CN115295651A - 无主栅ibc电池组件单元及制作方法、电池组件、电池组串 - Google Patents

无主栅ibc电池组件单元及制作方法、电池组件、电池组串 Download PDF

Info

Publication number
CN115295651A
CN115295651A CN202210818902.0A CN202210818902A CN115295651A CN 115295651 A CN115295651 A CN 115295651A CN 202210818902 A CN202210818902 A CN 202210818902A CN 115295651 A CN115295651 A CN 115295651A
Authority
CN
China
Prior art keywords
low
temperature welding
welding wire
battery
battery piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210818902.0A
Other languages
English (en)
Inventor
雷楠
左燕
郭永刚
孙蛟
周西勇
杨紫琪
王锐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qinghai Huanghe Hydropower Development Co Ltd
Huanghe Hydropower Development Co Ltd
Xian Solar Power Branch of Qinghai Huanghe Hydropower Development Co Ltd
Xining Solar Power branch of Qinghai Huanghe Hydropower Development Co Ltd
Original Assignee
Qinghai Huanghe Hydropower Development Co Ltd
Huanghe Hydropower Development Co Ltd
Xian Solar Power Branch of Qinghai Huanghe Hydropower Development Co Ltd
Xining Solar Power branch of Qinghai Huanghe Hydropower Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qinghai Huanghe Hydropower Development Co Ltd, Huanghe Hydropower Development Co Ltd, Xian Solar Power Branch of Qinghai Huanghe Hydropower Development Co Ltd, Xining Solar Power branch of Qinghai Huanghe Hydropower Development Co Ltd filed Critical Qinghai Huanghe Hydropower Development Co Ltd
Priority to CN202210818902.0A priority Critical patent/CN115295651A/zh
Publication of CN115295651A publication Critical patent/CN115295651A/zh
Priority to PCT/CN2023/101117 priority patent/WO2024012161A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022408Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0508Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module the interconnection means having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic System
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

提供了一种无主栅IBC电池组件单元,其包括:第一电池片和第二电池片,电池片的背面设有互相平行且交替设置的正极细栅线和负极细栅线;导电带,包括在互相平行且交替设置的第一低温焊丝和第二低温焊丝,以及承载膜;第一电池片和第二电池片通过层压的方式与导电带进行焊接,其中,第一低温焊丝和第二低温焊丝分别与正负极细栅线垂直焊接。所述无主栅IBC电池组件单元及其制作方法,通过利用低温焊丝代替电池片的主栅线,可以降低银浆的消耗量,从而有利于降低生产制造成本,还有利于提高电池组件的性能,此外,通过低温层压焊接的方式将IBC电池片与导电带进行焊接固定,能够缓解电池片之间的焊接互联存在的焊接温度过高和焊接应力不均的问题。

Description

无主栅IBC电池组件单元及制作方法、电池组件、电池组串
技术领域
本发明属于太阳能电池组件技术领域,具体涉及一种无主栅IBC电池组件单元及其制作方法、电池组件、电池组串。
背景技术
能源危机下光伏产业发展迅速,进一步推广光伏应用的关键是降低太阳能电池组件生产成本,提升太阳能电池组件效率。
与常规的晶硅太阳能电池不同,IBC(Interdigitated back contact,交叉背接触)太阳能电池的正极和负极均设计于电池背光面,正面无栅线遮挡,从而可以避免常规电池的正面栅线电极的遮挡造成的光学损失,提升了电池的短路电流及转化效率。
