CN115207148A - 光伏组件及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例涉及光伏领域,提供一种光伏组件及制备方法,光伏组件包括:电池模组,电池模组包括多个电池串组,太阳能电池具有第一导电类型的第一栅线以及第二导电类型的第二栅线,且沿第一方向第一栅线与相邻的第二栅线之间的间距为L;第一连接结构以及第二连接结构,第一连接结构与电池串连接,第二连接结构与栅线连接;中部第一连接结构分别连接第一电池串组的电池串以及第二电池串组的电池串,中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿第一方向的距离为S,距离S大于太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L,至少可以解决引出线间距过小带来的短路问题。

Description

光伏组件及制备方法
技术领域
本申请实施例涉及光伏领域,特别涉及一种光伏组件及制备方法。
背景技术
全背电极接触晶硅太阳能电池(Interdigitated back contact,IBC)是指正负金属电极呈叉指状方式排列在电池背光面的一种背结背接触的太阳电池结构,它的PN结以及电极位于电池背面,即IBC电池发射区和基区的电极均处于背面,正面无栅线遮挡,可以提高电池的光电转换性能。
一般使用引出线将电池栅线所汇流的电流引出至光伏组件的外端。引出线的一端与电池的汇流条的端部连接,引出线垂直于光伏组件表面或太阳能电池表面,然后引出线的一端连接接线盒,通过接线盒与外部元件连接。随着太阳能电池的发展,引出线面临一系列的风险,例如短路。
发明内容
本申请实施例提供一种光伏组件及制备方法,至少有利于解决引出线间距过小带来的短路问题。
根据本申请一些实施例,本申请实施例一方面提供一种光伏组件,包括:电池模组,电池模组包括多个电池串组,电池串组包括沿第一方向间隔排布的电池串,电池串组由多个电池串以第一电连接方式连接组成,电池串由多个太阳能电池以第一电连接方式连接组成,太阳能电池具有第一导电类型的第一栅线以及第二导电类型的第二栅线,且沿第一方向第一栅线与相邻的第二栅线之间的间距为L;电池串组包括第一电池串组以及第二电池串组,沿第二方向上,第一电池串组和第二电池串组以第二电连接方式连接;第一连接结构以及第二连接结构,第一连接结构沿第一方向延伸,第一连接结构与电池串连接,第二连接结构与栅线连接,且位于电池串端部的第二连接结构与第一连接结构连接;第一连接结构包括至少一条中部第一连接结构,中部第一连接结构分别连接第一电池串组的电池串以及第二电池串组的电池串,中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿第一方向的距离为S,距离S大于太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L。
另外,沿第二方向,第一电池串组临近中部第一连接结构的太阳能电池的第一栅线在第二电池串组临近中部第一连接结构的太阳能电池的第一栅线的延长线上,且第一电池串组临近中部第一连接结构的太阳能电池的第二栅线在第二电池串组临近中部第一连接结构的太阳能电池的第二栅线的延长线上。
另外,第一连接结构还包括端部第一连接结构,端部第一连接结构连接电池串远离中部第一连接结构的另一端;电池串的太阳能电池的数量为奇数,沿第一方向上,端部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的端部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿第一方向的距离为M,距离M大于2倍太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L。
另外,第一连接结构还包括端部第一连接结构,端部第一连接结构连接电池串远离中部第一连接结构的另一端;电池串的太阳能电池的数量为偶数,沿第一方向上,端部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的端部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿第一方向的距离为N,距离N小于2倍太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L。
另外,太阳能电池为切片电池;太阳能电池具有偶数根栅线。
另外,太阳能电池为背接触太阳能电池。
另外,中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿第一方向的距离S大于两倍太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L。
另外,太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L的范围为3.5mm~20mm;和/或,中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿第一方向的距离为S的范围为8mm~50mm。
另外,电池串组包括第一电池串与相邻的第二电池串,且第一电池串上的太阳能电池的边缘栅线与第二电池串上的太阳能电池的边缘栅线相邻且导电类型相反。
根据本申请一些实施例,本申请实施例另一方面提供一种光伏组件的制备方法,包括:提供初始电池;形成电池模组,多个太阳能电池通过第二连接结构以第一电连接方式连接形成电池串,多个电池串以第一电连接方式连接组成电池串组,且电池串沿第一方向间隔排布,多个电池串组组成电池模组,太阳能电池具有第一导电类型的第一栅线以及第二导电类型的第二栅线,且沿第一方向第一栅线与相邻的第二栅线之间的间距为L;电池串组包括第一电池串组以及第二电池串组,沿第二方向上,第一电池串组和第二电池串组以第二电连接方式连接;形成第一连接结构以及第二连接结构,第一连接结构沿第一方向延伸,第一连接结构与电池串连接,第二连接结构与栅线连接;第一连接结构包括至少一条中部第一连接结构,中部第一连接结构分别连接第一电池串组的电池串以及第二电池串组的电池串,电池串端部的太阳能电池的第二连接结构与中部第一连接结构连接,中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿第一方向的距离为S,距离S大于太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L。
