CN116471856A - 一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件 - Google Patents

一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件及其生产工艺,其包括依次设置的并联型钙钛矿电池组件、若干晶硅电池、透明封装胶膜及背板,所述并联型钙钛矿电池组件包括若干钙钛矿子电池,所述钙钛矿子电池的底电极分别与对应的一块晶硅电池的顶电极电连接,这块所述晶硅电池的顶电极与另一块相邻晶硅电池的底电极电连接。将钙钛矿子电池之间进行并联,从而当面板受到撞击等冲击,最靠近撞击位置的钙钛矿子电池损坏时,其余的钙钛矿子电池因并联的关系其电路仍能够保持导通,从而使光伏组件的光电转化过程不易受到影响,从而增加光伏组件的使用寿命。

Description

一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件
技术领域
本申请涉及光伏技术领域,尤其是涉及一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件及其生产工艺。
背景技术
叠层电池光伏组件包含自上而下多个能够吸收不同能量光波的电池单元,从而使光伏组件在工作过程中,能够充分利用不同波段的太阳光,以减少太阳光捕获损失,提升光电转换效率。
主流的钙钛矿/晶硅叠层电池结构,通常是在晶硅电池片上方设置钙钛矿电池,钙钛矿电池和晶硅电池之间设置隧穿结,从而实现光电转换。将若干这种钙钛矿/晶硅叠层电池片串联在一起可以形成钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件
显然地,光伏组件的玻璃面板通常是直接暴露在外的,也是最容易受到损坏的部件,当玻璃面板受到冲击时易导致连接于玻璃面板上的钙钛矿电池受到损坏,而当钙钛矿电池损坏之后会直接导致受到冲击的整个光伏组件损坏,需要进行更换。
因此需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
为了在面板受到撞击等冲击时,整个光伏组件不会直接损坏,仍能够继续使用,本申请提供一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件。
本申请提供的一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件,采用如下技术方案:
一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件,包括依次设置的并联型钙钛矿电池组件、若干晶硅电池、透明封装胶膜及背板,所述并联型钙钛矿电池组件包括若干钙钛矿子电池,所述钙钛矿子电池的底电极分别与对应的一块晶硅电池的顶电极电连接,这块所述晶硅电池的顶电极与另一块相邻晶硅电池的底电极电连接。
通过采用上述技术方案,将钙钛矿子电池之间进行并联,从而当面板受到撞击等冲击,而导致最靠近撞击位置的钙钛矿子电池损坏时,其余的钙钛矿子电池因并联的关系其电路仍能够保持导通,从而使光伏组件的光电转化过程不易受到影响,从而增加光伏组件的使用寿命。
可选的:相邻所述钙钛矿子电池之间皆设置有金属栅线,所述金属栅线设置于TCO薄膜上,所述金属栅线呈网格状设置,所述金属栅线汇流连接至外电路。
通过采用上述技术方案,利用金属栅线加强导电的效果,在TCO薄膜的厚度过薄,而导致沿透明导电胶膜流动的电流过小时,利用金属栅线对电流进行引导,降低电阻从而增大电流,在TCO薄膜变薄之后电流的正常流动不易受到影响。
可选的:所述并联型钙钛矿电池组件与背板之间设置有绝缘框架,所述绝缘框架将相邻晶硅电池分隔。
通过采用上述技术方案,利用绝缘框架将晶硅电池之间进行分隔,从而使晶硅电池之间不会因接触而产生短路,并且利用绝缘框架对面板及背板之间进行支撑,在面板受到撞击时利用卷圆框架对面板进行一定的支撑,使面板不易直接对钙钛矿子电池及晶硅电池产生冲击,使钙钛矿子电池及晶硅电池不易损坏。
可选的:所述绝缘框架侧壁上贯穿有若干用于通过透明封装胶膜的连接孔。
通过采用上述技术方案,在涂覆透明封装胶膜并在后续热压的过程中,透明封装胶膜能够通过连接孔于晶硅电池之间互相流动,从而使晶硅电池与绝缘框架之间的间隙及钙钛矿子电池与绝缘框架之间的间隙能够被透明封装胶膜填满。
本申请提供的一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件生产工艺,其特征在于:包括如下步骤:
S1、提供一面板,于面板上沉积TCO薄膜,于TCO薄膜远离面板一侧沉积若干钙钛矿子电池,相邻钙钛矿子电池之间留有间隙;
S2、于钙钛矿电池远离背板的一侧分别涂覆第二透明导电胶膜,并于第二透明导电胶膜上粘附晶硅电池;
S3、依序将晶硅电池的顶电极与相邻晶硅电池的底电极连接;
S4、将背板粘附于晶硅电池远离钙钛矿电池一侧。
