CN113257934A - 一种太阳能光伏组件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能光伏组件的制备方法,获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列。本发明通过调整电池面积来达到组件的电流匹配,解决了由于电池所用的硅片衬底差异以及电池制备工艺差异所造成的组件电流失配的问题,降低了组件的封装损失,提高了组件的输出功率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域,尤其涉及一种太阳能光伏组件的制备方法。
背景技术
太阳能光伏组件由多个互相联接的太阳能电池组成。太阳能光伏组件在制作时,所有太阳能电池的正极朝向一面,负极朝向一面,焊带将太阳能电池的正极焊接到相邻太阳能电池的负极,该相邻太阳能电池的正极则与下一个相邻太阳能电池的负极相连,如此类推将太阳能电池串联形成太阳能电池串,再将太阳能电池串进行串/并联,封装成组件。这种串联方式需要太阳能电池之间留有一定的间隙供互联条弯折穿过,进而导致太阳能光伏组件的面积增大,组件的转换效率降低;而且互联条弯折容易造成太阳能电池边缘隐裂,降低了太阳能光伏组件的可靠性和使用寿命。而且随着太阳能电池的厚度越来越趋向于薄片化,互联条引起的碎片和隐裂会进一步增加。
为了解决该问题,现有技术有采用将P型电池的正极和N型电池的负极在电池同侧串联的方法来解决互联条弯折的问题,但是该方法所采用的P型电池和N型电池为同一规格尺寸,P型电池和N型电池所用的硅片衬底差异以及制备工艺差异导致两者电池的电性能差异很大,进而导致组件中P型电池与N型电池的电流匹配性不好,组件的工作电流与低电流电池的电流一致,高电流电池只有部分电流正常工作,最终使得组件的封装损失增大,进而导致组件的输出功率和封装效率降低。
发明内容
针对以上问题,本发明提出一种太阳能光伏组件的制备方法,不仅能够解决现有太阳能光伏组件由于互联条弯折所导致的组件可靠性问题,而且能够解决同侧互联组件因电流失配导致的封装损失,提高太阳能光伏组件的输出功率和封装效率。
本发明采用如下技术方案:
一种太阳能光伏组件的制备方法,包括:获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列。
优选的,本发明的太阳能光伏组件的制备方法,包括如下步骤:
(1)获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
(2)将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,使用上互联条将第一电池与第二电池位于同侧的电极连接,使用下互联条将第二电池与下一个相邻的第一电池位于另一侧的电极连接,依次类推第一电池与第二电池串联形成电池串;
(3)将多个电池串进行串/并联形成电池模块;
(4)将玻璃、上胶膜、电池模块、下胶膜及玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,层压固化成型,形成太阳能光伏组件。
进一步优选的,步骤(2)中,所述上互联条的横截面形状可以为圆形、三角形、梯形或锯齿形中的一种,所述下互联条的形状为扁平状。
优选的,本发明的太阳能光伏组件的制备方法,包括如下步骤:
(1)获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
(2)将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,形成具有多行电池串的电池模块;
(3)将玻璃、预设有上互联条的上胶膜、电池模块、预设有下互联条的下胶膜、玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,层压固化成型,所述电池模块的每行电池串中,每相邻的两个所述第一电池和所述第二电池通过上互联条或下互联条相连接串联,形成太阳能光伏组件。
优选的,本发明的太阳能光伏组件的制备方法,包括如下步骤:
(1)获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
(2)将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,形成具有多行电池串的电池模块;
(3)将电池模块、预设有下互联条的下胶膜和玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,进行预固定,再在电池模块上依次铺设预设有上互联条的上胶膜和玻璃,最后进行层压固化成型,所述电池模块的每行电池串中,每相邻的两个所述第一电池和所述第二电池通过上互联条或下互联条相连接串联,形成太阳能光伏组件。
优选的,本发明的太阳能光伏组件的制备方法,包括如下步骤:
(1)获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
(2)将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,形成具有多行电池串的电池模块;
(3)将电池模块、预设有上互联条的上胶膜和玻璃按照从上到下的顺序依次层叠,进行预固定,再在电池模块上依次铺设预设有下互联条的下胶膜和玻璃/背板,最后进行层压固化成型,所述电池模块的每行电池串中,每相邻的两个所述第一电池和所述第二电池通过上互联条或下互联条相连接串联,形成太阳能光伏组件。
优选的,步骤(1)中,所述第一电池和所述第二电池的获取方式包括调整硅片尺寸、切割电池、遮挡部分电极、不印刷部分电极中的任一种方式。
优选的,所述第一电池和所述第二电池为整片电池、半片电池或x/n片电池中的一种,其中n≥3,n>x。
进一步优选的,所述x/n片电池为1/3片电池、2/3片电池、1/4片电池、3/4片电池、1/5片电池、2/5片电池、3/5片电池、4/5片电池、1/6片电池或5/6片电池。
优选的,所述第一电池和所述第二电池包括长边和短边,所述第一电池的长边与所述第二电池的长边平行排列,所述第一电池的短边与第二电池的短边沿排列方向延伸。
优选的,所述第一电池和所述第二电池为电极反向间隔排列的P型电池和N型电池。
进一步优选的,所述第一电池和所述第二电池为单面电池或双面电池。
优选的,所述第一电池和所述第二电池为电极反向间隔排列的P型双面电池或N型双面电池。
优选的,所述第一电池和所述第二电池的类型可以为PERC电池、PERT电池、TOPCon电池或HJT电池中一种或多种组合。
优选的,所述第一电池和所述第二电池的电流大小为1~20A。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)本发明通过调整电池面积来达到组件的电流匹配,解决了由于电池所用的硅片衬底差异以及电池制备工艺差异所造成的组件电流失配的问题,降低了组件的封装损失,提高了组件的输出功率。
(2)本发明第一电池和第二电池可以采用整片电池、半片电池或分片电池,电池面积可根据组件所需的电流大小随机调整,任何两片电池都可以实现有效地串联,方法简单有效,容易满足量产化要求。
(3)本发明第一电池和第二电池之间的间距最小可缩小至0~0.05mm,相比现有组件中电池与电池之间的间距1~2mm,大大缩小了电池之间的间距,有利于实现密排型组件,而且减小了组件面积,提高了组件效率。
(4)本发明通过在电池两侧相互独立的上互联条和下互联条实现电池串联,互联条不需要弯折,因此降低了第一电池和第二电池的边缘应力,提高了组件的可靠性和稳定性,有利于薄片化电池在太阳能光伏组件中的应用。
(5)本发明的上互联条和下互联条相互独立,因此可以采用不同的规格型号,上互联条可以采用截面形状为圆形、三角形、梯形或锯齿形的焊带,用于提升组件受光面的反光效果,下互联条可以采用形状为扁平状的焊带,用于减少组件的串联电阻,使得组件封装过程中的光学损失和电学损失大幅降低,提高了组件的输出功率和转换效率。
(6)本发明的上互联条和下互联条相互独立,因此可以采用预设有上互联条的上胶膜和预设有下互联条的下胶膜,省去了现有技术的摆放电池串工序以及自动焊接工序,实现第一电池与第二电池的快速互联,简化了工艺流程,提高了生产效率。
(7)本发明将预设有下互联条的下胶膜同第一电池和第二电池的背面电极进行预固定,或者将预设有上互联条的上胶膜同第一电池和第二电池的正面电极进行预固定,提高了上互联条同第一电池和第二电池的正面电极的对准精度,提高组件的输出功率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
如背景技术所述,现有技术中的太阳能光伏组件为了避免互联条弯折而将P型电池和N型电池在同侧串联,然而组件制作过程中,电池串一般采用电池串联的方式,电池与电池的电流保持一致对组件性能非常重要,但是由于现有技术所用的P型电池和N型电池的规格尺寸一致,必然导致相互连接的各个电池的电流不一致,组件在电流严重失配的情况下增大了组件的内部损耗,使得组件的输出功率及封装效率大大降低。
基于此,发明人研究发现,这主要是因为P型电池和N型电池的区别在于硅片衬底以及制备工艺的差异,导致P型电池和N型电池两者的电性能存在很大的差异,表现为电流和电压特性相差较大。具体地,相同的规格尺寸条件下,P型电池的电流密度要小于N型电池的电流密度,这是由于P型硅片是掺杂硼元素制成,P型电池所用的硅衬底为P型硅片,主要的制备工艺有Al-BSF电池和PERC电池;N型硅片是掺杂磷元素制成,N型电池所用的硅衬底为N型硅片,主要的制备工艺有PERT电池、TOPCon电池、IBC电池和HJT电池。N型硅片由于其少子寿命更高,所以N型电池的效率可以做得更高,因此相同的规格尺寸条件下,N型电池的平均效率要高于P型电池的平均效率达1%以上,N型电池的平均电流密度一般大于P型电池的平均电流密度高达3mA/cm2,进而导致两者电流存在很大的差异。因此现有技术为了避免互联条弯折而将电流不一致的P型电池和N型电池在同侧串联,必然会导致组件的电流失配,此时组件的工作电流与低电流电池的电流一致,高电流电池只有部分电流正常工作,部分电能浪费,而低电流电池在高电流电池的影响下,同时成为负载,消耗电能且温度上升,造成组件的输出功率大大降低。