另外,电池串的太阳能电池的数量为偶数,形成第一电池串组和第二电池串组的形成步骤包括:形成第三电池串和第四电池串;形成第一电池串组以及第二电池串组,沿第一方向,多个第三电池串与旋转180度的第三电池串间隔排布组成第一电池串组,多个旋转180度的第四电池串与第四电池串间隔排布组成第二电池串组。
另外,电池串的太阳能电池的数量为奇数,形成电池串组的形成步骤包括:形成第五电池串和第六电池串;形成电池串组,沿第一方向,多个第五电池串与旋转180度的第六电池串间隔排布组成电池串组。
另外,太阳能电池包括第一电池片以及第二电池片,初始电池切片形成第一电池片和第二电池片,且沿初始电池的切割线对称;第三电池串或第五电池串由第一电池片与旋转180度的第二电池片沿第二方向间隔排布组成,第四电池串或第六电池串由旋转180度的第二电池片与第一电池片沿第二方向间隔排布组成。
另外,还包括:形成第二连接结构的步骤包括:第二连接结构分别连接第一电池片中具有第一导电类型的第一栅线与第二电池片中正对且具有第二导电类型的第二栅线;或者,第二连接结构分别连接第一电池片中具有第二导电类型的第二栅线与第二电池片中正对且具有第一导电类型的第一栅线。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点:
本申请实施例改变电池串的组成结构以及电池串组中电池串的排版方式,保证中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿第一方向的距离为S,距离S大于太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L。因此,相邻的与中部第一连接结构相连的引出线之间的间距较大,避免短路风险;而且相邻的引出线之间的间距较大,即相邻的引出线之间无接触,使得相邻的引出线之间无需使用隔离材料绝缘,不但简化了形成隔离层工艺,提高了加工效率,而且减少了原材料的使用,有利于降低制造成本。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制;为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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为本申请一实施例提供的电池模组的电路连接电路图;
图2为本申请一实施例提供的一种光伏组件的结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的一种光伏组件的一种局部结构示意图;
图4为本申请一实施例提供的一种光伏组件的另一种局部结构示意图;
图5为本申请一实施例提供的一种光伏组件的又一种局部结构示意图;
图6为本申请一实施例提供的另一种光伏组件的结构示意图;
图7为本申请一实施例提供的另一种光伏组件的一种局部结构示意图;
图8为本申请一实施例提供的另一种光伏组件的另一种局部结构示意图;
图9为本申请一实施例提供的一种光伏组件的剖面结构示意图;
图10为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成初始电池的结构示意图;
图11为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成太阳能电池的结构示意图;
图12为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成第三电池串的结构示意图;
图13为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成第四电池串的结构示意图;
图14为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成电池串组的一种结构示意图;
图15为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成第五电池串的结构示意图;
图16为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成第六电池串的结构示意图;
图17为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成电池串组的另一种结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,现有光伏组件存在引出线间距过小带来的短路问题。
导致上述引出线间距过小的原因之一在于,现阶段IBC电池组成的电池串的制备和排版,与常规电池(非背接触电池)的基本一致。因IBC电池的正、负电极一般间隔平行排布,采用常规电池串制备及排版工艺,从而导致相邻的电池串间的引出线间距过小,进而带来因引出线间距过小导致的短路风险。
本申请实施例改变电池串的组成结构以及电池串组中电池串的排版方式,保证中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿第一方向的距离为S,距离S大于太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L。因此,相邻的与中部第一连接结构相连的引出线之间的间距较大,避免短路风险;而且相邻的引出线之间的间距较大,即相邻的引出线之间无接触,使得相邻的引出线之间无需使用隔离材料绝缘,不但简化了工艺,提高了加工效率,而且减少了原材料的使用,有利于降低制造成本。
下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本申请各实施例中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
图1为本申请一实施例提供的电池模组的电路连接电路图;图2为本申请一实施例提供的一种光伏组件的结构示意图;图3为本申请一实施例提供的一种光伏组件的一种局部结构示意图;图4为本申请一实施例提供的一种光伏组件的另一种局部结构示意图;图5为本申请一实施例提供的一种光伏组件的又一种局部结构示意图;图6为本申请一实施例提供的另一种光伏组件的结构示意图;图7为本申请一实施例提供的另一种光伏组件的一种局部结构示意图;图8为本申请一实施例提供的另一种光伏组件的另一种局部结构示意图;图9为本申请一实施例提供的一种光伏组件的剖面结构示意图。需要说明的是,图中用线条的粗细表示第一栅线与第二栅线的区别,其中,细线条为第一栅线,粗线条为第二栅线。中部第一连接结构中的中部指的是沿第二方向Y上,两个以第二电连接方式连接的电池串组之间的间距或者电池模组的中部,端部第一连接结构中的端部指的是沿第二方向Y上,电池模组的端部或者电池串组靠近电池模组的边缘的端部。