传统IBC太阳能电池的电极主要由主栅线和副栅线构成,其中,副栅线用于收集电流,主栅线用于汇集副栅线收集的电流并通过与焊带焊接将电流导出。目前主栅线电极与副栅线电极一般采用丝网印刷导电银浆料制成,需要消耗大量的银浆,导致IBC太阳能电池的成本较高。在形成低成本、高转化效率的电池这一目标的催促下,无主栅线电池片技术应运而生。无主栅线电池片,一般指的是在常规电池片的基础上,去掉电池片的主栅线且保留细栅线;这种电池片因为不再需要设置主栅线,从而可以降低银浆的使用量,降低电池的制作成本,故将所述无主栅线电池片技术应用到IBC电池上形成无主栅IBC电池,成为有效降低IBC电池的制作成本的可行选项。
对于正极和负极均处于电池背面的IBC电池片,其PN结和金属接触区域均处于电池的背面,对IBC电池片进行焊接互连以形成IBC电池组件时,均需要在电池的背面进行,这样易导致电池的正面和背面受力不均。并且,利用传统的红外焊接技术进行IBC电池片之间的焊接互连时,由于焊接过程中的温度较高,焊接后的电池容易发生电池片翘曲,影响电池组件良率,也不利于电池的薄片化发展。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明提供了一种无主栅IBC组件单元组件及其制作方法、电池组件、电池组串。
根据本发明实施例的一方面提供的无主栅IBC电池组件单元,所述无主栅IBC电池组件单元包括:
第一电池片和第二电池片,所述第一电池片和所述第二电池片的背面均设有正极细栅线和负极细栅线,所述正极细栅线和所述负极细栅线在第一方向上互相平行且交替设置;
导电带,所述导电带包括第一低温焊丝、第二低温焊丝和承载膜,所述第一低温焊丝和所述第二低温焊丝形成于所述承载膜上,所述第一低温焊丝和所述第二低温焊丝在第二方向上互相平行且交替设置;所述第一方向与所述第二方向相垂直;
所述第一电池片和所述第二电池片通过层压的方式与所述导电带进行焊接;其中,所述第一低温焊丝的一端与所述第一电池片的正极细栅线垂直焊接,所述第一低温焊丝的另一端与所述第二电池片的负极细栅线垂直焊接;所述第二低温焊丝的一端与所述第一电池片的负极细栅线垂直焊接,所述第二低温焊丝的另一端与所述第二电池片的正极细栅线垂直焊接。
在上述实施例的一方面提供的无主栅IBC电池组件单元的一个示例中,所述无主栅IBC电池组件单元还包括第一封装胶膜,所述第一封装胶膜包括强化层以及层叠于所述强化层上的胶膜层,且所述第一封装胶膜覆盖所述导电带的背向所述第一电池片和所述第二电池片的表面。
在上述实施例的一方面提供的无主栅IBC电池组件单元的一个示例中,所述导电带上还设置有第一裁断点和第二裁断点;所述第一裁断点与所述第一低温焊丝在所述第一方向上间隔分布,所述第二裁断点与所述第二低温焊丝在所述第一方向上间隔分布。
在上述实施例的一方面提供的无主栅IBC电池组件单元的一个示例中,所述第一裁断点和所述第二裁断点在所述第二方向上呈交替错位的方式排布。
在上述实施例的一方面提供的无主栅IBC电池组件单元的一个示例中,所述第一电池片和所述第二电池片的正负极细栅线上均设有接触区和绝缘区;其中,所述接触区和所述绝缘区在所述第一方向上呈直线排布且间隔分布,且所述接触区和所述绝缘区在所述第二方向上交替分布;所述接触区设有锡膏焊点,所述绝缘区设有绝缘胶。
在上述实施例的一方面提供的无主栅IBC电池组件单元的一个示例中,所述第一低温焊丝的一端与所述第一电池片的正极细栅线的接触区垂直焊接,所述第一低温焊丝的另一端与所述第二电池片的负极细栅线的接触区垂直焊接;所述第二低温焊丝的一端与所述第一电池片的负极细栅线的接触区垂直焊接,所述第二低温焊丝的另一端与所述第二电池片的正极细栅线的接触区垂直焊接。
根据本发明实施例的另一方面提供的无主栅IBC电池组件,所述无主栅IBC电池组件包括权利要求1~6任一所述的多个无主栅IBC电池组件单元,所述无主栅IBC电池组件单元之间串联连接;其中,所述第一电池片和所述第二电池片在所述第一方向上交替排布。
根据本发明实施例的又一方面提供的无主栅IBC电池组串,所述无主栅IBC电池组串包括权利要求1~6任一所述的多个无主栅IBC电池组件单元和汇流带,所述无主栅IBC电池组件单元通过所述汇流带进行并联连接。
根据本发明实施例的再一方面提供的无主栅IBC电池组件单元的制作方法,所述制作方法包括:在承载膜上形成互相平行且交替设置的第一低温焊丝和第二低温焊丝,以形成导电带;将第一电池片和第二电池片排布于所述导电带上,并进行热压以使所述第一电池片和所述第二电池片与所述导电带进行粘结固定;利用层压设备对所述第一电池片和所述第二电池片进行层压,以使所述第一电池片和所述第二电池片与所述导电带进行焊接;其中,所述第一电池片和所述第二电池片的背面均设有在第一方向上互相平行且交替设置正极细栅线和负极细栅线;所述第一低温焊丝的一端与第一电池片的正极细栅线垂直焊接,所述第一低温焊丝的另一端与第二电池片的负极细栅线垂直焊接;所述第二低温焊丝的一端与第一电池片的负极细栅线垂直焊接,所述第二低温焊丝的另一端与第二电池片的正极细栅线垂直焊接。
在上述实施例的又一方面提供的无主栅IBC电池组件单元件的制作方法的一个示例中,所述在承载膜上形成互相平行且交替设置的第一低温焊丝和第二低温焊丝,以形成导电带的方法包括:将多条低温焊丝通过定位轮等间距平行定位并依次交替置于所述承载膜上,并通过热压机构将所述低温焊丝与所述承载膜进行热压合,以使所述低温焊丝和所述承载膜复合为一体;对所述低温焊丝进行裁断,分别形成第一裁断点和第二裁断点,从而形成所述第一低温焊丝和所述第二低温焊丝,获得所述导电带;
其中,所述第一裁断点和所述第一低温焊丝在第一方向上间隔分布,所述第二裁断点和所述第二低温焊丝在第一方向上进行间隔分布,且所述第一裁断点和所述第二裁断点在第二方向上呈交替错位的方式排布;所述第一方向与所述第二方向相垂直。
