CN114649436A - 一种新型光伏组件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏组件技术领域，具体公开了一种新型光伏组件及其制备方法，光伏组件包括：正面玻璃、背面封装材料、至少一串电池串。电池串采用间隔的半片电池进行排列，两半片电池正背面粘贴有导电膜，两半片电池间隔位置的导电膜之间铺设有绝缘条，绝缘条与导电膜之间设有正面导电膜主汇流线和背面导电膜主汇流线，同一个电池串中相邻两电池片组的正面导电膜主汇流线端点与背面导电膜主汇流线端点电性连接。该光伏组件利用导电膜，与电池片正背面连接，将相邻电池片正负极相连，避免了传统相邻电池片之间焊带上下穿插的S弯形式，配合绝缘条，避免正负极短路，并能省去现有电池片高温焊接，电池片可无主栅线设计，对组件产品及生产带来便利。

Description

一种新型光伏组件及其制备方法
技术领域
本发明涉及光伏组件技术领域，更具体的说是涉及一种新型光伏组件及其制备方法。
背景技术
光伏组件市场主要以晶硅组件为主，以正面玻璃、正面胶膜、电池片、背面胶膜、背板或背面玻璃结构进行封装，中间层的电池片通过焊带穿插于相邻电池片的上下面焊接，进行电池片的正负极连接。电池片通过焊带对准电池片主栅线，再通过焊接机高温将焊带表面锡层熔化，并与电池主栅的银栅线进行焊接，从而将电池片进行互联，并通过封装材料将其组装成一整体，成为光伏组件。
该种焊接封装的加工技术，存在以下技术问题：电池片通过焊带上下互联方式，其连接方式为焊带一端连接电池的正面，另一端穿过相邻电池缝隙到达电池背面，进行相邻电池片上下面连接，这样便将相邻电池的正负极进行了连接。由于金属焊带要穿插相邻电池正背面，随着组件效率的提高，电池片间距越来越小，焊带对电池片的受力较大，容易造成电池碎片，经层压后，压力进一步加大，更容易造成电池裂片，影响光伏组件产品质量。
现有技术的专利 CN209328924U公开了一种高效双面光伏组件，光伏组件内部的电池串上包含多个串联的电池片，各电池片正极面与负极面的电性能参数为同一档位，每个电池串中，相邻电池片的正负极面反向朝向，相邻电池片之间的焊带呈“一”字形连接。该方案，将相邻电池片进行正负极倒片使用，虽然解决了S弯问题，说明了接收电能的正面的正极面和负极面电性能为同一档位，但对于双面电池，电池背面效率远低于正面效率，背面电性能不一致，其电池片整体电性能不一致，根据电池串联木桶效应，反而拉低组件发电效率，造成电池效率低下。
现有技术的专利 CN107275420A公开了另一种半切片光伏组件电路，将半片电池进行多片串联，再将两个串联后的电池串进行并联形成发电单元，再将该单元进行串联封装为光伏组件。该方案中，通过电池片串联-并联-再串联的方式，需要增加汇流条跳线，增加了生产难度；其正负极在组件对角位置，为组件安装连线带来不便。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种新型光伏组件。本申请还提供了该种新型光伏组件的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型光伏组件，包括：正面玻璃、背面封装材料、封装于正面玻璃和背面封装材料之间的至少一串电池串。
具体的，所述电池串包含多个串联的电池片组，所述电池片组包含两个间隔的半片电池，两个所述半片电池正面粘贴有正面导电膜，背面粘贴有背面导电膜，两个所述半片电池间隔位置的正面导电膜和背面导电膜之间铺设有绝缘条，所述绝缘条正面设有与所述正面导电膜电性连接的正面导电膜主汇流线，所述绝缘条背面设有与所述背面导电膜电性连接的背面导电膜主汇流线，所述正面导电膜主汇流线和所述背面导电膜主汇流线分别向相反方向延伸有正面主汇流线端点和背面主汇流线端点，同一个电池串中相邻两电池片组的正面主汇流线端点与背面主汇流线端点电性连接。
