CN116435393A - 一种易卷折太阳能电池模组及其制造方法和制造工装 - Google Patents
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Abstract
本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种易卷折太阳能电池模组及其制造方法和制造工装，它包括多列由多个太阳能电池片组成的太阳能电池单元、对在同一太阳能电池单元的太阳能电池片之间进行串联连接的互连条、对若干个太阳能电池单元进行并联连接形成电池组件的汇流条以及分设于电池组件正背面以进行封装形成电池模组且具有柔性的第一面板和第二面板；部分或全部太阳能电池单元之间留有压薄间隙；所述电池模组在压薄间隙处形成易弯折部，所述易弯折部的厚度小于太阳能电池单元所在区域的厚度。本发明的目的在于提供一种易卷折太阳能电池模组及其制造方法和制造工装，其卷曲折叠性能好，收展灵活，占位小，方便储运和收纳，并且制造工艺简洁。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种易卷折太阳能电池模组及其制造方法和制造工装。
背景技术
太阳能电池，按形态一般可分为刚性太阳能电池和柔性太阳能电池。相比于刚性柔性电池，柔性太阳能电池通常具有重量轻、安装成本低、应用范围更广等优点。
近年来，太阳能电池生产技术不断进步，生产成本不断降低，转换效率不断提高，太阳能电池发电的应用日益广泛并成为电力供应的重要能源。其中，硅基太阳能电池发展最成熟，在应用中居主导地位，逐渐具备平价上网的条件。但硅基太阳能电池因其硅片弯曲后易碎的性质，难以制成柔性太阳能电池，一般采用刚性封装结构（如玻璃封装）对硅基太阳能电池进行封装制成刚性太阳能电池，由此也造成硅基太阳能电池因其封装后的重量、厚度、抗弯折、便携等因素制约了应用范围的拓展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易卷折太阳能电池模组及其制造方法和制造工装，其卷曲折叠性能好，收展灵活，占位小，方便储运和收纳，并且制造工艺简洁、易实施，能够基于现有设备进行层压，有效降低设备成本。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种易卷折太阳能电池模组，它包括多列由多个太阳能电池片组成的太阳能电池单元、对在同一太阳能电池单元的太阳能电池片之间和/或在不同太阳能电池单元的太阳能电池片之间进行串联和/或并联连接的互连条、对若干个太阳能电池单元进行串联和/或并联连接形成电池组件的汇流条以及分设于电池组件正背面以进行封装形成电池模组且具有柔性的第一面板和第二面板；部分或全部太阳能电池单元之间留有压薄间隙；所述电池模组在压薄间隙处形成易弯折部，所述易弯折部的厚度小于太阳能电池单元所在区域的厚度。
一种易卷折太阳能电池模组的制造方法，它包括如下步骤，
步骤A，对太阳能电池单元进行预固定；
步骤B，将电池模组的各组成部件进行顺序层叠，在排布太阳能电池单元时，部分或全部太阳能电池单元进行间隔排列形成压薄间隙；
步骤C，对各组成部件顺序层叠后的电池模组进行层压，在层压时压薄间隙处进行对应压薄。
一种易卷折太阳能电池模组的制造工装，它包括安装于层压设备上的压薄工装；所述压薄工装为布设在层压设备的上层压平面和/或下层压平面上的压薄凸条，或者，所述压薄工装为安装在层压设备的上层压平面和/或下层压平面上的层压载板，所述层压载板上布设有压薄凸条。
较之现有技术而言，本发明的优点在于：
（1）在太阳能电池单元之间预留的压薄间隙处对电池模组进行局部压薄处理，形成方便卷绕或折叠的易弯折部，便于卷折后进行储运和收纳。
（2）利用硬质保护层加强太阳能电池单元中的太阳能电池片的抗弯能力，增加太阳能电池片的外部保护，使太阳能电池片在户外等较多干扰因素的应用场景中具有较好的耐受性。
（3）对太阳能电池单元进行预固定，便于后续的串并联焊接以及层压前的层叠布设，保证各结构定位准确。
附图说明