有益效果:本发明提供的无主栅IBC电池组件单元及其制作方法,通过利用导电带上的低温焊丝代替IBC电池片背面的主栅线,以实现IBC电池片之间的互联焊接以及电流汇集,从而可以去除常规IBC电池片中的主栅线,降低银浆的使用量,进而有利于降低IBC太阳能电池组件的生产制造成本。并且,通过在所述导电带上形成多条低温焊丝,还可以缩短电流的传输距离,降低电池片的串联电阻,进而有利于提高太阳能电池组件的效率;而且低温焊丝的数量越多,越有利于提高电池片的隐裂容忍度,从而越有利于提高太阳能电池组件的性能。此外,覆盖所述导电带的封装胶膜为由强化层和胶膜层两层结构构成的一体化胶膜,不仅可以对所述导电带起骨架支撑作用,还可以防止导电带上的低温焊丝发生偏移扭曲导致IBC电池片发生短路,并有利于使所述低温焊丝与IBC电池片的正负极细栅线之间实现良好的欧姆接触。
本发明提供的无主栅IBC电池组件的制作方法通过采用低温层压焊接的方式以将IBC电池片与所述导电带进行焊接固定,有利于缓解进行电池片之间的焊接互联的过程中由于高温和焊接应力不均导致的的电池片翘曲,从而有利于降低电池片的碎片率,提升组件良率,并且还有利于电池片的薄片化发展。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述,本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚,附图中:
图1是根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组件单元的结构示意图;
图2是根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组件单元的电池片的结构示意图;
图3是根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组件单元的导电带的结构示意图;
图4是根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组件中的无主栅IBC电池组件单元的排布安装的实施方式的示意图;
图5是根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组串中的无主栅IBC电池组件单元的排布安装的实施方式的示意图;
图6是根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组件单元的制作方法的流程图。
具体实施方式
以下,将参照附图来详细描述本发明的具体实施例。然而,可以以许多不同的形式来实施本发明,并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反,提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用,从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
如本文中使用的,术语“包括”及其变型表示开放的术语,含义是“包括但不限于”。术语“基于”、“根据”等表示“至少部分地基于”、“至少部分地根据”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义,无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明,否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。
如背景技术中所述,通过形成不需要设置主栅线的无主栅IBC电池片,成为有效降低IBC电池组件的制作成本的可行选项。此外,对于正极和负极均处于电池背面的IBC电池片,其电池片之间焊接互联形成电池组件时均需要在电池片的背面进行,易导致电池片的正面和背面受力不均,并且传统焊接技术的温度较高,容易发生电池片翘曲,影响组件良率,也不利于电池片薄片化的发展。因此,为了解决现有技术中有关IBC电池组件存在的诸多技术问题,根据本发明的实施例提供了一种无主栅IBC电池组件单元及其制作方法、电池组件、电池组串。
所述无主栅IBC电池组件单元包括:第一电池片和第二电池片;所述第一电池片和所述第二电池片的背面均设有正极细栅线和负极细栅线,所述正极细栅线和所述负极细栅线在第一方向上互相平行且交替设置;
导电带;所述导电带包括第一低温焊丝、第二低温焊丝和承载膜,所述第一低温焊丝和所述第二低温焊丝形成于所述承载膜上,所述第一低温焊丝和所述第二低温焊丝在第二方向上互相平行且交替设置;所述第一方向与所述第二方向相垂直;
所述第一电池片和所述第二电池片通过层压的方式与所述导电带进行焊接;其中,所述第一低温焊丝的一端与所述第一电池片的正极细栅线垂直焊接,所述第一低温焊丝的另一端与所述第二电池片的负极细栅线垂直焊接;所述第二低温焊丝的一端与所述第一电池片的负极细栅线垂直焊接,所述第二低温焊丝的另一端与所述第二电池片的正极细栅线垂直焊接。
所述无主栅IBC电池组件单元还包括有第一封装胶膜、第二封装胶膜、前板玻璃层和背板层。
以下将结合附图来详细描述根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组件单元及其制作方法、电池组件、电池组串。
图1是根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组件单元的结构示意图。
参照图1,根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组件单元包括:
电池片层10、导电带20、第一封装胶膜30、第二封装胶膜40、前板玻璃层50、背板层60。
具体地,所述导电带20与电池片层10的背面进行焊接(所述电池片层10中的电池片均为IBC电池片,所述电池片层10的背面为IBC电池片的背面所在的表面)。所述第一封装胶膜30覆盖所述导电带20的背向所述电池片层10的表面。所述第二封装胶膜40覆盖所述电池片层10的正面(所述电池片层10的背面与正面彼此相对)。所述前板玻璃层50设置于所述第二封装胶膜40上,所述背板层60设置于所述第一封装胶膜30上。