可选的，所述正面导电膜与半片电池接触的面上设有至少两根正面导电膜导线，所述正面导电膜导线与所述正面导电膜主汇流线电性连接，所述背面导电膜与半片电池接触的面上设有至少两根背面导电膜导线，所述背面导电膜导线与所述背面导电膜主汇流线电性连接。
可选的，单个所述电池串中所有电池片组的绝缘条为一条贯穿于整个所述电池串的单条绝缘条，所述绝缘条在相邻两电池片组的正面主汇流线端点与背面主汇流线端点连接位置开有过孔。
可选的，所述电池串与所述正面玻璃之间层压有正面封装胶膜，所述电池串与所述背面封装材料之间层压有背面封装胶膜。
可选的，所述背面封装材料为背板或背面玻璃。
可选的，多个所述电池串通过汇流带连接至光伏组件接线盒。
可选的，每相邻的两个所述电池串之间设有一个光伏组件接线盒。
一种新型光伏组件制备方法，包括以下工艺流程：制作单个电池片组、制作电池串、敷设、层压、装边框、装接线盒及测试；
所述制作单个电池片组的过程包括如下步骤：
对电池片进行切片，得到两个半片电池；
将两个半片电池间隔放置并连接在背面导电膜上；
在两个半片电池间隔位置依次连接背面导电膜主汇流线、绝缘条、正面导电膜主汇流线；
在两个半片电池上连接正面导电膜，并将正面导电膜主汇流线与正面导电膜连接。
可选的，所述半片电池与背面导电膜、所述背面导电膜主汇流线与背面导电膜、所述正面导电膜与正面导电膜主汇流线、所述正面导电膜与半片电池之间均采用导电胶粘接。
可选的，电池片组和电池串同时制作：
将电池片组按串字型位置逐个放置并连接在背面导电膜上，并在半片电池间隔位置连接背面导电膜主汇流线；
对整条绝缘条进行打孔；
在所有的半片电池间隔位置叠放整条绝缘条；
在绝缘条上方叠放正面导电膜主汇流线，并穿过打孔处与背面导电膜主汇流线连接；
在每组的两个半片电池上连接正面导电膜，并将正面导电膜主汇流线与正面导电膜连接。
本发明设计的新型光伏组件及其制备方法，电池片间不再由焊带上下穿插连接。利用导电膜，与电池片正背面连接，将相邻电池片正负极相连，配合绝缘膜，避免正负极短路，并能省去现有电池片高温焊接机，电池片可无主栅线设计，对组件产品及生产带来便利，使用导电胶将电池片进行连接，层压过程进一步将导电胶牢固粘接，完成新型组件工艺制备。
相较于现有技术，整体上具有如下优点：
1、避免常规金属焊带使用，避免金属焊带上下穿过电池片正背面，避免焊带对电池片造成损伤。
2、采用导电膜粘贴结构，使导电线与电池片通过导电胶连接即可，无需高温焊接机焊接，利用层压机的温度和压力就能够充分发挥导电胶的粘接作用，进而将导电线和电池片粘接好，电池片可无主栅线，并可根据外观进行导电膜的导电线图案美化设计
3、提出的导电膜和打孔绝缘条均可进行卷材制备组件，正背面导电膜一致通用，相对于现有焊点焊接更方便，更节能。
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一中电池片组的结构图；
图2为本发明实施例一的结构示意图；
图3为本发明实施例一中同串电池片组的连接示意图；
图4为本发明实施例二中同串电池片组的连接示意图；
图5为本发明实施例二中新型光伏组件的敷设图；
图6为本发明实施例二中导电膜的卷材图。