图1是本发明大片硅基太阳能电池片一种实施例的裂片简图。
图2是本发明太阳能电池一种实施例的结构简图。
图3为本发明太阳能电池串焊成太阳能电池串一种实施例的结构示意图。
图4为本发明太阳能电池单元一种实施例的结构示意图，图中胶带省略未画出。
图5为本发明太阳能电池串并联焊接成小电池组一种实施例的结构示意图。
图6为本发明完整电池组一种实施例的结构示意图。
图7为本发明柔性太阳能电池模组一种实施例的爆炸结构示意图。
图8为本发明预固定工装一种实施例的结构示意图。
图9为本发明下层压平面一种实施例的结构示意图。
图10为本发明电池模组一种实施例的外形结构示意图。
图11为本发明电池模组一种实施例的外形结构示意图。
图12为本发明电池模组一种实施例的外形结构示意图。
图13为本发明电池模组一种实施例的外形结构示意图。
图14为本发明电池模组一种实施例的外形结构示意图。
图15为本发明电池模组一种实施例的外形结构示意图。
图16为本发明电池模组一种实施例的外形结构示意图。
图17为本发明电池模组一种实施例的外形结构示意图。
具体实施方式
一种易卷折太阳能电池模组，它包括多列由多个太阳能电池片组成的太阳能电池单元、对在同一太阳能电池单元的太阳能电池片之间和/或在不同太阳能电池单元的太阳能电池片之间进行串联和/或并联连接的互连条、对若干个太阳能电池单元进行串联和/或并联连接形成电池组件的汇流条以及分设于电池组件正背面以进行封装形成电池模组且具有柔性的第一面板和第二面板；部分或全部太阳能电池单元之间留有压薄间隙；所述电池模组在压薄间隙处形成易弯折部，所述易弯折部的厚度小于太阳能电池单元所在区域的厚度。
所述第一面板与电池组件正面之间设有第一热熔胶层，所述第二面板与电池组件背面之间设有第二热熔胶层。
每列太阳能电池单元中，在太阳能电池片的一面上设有对单个太阳能电池片或两个以上太阳能电池片进行保护的硬质保护片，在太阳能电池片的另一面上对多个太阳能电池片进行保护的硬质保护层。
所述硬质保护片与太阳能电池片之间设有第一连接层，所述硬质保护层与太阳能电池片之间设有第二连接层。
所述太阳能电池单元包括对太阳能电池单元各结构进行预固定的固定带或粘连部。
所述易弯折部的截面为哑铃状或单面下凹状或其他形状。
一种易卷折太阳能电池模组的制造方法，它包括如下步骤，
步骤A，对太阳能电池单元进行预固定；
步骤B，将电池模组的各组成部件进行顺序层叠，在排布太阳能电池单元时，部分或全部太阳能电池单元进行间隔排列形成压薄间隙；
步骤C，对各组成部件顺序层叠后的电池模组进行层压，在层压时压薄间隙处进行对应压薄。
所述步骤A的方法为，采用胶黏剂或固定带对太阳能电池单元各结构进行粘连或缠绕或封边以实现预固定；或者，采用层压技术对太阳能电池单元各结构进行初步层压以实现固定。
所述步骤A的具体方法为，在对太阳能电池单元各结构进行层叠排布时，使用胶黏剂对太阳能电池单元各结构进行粘连预固定；或者，对太阳能电池单元各结构进行层叠排布后，使用固定带进行缠绕预固定；或者，对太阳能电池单元各结构进行层叠排布后，使用胶黏剂或固定带对太阳能电池单元的侧边进行封边预固定。在一优选方案中，所述步骤A的具体工序为，a1在硬质保护片下表面和硬质保护层上表面分别涂布硅胶；a2将硬质保护片、太阳能电池片、硬质保护层进行由上到下依次层叠，硬质保护片叠放在对应太阳能电池片上；a3采用自然固化法或紫外固化法或热固化法对硅胶进行固化，以实现太阳能电池单元各结构的粘连预固定。
所述步骤C的方法为，在层压设备的上层压平面和/或下层压平面上布设与压薄间隙处相对应的压薄凸条，将电池模组各组成部件顺序层叠在下层压平面上，之后上层压平面和下层压平面合模进行层压成型，压薄凸条对压薄间隙处进行对应压薄。
所述步骤A的具体方法为，对太阳能电池单元各结构进行层叠排布后，使用层压设备，在层压温度110-160℃下，进行初步层压，层压时间为40-120s。
进行初步层压时，层压设备对太阳能电池单元施加25Pa-105Pa的层压压力。在一优选方案中，进行初步层压时需抽真空100-500s。
所述压薄间隙处的最小厚度是非压薄间隙处的厚度的30%-70%。