参考图1至图8,光伏组件包括:电池模组10,电池模组10包括多个电池串组,电池串组包括沿第一方向X间隔排布的电池串20,电池串组由多个电池串20以第一电连接方式连接组成,电池串20由多个太阳能电池200以第一电连接方式连接组成,太阳能电池200具有第一导电类型的第一栅线201以及第二导电类型的第二栅线202,且沿第一方向X第一栅线201与相邻的第二栅线202之间的间距为L;电池串组包括第一电池串组11以及第二电池串组12,沿第二方向Y上,第一电池串组11和第二电池串组12以第二电连接方式连接;第一连接结构以及第二连接结构40,第一连接结构沿第一方向X延伸,第一连接结构与电池串20连接,第二连接结构40与栅线210连接,且位于电池串端部的第二连接结构40与第一连接结构连接;第一连接结构包括至少一条中部第一连接结构31,中部第一连接结构31分别连接第一电池串组11的电池串20以及第二电池串组12的电池串20,中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40与相邻的中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为S,距离S大于太阳能电池第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。通过改变电池串20的组成结构以及电池串组中电池串20的排版方式,保证中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40与相邻的中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为S,距离S大于太阳能电池第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。因此,相邻的与中部第一连接结构31相连的引出线之间的间距较大,避免短路风险;而且相邻的引出线之间的间距较大,即相邻的引出线之间无接触,无需使用隔离材料绝缘,不但简化了工艺,提高了加工效率,而且减少了原材料的使用,降低了制造成本。
太阳能电池200为切片电池。在一些实施例中,切片电池为半片电池,半片电池也可以理解为切半电池或者二分片电池;在另一些实施例中,切片电池可以为三分片电池、4分片电池或者8分片电池等。太阳能电池200为背接触电池且太阳能电池200具有栅线210,栅线210为太阳能电池200的主栅线,或者为太阳能电池200的电极,栅线210可以根据导电类型的不同分为第一导电类型的第一栅线201以及第二导电类型的第二栅线202,第一栅线201以及第二栅线202在第一方向X上间隔排布。栅线210的数量可以为任意值,一般是8~30根,只需保证第一栅线201与第二栅线202的数量相等即可。优选地,栅线210的数量为14~22根,具体可以是8根、10根、12根、14根、16根、18根、20根。栅线210的宽度为40um~80um,优选地,具体可以为40um、50um、60um、70um或者80um,栅线210的宽度为50um-60um,具体可以为50um、53um、56um或者60um。在另一些实施例中,第一栅线201与第二栅线202的数量不相等,具体可以是7根、9根、11根、13根、15根、17根、19根,例如第一栅线201的数量为4根,第二栅线202的数量为3根。在一个具体的例子中,以太阳能电池200具有8根栅线210为例,栅线210包括4根第一栅线201以及4根第二栅线202;第一导电类型为正极极性,第二导电类型为负极极性,第一电连接方式为串联连接,第二电连接方式为并联连接。
在一些实施例中,太阳能电池200还包括细栅线,细栅线的数量可以为任意值,一般是100~250根,具体可以是100根、110根、120根、130根、140根、150根、160根、170根、180根。优选地,细栅线的数量为140~180根,具体可以是148根、150根、156根、166根、171根、178根、180根。细栅线的宽度为20um~60um,具体可以为20um、30um、40um、50um或者60um。,优选地,细栅线的宽度为20um-40um,具体可以为23um、26um、34um或者39um。栅线210上的焊点数量为8~20,每一焊点面积相同;在另一些实施例中,焊点面积可以不相同,例如位于栅线210两端的焊点面积大于栅线210中除两端以外的焊点面积。可以理解的是,焊点为栅线210与第二连接结构40接触的接触点。
在一些实施例中,背接触电池包括:硅基底,位于硅基底第一表面的前场区FSF(与硅基底相同的导电类型)以及第一钝化层;位于硅基底第二表面具有第一掺杂区以及第二掺杂区;第二钝化层,第二钝化层位于第一掺杂区以及第二掺杂区的硅基底表面;第一电极,第一电极贯穿第二钝化层与第一掺杂区连接;第二电极,第二电极贯穿第二钝化层与第二掺杂区连接。在另一些实施例中,背接触电池包括:硅基底,位于硅基底第一表面的第一钝化层;位于硅基底第二表面具有第一掺杂区,第一掺杂区可以具有硅基底相同的导电类型,也可以与硅基底具有不同的导电类型;隧穿氧化层以及掺杂多晶硅层,隧穿氧化层以及掺杂多晶硅层位于硅基底的第二表面;第二钝化层,第二钝化层位于第一掺杂区、掺杂多晶硅层的表面;第一电极,第一电极贯穿第二钝化层与掺杂多晶硅层连接;第二电极,第二电极贯穿第二钝化层与第一掺杂区连接。在另一些实施例中,背接触电池包括:硅基底,位于硅基底第一表面的第一钝化层;位于硅基底第二表面具有隧穿氧化层以及第一掺杂多晶硅层和第二掺杂多晶硅层;第二钝化层,第二钝化层位于第一掺杂多晶硅层、第二掺杂多晶硅层和硅基底的表面;第一电极,第一电极贯穿第二钝化层与第一掺杂多晶硅层连接;第二电极,第二电极贯穿第二钝化层与第二掺杂多晶硅层连接。可以理解的是,上述的第一表面为硅基底的正面,第二表面为硅基底的背面,第一掺杂区为N型掺杂区或P型掺杂区的一者,第二掺杂区为N型掺杂区或P型掺杂区的另一者。