其中：1为半片电池，2为导电膜,2-1为正面导电膜，2-2为背面导电膜，3为绝缘条，4为正面导电膜导线，5为背面导电膜导线，6为正面导电膜主汇流线，7为背面导电膜主汇流线，8为正面主汇流线端点，9为背面主汇流线端点，10为光伏组件接线盒，14-1为正面封装胶膜，14-2为背面封装胶膜，15-1为正面玻璃，15-2为背面封装材料，a为正面导电膜主汇流线与正面导电膜导线的连接点，b为背面导电膜主汇流线与背面导电膜导线的连接点，C为过孔。
具体实施方式
本申请提供了一种新型光伏组件，具体如实施例一和实施例二。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一：
如图1～图3所示，本申请实施例一提供了一种新型光伏组件，包括：正面玻璃15-1、背面封装材料15-2、封装于正面玻璃15-1和背面封装材料15-2之间的至少一串电池串，该电池串包含多个串联的电池片组，电池片组包含两个间隔的半片电池1，两个半片电池1正面粘贴有正面导电膜2-1，背面粘贴有背面导电膜2-2，两个半片电池1间隔位置的正面导电膜2-1和背面导电膜2-2之间铺设有绝缘条3，绝缘条3的正面设有与正面导电膜2-1电性连接的正面导电膜主汇流线6，绝缘条3的背面设有与背面导电膜2-2电性连接的背面导电膜主汇流线7，正面导电膜主汇流线6和背面导电膜主汇流线7分别向相反方向延伸有正面主汇流线端点8和背面主汇流线端点9，同一个电池串中相邻两电池片组的正面主汇流线端点8与背面主汇流线端点9电性连接。
具体的，请参阅图1～图3：
1为半片电池，单元结构中两片半片电池1组成一个电池片组；
2为导电膜，其空白区域为绝缘部分，不导电，电池上下各一层；图2中2-1为正面导电膜，2-2为背面导电膜；
3为绝缘条，图2中绝缘条3将上下的正面导电膜2-1和背面导电膜2-2隔离；
对半片电池1，其正背面分别进行正面导电膜2-1和背面导电膜2-2粘贴，并在两个半片电池1中间的上下导电膜之间铺设绝缘条3，其电池片组的结构如图1所示。
4为正面导电膜导线，在正面导电膜2-1的内侧面，即与半片电池1正面接触，起收集正面细栅电流作用，根数≥2根；
5为背面导电膜导线，在背面导电膜2-2的内侧面，即与半片电池1背面接触，起收集背面细栅电流作用，根数≥2根；
正面导电膜导线4与背面导电膜导线5可上下错位，也可在同一竖直面上。
6为正面导电膜主汇流线，通过与正面导电膜导线4连接的多处a点，收集正面导电膜导线4的电流；
7为背面导电膜主汇流线，通过与背面导电膜导线5连接的多处b点，收集背面导电膜导线5的电流；图2中正面导电膜主汇流线6和背面导电膜主汇流线7位置错开，也可不错开，在同一竖直面；
8为正面主汇流线端点，即正面导电膜主汇流线6的端点，该正面主汇流线端点8起相邻发电单元或汇流带连接功能；
9为背面主汇流线端点，即背面导电膜主汇流线7的端点，该背面主汇流线端点9起相邻发电单元或汇流条连接功能；
对电池片组，按照电池串位置放置，并进行电性连接，使半片电池1的正面导电膜主汇流线6与相邻半片电池的背面导电膜主汇流线7进行连接，即相邻两半片电池的正面主汇流线端点8和背面主汇流线端点9进行导电连接，如图3所示。
因电池片存在P型和N型两种电池，其电池片正负极与电池正背面相反，为说明技术发明，示图以P型电池为例，即正面主汇流线端点8为负极，背面主汇流线端点9为正极。N型则相反，即正面主汇流线端点8为正极，背面主汇流线端点9为负极。
10为光伏组件接线盒；
14-1为正面封装胶膜；14-2为背面封装胶膜；
15-1为正面玻璃；15-2为背面封装材料；
电池串与正面玻璃15-1之间层压有正面封装胶膜14-1，电池串与背面封装材料15-2之间层压有背面封装胶膜14-2； 多个电池串通过汇流带连接至光伏组件接线盒10。
在某些实施例中，背面封装材料15-2为背板或背面玻璃。
