CN114203836A - 一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种异质结叠瓦光伏电池组件，由多个电池片相互连接形成的光伏电池组件，按照电路排版成型；每两个相邻的电池片作为第一电池片和第二电池片，第一电池片和第二电池片的边缘处相互重叠，重叠区域上设置有粘接胶体，在电池片上均设置有多个焊带，焊带与第一电池片或第二电池片之间设置有多个粘接胶体，焊带上还设置有粘接胶带。本发明提供的一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法，彻底去除电池片表面的金属栅线，同时去除了常规光伏电池的红外焊接过程，避免高温焊接带来的隐裂和破片，实现电池薄片化，同时去除了常规叠瓦组件中的昂贵的导电胶，采用低成本的非导电粘接胶；本方案可以大幅降低异质结叠瓦电池组件的综合成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法。
背景技术
在光伏组件中，电池之间产品通过金属焊带互联，焊带表面有锡铅合金，焊带与电池片通过专用的红外焊接机，通过红外高温焊接在一起，典型的焊接温度在220～350℃之间，锡铅合金在高温下熔化将焊带和电池表面的银质浆料融合在一起。传统的电池组件互联方案由于采用高温工艺，硅片应力翘曲容易隐裂，破片，难以实现薄片化；同时为了能实现有效的焊接，需要在焊带下方使用大量的银作为主栅线电极，大量的银制主栅带来高昂的银浆和电池成本。同时焊接机的温度波动会影响焊接拉力，拉力不足会影响可靠性；所以在传统的电池组件制造过程中，需要大量的焊接拉力返修，破片返修等，返修率在20％左右。这些返修都需要人工完成，带来很大量的人力浪费和人工返修带来可靠性的风险。
叠瓦光伏组件作为一种降低成本的产品被发明，其不采用焊带来互联电池，电池与电池之间通过导电浆料粘接，此种组件由于电池与电池之间必须重叠，每块组件会额外浪费2～3片电池，带来成本的上升；电池表面仍然需要使用金属主栅和细栅，额外的高价导电浆料也会进一步带来电池成本的上升。同时叠瓦组件中电池片与电池片之间的硬接触在机械载荷压力下很容易造成隐裂和破片；此产品成本高昂，可靠性风险高，所以市场占有率很低。
而目前为了越来越薄的组件结构和越来越低的生产成本，需要越来越先进的光伏电池，因此异质结电池片就被广泛应用，其氧化透明导电层TCO可以对电池内产生的电流进行汇集和输出，进而降低电池的生产成本，但是异质结电池片在互相连接时同样需要利用高温焊接，从而需要继续使用大量的银质栅线电极，而且高温焊接会导致硅片的隐裂和破片，对于薄片花产生阻碍。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种异质结叠瓦光伏电池组件的制备方法，旨在将传统的异质结表面的金属栅线进行去除，同时摒弃传统红外焊接过程，降低生产成本的同时提高电池质量。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种异质结叠瓦光伏电池组件，由多个电池片相互连接形成的光伏电池组件，按照电路排版成型；每两个相邻的电池片作为第一电池片和第二电池片，所述的第一电池片和第二电池片的边缘处相互重叠，重叠区域宽度为0.3-2mm；重叠区域上设置有粘接胶体，所述的粘接胶体沿重叠区域分布；在所述的第一电池片的正面和第二电池片的背面均设置有多个焊带，所述的焊带与所述的第一电池片或第二电池片之间设置有多个粘接胶体，连接电池片与所述的焊带，所述的焊带上还设置有粘接胶带，通过粘接胶带与所述的第一电池片或第二电池片相连接，每一个所述的焊带相互平行；
其制备方法如下：首先将叠瓦用的整片电池片均分切为多个小片，在相邻两个所述的小片电池片之间进行重叠，在重叠区域设置粘接胶体，在每一个所述的小片电池片上设置焊带，在所述的焊带与小片电池片之间设置粘接胶体；所述的焊带上放置粘接胶带，通过所述的粘接胶带将所述的焊带固定在所述的小片电池片的表面上，静置后通过压力完成所述的焊带与粘接胶带的初步压合；然后再将多个所述的小片电池片进行相互重叠，并且压合在一起，再按照光伏组件的电路排版成型，进入层压机进行层压，层压完成后进行接线盒、边框的安装，完成电池组件的制备。
进一步的，在制备过程中，每一个所述的小片电池片上设置有焊盘，所述的焊盘与所述的小片电池片的表面相连接，位于所述的小片电池片的一端的重叠区域，位于所述的粘接胶体的侧边，与所述的焊带的一端相抵触；相邻两个所述的小片电池片的正反表面上设置的所述的焊盘的位置相同，重叠时，两个所述的小片电池片上的焊盘相互抵触，通过层压相互连接。