在一些实施例中,太阳能电池的厚度可以为100um~300um,具体可以为100um、180um、220um或者300um;优选地,太阳能电池的厚度可以为120~180um,具体可以为120um、134um、153um或者179um。在另一些实施例中,整片太阳能电池200的尺寸可以为150nm~300nm,具体可以为156.75mm、158.75mm、166mm、182mm、210mm;太阳能电池200的形状可以为矩形、圆形、正方形、近视矩形等;在另一些实施例中,太阳能电池的厚度和宽度的比值可以为0.5×103~2×103,具体可以为0.5×103、0.8×103、1.6×103或者1.89×103;优选地,太阳能电池的厚度和宽度的比值可以为1×103~1.8×103,具体可以为1.1×103、1.32×103、1.65×103或者1.79×103。在另一些实施例中,太阳能电池200可以为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池或者多元化合物太阳能电池,多元化合物太阳能电池具体可以为硫化镉太阳能电池、砷化镓太阳能电池、铜铟硒太阳能电池或者钙钛矿太阳能电池。在一个具体的例子中,太阳能电池200的厚度和宽度的比值为1×103,太阳能电池的厚度可以为166um,整片太阳能电池200的尺寸可以为166nm,太阳能电池200的形状可以为矩形,太阳能电池200可以为单晶硅太阳能电池。
在一些实施例中,电池串组包括第一电池串21与相邻的第二电池串22,且第一电池串21上的太阳能电池200的边缘栅线210与第二电池串22上的太阳能电池200的边缘栅线210相邻且导电类型相反。中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40与相邻的中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为S,距离S大于两倍太阳能电池第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。
在一些实施例中,电池串组在第一方向X依次分为第一电池串21、第二电池串22,多个第一电池串21和第二电池串22在第一方向X上相互平行且间隔排布,第一电池串21和第二电池串22的正负极方向相反,或者电流的传输方向相反。按照第一电池串21的正极与第二电池串22的负极连接,第二电池串22的正极与另一个相邻的第一电池串21的负极连接的连接顺序形成整体形状为矩形的电池串组。
在一些实施例中,第一电池串组11临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第一栅线201与第二电池串组12临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第一栅线201正对,且第一电池串组11临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第二栅线202与第二电池串组12临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第二栅线202正对,因此,沿第二方向Y上,位于中部第一连接结构31上侧且连接第一栅线201的第二连接结构40与下侧的第二连接结构40正对,与非正对的位置关系相比,可以减小中部第一连接结构31的长度,即减少了原材料的使用,降低了制造成本。
在一些实施例中,沿第二方向Y,第一电池串组11临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第一栅线201在第二电池串组22临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第一栅线201的延长线上,且第一电池串组11临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第二栅线202在第二电池串组12临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第二栅线202的延长线上。在另一些实施例中,参考图4,沿第二方向Y,第一电池串组11临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第一栅线201靠近第二电池串组12临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第一栅线201的延长线,第一电池串组11临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第一栅线201与第二电池串组12临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第一栅线201的延长线的间距为W,间距W的范围小于0.5倍的太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L;第一电池串组11临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第二栅线202靠近第二电池串组12临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第二栅线202的延长线,第一电池串组11临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第二栅线202与第二电池串组12临近中部第一连接结构31的太阳能电池200的第二栅线202的延长线的间距为U,间距U的范围小于0.5倍的太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。
在一些实施例中,中部第一连接结构31可以避免端部第一连接结构32并联的电池串的数量过大,超过电池反向偏压极限,进而损坏光伏组件。第一连接结构还包括端部第一连接结构32,端部第一连接构32为端部汇流条,端部第一连接结构32连接电池串远离中部第一连接结构31的另一端,端部第一连接结构32分别设置在电池模组的首尾两端。
在一些实施例中,参考图5,电池串的太阳能电池200的数量为奇数,沿第一方向X上,端部第一连接结构32端部所连接的第二连接结构40与相邻的端部第一连接结构32端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为M,距离M大于2倍太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。在另一些实施例中,参考图8,电池串的太阳能电池200的数量为偶数,沿第一方向X上,端部第一连接结构32端部所连接的第二连接结构40与相邻的端部第一连接结构32端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为N,距离N小于2倍太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。在一些实施例中,光伏组件还包括:引出线(图中未示出)以及接线盒(图中未示出),引出线与中部第一连接结构31连接,相邻的引出线分别与电池串20的正极输出端或负极输出端以及相邻的电池串20的正极输出端或负极输出端另一者连接;接线盒内具有二极管,二极管的两端通过引出线与电池串反向并联连接,避免超过电池反向偏压极限,进而损坏光伏组件。