一种易卷折太阳能电池模组的制造工装，它包括安装于层压设备上的压薄工装；所述压薄工装为布设在层压设备的上层压平面和/或下层压平面上的压薄凸条，或者，所述压薄工装为安装在层压设备的上层压平面和/或下层压平面上的层压载板，所述层压载板上布设有压薄凸条。
一种易卷折太阳能电池模组的制造工装，它包括安装于层压设备的下层压平面上的预固定工装；所述预固定工装开设有放置定位太阳能电池单元各个结构的定位槽。
所述定位槽槽底设有位于两个硬质保护片之间的定位凸起。
所述定位槽左右侧设有间隔布设的两个以上的取件孔。
所述定位槽的两端开设有焊条让位槽。
下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明：
如图1至10所示为本发明提供的一种易卷折太阳能电池模组及其制造方法和制造工装的实施例示意图。
大片硅基太阳能电池片1（如图1所示）切割成8片或16片太阳能电池2，由2-12个太阳能电池2使用光伏焊带3（即互连条）串联焊接组成一串太阳能电池串4（如图3所示）。如图2所示，太阳能电池2的长度L在78-160mm之间，宽度W在20-160mm之间。
焊接成太阳能电池串4后，在每一个太阳能电池2正面分别贴合硬质保护片9，太阳能电池2与硬质保护片9之间布有第一连接层8（POE），在太阳能电池2背面依次层叠第二连接层10（POE）和硬质保护层11，硬质保护层11的长度与太阳能电池串4的长度相符，之后将由上到下依次叠设的缠绕胶带进行预固定，形成太阳能电池单元（如图4所示）。在另一实施方案中，在层压设备的下层压平面上安装预固定工装17；如图8所示，预固定工装17开设有放置定位太阳能电池单元各个结构的定位槽17-1；定位槽17-1槽底设有位于两个硬质保护片之间的定位凸起17-2；定位槽17-1左右侧设有间隔布设的两个以上的取件孔17-3；定位槽17-1的两端开设有焊条让位槽17-4；将硬质保护片9、第一连接层8、太阳能电池串4、第二连接层10和硬质保护层11依次叠放在预固定工装17内，之后上层压平面和下层压平面合模进行初步层压以预固定。进行初步层压时，层压温度120℃，抽空时间350s，层压压力90Pa，层压时间60s；或者，层压温度142℃，不抽真空不关盖，层压时间45s，压力65Pa。
使用镀铜编织带5（即汇流条），2-12个太阳能电池单元并联焊接成小电池组6（如图5所示），再由若干个小电池组6串联焊接成完整电池组7（如图6所示）。使用镀铜编织带5串并联太阳能电池单元时，相邻两串太阳能电池单元之间留有压薄间隙。
在层压设备的下层压平面上布设与压薄间隙处相对应的压薄凸条16（如图9所示），将第二面板15（PVDF，即柔性背板）、第二热熔胶层14（EVA）、完整电池组7、第一热熔胶层13（EVA）、第一面板12（PVDF，即柔性面板）顺序层叠（如图7所示）铺设在下层压平面上，完整电池组7中的每个太阳能电池单元放置于相邻两压薄凸条16之间，之后上层压平面和下层压平面合模进行层压成型，压薄凸条16对压薄间隙处进行对应压薄，太阳能电池模组的外形如图10所示。在一些具体实施方案中，通过改变压薄凸条16的外形，所述易弯折部的截面形状可以如图11至17所示为不同形状（如圆弧线、梯形、多边形、方形、三角形、倒圆角方形等），也可以在上、下层压平面上同时布设与压薄间隙处相对应的压薄凸条16形成双面下凹的哑铃状。
Claims (16)
1.一种易卷折太阳能电池模组，其特征在于：它包括多列由多个太阳能电池片组成的太阳能电池单元、对在同一太阳能电池单元的太阳能电池片之间和/或在不同太阳能电池单元的太阳能电池片之间进行串联和/或并联连接的互连条、对若干个太阳能电池单元进行串联和/或并联连接形成电池组件的汇流条以及分设于电池组件正背面以进行封装形成电池模组且具有柔性的第一面板和第二面板；部分或全部太阳能电池单元之间留有压薄间隙；所述电池模组在压薄间隙处形成易弯折部，所述易弯折部的厚度小于太阳能电池单元所在区域的厚度；所述易弯折部的截面为哑铃状或单面下凹状或其他形状。