鉴于此,本发明提供了一种太阳能光伏组件的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
(2)将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,使用上互联条将第一电池与第二电池位于同侧的电极连接,使用下互联条将第二电池与下一个相邻的第一电池位于另一侧的电极连接,依次类推第一电池与第二电池在同侧连接串联,形成电池串;
(3)将多个电池串进行串/并联形成电池模块;
(4)将玻璃、上胶膜、电池模块、下胶膜及玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,层压固化成型,形成太阳能光伏组件。
本发明还提供了一种太阳能光伏组件的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
(2)将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,形成具有多行电池串的电池模块;
(3)将玻璃、预设有上互联条的上胶膜、电池模块、预设有下互联条的下胶膜、玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,层压固化成型,所述电池阵列的每行电池串中,每相邻的两个所述第一电池和所述第二电池通过上互联条或下互联条相连接串联,形成太阳能光伏组件。
进一步地,第一电池和第二电池为整片电池、半片电池或x/n片电池中的一种,其中n≥3,n>x。整片电池呈正方形,半片电池和x/n片电池呈长方形,可以统一设定为包括长边和短边(整片电池的长边和短边相等),制作电池串时,电池串的宽度同电池的长边长度保持一致,通过调整电池的短边长度来调整电池面积,使得电池串中电池电流匹配,而且组件外观整齐美观。
更进一步地,本发明中整片电池的规格尺寸可以为158mm*158mm~230mm*230mm,具体的可以是158.75mm*158.75mm、166mm*166mm、182mm*182mm或210mm*210mm,半片电池或x/n片电池是对整片电池的规格尺寸进行调整获得。
实施例1
一种太阳能光伏组件的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)通过调整硅片尺寸的方式获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
具体地,取规格尺寸为210mm*210mm的P型整片硅片按照PERC电池的制备工艺制备得到PERC单面电池,作为第一电池;取规格尺寸为210mm*140mm的N型2/3片硅片按照TOPCon电池的制备工艺制备得到TOPCon单面电池,作为第二电池;此处硅片指的是单晶硅片,通过切割硅棒本体、硅棒边皮料或硅棒头尾料获得,所得第一电池的规格尺寸为210mm*210mm,第二电池的规格尺寸为210mm*140mm;其中,第一电池的面积为S1,第二电池的面积为S2,S1≠S2且2/3S1=S2,第一电池的电流为I1,第二电池的电流为I2,满足I1=I2;理论上要求第一电池的电流I1等于第二电池2的电流I2,但是组件制作过程中I1和I2的实际值同理论值允许存在一定的误差,也就是说I1=I2是广义的相等,本实施例I1和I2的误差控制在0~0.2A;
(2)将若干数量相同的第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,也就是第一电池的负极和第二电池的正极位于同侧,第一电池的正极和第二电池的负极位于另一侧(P型电池的正面为负极,N型电池的正面为正极),排列时第一电池的长边与第二电池的长边平行排列,第一电池的短边与第二电池的短边沿排列方向延伸;使用上互联条将第一电池与第二电池位于同侧的电极连接实现串联,使用下互联条将第二电池与下一个相邻的第一电池位于另一侧的电极相连实现串联,依次类推第一电池与第二电池串联形成电池串;
本实施例中,第一电池为整片硅片制备而成的成品电池,第二电池为2/3片硅片制备而成的成品电池,由于成品电池的边缘有钝化层保护,电池与电池边缘接触不会出现短路现象,因此第一电池与第二电池之间的排列间距设置为零;
(3)将多个电池串进行串联形成电池模块;
(4)将玻璃、上胶膜、电池模块、下胶膜及玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,层压固化成型,形成太阳能光伏组件。