在某些实施例中，每相邻的两个电池串之间设有一个光伏组件接线盒10。
上述一些实施例提供的新型光伏组件，无光伏焊带使用，将两个电池单元通过同一层面的正背面导电膜，并与电池通过导电胶导通，在电池之间引出电极，上下导电膜使用绝缘条隔离的结构设计。
实施例二：
本申请实施例二还提供了另一种新型光伏组件，在实施例一的基础上，改变绝缘条3的结构和敷设方式，单个电池串中所有电池片组共用一条绝缘条3，该绝缘条3贯穿于整个电池串的中间，绝缘条3在相邻两电池片组的正面主汇流线端点8与背面主汇流线端点9连接位置开有过孔C，使正面主汇流线端点8与背面主汇流线端点9能够穿过该过孔C电性连接；电池串结构请参阅图4。
在某些实施例中，通过导电胶进行电气连接；半片电池1与背面导电膜2-2、背面导电膜主汇流线7与背面导电膜2-2、正面导电膜2-1与正面导电膜主汇流线6、正面导电膜2-1与半片电池1之间均采用导电胶粘接。
在某些实施例中，导电膜2在组件生产过程中，可制成卷材或片材，正背面一致通用，调转使用方向即可，结构请参阅图6。
上述一些实施例提供的新型光伏组件，创新性提出卷材导电膜，通过绝缘条3打孔实现发电单元连接，组件结构层次分明，通过导电胶进行电气连接，无需高温焊接机，通过层压将导电胶进一步加速粘连，封装为一整体，得到新型光伏组件的敷设件，又叫层压件，结构请参阅图5。
实施例三：
在上述新型光伏组件的基础上，本申请实施例三还提供了一种新型光伏组件的制备方法，包括以下工艺流程：
制作单个电池片组、制作电池串、敷设、层压、装边框、装接线盒及测试；
其中，制作单个电池片组的过程包括如下步骤：
对电池片进行切片，得到两个半片电池1；
将两个半片电池1间隔放置并连接在背面导电膜2-2上；
在两个半片电池1间隔位置依次连接背面导电膜主汇流线7、绝缘条3、正面导电膜主汇流线6；
在两个半片电池1上连接正面导电膜2-1，并将正面导电膜主汇流线6与正面导电膜2-1连接。
在某些实施例中，半片电池1与背面导电膜2-2、背面导电膜主汇流线7与背面导电膜2-2、正面导电膜2-1与正面导电膜主汇流线6、正面导电膜2-1与半片电池1之间均采用导电胶粘接。
在某些实施例中，电池片组和电池串同时制作：将电池片组按串字型位置逐个放置并连接在背面导电膜2-2上，并在半片电池1间隔位置连接背面导电膜主汇流线7；对整条的绝缘条3进行打孔；在所有的半片电池1间隔位置叠放整条的绝缘条3；在绝缘条3上方叠放正面导电膜主汇流线6，并穿过打孔处与背面导电膜主汇流线7连接；在每组的两个半片电池1上连接正面导电膜2-1，并将正面导电膜主汇流线6与正面导电膜2-1连接。
本申请的新型光伏组件的制备方法，利用导电膜，与电池片正背面连接，将相邻电池片正负极相连，配合绝缘膜，避免正负极短路，并能省去现有电池片高温焊接机，电池片可无主栅线设计，使用导电胶将电池片进行连接，层压过程进一步将导电胶牢固粘接，完成新型组件工艺制备。在技术效果上，该制备方法可避免高温焊接机的使用，对导电膜形成保护作用，进一步使用层压机将封装胶膜、玻璃、背面封装材料、电池层压为一整体，层压机的层压低温度和压力进一步将导电胶与电池片、汇流带粘接牢固，对组件产品及生产带来便利。
本申请中涉及的部件、装置仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照附图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些部件、装置。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体 ；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。还需理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制 。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