进一步的，所述的焊带采用低温焊带，为涂锡金属焊带，锡层熔化温度低于150度，优选130-150度。
进一步的，在制备过程中，每一个所述的小片电池片上的表面和焊带之间设置有连接焊盘，所述的连接焊盘沿所述的焊带的方向排列分布，多个所述的连接焊盘排列分布，与所述的焊带相抵触，通过层压与所述的焊带相连接。所述的连接焊盘与焊盘可以互相通用。
进一步的，所述的焊带采用涂锡铜带带，锡层熔化温度低于150度，优选130-150度。
进一步的，所述的粘接胶带上设置有若干透气孔，便于层压时胶带熔化排气，透气孔采用微型孔，微型孔尺寸小于0.1um，有利于空气排出，但是熔化的封装胶膜却无法流入胶带下面，确保了组件的可靠性。
进一步的，所述的粘接胶带具有高透光性和抗UV特性；透光率达到90％以上。
进一步的，所述的粘接胶体采用非导电胶体，相重叠的两个所述的小电池片上的粘接胶体相互接触或者与所述的小电池片的表面相接触。
进一步的，所述的粘接胶带的宽度为2～10mm，确保胶带可以有效固定焊带。
进一步的，所述的粘接胶带与所述的焊带平行分布。
与现有技术相比，本发明提供的一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法，彻底去除电池片表面的金属栅线，同时去除了常规光伏电池的红外焊接过程，避免高温焊接带来的隐裂和破片，实现电池薄片化，同时去除了常规叠瓦组件中的昂贵的导电胶，采用低成本的非导电粘接胶；本方案可以大幅降低异质结叠瓦电池组件的综合成本。
附图说明
图1示出本发明的俯视图。
图2示出本发明的主视图。
图3示出本发明的6片分片电池片的俯视图。
图4示出本发明中增加焊盘的俯视图。
图5示出本发明中增加焊盘的主视图。
图6示出本发明中增加焊盘的6片分片电池片的俯视图。
图7示出本发明中增加连接焊盘的俯视图。
图8示出本发明中增加连接焊盘的主视图。
图9示出本发明中增加连接焊盘的6片分片电池片的俯视图。
其中：1.第一电池片、2.第二电池片、3.粘接胶体、4.焊带、5.粘接胶带、6.焊盘、7.连接焊盘。
具体实施方式
如图所示，一种异质结叠瓦光伏电池组件，由多个电池片相互连接形成的光伏电池组件，按照电路排版成型；每两个相邻的电池片作为第一电池片1和第二电池片2，所述的第一电池片1和第二电池片2的边缘处相互重叠，重叠区域宽度为0.3-2mm；重叠区域上设置有粘接胶体3，所述的粘接胶体3沿重叠区域分布；在所述的第一电池片1的正面和第二电池片2的背面均设置有多个焊带4，所述的焊带4与所述的第一电池片1或第二电池片2之间设置有多个粘接胶体3，连接电池片与所述的焊带4，再所述的焊带4上还设置有粘接胶带5，通过粘接胶带5与所述的第一电池片1或第二电池片2相连接，每一个所述的焊带4相互平行；
其制备方法如下：首先将叠瓦用的整片电池片均分切为多个小片，在相邻两个所述的小片电池片之间进行重叠，在重叠区域设置粘接胶体3，在每一个所述的小片电池片上设置焊带4，在所述的焊带4与小片电池片之间设置粘接胶体3；所述的焊带4上放置粘接胶带5，通过所述的粘接胶带5将所述的焊带4固定在所述的小片电池片的表面上，静置后通过压力完成所述的焊带4与粘接胶带5的初步压合；然后再将多个所述的小片电池片进行相互重叠，并且压合在一起，再按照光伏组件的电路排版成型，进入层压机进行层压，层压完成后进行接线盒、边框的安装，完成电池组件的制备。
进一步的，在制备过程中，每一个所述的小片电池片上设置有焊盘6，所述的焊盘6与所述的小片电池片的表面相连接，位于所述的小片电池片的一端的重叠区域，位于所述的粘接胶体3的侧边，与所述的焊带4的一端相抵触；相邻两个所述的小片电池片的正反表面上设置的所述的焊盘6的位置相同，重叠时，两个所述的小片电池片上的焊盘6相互抵触，通过层压相互连接。
进一步的，所述的焊带4采用低温焊带4，为涂锡金属焊带4，锡层熔化温度低于150度，优选130-150度。
进一步的，在制备过程中，每一个所述的小片电池片上的表面和焊带4之间设置有连接焊盘7，所述的连接焊盘7沿所述的焊带4的方向排列分布，多个所述的连接焊盘7排列分布，与所述的焊带4相抵触，通过层压与所述的焊带4相连接。所述的连接焊盘7与焊盘6可以互相通用。
进一步的，所述的焊带4采用涂锡铜带带，锡层熔化温度低于150度，优选130-150度。
进一步的，所述的粘接胶带5上设置有若干透气孔，便于层压时胶带熔化排气，透气孔采用微型孔，微型孔尺寸小于0.1um，有利于空气排出，但是熔化的封装胶膜却无法流入胶带下面，确保了组件的可靠性。