本实施例中,电池模块具有上互联条的一面朝上放置,上互联条采用横截面为三角形状的焊带,下互联条采用常规扁平形状的焊带。
实施例2
同实施例1,不同的是:
步骤(1)中,第一电池选用相同效率档位22%的P型PERC单面电池,第二电池2选用相同效率档位23%的N型TOPCon单面电池。此处同一效率档位指的是电池分选包装效率,电池的实际效率与分选包装效率具有一定的误差范围,本实施例中该误差范围为0.1%,比如电池的实际效率落在21.95%-22.05%范围内都认为是同一效率档位22%;选用同一效率档位是为了满足相同电流的条件下由相同数量的第一电池1以及相同数量的第二电池2组成的电池串的电压基本一致,方便电池串之间并联,使得各组件的输出功率集中;
步骤(3)中,将多个电池串进行串联形成两个相同的电池长串,再将两个电池长串进行并联,形成电池模块。
实施例3
一种太阳能光伏组件的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)通过对成品电池进行切割分片的方式获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
具体地,对规格尺寸为182mm*182mm 的P型PERC双面电池进行切割分片获得3/4片电池,作为第一电池;对规格尺寸为182mm*182mm 的N型TOPCon双面电池进行切割分片获得1/2片电池,作为第二电池;所得第一电池的规格尺寸为182mm*136.5mm,第二电池的规格尺寸为182mm*91mm;其中,第一电池的面积为S1,第二电池的面积为S2,S1≠S2且2/3S1=S2;第一电池的电流为I1,第二电池的电流为I2,满足I1=I2;理论上要求第一电池的电流I1等于第二电池2的电流I2,但是组件制作过程中I1和I2的实际值同理论值允许存在一定的误差,也就是说I1=I2是广义的相等,本实施例I1和I2的误差控制在0~0.2A;
(2)将若干数量相同的第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,也就是第一电池的正极和第二电池的负极位于同侧,或者第一电池的负极和第二电池的正极位于同侧(P型电池的正面为负极,N型电池的正面为正极);排列时第一电池的长边与第二电池的长边平行排列,第一电池的短边与第二电池的短边沿排列方向延伸;使用上互联条将第一电池与第二电池位于同侧的电极连接实现串联,使用下互联条将第二电池与下一个相邻的第一电池位于另一侧的电极相连实现串联,依次类推第一电池与第二电池串联形成电池串;
本实施例中,第一电池和第二电池是对常规整片电池片进行切割分片获得的,电池边缘没有钝化层保护,为了避免电池与电池边缘接触出现的短路现象,因此第一电池与第二电池之间的间距设置为0.05mm;
(3)将多个电池串进行串联形成电池模块;
(4)将玻璃、上胶膜、电池模块、下胶膜及玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,层压固化成型,形成太阳能光伏组件。
本实施例中,电池模块具有上互联条的一面朝上放置,上互联条采用横截面为锯齿形状的焊带,下互联条采用常规扁平形状的焊带。
实施例4
(1)通过遮挡部分电极的方式获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
具体地,取P型整片硅片按照PERC电池的制备工艺制备得到PERC双面电池,作为第一电池和第二电池;其中,通过遮挡第一电池的部分电极使得第一电池的有效面积为S1,第二电池的有效面积为S2,S1≠S2且S1=2/3S2;第一电池的电流为I1,第二电池的电流为I2,满足I1=I2;理论上要求第一电池的电流I1等于第二电池2的电流I2,但是组件制作过程中I1和I2的实际值同理论值允许存在一定的误差,也就是说I1=I2是广义的相等,本实施例I1和I2的误差控制在0~0.2A;
(2)将若干数量相同的第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,而且第一电池与第二电池的排列间距设置为零,也就是第一电池的正极和第二电池的负极位于同侧,或者第一电池的负极和第二电池的正极位于同侧(P型双面电池的正面为负极,背面为正极);使用上互联条将第一电池与第二电池位于同侧的电极连接实现串联,使用下互联条将第二电池与下一个相邻的第一电池位于另一侧的电极相连实现串联,依次类推第一电池与第二电池串联形成电池串;
(3)将多个电池串进行串联形成电池模块;
(4)将玻璃、上胶膜、电池模块、下胶膜及玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,层压固化成型,形成太阳能光伏组件。
本实施例中,电池模块具有上互联条的一面朝上放置,上互联条采用横截面为梯形形状的焊带,下互联条采用常规扁平形状的焊带。