在一些实施例中,太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L的范围为3.5mm~20mm,具体可以为4mm、8mm、12mm、16mm、19mm;优选地,太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L的范围为4mm~10mm,具体可以为4.3mm、5.6mm、6.3mm、8.2mm、9.9mm。中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40与相邻的中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为S的范围为8mm~50mm,具体可以为9mm、20mm、30mm、40mm、45mm。优选地,中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40与相邻的中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为S的范围为10mm~25mm,具体可以为12mm、15mm、16.9mm、19mm、23.9mm。在一个具体的例子中,太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L为4.3mm,中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40与相邻的中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为S为12mm,距离S大于两倍太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。因此,相邻的与中部第一连接结构31相连的引出线之间的间距较大,避免短路风险;而且相邻的引出线之间的间距较大,即相邻的引出线之间无接触,无需使用隔离材料绝缘,不但简化了工艺,提高了加工效率,而且减少了原材料的使用,降低了制造成本。
在一些实施例中,参考图9,光伏组件还包括:盖板51以及封装层52。封装层52可以为EVA或POE等有机封装胶膜,封装层52覆盖在电池串的表面以密封;盖板51可以为玻璃盖板或塑料盖板等,盖板51覆盖在封装层背离电池串的表面。盖板51上设置有陷光结构以增加入射光的利用率。光伏组件具有较高的电流收集能力和较低的载流子复合率,可实现较高的光电转换效率。
本申请实施例提供一种光伏组件,通过改变电池串20的组成结构以及电池串组中电池串的排版方式,保证中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40与相邻的中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向的距离为S,距离S大于太阳能电池第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。因此,相邻的与中部第一连接结构31相连的引出线之间的间距较大,避免短路风险;而且相邻的引出线之间的间距较大,即相邻的引出线之间无接触,无需使用隔离材料绝缘,不但简化了工艺,提高了加工效率,而且减少了原材料的使用,降低了制造成本。
根据本申请一些实施例,本申请实施例另一方面提供一种光伏组件的制备方法,可用于形成上述实施例所包括的光伏组件。
图10为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成初始电池的结构示意图。参考图10,提供初始电池220,初始电池220为背接触太阳能电池且初始电池220具有偶数根栅线210,栅线210为初始电池220的主栅线,或者为初始电池220的电极,栅线210可以根据导电类型的不同分为第一导电类型的第一栅线201以及第二导电类型的第二栅线202,第一栅线201以及第二栅线202在第一方向X上间隔排布,且沿第一方向X第一栅线201与相邻的第二栅线202之间的间距为L。栅线210的数量可以为任意值,一般是8~30根,只需保证第一栅线201与第二栅线202的数量相等即可,优选地,栅线210的数量为14~22根,具体可以是8根、10根、12根、14根、16根、18根、20根。栅线210的宽度为40um~80um,优选地,栅线210的宽度为50um-60um,具体可以为50um、53um、56um或者60um。在另一些实施例中,第一栅线201与第二栅线202的数量不相等,例如第一栅线201的数量为4根,第二栅线202的数量为3根。具体地,以初始电池220具有8根栅线210为例,第一导电类型为正极极性,第二导电类型为负极极性。
图11为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成太阳能电池的结构示意图。参考图11,对初始电池220进行切片形成太阳能电池,太阳能电池包括第一电池片221以及第二电池片222,初始电池220切片形成第一电池片221和第二电池片222,且沿初始电池的切割线A1-A2(参考图10)对称。第一电池片221具有4根第一栅线201和4根第二栅线202,第一栅线201与第二栅线202间隔排布,同理,第二电池片222具有4根第一栅线201和4根第二栅线202,第一栅线201与第二栅线202间隔排布。
在另一些实施例中,太阳能电池包括第一电池片、第二电池片以及第三电池片,即太阳能电池为三分片电池。在又一些实施例中,太阳能电池为四分片电池或8分片电池。
图12为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成第三电池串的结构示意图;图13为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成第四电池串的结构示意图;图15为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成第五电池串的结构示意图;图16为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成第六电池串的结构示意图。