图2是根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组件单元的电池片的结构示意图。
在本实施例中,所述电池片层10由第一电池片11和第二电池片12排布组成。因此,图2中的电池片可以表示为第一电池片11或第二电池片12。
参照图2,电池片的背面设有均匀分布的正极细栅线13和负极细栅线14,所述正极细栅线13和所述负极细栅线14在第一方向上互相平行且交替设置,且所述正极细栅线13和所述负极细栅线14在第二方向上延伸(图2中关于正极细栅线13和负极细栅线14的标示并不是绝对的,其目的主要是将电池片的正负极细栅线进行区分)。
其中,所述第一方向为第一电池片11和第二电池片12的排布方向,所述第二方向与所述第一方向垂直。
继续参照图2,所述正极细栅线13和所述负极细栅线14上均设有接触区15和绝缘区16。
进一步地,所述接触区15和所述绝缘区16在所述第一方向上呈直线排布且间隔分布,且所述接触区15和所述绝缘区16在所述第二方向上交替分布。
更进一步地,所述接触区15设有锡膏焊点,所述绝缘区16设有绝缘胶。
其中,所述锡膏焊点的高度为20μm~45μm。
在一个示例中,沿着所述第一方向,电池片的边缘两端还可以设置有垂直于所述正极细栅线13和所述负极细栅线14的栅线17。
所述栅线17的长度≤10mm,宽度b≥0.04mm。所述栅线17有利于保证电池片的边缘两端的所述正极细栅线13和所述负极细栅线14之间的电流传输以及电池片互联的可靠性。
图3是根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组件单元的导电带的结构示意图。如图3所示,所示导电带20包括第一低温焊丝21、第二低温焊丝22、承载膜23、第一裁断点24和第二裁断点25。
具体地,所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22形成于所述承载膜上。所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22均沿着所述第一方向延伸,且所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22在所述第二方向上互相平行且交替分布。
其中,所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22的数量相等,并且,所述第一低温焊丝21或所述第二低温焊丝22的数量N>9。所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22之间的间距相等。
在本实施例中,所述导电带20上还设置有第一裁断点24和第二裁断点25。所述第一裁断点24和所述第一低温焊丝21在所述第一方向上间隔分布,所述第二裁断点25和所述第二低温焊丝22在所述第一方向上间隔分布。
进一步地,所述第一裁断点24和所述第二裁断点25在所述第二方向上呈交替错位的方式排布。
通过形成所述第一裁断点24和所述第二裁断点25,可以避免所述第一电池片11和所述第二电池片12之间造成短路。
在一个示例中,所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22均包括基材以及包裹所述基材的镀层。其中,所述基材为铜,所述镀层选自熔点为≤140℃的锡铋银合金或锡铋合金或锡铋铅合金。所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22的截面的形状相同,均为圆形或矩形中的任意一种。
其中,当所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22的截面为圆形时,截面的直径为0.15mm~0.35mm,所述镀层的厚度为10μm~50μm。
当所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22的截面为矩形时,所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22的宽度为0.2mm~1.5mm。并且,低温焊丝与所述承载膜23接触的一侧的镀层厚度m<低温焊丝与电池片接触一侧的镀层厚度n,其中,镀层厚度n为10μm~50μm。通过减小低温焊丝与所述承载膜23接触一侧的镀层厚度可以降低镀层合金的使用量,从而降低材料成本。
在一个示例中,所述承载膜23的材料为POE、TPO或EVA中的任意一种。所述承载膜23的厚度为50μm~200μm,熔点为90℃~120℃。所述承载膜23的最大流动性低于所述第一封装胶膜30和所述第二封装胶膜40。所述承载膜23与电池片的电池背面的剥离强度≥30N/cm。
在本实施例中,所述第一低温焊丝21的一端与所述第一电池片11的正极细栅线的接触区15垂直焊接,所述第一低温焊丝21的另一端与所述第二电池片12的负极细栅线的接触区15垂直焊接;所述第二低温焊丝22的一端与所述第一电池片11的负极细栅线的接触区15垂直焊接,所述第二低温焊丝22的另一端与所述第二电池片12的正极细栅线的接触区15垂直焊接。从而实现相邻的两个所述第一电池片11和所述第二电池片12上极性相反的正负极细栅线通过所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22依次进行电性连接。
通过在所述第一电池片11和所述第二电池片12的正负极细栅线上形成锡膏焊点,可以使所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22与正负极细栅线进行垂直连接并避免其直接进行接触。
此外,在所述第一电池片11和所述第二电池片12的正负极细栅线上还设置有绝缘胶。由于所述第一电池片11和所述第二电池片12的正负极细栅线沿着所述第一方向交替分布,因此通过利用所述绝缘胶,可以避免同一条低温焊丝与同一电池片的不同极性的细栅线之间均形成接触,导致电池短路。