实施例5
(1)通过不印刷部分电极的方式获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
具体地,取N型整片硅片按照HJT电池的制备工艺制备得到HJT双面电池,作为第一电池和第二电池;其中,通过不印刷部分电极,使得第一电池的有效面积为S1,第二电池的有效面积为S2,S1≠S2且S1=3/4S2;第一电池的电流为I1,第二电池的电流为I2,满足I1=I2;理论上要求第一电池的电流I1等于第二电池2的电流I2,但是组件制作过程中I1和I2的实际值同理论值允许存在一定的误差,也就是说I1=I2是广义的相等,本实施例I1和I2的误差控制在0~0.2A;
(2)将若干数量相同的第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,而且第一电池与第二电池的排列间距设置为零,也就是第一电池的正极和第二电池的负极位于同侧,或者第一电池的负极和第二电池的正极位于同侧(N型双面电池的正面为正极,背面为负极);使用上互联条将第一电池与第二电池位于同侧的电极连接实现串联,使用下互联条将第二电池与下一个相邻的第一电池位于另一侧的电极相连实现串联,依次类推第一电池与第二电池串联形成电池串;
(3)将多个电池串进行串联形成电池模块;
(4)将玻璃、上胶膜、电池模块、下胶膜及玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,层压固化成型,形成太阳能光伏组件。
本实施例中,电池模块具有上互联条的一面朝上放置,上互联条采用横截面为三角形形状的焊带,下互联条采用常规扁平形状的焊带。
实施例6
(1)通过调整硅片尺寸的方式获取有效面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
具体地,取规格尺寸为210mm*105mm 的N型半片硅片按照HJT电池的制备工艺制备得到HJT双面电池,作为第一电池;取规格尺寸为210mm*140mm 的N型2/3片硅片按照HJT电池的制备工艺制备得到HJT双面电池,作为第二电池;此处硅片指的是单晶硅片,通过切割硅棒本体、硅棒边皮料或硅棒头尾料获得,所得第一电池的规格尺寸为210mm*105mm,第二电池的规格尺寸为210mm*140mm;其中,第一电池的面积为S1,第二电池的面积为S2,S1≠S2且S1=3/4S2;第一电池的电流为I1,第二电池的电流为I2,满足I1=I2;理论上要求第一电池的电流I1等于第二电池2的电流I2,但是组件制作过程中I1和I2的实际值同理论值允许存在一定的误差,也就是说I1=I2是广义的相等,本实施例I1和I2的误差控制在0~0.2A;
(2)将若干数量相等的第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,而且第一电池与第二电池的排列间距设置为零,形成具有多行电池串的电池模块;也就是第一电池的正极和第二电池的负极位于同侧,或者第一电池的负极和第二电池的正极位于另一侧(N型双面电池的正面为正极,背面为负极);
(3)将玻璃、预设有上互联条的上胶膜、电池模块、预设有下互联条的下胶膜、玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,层压固化成型,电池模块的每行电池串中,每相邻的两个第一电池和第二电池通过上互联条或下互联条相连接串联,形成太阳能光伏组件。
本实施例中,电池模块具有上互联条的一面朝上放置,上互联条可以采用横截面形状为圆形、三角形、梯形或锯齿形的焊带,提升组件受光面的反光效果,下互联条可以采用形状为扁平状的焊带,减少组件的串联电阻,降低组件封装过程的光学损失和电学损失,提高组件的输出功率和转换效率。本实施例中,上互联条采用横截面形状为三角形的焊带,下互联条采用常规扁平形状的焊带。
实施例7
(1)通过调整硅片尺寸的方式获取有效面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
具体地,取规格尺寸为210mm*105mm 的N型半片硅片按照HJT电池的制备工艺制备得到HJT双面电池,作为第一电池;取规格尺寸为210mm*140mm 的N型2/3片硅片按照HJT电池的制备工艺制备得到HJT双面电池,作为第二电池;此处硅片指的是单晶硅片,通过切割硅棒本体、硅棒边皮料或硅棒头尾料获得,所得第一电池的规格尺寸为210mm*105mm,第二电池的规格尺寸为210mm*140mm;;其中,第一电池的面积为S1,第二电池的面积为S2,S1≠S2且S1=3/4S2;第一电池的电流为I1,第二电池的电流为I2,满足I1=I2;理论上要求第一电池的电流I1等于第二电池2的电流I2,但是组件制作过程中I1和I2的实际值同理论值允许存在一定的误差,也就是说I1=I2是广义的相等,本实施例I1和I2的误差控制在0~0.2A;