进一步的，所述的粘接胶带5具有高透光性和抗UV特性；透光率达到90％以上。
进一步的，所述的粘接胶体3采用非导电胶体，相重叠的两个所述的小电池片上的粘接胶体3相互接触或者与所述的小电池片的表面相接触。
进一步的，所述的粘接胶带5的宽度为2～10mm，确保胶带可以有效固定焊带4。
进一步的，所述的粘接胶带5与所述的焊带4平行分布。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种异质结叠瓦光伏电池组件，其特征在于，由多个电池片相互连接形成的光伏电池组件，按照电路排版成型；每两个相邻的电池片作为第一电池片和第二电池片，所述的第一电池片和第二电池片的边缘处相互重叠，重叠区域宽度为0.3-2mm；重叠区域上设置有粘接胶体，所述的粘接胶体沿重叠区域分布；在所述的第一电池片的正面和第二电池片的背面均设置有多个焊带，所述的焊带与所述的第一电池片或第二电池片之间设置有多个粘接胶体，连接电池片与所述的焊带，再所述的焊带上还设置有粘接胶带，通过粘接胶带与所述的第一电池片或第二电池片相连接，每一个所述的焊带相互平行；
其制备方法如下：首先将叠瓦用的整片电池片均分切为多个小片，在相邻两个所述的小片电池片之间进行重叠，在重叠区域设置粘接胶体，在每一个所述的小片电池片上设置焊带，在所述的焊带与小片电池片之间设置粘接胶体；所述的焊带上放置粘接胶带，通过所述的粘接胶带将所述的焊带固定在所述的小片电池片的表面上，静置后通过压力完成所述的焊带与粘接胶带的初步压合；然后再将多个所述的小片电池片进行相互重叠，并且压合在一起，再按照光伏组件的电路排版成型，进入层压机进行层压，层压完成后进行接线盒、边框的安装，完成电池组件的制备。
2.根据权利要求1所述的一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法，其特征在于，在制备过程中，每一个所述的小片电池片上设置有焊盘，所述的焊盘与所述的小片电池片的表面相连接，位于所述的小片电池片的一端的重叠区域，位于所述的粘接胶体的侧边，与所述的焊带的一端相抵触；相邻两个所述的小片电池片的正反表面上设置的所述的焊盘的位置相同，重叠时，两个所述的小片电池片上的焊盘相互抵触，通过层压相互连接。
3.根据权利要求2所述的一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法，其特征在于，所述的焊带采用低温焊带，为涂锡金属焊带，锡层熔化温度低于150度。
4.根据权利要求2所述的一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法，其特征在于，在制备过程中，每一个所述的小片电池片上的表面和焊带之间设置有连接焊盘，所述的连接焊盘沿所述的焊带的方向排列分布，多个所述的连接焊盘排列分布，与所述的焊带相抵触，通过层压与所述的焊带相连接。所述的连接焊盘与焊盘可以互相通用。
5.根据权利要求4所述的一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法，其特征在于，所述的焊带采用涂锡铜带带，锡层熔化温度低于150度。
6.根据权利要求1所述的一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法，其特征在于，所述的粘接胶体采用非导电胶体，相重叠的两个所述的小电池片上的粘接胶体相互接触或者与所述的小电池片的表面相接触。
7.根据权利要求1所述的一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法，其特征在于，所述的粘接胶带上设置有若干透气孔，便于层压时胶带熔化排气，透气孔采用微型孔，微型孔尺寸小于0.1um，有利于空气排出，但是熔化的封装胶膜却无法流入胶带下面，确保了组件的可靠性。
8.根据权利要求7所述的一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法，其特征在于，所述的粘接胶带具有高透光性和抗UV特性；透光率达到90％以上。
9.根据权利要求8所述的一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法，其特征在于，所述的粘接胶带的宽度为2～10mm，确保胶带可以有效固定焊带。
10.根据权利要求9所述的一种异质结叠瓦光伏电池组件及其制备方法，其特征在于，所述的粘接胶带与所述的焊带平行分布。
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