由于所述绝缘胶可以起到绝缘的作用,从而可在所述第二方向上形成多组两两相邻且电极极性相反的正负极,其中,将每一组正负极中的正极(或负极)利用MARK点M进行标记。
所述无主栅IBC电池组件单元通过利用所述导电带20上的低温焊丝代替IBC电池片背面的主栅线,以实现电池片之间的互联焊接以及电流汇集,从而可以去除常规的IBC电池片中的主栅线,进而可以降低65%以上的银浆使用量。此外,通过在所述导电带20上形成多条低温焊丝,有利于缩短电流的传输距离,降低电池片的串联电阻,进而有利于提高太阳能电池组件的效率;并且,低温焊丝的数量越多,越有利于提高电池片的隐裂容忍度,从而提高太阳能电池组件的性能。
在本实施例中,所述第一封装胶膜30为由强化层31和胶膜层32两层结构构成的一体化胶膜。
在一个示例中,所述强化层31为玻璃纤维或碳纤维或塑料纤维增强材料中的一种或几种的混合,,所述强化层31为网状结构。所述强化层31的厚度为0.05mm~0.20mm,所述强化层31的长度和宽度需要满足完全覆盖所述导电带20。
在一个示例中,所述胶膜层32的材料为透明的EVA、POE或EVA与POE共挤形成的共挤POE中的任意一种。所述胶膜层32的克重为460g/m2~550g/m2
其中,所述强化层31提供一个骨架支撑的作用,在将所述第一封装胶膜30与所述导电带20进行层压的过程中,能够降低所述胶膜层32的流动性,防止所述胶膜层32中的胶膜融化后流入所述导电带20与电池片之间,造成低温焊丝与正负极细栅线之间的绝缘。并且,还能够同时防止在层压过程中由于所述胶膜层32的流动性较大带动低温焊丝发生偏移扭曲,从而导致低温焊丝与正负极细栅线之间发生短路。此外,所述强化层31还能够同时给所述导电带20以下压力,增强低温焊丝与正负极细栅线之间的接触,有利于使得低温焊丝与IBC电池片之间实现良好的欧姆接触。
在本实施例中,所述第二封装胶膜40的材料为透明的EVA、POE或EVA与POE共挤形成的共挤POE中的任意一种。
在本实施例中,所述背板层60为白色背板、黑色高反射背板、内黑外白高反射背板、网格背板、透明玻璃背板或网格玻璃背板中的任意一种。
根据本发明的实施例的另一方面提供了无主栅IBC电池组件,所述无主栅IBC电池组件包括上述的多个无主栅IBC电池组件单元,所述无主栅IBC电池组件单元之间串联连接。其中,所述第一电池片11和所述第二电池片12按照上述连接方式在所述第一方向上交替排布。
图4是根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组件中的无主栅IBC电池组件单元的排布安装的实施方式的示意图。其中,为了能够简化说明所述无主栅IBC电池组件中的无主栅IBC电池组件单元的排布安装方式,图4中省略了所述无主栅IBC电池组件单元中的前板玻璃50、第一封装胶膜30、第二封装胶膜40和背板层60,仅标示出所述无主栅IBC电池组件单元中的电池片层10(包括第一电池片11和第二电池片12)和导电带20。
如图4所示,所述导电带20与所述第一电池片11和所述第二电池片12的背面进行连接,且所述第一电池片11和所述第二电池片12在所述第一方向上交替排布。
在本实施例中,相邻的两个电池片之间的片间距根据实际需要可以为正间距或负间距。其中,当相邻的两个电池片之间的片间距为正间距时,间距的范围为0.3mm~1.5mm。当相邻的两个电池片之间的片间距为负间距时,间距的范围为-0.3mm~-1.0mm。
通过采取正间距或负间距的片间距的方式进行电池片的排布设计,有利于进一步提高太阳能电池组件的效率。
根据本发明的实施例的又一方面提供了无主栅IBC电池组串,所述无主栅IBC电池组串包括上述的多个无主栅IBC电池组件单元和汇流带70,所述无主栅IBC电池组件单元通过所述汇流带70进行并联连接。
图5是根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组串中的无主栅IBC电池组件单元的排布安装的实施方式的示意图。其中,为了能够简化说明所述无主栅IBC电池组串中的无主栅IBC电池组件单元的排布安装方式,图5中省略了所述无主栅IBC电池组件单元中的前板玻璃50、第一封装胶膜30、第二封装胶膜40和背板层60,仅标示出所述无主栅IBC电池组件单元中的电池片层10(包括第一电池片11和第二电池片12)、导电带20和汇流带70。
如图5所示,所述导电带20与所述第一电池片11和所述第二电池片12的背面进行连接,所述第一电池片11和所述第二电池片12按照上述连接方式在所述第一方向上交替排布。通过利用所述汇流带70实现所述无主栅IBC电池组件单元之间进行并联连接。
根据本发明的实施例的再一方面提供了无主栅IBC电池组件单元的制作方法。图6是根据本发明的实施例的无主栅IBC电池组件单元的制作方法的流程图。参照图6,所述制作方法包括步骤S610、步骤S620和步骤S630。
在步骤S610中,在承载膜23上形成互相平行且交替设置的第一低温焊丝21和第二低温焊丝22,以形成导电带20。
具体地,步骤S610包括:
首先,将多条低温焊丝通过定位轮等间距平行定位并依次交替置于所述承载膜23上,并通过热压机构将所述低温焊丝与所述承载膜23进行热压合,以使所述低温焊丝和所述承载膜23复合为一体。
然后,对所述低温焊丝进行冲孔裁断,分别形成第一裁断点24和第二裁断点25,从而形成所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22,获得所述导电带20。
其中,所述第一裁断点24和所述第一低温焊丝21在第一方向上间隔分布,所述第二裁断点25和所述第二低温焊丝22在第一方向上进行间隔分布,且所述第一裁断点24和所述第二裁断点25在第二方向上呈交替错位的方式排布;所述第一方向与所述第二方向相垂直。