通过采用上述技术方案,通过将钙钛矿子电池通过TCO薄膜进行并联,之后再将钙钛矿子电池与晶硅电池进行连接,当面板受到撞击而导致靠近撞击位置的钙钛矿子电池损害时,由于钙钛矿子电池之间为并联设置,受到损坏的钙钛矿子电池不会对相邻钙钛矿子电池的电路流通产生影响,从而使未受损坏的钙钛矿子电池能够继续正常使用,从而增加光伏组件的使用寿命及强度。
可选的:所述S1中,在沉积钙钛矿子电池之前将绝缘框架设置于TCO薄膜上,使钙钛矿子电池位于绝缘框架内。
通过采用上述技术方案,利用绝缘框架对钙钛矿子电池的沉积位置进行限定,使相邻钙钛矿子电池之间不易产生导通,从而使相邻钙钛矿子电池之间不会出现串联,从而在一块钙钛矿子电池损坏之后相邻钙钛矿子电池不易受损。
可选的:所述S3中,在完成相邻晶硅电池的连接之后,于相邻晶硅电池之间填充透明封装胶膜并将相邻晶硅电池分隔。
通过采用上述技术方案,利用绝缘胶水将晶硅电池进行分隔,使晶硅电池之间不易产生接触而导通,并且绝缘胶水还能将晶硅电池与绝缘框架之间的间隙填满,减少晶硅电池与绝缘框架之间的碰撞。
可选的:所述S1中,在TCO薄膜远离面板一侧印刷呈网格状的金属栅线,金属栅线设置于相邻钙钛矿子电池之间。
通过采用上述技术方案,利用金属栅线对电流进行引导,从而在第一透明导电膜变薄而导致电流无法大量输送时,利用金属栅线增大电流,从而使电流的传输不易受到影响。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1、通过TCO薄膜将钙钛矿子电池进行并联,从而在面板受到撞击导致靠近撞击位置的钙钛矿子电池损害之后,其余钙钛矿子电池的电路仍能够正常导通,从而使钙钛矿子电池仍能够继续使用,从而使光伏组件的正常使用不易受到影响;
2、通过设置绝缘框架,从而利用绝缘框架对面板及背板进行支撑,在面板受到撞击时,利用绝缘框架承受部分冲击,从而使面板不易整体朝向背板方向移动,从而使远离撞击位置的钙钛矿子电池不易受损。
附图说明
图1为本申请实施例的结构示意图;
图2为本申请实施例用于展示光伏组件各结构的示意图;
图3为本申请实施例用于展示晶硅电池之间的连接关系的示意图;
图4为本申请实施例的工艺流程图。
图中,1、并联型钙钛矿电池组件;11、面板;12、TCO薄膜;13、钙钛矿子电池;2、第一导电线;4、第二透明导电胶膜;5、晶硅电池;51、第二导电线;52、连接导线;6、背板;7、金属栅线;8、绝缘框架;81、限位孔;82、连接孔;9、透明封装胶膜;
实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请公开的一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件,如图1和图2所示,包括依次设置的并联型钙钛矿电池组件1、若干晶硅电池5、透明封装胶膜9及背板6。并联型钙钛矿电池组件1包括面板11、设置于面板11上的TCO薄膜12TCO薄膜12及设置于TCO薄膜12上的若干钙钛矿子电池13,面板11及背板6皆为透明玻璃材质,TCO薄膜12在本实施中呈透明设置,从而使阳光能够正常穿过TCO薄膜12。钙钛矿子电池13分别沉积于TCO薄膜12上,且相邻钙钛矿子电池13之间留有间隙。钙钛矿子电池13与晶硅电池5之间还设置有第二透明导电胶膜4,晶硅电池5的顶电极通过第二透明导电胶膜4与钙钛矿电池的底电极电连接。如图所示,晶硅电池5的顶电极上分别设置有连接导线52,连接导线52远离其顶电极的一端与另一相邻晶硅电池5的底电极电连接,未与顶电极连接的一个底电极上设置有第二导电线51。将钙钛矿子电池13之间进行并联 ,从而在面板11受到撞击从而导致最靠近撞击位置的钙钛矿子电池13损坏时,其他的钙钛矿子电池13的电路仍能够正常连通,从而使光伏组件的正常发电不会马上被截断,增加光伏组件的使用寿命。
如图2所示,由于TCO薄膜12的厚度较薄,从而使TCO薄膜12表面的电流较小,影响电量的输送。因此TCO薄膜12远离面板11的一侧印刷有若干金属栅线7,金属栅线7呈网状设置且金属栅线7相互交接的位置形成节点,金属栅线7上还连接有第一导电线2,第一导电线2延伸至光伏组件外并与外电路连接。钙钛矿子电池13设置于金属栅线7的网状支路的两侧,从而利用金属栅线7对电流进行传递,增加电流的传送效率。
如图2所示,为了在晶硅电池5安装完成之后,晶硅电池5相对于钙钛矿子电池13的位置不易发生改变,也使相邻晶硅电池5之间不易产生接触。面板11与背板6之间设置有呈透明设置的绝缘框架8,绝缘框架8上端贯穿有若干用于限定晶硅电池5位置的限位孔81,钙钛矿子电池13及晶硅电池5能够置于限位孔81内且均与限位孔81的内壁抵接。绝缘框架8的上端与TCO薄膜12远离面板11的一侧抵接,绝缘框架8的另一侧与背板6靠近面板11的端面抵接。利用绝缘框架8对相邻晶硅电池5之间的位置进行限定,使相邻晶硅电池5之间不易产生接触而产生连接,使晶硅电池5之间不易产生短路。