(2)将若干数量相等的第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,而且第一电池与第二电池的排列间距设置为零,形成具有多行电池串的电池模块;也就是第一电池的正极和第二电池的负极位于同侧,或者第一电池的负极和第二电池的正极位于另一侧(N型双面电池的正面为正极,背面为负极);
(3)将电池模块、预设有下互联条的下胶膜和玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,进行预固定,使得电池模块先和预设有下互联条的下胶膜固定在一起,再在电池模块上依次铺设预设有上互联条的上胶膜和玻璃,最后进行层压固化成型,形成太阳能光伏组件。
由于第一电池和第二电池的正面电极与上互联条的对准对组件的性能至关重要,所以本实施例中,电池模块中第一电池和第二电池的背面电极朝下放置,先实现下互联条与第一电池和第二电池的背面电极预固定,背面电极预固定对上互联条与第一电池和第二电池的正面电极对准起到定位作用,有效防止由于胶膜较软引起上互联条与正面电极对位时发生偏移。
本实施例中,上互联条采用横截面形状为三角形的焊带,下互联条采用常规扁平形状的焊带。
实施例8
(1)通过调整硅片尺寸的方式获取有效面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
具体地,取规格尺寸为210mm*105mm 的N型半片硅片按照HJT电池的制备工艺制备得到HJT双面电池,作为第一电池;取规格尺寸为210mm*140mm 的N型2/3片硅片按照HJT电池的制备工艺制备得到HJT双面电池,作为第二电池;此处硅片指的是单晶硅片,通过切割硅棒本体、硅棒边皮料或硅棒头尾料获得,所得第一电池的规格尺寸为210mm*105mm,第二电池的规格尺寸为210mm*140mm;其中,第一电池的面积为S1,第二电池的面积为S2,S1≠S2且S1=3/4S2;第一电池的电流为I1,第二电池的电流为I2,满足I1=I2;理论上要求第一电池的电流I1等于第二电池2的电流I2,但是组件制作过程中I1和I2的实际值同理论值允许存在一定的误差,也就是说I1=I2是广义的相等,本实施例I1和I2的误差控制在0~0.2A;
(2)将若干数量相等的第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,而且第一电池与第二电池的排列间距设置为零,形成具有多行电池串的电池模块;也就是第一电池的正极和第二电池的负极位于同侧,或者第一电池的负极和第二电池的正极位于另一侧(N型双面电池的正面为正极,背面为负极);
(3)将电池模块、预设有上互联条的上胶膜和玻璃按照从上到下的顺序依次层叠,进行预固定,使得电池模块先和预设有上互联条的上胶膜固定在一起,再在电池模块上依次铺设预设有下互联条的下胶膜和玻璃/背板,最后进行层压固化成型,形成太阳能光伏组件。
由于第一电池和第二电池的正面电极与上互联条的对准对组件的性能至关重要,所以本实施例中,电池模块中第一电池和第二电池的正面电极朝下放置,先实现上互联条与第一电池和第二电池的正面电极预固定,正面电极预固定有效防止由于胶膜较软引起上互联条与正面电极对位时发生偏移。
本实施例中,上互联条采用横截面形状为三角形的焊带,下互联条采用常规扁平形状的焊带。
综上,本发明所提供的的太阳能光伏组件的制备方法,通过调整第一电池和第二电池的面积大小,其中S1≠S2,使得组件电池串的第一电池的电流I1和第二电池的电流I2匹配,理论上要求第一电池1的电流I1等于第二电池2的电流I2,但是组件制作过程中I1和I2的实际值同理论值允许存在一定的误差,也就是I1=I2是广义的相等。也就是说,本发明的太阳能光伏组件中相互连接的第一电池和第二电池的电流一致性好,降低了由于电流差异所产生的内部损耗,解决了由于硅片衬底以及电池制备工艺的差异所带来的组件内部损耗,进而降低了组件的封装损失,提高了组件的封装效率;同时本发明的太阳能光伏组件实现了上互联条和下互联条分别独立于电池两侧,互联条不需要弯折,避免了互联条对电池边缘的应力,提高了组件的可靠性,非常有利于薄片化电池在太阳能光伏组件中的应用;进一步地,本发明所制得的太阳能光伏组件减少了第一电池与第二电池之间的间隙,减少了组件面积,提高了组件效率。
Claims (15)
1.一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于:获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池,将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
(2)将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,使用上互联条将第一电池与第二电池位于同侧的电极连接,使用下互联条将第二电池与下一个相邻的第一电池位于另一侧的电极连接,依次类推第一电池与第二电池串联形成电池串;