还需要指出的是，在本申请的装置中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型光伏组件，包括正面玻璃、背面封装材料、封装于正面玻璃和背面封装材料之间的至少一串电池串，所述电池串包含多个串联的电池片组，其特征在于，所述电池片组包含两个间隔的半片电池，两个所述半片电池正面粘贴有正面导电膜，背面粘贴有背面导电膜，两个所述半片电池间隔位置的正面导电膜和背面导电膜之间铺设有绝缘条，所述绝缘条正面设有与所述正面导电膜电性连接的正面导电膜主汇流线，所述绝缘条背面设有与所述背面导电膜电性连接的背面导电膜主汇流线，所述正面导电膜主汇流线和所述背面导电膜主汇流线分别向相反方向延伸有正面主汇流线端点和背面主汇流线端点，同一个电池串中相邻两电池片组的正面主汇流线端点与背面主汇流线端点电性连接。
2.根据权利要求1所述的新型光伏组件，其特征在于，所述正面导电膜与半片电池接触的面上设有至少两根正面导电膜导线，所述正面导电膜导线与所述正面导电膜主汇流线电性连接，所述背面导电膜与半片电池接触的面上设有至少两根背面导电膜导线，所述背面导电膜导线与所述背面导电膜主汇流线电性连接。
3.根据权利要求1所述的新型光伏组件，其特征在于，单个所述电池串中所有电池片组的绝缘条为一条贯穿于整个所述电池串的单条绝缘条，所述绝缘条在相邻两电池片组的正面主汇流线端点与背面主汇流线端点连接位置开有过孔。
4.根据权利要求1所述的新型光伏组件，其特征在于，所述电池串与所述正面玻璃之间层压有正面封装胶膜，所述电池串与所述背面封装材料之间层压有背面封装胶膜。
5.根据权利要求4所述的新型光伏组件，其特征在于，所述背面封装材料为背板或背面玻璃。
6.根据权利要求1所述的新型光伏组件，其特征在于，多个所述电池串通过汇流带连接至光伏组件接线盒。
7.根据权利要求6所述的新型光伏组件，其特征在于，每相邻的两个所述电池串之间设有一个光伏组件接线盒。
8.一种新型光伏组件制备方法，其特征在于，包括以下工艺流程：制作单个电池片组、制作电池串、敷设、层压、装边框、装接线盒及测试；
所述制作单个电池片组的过程包括如下步骤：
对电池片进行切片，得到两个半片电池；
将两个半片电池间隔放置并连接在背面导电膜上；
在两个半片电池间隔位置依次连接背面导电膜主汇流线、绝缘条、正面导电膜主汇流线；
在两个半片电池上连接正面导电膜，并将正面导电膜主汇流线与正面导电膜连接。
9.根据权利要求8所述的新型光伏组件制备方法，其特征在于，所述半片电池与背面导电膜、所述背面导电膜主汇流线与背面导电膜、所述正面导电膜与正面导电膜主汇流线、所述正面导电膜与半片电池之间均采用导电胶粘接。
10.根据权利要求8或9所述的新型光伏组件制备方法，其特征在于，电池
片组和电池串同时制作：
将电池片组按串字型位置逐个放置并连接在背面导电膜上，在半片电池间隔位置连接背面导电膜主汇流线；
对绝缘条进行打孔；
在所有的半片电池间隔位置叠放所述绝缘条；
在所述绝缘条上方叠放正面导电膜主汇流线，并穿过打孔处与背面导电膜主汇流线连接；
在每组的两个半片电池上连接正面导电膜，并将正面导电膜主汇流线与正面导电膜连接。
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