如图2所示,为了进一步增加晶硅电池5的稳定性及相邻晶硅电池5之间的绝缘效果,背板6与晶硅电池5之间还设置有透明封装胶膜9,透明封装胶膜9将钙钛矿子电池13与绝缘框架8之间的间隙及晶硅电池5与绝缘框架8之间的间隙填满。绝缘框架8的侧壁上还贯穿有若干连接孔82,连接孔82绝缘框架8靠近背板6的侧壁贯穿,用于连接相邻晶硅电池5之间的连接导线52能够从连接孔82内穿过,且透明封装胶膜9在进行压合的过程中也能从连接孔82内穿过并将连接孔82填满。
本实施例的实施原理为:在面板11受到撞击时从而导致最靠近撞击点的钙钛矿子电池13损坏时,其余的钙钛矿子电池13仍能够通过金属栅线7及第一透明导电膜与第一导电线2导通,并且晶硅电池5分别与钙钛矿子电池13串联,从而使晶硅电池5仍能够正常导通。
一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件生产工艺,如图4所示,包括如下步骤:
S1、提供一透明面板11,于面板11上沉积TCO薄膜12,于TCO薄膜12远离面板11的一侧印刷呈网状设置的金属栅线7,将一具有若干限位孔81的绝缘框架8设置于TCO薄膜12上并将金属栅线7覆盖,并于TCO薄膜12位于限位孔81内的位置分别沉积钙钛矿子电池13,钙钛矿子电池13能够与限位孔81的内壁抵接:
S2、于钙钛矿子电池13远离背板6的一侧分别涂覆第二透明导电胶膜4,于第二透明导电胶膜4上粘附晶硅电池5,并使晶硅电池5与限位孔81内壁抵接;
S3、依序将晶硅电池5的顶电极与相邻晶硅电池5的底电极通过连接导线52连接,相邻晶硅电池5的连接导线52从连接孔82内穿过;
S4、于晶硅电池5远离钙钛矿子电池13的一侧涂覆透明封装胶膜9,透明封装胶膜9将钙钛矿子电池13与绝缘框架8的间隙、晶硅电池5与绝缘框架8的间隙及连接孔82填满,将背板6粘附于透明封装胶膜9远离晶硅电池5一侧。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件,其特征在于:包括依次设置的并联型钙钛矿电池组件(1)、若干晶硅电池(5)、透明封装胶膜(9)及背板(6),所述并联型钙钛矿电池组件(1)包括若干钙钛矿子电池(13),所述钙钛矿子电池(13)的底电极分别与对应的一块晶硅电池(5)的顶电极电连接,这块所述晶硅电池(5)的顶电极与另一块相邻晶硅电池(5)的底电极电连接。
2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件,其特征在于:相邻所述钙钛矿子电池(13)之间皆设置有金属栅线(7),所述金属栅线(7)设置于TCO薄膜(12)上,所述金属栅线(7)呈网格状设置,所述金属栅线(7)汇流连接至外电路。
3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件,其特征在于:所述并联型钙钛矿电池组件(1)与背板(6)之间设置有绝缘框架(8),所述绝缘框架(8)将相邻晶硅电池(5)分隔。
4.根据权利要求3所述的一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件,其特征在于:所述绝缘框架(8)侧壁上贯穿有若干用于通过透明封装胶膜(9)的连接孔(82)。
5.一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件生产工艺,用于生产权利要求1-4任意一项所述的钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件,其特征在于:包括如下步骤:
S1、提供一面板(11),于面板(11)上沉积TCO薄膜(12),于TCO薄膜(12)远离面板(11)一侧沉积若干钙钛矿子电池(13),相邻钙钛矿子电池(13)之间留有间隙;
S2、于钙钛矿电池远离背板(6)的一侧分别涂覆第二透明导电胶膜(4),并于第二透明导电胶膜(4)上粘附晶硅电池(5);
S3、依序将晶硅电池(5)的顶电极与相邻晶硅电池(5)的底电极连接;
S4、将背板(6)粘附于晶硅电池(5)远离钙钛矿电池一侧。
6.根据权利要求5所述的一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件生产工艺,其特征在于:所述S1中,在沉积钙钛矿子电池(13)之前将绝缘框架(8)设置于 TCO薄膜(12)上,使钙钛矿子电池(13)位于绝缘框架(8)内。
7.根据权利要求5所述的一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件生产工艺,其特征在于:所述S3中,在完成相邻晶硅电池(5)的连接之后,于相邻晶硅电池(5)之间填充透明封装胶膜(9)并将相邻晶硅电池(5)分隔。
8.根据权利要求5所述的一种钙钛矿/晶硅叠层电池光伏组件生产工艺,其特征在于:所述S1中,在TCO薄膜(12)远离面板(11)一侧印刷呈网格状的金属栅线(7),金属栅线(7)设置于相邻钙钛矿子电池(13)之间。
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