(3)将多个电池串进行串/并联形成电池模块;
(4)将玻璃、上胶膜、电池模块、下胶膜及玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,层压固化成型,形成太阳能光伏组件。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述上互联条的横截面形状可以为圆形、三角形、梯形或锯齿形中的一种,所述下互联条的形状为扁平状。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
(2)将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,形成具有多行电池串的电池模块;
(3)将玻璃、预设有上互联条的上胶膜、电池模块、预设有下互联条的下胶膜、玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,层压固化成型,所述电池模块的每行电池串中,每相邻的两个所述第一电池和所述第二电池通过上互联条或下互联条相连接串联,形成太阳能光伏组件。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
(2)将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,形成具有多行电池串的电池模块;
(3)将电池模块、预设有下互联条的下胶膜和玻璃/背板按照从上到下的顺序依次层叠,进行预固定,再在电池模块上依次铺设预设有上互联条的上胶膜和玻璃,最后进行层压固化成型,所述电池模块的每行电池串中,每相邻的两个所述第一电池和所述第二电池通过上互联条或下互联条相连接串联,形成太阳能光伏组件。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)获取面积不同但电流相同的第一电池和第二电池;
(2)将若干第一电池和第二电池的电极反向间隔排列,形成具有多行电池串的电池模块;
(3)将电池模块、预设有上互联条的上胶膜和玻璃按照从上到下的顺序依次层叠,进行预固定,再在电池模块上依次铺设预设有下互联条的下胶膜和玻璃/背板,最后进行层压固化成型,所述电池模块的每行电池串中,每相邻的两个所述第一电池和所述第二电池通过上互联条或下互联条相连接串联,形成太阳能光伏组件。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述第一电池和所述第二电池的获取方式包括调整硅片尺寸、切割电池、遮挡部分电极、不印刷部分电极中的任一种方式。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于:所述第一电池和所述第二电池为整片电池、半片电池或x/n片电池中一种,其中n≥3,n>x。
9.根据权利要求8所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于:所述x/n片电池为1/3片电池、2/3片电池、1/4片电池、3/4片电池、1/5片电池、2/5片电池、3/5片电池、4/5片电池、1/6片电池或5/6片电池。
10.根据权利要求8或9所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于:所述第一电池和所述第二电池包括长边和短边,所述第一电池的长边与所述第二电池的长边平行排列,所述第一电池的短边与第二电池的短边沿排列方向延伸。
11.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于:所述第一电池和所述第二电池为电极反向间隔排列的P型电池和N型电池。
12.根据权利要求11所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于:所述第一电池和所述第二电池为单面电池或双面电池。
13.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于:所述第一电池和所述第二电池为电极反向间隔排列的P型双面电池或N型双面电池。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于:所述第一电池和所述第二电池的类型为PERC电池、PERT电池、TOPCon电池或HJT电池中一种。
15.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏组件的制备方法,其特征在于:所述第一电池和所述第二电池的电流大小为1~20A。
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