在步骤S620中,将第一电池片11和第二电池片12排布于所述导电带20上,并进行热压以使所述第一电池片11和所述第二电池片12与所述导电带20进行粘结固定。
具体地,首先,将所述导电带20铺设于传送带上,由底板真空吸附固定;其次,将所述第一电池片11和所述第二电池片12排布于所述导电带20上,并使所述第一电池片11和所述第二电池片12的电池背面与所述导电带20接触;然后,对所述第一电池片11和所述第二电池片12进行热压以使所述第一电池片11和所述第二电池片12与所述导电带20进行粘结固定。
其中,所述第一电池片11和所述第二电池片12的背面设有均匀分布的正极细栅线和负极细栅线,所述正极细栅线和所述负极细栅线在所述第一方向上互相平行且交替设置。所述第一低温焊丝21和所述第二低温焊丝22与正负极细栅线垂直接触。所述第一方向为电池片的排布方向。
在一个示例中,所述热压的温度为120℃~250℃;所述热压的时间为2s~8s。
在本实施例中,在将第一电池片11和第二电池片12排布于所述导电带20上之前,所述制作方法还包括:
在所述第一电池片11和所述第二电池片12的正极细栅线和负极细栅线上均形成交替设置的接触区15和绝缘区16。
其中,所述接触区15和所述绝缘区16在所述第一方向上呈直线排布且间隔分布,所述接触区15和所述绝缘区16在所述第二方向上交替分布。
进一步地,所述接触区15上形成锡膏焊点,所述绝缘区16上涂覆绝缘胶。
在本实施例中,所述第一电池片11和所述第二电池片12的电池背面的正负极细栅线与所述导电带20的低温焊丝形成接触。其中,所述第一低温焊丝21的一端与第一电池片11的正极细栅线垂直接触,所述第一低温焊丝21的另一端与第二电池片12的负极细栅线垂直接触;所述第二低温焊丝22的一端与第一电池片11的负极细栅线垂直接触,所述第二低温焊丝22的另一端与第二电池片12的正极细栅线垂直接触。
在步骤S630中,利用层压设备对所述第一电池片11和所述第二电池片12进行层压,以使所述第一电池片11和所述第二电池片12与所述导电带20进行焊接。
具体地,所述第一电池片11和所述第二电池片12的电池背面的正负极细栅线与所述导电带20上的低温焊丝进行焊接。
在本实施例中,所述层压的温度为135℃~150℃。
通过采用低温层压焊接的方式以将所述第一电池片11和所述第二电池片12与所述导电带20进行焊接固定,有利于缓解常规的焊接方式由于温度较高且焊接应力不均导致的电池片翘曲,从而有利于降低电池片的碎片率,提升组件良率,并且还有利于电池片的薄片化发展。
在本实施例中,由于所述无主栅IBC电池组件单元还包括有第一封装胶膜30、第二封装胶膜40、前板玻璃层50和背板层60。
因此,所述利用层压设备对所述第一电池片11和所述第二电池片12进行层压,以使所述第一电池片11和所述第二电池片12与所述导电带20进行焊接的方法,具体包括:
在所述导电带20的背向所述第一电池片11和所述第二电池片12的表面上依序放置所述第一封装胶膜30和所述背板层60,且在所述第一电池片11和所述第二电池片12的电池正面上依序放置所述第二封装胶膜40和所述前板玻璃层50,利用层压设备对放置好的各个叠层进行层压,以形成一体化电池结构。
其中,在层压的过程中使所述第一电池片11和所述第二电池片12的电池背面的正负极细栅线与所述导电带20上的低温焊丝进行焊接。
综上所述,发明提供的无主栅IBC电池组件单元及其制作方法,通过利用导电带上的低温焊丝代替IBC电池片背面的主栅线,以实现IBC电池片之间的互联焊接以及电流汇集,从而可以去除常规IBC电池片中的主栅线,降低银浆的使用量,进而有利于降低IBC太阳能电池组件的生产制造成本。并且,通过在所述导电带上形成多条低温焊丝,还可以缩短电流的传输距离,降低电池片的串联电阻,进而有利于提高太阳能电池组件的效率;而且低温焊丝的数量越多,越有利于提高电池片的隐裂容忍度,从而越有利于提高太阳能电池组件的性能。此外,覆盖所述导电带的封装胶膜为由强化层和胶膜层两层结构构成的一体化胶膜,不仅可以对所述导电带起骨架支撑作用,还可以防止导电带上的低温焊丝发生偏移扭曲导致IBC电池片发生短路,并有利于使所述低温焊丝与IBC电池片的正负极细栅线之间实现良好的欧姆接触。
本发明提供的无主栅IBC电池组件的制作方法通过采用低温层压焊接的方式以将IBC电池片与所述导电带进行焊接固定,有利于缓解进行电池片之间的焊接互联的过程中由于高温和焊接应力不均导致的的电池片翘曲,从而有利于降低电池片的碎片率,提升组件良率,并且还有利于电池片的薄片化发展。
上述对本发明的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。
在整个本说明书中使用的术语“示例性”、“示例”等意味着“用作示例、实例或例示”,并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的,具体实施方式包括具体细节。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中,为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解,公知的结构和装置以框图形式示出。
以上结合附图详细描述了本发明的实施例的可选实施方式,但是,本发明的实施例并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的实施例的技术构思范围内,可以对本发明的实施例的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的实施例的保护范围。
