶硅电池片。
如图2为一般的组件，图3为多栅线组件结构。
除此之外，本发明实施例还提供了一种无损伤快修晶硅光伏组件修复方法，基于如上所述光伏组件，包括：
S1，获取光伏组件中的异常晶硅电池片；
S2，采用电磁感应加热装置将所述异常晶硅电池片内预先埋设的焊料体熔融，将所述异常晶硅电池片的正电极汇流条、负电极汇流条连接，实现所述异常晶硅电池片的正极和负极短接。
所述损伤快修晶硅光伏组件修复方法，基于如上所述光伏组件，可通过无接触的方式将组件修复，修复速度快、效率高，可以直接在光伏组件上进行修复，即可以实现单一点的修复，无需将组件拆开，修复效率高。
本发明采用感应电流（涡流）的加热原理，通过电子线路产生交变磁场，把线圈放在焊料体（预埋焊料）上面时，在焊料内部会感应产生交变的电流并发热。它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。
综上所述，本发明实施例提供的无损伤快修晶硅光伏电池、光伏组件及修复方法，通过在电池片主体设置穿孔以及在穿孔存储焊料体，在电池片失效后，通过连接正电极汇流条、负电极汇流条，使得电池片主体发生短路，从而实现对组件的快速修复，可以实现对组件的原地修复，修复方式简单、快速。
以上对本发明所提供的无损伤快修晶硅光伏电池、光伏组件及修复方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种无损伤快修晶硅电池，其特征在于，包括电池片主体、设置在所述电池片主体正面的正电极汇流条和设置在所述电池片主体背面的负电极汇流条，还包括设置在所述电池片主体的穿孔以及存储在所述穿孔的焊料体，所述穿孔在竖直方向的投影与所述正电极汇流条、所述负电极汇流条在竖直方向的投影均连接，所述焊料体用于在正常状态下与所述正电极汇流条、所述负电极汇流条中的至少一个处于断开状态，在受热成为熔融态后连接所述正电极汇流条、所述负电极汇流条，使得所述电池片主体发生短路。
2.如权利要求1所述无损伤快修晶硅电池，其特征在于，还包括设置在所述电池片主体正面用于连接所述穿孔和所述正电极汇流条的正面凹槽以及设置在所述电池片主体背面用于连接所述穿孔和所述负电极汇流条的背面凹槽。
3.如权利要求2所述无损伤快修晶硅电池，其特征在于，所述穿孔的数量为多个。
4.如权利要求3所述无损伤快修晶硅电池，其特征在于，所述正面凹槽与所述正电极汇流条垂直或所述背面凹槽与所述负电极汇流条垂直。
5.如权利要求4所述无损伤快修晶硅电池，其特征在于，所述穿孔的横截面为矩形或圆形。
6.如权利要求5所述无损伤快修晶硅电池，其特征在于，所述穿孔在平行于所述正电极汇流条或所述负电极汇流条方向的最大宽度大于等于所述背面凹槽或所述正面凹槽的宽度的2倍。
7.如权利要求6所述无损伤快修晶硅电池，其特征在于，所述背面凹槽的长度与所述正面凹槽的长度相等。
8.如权利要求7所述无损伤快修晶硅电池，其特征在于，所述焊料体为球型焊料体或圆柱型焊料体。
9.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述无损伤快修晶硅电池。
10.一种无损伤快修晶硅光伏组件修复方法，其特征在于，基于如权利要求9所述光伏组件，包括：
S1，获取光伏组件中的异常晶硅电池片；
S2，采用电磁感应加热装置将所述异常晶硅电池片内预先埋设的焊料体熔融，将所述异常晶硅电池片的正电极汇流条、负电极汇流条连接，实现所述异常晶硅电池片的正极和负极短接。
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