参考图12、图13以及图15、图16,形成电池串,电池串包括第三电池串23、第四电池串24、第五电池串25以及第六电池串26,第三电池串23或第五电池串25由第一电池片221与旋转180度的第二电池片222沿第二方向Y间隔排布组成,第四电池串24或第六电池串26由旋转180度的第二电池片222与第一电池片221沿第二方向Y间隔排布组成。
在一些实施例中,形成第三电池串23以及第五电池串25的具体形成步骤包括:
S1、通过焊接、粘合等方式实现第二连接结构40与第一电池片221的第一栅线201的电连接,第二连接结构40在沿栅线210延伸方向上延伸并超出第一电池片221一侧边缘。
S2、第二电池片222旋转180°,保证沿栅线210延伸方向上的第二电池片222的栅线210的极性与第一电池片221的栅线210相异,且在两者的延长线在同一水平线上或者重叠,即第二电池片222的第二栅线202与第一电池片221的第一栅线201正对;第二连接结构40分别连接第一电池片221上第二主栅和第二电池片222的第一栅线201。
S3、取另一片第一电池片221放置于第二电池片222之后,通过第二连接结构40电连接第二电池片222上未焊接第二连接结构40的第二栅线202以及第一电池片221上第一栅线201。
重复S2以及S3,直至完成每一电池串最后一片电池片的焊接,第二连接结构40与电池串最后一片电池的栅线210焊接,第二连接结构40在沿栅线210延伸方向上延伸并超出第一电池片221一侧边缘。
参考图12,当电池串的太阳能电池的数量为偶数时,电池串最后一片电池片为第二电池片222,位于电池串两端的第二连接结构40的正对,或者与电池串第一电池片221连接的第二连接结构40在电池串最后一片电池片连接的第二连接结构40的延长线上。形成的电池串为第三电池串23。
参考图15,当电池串的太阳能电池的数量为奇数时,电池串最后一片电池片为第一电池片221;沿第一方向X上,位于电池串两端的第二连接结构40之间的间距为第一栅线201与第二栅线202之间的间距L,即与电池串第一片电池片连接的第二连接结构40与电池串最后一片电池片连接的第二连接结构40的延长线的间距为第一栅线201与第二栅线202之间的间距L(参考图11)。形成的电池串为第五电池串25。
在一些实施例中,形成第四电池串24以及第六电池串26的具体形成步骤包括:
S1、第二电池片222旋转180°,通过焊接、粘合等方式实现第二连接结构40与第二电池片222的第一栅线201的电连接,第二连接结构40在沿栅线210延伸方向上延伸并超出第二电池片222一侧边缘。
S2、第一电池片221放置在第二电池片222远离第二连接结构40的一侧,保证沿栅线210延伸方向上的第二电池片222的栅线210的极性与第一电池片221的栅线210相异,且在两者的延长线在同一水平线上或者重叠,即第二电池片222的第二栅线202与第一电池片221的第一栅线201正对;第二连接结构40分别连接第一电池片221上第一主栅和第二电池片222的第二栅线202。
S3、另一片第二电池片222旋转180°,且放置于第一电池片221之后,通过第二连接结构40电连接第一电池片221上未焊接第二连接结构40的第二栅线202以及第二电池片222上第一栅线201。
重复S2以及S3,直至完成每一电池串最后一片电池片的焊接,第二连接结构40与电池串最后一片电池的栅线210焊接,第二连接结构40在沿栅线210延伸方向上延伸并超出第一电池片221一侧边缘。
参考图13,当电池串的太阳能电池的数量为偶数时,电池串最后一片电池片为第一电池片221,位于电池串两端的第二连接结构40的正对,或者与电池串第一片电池片连接的第二连接结构40在电池串最后一片电池片连接的第二连接结构40的延长线上。形成的电池串为第四电池串24。
参考图16,当电池串的太阳能电池的数量为奇数时,电池串最后一片电池片为第二电池片;沿第一方向X上,位于电池串两端的第二连接结构40之间的间距为第一栅线201与第二栅线202之间的间距L,即与电池串第一片电池片连接的第二连接结构40与电池串最后一片电池片连接的第二连接结构40的延长线的间距为第一栅线201与第二栅线202之间的间距L(参考图11)。形成的电池串为第六电池串26。
可以理解的是,第一电池片221与第二电池片222沿初始电池220的切割线A1-A2(参考图10)对称,图中所示的第一电池片221和第二电池片222仅为示例说明,位于上侧的电池片可以为第一电池片221或第二电池片222。
图14为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成电池串组的一种结构示意图;图17为本申请一实施例提供的光伏组件的制备方法中形成电池串组的另一种结构示意图。
参考图14以及图17,形成电池串组,多个电池串以第一电连接方式连接组成电池串组,且电池串20沿第一方向X间隔排布;电池串组包括第一电池串21与相邻的第二电池串22,且第一电池串21上的太阳能电池200的边缘栅线210与第二电池串22上的太阳能电池200的边缘栅线210相邻且导电类型相反。电池串组包括第一电池串组11以及第二电池串组12,沿第二方向Y上,第一电池串组11和第二电池串组12以第二电连接方式连接。具体地,第一电连接方式为串联连接,第二电连接方式为并联连接。
在一些实施例中,参考图14,电池串的太阳能电池200的数量为偶数,形成第一电池串组11和第二电池串组12的形成步骤包括:沿第一方向X,多个第三电池串与旋转180度的第三电池串间隔排布组成第一电池串组11,多个旋转180度的第四电池串与第四电池串间隔排布组成第二电池串组12。在另一些实施例中,参考图17,形成电池串组,沿第一方向X,多个第五电池串与旋转180度的第六电池串间隔排布组成电池串组。
继续参考图14以及图17,形成电池组件,多个电池串组组成电池模组。
在一些实施例中,光伏组件的制备方法还包括:形成第一连接结构以及第二连接结构40,第一连接结构沿第一方向X延伸,第一连接结构与电池串连接,第二连接结构40与栅线210连接;第一连接结构包括至少一条中部第一连接结构31,中部第一连接结构31分别连接第一电池串组11的电池串以及第二电池串组12的电池串,电池串端部的太阳能电池200的第二连接结构40与中部第一连接结构31连接,中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40与相邻的中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为S,距离S大于太阳能电池第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。因此,相邻的与中部第一连接结构31相连的引出线之间的间距较大,避免短路风险;而且相邻的引出线之间的间距较大,即相邻的引出线之间无接触,无需使用隔离材料绝缘,不但简化了工艺,提高了加工效率,而且减少了原材料的使用,降低了制造成本。在另一些实施例中,中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40与相邻的中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为S,距离S大于两倍太阳能电池第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。
在一些实施例中,第一连接结构还包括端部第一连接结构32,端部第一连接构32为端部汇流条,端部第一连接结构32连接电池串远离中部第一连接结构31的另一端,端部第一连接结构32分别设置在电池模组的首尾两端。
在一些实施例中,参考图17,电池串的太阳能电池200的数量为奇数,沿第一方向X上,端部第一连接结构32端部所连接的第二连接结构40与相邻的端部第一连接结构32端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为M,距离M大于2倍太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。在另一些实施例中,参考图12,电池串的太阳能电池200的数量为偶数,沿第一方向X上,端部第一连接结构32端部所连接的第二连接结构40与相邻的端部第一连接结构32端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为N,距离N小于2倍太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。
在一些实施例中,形成第二连接结构40的步骤包括:第二连接结构40分别连接第一电池片221中具有第一导电类型的第一栅线201与第二电池片222中正对且具有第二导电类型的第二栅线202;或者,第二连接结构40分别连接第一电池片221中具有第二导电类型的第二栅线202与第二电池片222中正对且具有第一导电类型的第一栅线201。
在一些实施例中,形成电池模组之后,还包括形成引出线以及接线盒,引出线与中部第一连接结构31连接,相邻的引出线分别与电池串的正极输出端或负极输出端以及相邻的电池串20的正极输出端或负极输出端另一者连接;接线盒内具有二极管,二极管的两端通过引出线与电池串反向并联连接,避免超过电池反向偏压极限,进而损坏光伏组件。
在一些实施例中,太阳能电池第一栅线201和第二栅线202之间的间距L的范围为3.5mm~20mm,优选地,太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L的范围为4mm~10mm,具体可以为4.3mm、5.6mm、6.3mm、8.2mm、9.9mm。中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40与相邻的中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为S的范围为8mm~50mm。优选地,中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40与相邻的中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为S的范围为10mm~25mm,具体可以为12mm、15mm、16.9mm、19mm、23.9mm。在一个具体的例子中,太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L为4.3mm,中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40与相邻的中部第一连接结构31端部所连接的第二连接结构40相邻且沿第一方向X的距离为S为12mm,距离S大于两倍太阳能电池200第一栅线201和第二栅线202之间的间距L。因此,相邻的与中部第一连接结构31相连的引出线之间的间距较大,避免短路风险;而且相邻的引出线之间的间距较大,即相邻的引出线之间无接触,无需使用隔离材料绝缘,不但简化了工艺,提高了加工效率,而且减少了原材料的使用,降低了制造成本。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本申请的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员,在不脱离本申请的精神和范围内,均可作各自更动与修改,因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种光伏组件,其特征在于,包括:
电池模组,所述电池模组包括多个电池串组,所述电池串组包括沿第一方向间隔排布的电池串,所述电池串组由多个所述电池串以第一电连接方式连接组成,所述电池串由多个太阳能电池以第一电连接方式连接组成,所述太阳能电池具有第一导电类型的第一栅线以及第二导电类型的第二栅线,且沿第一方向所述第一栅线与相邻的第二栅线之间的间距为L;
所述电池串组包括第一电池串组以及第二电池串组,沿第二方向上,所述第一电池串组和第二电池串组以第二电连接方式连接;
第一连接结构以及第二连接结构,所述第一连接结构沿第一方向延伸,所述第一连接结构与所述电池串连接,所述第二连接结构与所述栅线连接,且位于所述电池串端部的所述第二连接结构与所述第一连接结构连接;所述第一连接结构包括至少一条中部第一连接结构,所述中部第一连接结构分别连接所述第一电池串组的电池串以及第二电池串组的电池串,所述中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的所述中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿所述第一方向的距离为S,距离S大于所述太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L。