2.根据权利要求1所述的易卷折太阳能电池模组，其特征在于：所述第一面板与电池组件正面之间设有第一热熔胶层，所述第二面板与电池组件背面之间设有第二热熔胶层。
3.根据权利要求1所述的易卷折太阳能电池模组，其特征在于：每列太阳能电池单元中，在太阳能电池片的一面上设有对单个太阳能电池片或两个以上太阳能电池片进行保护的硬质保护片，在太阳能电池片的另一面上对多个太阳能电池片进行保护的硬质保护层。
4.根据权利要求3所述的易卷折太阳能电池模组，其特征在于：所述硬质保护片与太阳能电池片之间设有第一连接层，所述硬质保护层与太阳能电池片之间设有第二连接层。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的易卷折太阳能电池模组，其特征在于：所述太阳能电池单元包括对太阳能电池单元各结构进行预固定的固定带或粘连部。
6.一种易卷折太阳能电池模组的制造方法，其特征在于：所述易卷折太阳能电池模组为权利要求1-5任意一项所述结构；所述易卷折太阳能电池模组的制造方法包括如下步骤，
步骤A，对太阳能电池单元进行预固定；
步骤B，将电池模组的各组成部件进行顺序层叠，在排布太阳能电池单元时，部分或全部太阳能电池单元进行间隔排列形成压薄间隙；
步骤C，对各组成部件顺序层叠后的电池模组进行层压，在层压时压薄间隙处进行对应压薄。
7.根据权利要求6所述的易卷折太阳能电池模组的制造方法，其特征在于：所述步骤A的方法为，采用胶黏剂或固定带对太阳能电池单元各结构进行粘连或缠绕或封边以实现预固定；或者，采用层压技术对太阳能电池单元各结构进行初步层压以实现固定。
8.根据权利要求7所述的易卷折太阳能电池模组的制造方法，其特征在于：所述步骤A的具体方法为，在对太阳能电池单元各结构进行层叠排布时，使用胶黏剂对太阳能电池单元各结构进行粘连预固定；或者，对太阳能电池单元各结构进行层叠排布后，使用固定带进行缠绕预固定；或者，对太阳能电池单元各结构进行层叠排布后，使用胶黏剂或固定带对太阳能电池单元的侧边进行封边预固定。
9.根据权利要求7所述的易卷折太阳能电池模组的制造方法，其特征在于：所述步骤A的具体方法为，对太阳能电池单元各结构进行层叠排布后，使用层压设备，在层压温度110-160℃下，进行初步层压，层压时间为40-120s。
10.根据权利要求9所述的易卷折太阳能电池模组的制造方法，其特征在于：进行初步层压时，层压设备对太阳能电池单元施加25Pa-105Pa的层压压力。
11.根据权利要求6所述的易卷折太阳能电池模组的制造方法，其特征在于：所述压薄间隙处的最小厚度是非压薄间隙处的厚度的30%-70%。
12.根据权利要求6-11任意一项所述的易卷折太阳能电池模组的制造方法，其特征在于：所述步骤C的方法为，在层压设备的上层压平面和/或下层压平面上布设与压薄间隙处相对应的压薄凸条，将电池模组各组成部件顺序层叠在下层压平面上，之后上层压平面和下层压平面合模进行层压成型，压薄凸条对压薄间隙处进行对应压薄。
13.一种易卷折太阳能电池模组压薄用制造工装，其特征在于：所述易卷折太阳能电池模组为权利要求1-12任意一项所述结构；所述易卷折太阳能电池模组压薄用制造工装包括安装于层压设备上的压薄工装；所述压薄工装为布设在层压设备的上层压平面和/或下层压平面上的压薄凸条，或者，所述压薄工装为安装在层压设备的上层压平面和/或下层压平面上的层压载板，所述层压载板上布设有压薄凸条。
14.一种易卷折太阳能电池模组预固定用制造工装，其特征在于：所述易卷折太阳能电池模组为权利要求1-12任意一项所述结构；所述易卷折太阳能电池模组预固定用制造工装包括安装于层压设备的下层压平面上的预固定工装；所述预固定工装开设有放置定位太阳能电池单元各个结构的定位槽。
15.根据权利要求14所述的易卷折太阳能电池模组预固定用制造工装，其特征在于：所述定位槽槽底设有位于两个硬质保护片之间的定位凸起。
16.根据权利要求15所述的易卷折太阳能电池模组预固定用制造工装，其特征在于：所述定位槽左右侧设有间隔布设的两个以上的取件孔。
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