本说明书内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本说明书内容。对于本领域普通技术人员来说,对本说明书内容进行的各种修改是显而易见的,并且,也可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下,将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此,本说明书内容并不限于本文所描述的示例和设计,而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种无主栅IBC电池组件单元,其特征在于,所述无主栅IBC电池组件单元包括:
第一电池片和第二电池片,所述第一电池片和所述第二电池片的背面均设有正极细栅线和负极细栅线,所述正极细栅线和所述负极细栅线在第一方向上互相平行且交替设置;
导电带,所述导电带包括第一低温焊丝、第二低温焊丝和承载膜,所述第一低温焊丝和所述第二低温焊丝形成于所述承载膜上,所述第一低温焊丝和所述第二低温焊丝在第二方向上互相平行且交替设置;所述第一方向与所述第二方向相垂直;
所述第一电池片和所述第二电池片通过层压的方式与所述导电带进行焊接;其中,所述第一低温焊丝的一端与所述第一电池片的正极细栅线垂直焊接,所述第一低温焊丝的另一端与所述第二电池片的负极细栅线垂直焊接;所述第二低温焊丝的一端与所述第一电池片的负极细栅线垂直焊接,所述第二低温焊丝的另一端与所述第二电池片的正极细栅线垂直焊接。
2.根据权利要求1所述的无主栅IBC电池组件单元,其特征在于,所述无主栅IBC电池组件单元还包括第一封装胶膜,所述第一封装胶膜包括强化层以及层叠于所述强化层上的胶膜层,且所述第一封装胶膜覆盖所述导电带的背向所述第一电池片和所述第二电池片的表面。
3.根据权利要求1所述的无主栅IBC电池组件单元,其特征在于,所述导电带上还设置有第一裁断点和第二裁断点;所述第一裁断点与所述第一低温焊丝在所述第一方向上间隔分布,所述第二裁断点与所述第二低温焊丝在所述第一方向上间隔分布。
4.根据权利要求3所述的无主栅IBC电池组件单元,其特征在于,所述第一裁断点和所述第二裁断点在所述第二方向上呈交替错位的方式排布。
5.根据权利要求1所述的无主栅IBC电池组件单元,其特征在于,所述第一电池片和所述第二电池片的正负极细栅线上均设有接触区和绝缘区;其中,所述接触区和所述绝缘区在所述第一方向上呈直线排布且间隔分布,且所述接触区和所述绝缘区在所述第二方向上交替分布;
所述接触区设有锡膏焊点,所述绝缘区设有绝缘胶。
6.根据权利要求1~5任一所述的无主栅IBC电池组件单元,其特征在于,所述第一低温焊丝的一端与所述第一电池片的正极细栅线的接触区垂直焊接,所述第一低温焊丝的另一端与所述第二电池片的负极细栅线的接触区垂直焊接;所述第二低温焊丝的一端与所述第一电池片的负极细栅线的接触区垂直焊接,所述第二低温焊丝的另一端与所述第二电池片的正极细栅线的接触区垂直焊接。
7.一种无主栅IBC电池组件,其特征在于,所述无主栅IBC电池组件包括权利要求1~6任一所述的多个无主栅IBC电池组件单元,所述无主栅IBC电池组件单元之间串联连接;其中,所述第一电池片和所述第二电池片在所述第一方向上交替排布。
8.一种无主栅IBC电池组串,其特征在于,所述无主栅IBC电池组串包括权利要求1~6任一所述的多个无主栅IBC电池组件单元和汇流带,所述无主栅IBC电池组件单元通过所述汇流带进行并联连接。
9.一种无主栅IBC电池组件单元的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:
在承载膜上形成互相平行且交替设置的第一低温焊丝和第二低温焊丝,以形成导电带;
将第一电池片和第二电池片排布于所述导电带上,并进行热压以使所述第一电池片和所述第二电池片与所述导电带进行粘结固定;
利用层压设备对所述第一电池片和所述第二电池片进行层压,以使所述第一电池片和所述第二电池片与所述导电带进行焊接;
其中,所述第一电池片和所述第二电池片的背面均设有在第一方向上互相平行且交替设置正极细栅线和负极细栅线;所述第一低温焊丝的一端与第一电池片的正极细栅线垂直焊接,所述第一低温焊丝的另一端与第二电池片的负极细栅线垂直焊接;所述第二低温焊丝的一端与第一电池片的负极细栅线垂直焊接,所述第二低温焊丝的另一端与第二电池片的正极细栅线垂直焊接。
10.根据权利要求9所述的无主栅IBC电池组件单元的制作方法,其特征在于,所述在承载膜上形成互相平行且交替设置的第一低温焊丝和第二低温焊丝,以形成导电带的方法包括:
将多条低温焊丝通过定位轮等间距平行定位并依次交替置于所述承载膜上,并通过热压机构将所述低温焊丝与所述承载膜进行热压合,以使所述低温焊丝和所述承载膜复合为一体;
对所述低温焊丝进行裁断,分别形成第一裁断点和第二裁断点,从而形成所述第一低温焊丝和所述第二低温焊丝,获得所述导电带;
其中,所述第一裁断点和所述第一低温焊丝在所述第一方向上间隔分布,所述第二裁断点和所述第二低温焊丝在所述第一方向上进行间隔分布,且所述第一裁断点和所述第二裁断点在第二方向上呈交替错位的方式排布;所述第一方向与所述第二方向相垂直。
CN202210818902.0A 2022-07-12 2022-07-12 无主栅ibc电池组件单元及制作方法、电池组件、电池组串 Pending CN115295651A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210818902.0A CN115295651A (zh) 2022-07-12 2022-07-12 无主栅ibc电池组件单元及制作方法、电池组件、电池组串
PCT/CN2023/101117 WO2024012161A1 (zh) 2022-07-12 2023-06-19 无主栅ibc电池组件单元及制作方法、电池组件、电池组串

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210818902.0A CN115295651A (zh) 2022-07-12 2022-07-12 无主栅ibc电池组件单元及制作方法、电池组件、电池组串