2.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,沿所述第二方向,所述第一电池串组临近所述中部第一连接结构的太阳能电池的第一栅线在所述第二电池串组临近所述中部第一连接结构的太阳能电池的第一栅线的延长线上,且所述第一电池串组临近所述中部第一连接结构的太阳能电池的第二栅线在所述第二电池串组临近所述中部第一连接结构的太阳能电池的第二栅线的延长线上。
3.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述第一连接结构还包括端部第一连接结构,所述端部第一连接结构连接所述电池串远离所述中部第一连接结构的另一端;所述电池串的所述太阳能电池的数量为奇数,沿所述第一方向上,所述端部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的所述端部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿所述第一方向的距离为M,距离M大于2倍所述太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L。
4.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述第一连接结构还包括端部第一连接结构,所述端部第一连接结构连接所述电池串远离所述中部第一连接结构的另一端;所述电池串的所述太阳能电池的数量为偶数,沿所述第一方向上,所述端部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的所述端部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿所述第一方向的距离为N,距离N小于2倍所述太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L。
5.根据权利要求1、3或4任一项所述的光伏组件,其特征在于,所述太阳能电池为切片电池;所述太阳能电池具有偶数根栅线。
6.根据权利要求1、3或4任一项所述的光伏组件,其特征在于,所述太阳能电池为背接触太阳能电池。
7.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的所述中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿所述第一方向的距离S大于两倍所述太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L。
8.根据权利要求1、3、4或7任一项所述的光伏组件,其特征在于,所述太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L的范围为3.5mm~20mm;和/或,所述中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的所述中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿所述第一方向的距离为S的范围为8mm~50mm。
9.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述电池串组包括第一电池串与相邻的第二电池串,且所述第一电池串上的太阳能电池的边缘栅线与所述第二电池串上的太阳能电池的边缘栅线相邻且导电类型相反。
10.一种光伏组件的制备方法,其特征在于,包括:
提供初始电池;
形成电池模组,多个太阳能电池通过第二连接结构以第一电连接方式连接形成电池串,多个所述电池串以第一电连接方式连接组成电池串组,且所述电池串沿第一方向间隔排布,多个所述电池串组组成所述电池模组,所述太阳能电池具有第一导电类型的第一栅线以及第二导电类型的第二栅线,且沿第一方向所述第一栅线与相邻的第二栅线之间的间距为L;
所述电池串组包括第一电池串组以及第二电池串组,沿第二方向上,所述第一电池串组和第二电池串组以第二电连接方式连接;
形成第一连接结构以及第二连接结构,所述第一连接结构沿第一方向延伸,所述第一连接结构与所述电池串连接,所述第二连接结构与栅线连接;
所述第一连接结构包括至少一条中部第一连接结构,所述中部第一连接结构分别连接所述第一电池串组的电池串以及第二电池串组的电池串,所述电池串端部的太阳能电池的所述第二连接结构与所述中部第一连接结构连接,所述中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构与相邻的所述中部第一连接结构端部所连接的第二连接结构相邻且沿所述第一方向的距离为S,距离S大于所述太阳能电池第一栅线和第二栅线之间的间距L。
11.根据权利要求10所述的光伏组件的制备方法,其特征在于,所述电池串的太阳能电池的数量为偶数,形成所述第一电池串组和第二电池串组的形成步骤包括:形成第三电池串和第四电池串;形成第一电池串组以及第二电池串组,沿所述第一方向,多个所述第三电池串与旋转180度的所述第三电池串间隔排布组成所述第一电池串组,多个旋转180度的所述第四电池串与所述第四电池串间隔排布组成所述第二电池串组。
12.根据权利要求10所述的光伏组件的制备方法,其特征在于,所述电池串的太阳能电池的数量为奇数,形成所述电池串组的形成步骤包括:形成第五电池串和第六电池串;形成所述电池串组,沿所述第一方向,多个所述第五电池串与旋转180度的第六电池串间隔排布组成所述电池串组。
13.根据权利要求11或12所述的光伏组件的制备方法,其特征在于,所述太阳能电池包括第一电池片以及第二电池片,所述初始电池切片形成所述第一电池片和第二电池片,且沿所述初始电池的切割线对称;第三电池串或第五电池串由所述第一电池片与旋转180度的所述第二电池片沿所述第二方向间隔排布组成,第四电池串或第六电池串由旋转180度的所述第二电池片与所述第一电池片沿所述第二方向间隔排布组成。
14.根据权利要求13所述的光伏组件的制备方法,其特征在于,还包括:形成第二连接结构的步骤包括:所述第二连接结构分别连接所述第一电池片中具有第一导电类型的第一栅线与第二电池片中正对且具有第二导电类型的第二栅线;或者,所述第二连接结构分别连接所述第一电池片中具有第二导电类型的第二栅线与第二电池片中正对且具有第一导电类型的第一栅线。
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