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115295651A true CN115295651A (zh) 2022-11-04

Family

ID=83822205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210818902.0A Pending CN115295651A (zh) 2022-07-12 2022-07-12 无主栅ibc电池组件单元及制作方法、电池组件、电池组串

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115295651A (zh)
WO (1) WO2024012161A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024012161A1 (zh) * 2022-07-12 2024-01-18 青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司 无主栅ibc电池组件单元及制作方法、电池组件、电池组串

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4135474B2 (ja) * 2002-11-07 2008-08-20 日産自動車株式会社 ラミネート二次電池、複数のラミネート二次電池からなる組電池モジュール、複数の組電池モジュールからなる組電池ならびにこれらいずれかの電池を搭載した電気自動車
CN202592874U (zh) * 2012-03-28 2012-12-12 深圳市斯威克科技有限公司 一种白色eva与玻璃纤维布复合太阳能电池封装胶膜
CN106653880A (zh) * 2017-01-22 2017-05-10 泰州乐叶光伏科技有限公司 Ibc电池的电极互联结构
CN109494268A (zh) * 2018-11-16 2019-03-19 泰州中来光电科技有限公司 一种光伏组件及制备方法
CN113078226A (zh) * 2021-04-09 2021-07-06 通威太阳能(成都)有限公司 一种无主栅太阳电池、电池组件及其制备方法和应用
CN113937178A (zh) * 2021-11-22 2022-01-14 陕西众森电能科技有限公司 一种无主栅背接触电池组件及制备方法
CN115295651A (zh) * 2022-07-12 2022-11-04 青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司 无主栅ibc电池组件单元及制作方法、电池组件、电池组串

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024012161A1 (zh) * 2022-07-12 2024-01-18 青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司 无主栅ibc电池组件单元及制作方法、电池组件、电池组串

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024012161A1 (zh) 2024-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090194144A1 (en) Solar cell module and method of manufacturing the same
US8497419B2 (en) Solar cell module
WO2023005913A1 (zh) 太阳能电池串及其制备方法和应用
CN115172486B (zh) Ibc太阳能电池组件及其制作方法、ibc太阳能电池组串
CN113851549A (zh) 一种太阳能电池串及其制备方法和应用
WO2022247057A1 (zh) 一种背接触太阳能电池串及制备方法、组件及系统
CN214378470U (zh) 一种叠瓦电池串及叠瓦组件
CN115579407B (zh) 电极结构、背接触太阳能电池片、电池组件和光伏系统
CN112563358A (zh) 一种双玻叠瓦光伏组件
CN114388636A (zh) 一种背接触电池串、背接触电池组件以及背接触电池系统
WO2024012161A1 (zh) 无主栅ibc电池组件单元及制作方法、电池组件、电池组串
CN111628028A (zh) 一种采用导电复合膜串联的背接触太阳电池组件
CN214898458U (zh) 一种背接触太阳能电池串、组件及系统
CN111293184B (zh) 一种太阳能电池串、电池组件及其制备方法
CN108110080A (zh) 一种太阳能电极结构及使用该电极结构的太阳能电池
CN117153951A (zh) 一种背接触光伏组件的生产方法及背接触光伏组件
CN215418199U (zh) 一种太阳能电池串以及包含太阳能电池串的光伏组件
CN116978961A (zh) 一种零主栅光伏电池及其生产工艺
CN215418200U (zh) 一种太阳能电池串以及包含太阳能电池串的光伏组件
CN216719962U (zh) 一种背接触电池串、背接触电池组件以及背接触电池系统
CN110459614A (zh) 一种背接触铜铝导电线路芯板拼接组件及其拼接方法
CN112186059B (zh) 一种光伏组件及其制备方法和应用
CN114122179B (zh) 叉指背接触电池串、叉指背接触电池组件以及系统
CN220474633U (zh) 一种无主栅ibc电池片、电池串及电池组件
CN220526926U (zh) 一种无主栅光伏电池和光伏组件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination