CN117558784A - 一种背接触电池组件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背接触电池组件及其制造方法,涉及太阳能光伏技术领域,以遮挡第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分,并降低制造背接触电池组件的工作量。背接触电池组件包括依次设置且层压在一起的电池片层、封装胶膜和封装盖板。电池片层包括沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的多个背接触电池串。多个背接触电池串通过第一互连件并联,每个背接触电池串包括沿第一方向间隔分布、且通过第二互连件串联的多个背接触电池。第二方向不同于第一方向。封装胶膜具有遮挡区域。封装胶膜位于遮挡区域的部分用于至少遮挡第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分。

Description

一种背接触电池组件及其制造方法
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域,尤其涉及一种背接触电池组件及其制造方法。
背景技术
在背接触电池组件与建筑物结合应用时,出于与建筑物整体外观一致性或提升美观性等不同的目的,会有需要背接触电池组件的外观整体与建筑物颜色一致的需求。其中,现有的背接触电池组件通常包括额外设置在电池片层与盖板之间的屏蔽件,以对电池片层包括的焊带和汇流条进行遮挡,提高背接触电池组件外观的美观度。
但是,上述设计使得背接触电池组件的整体结构更加复杂。并且,在实际的制造过程中,将上述屏蔽件准确放置在相应位置会额外增加大量的工作量,不利于实现背接触电池组件的量产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种背接触电池组件及其制造方法,用于在实现对第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行遮挡的情况下,降低制造背接触电池组件的工作量,利于实现背接触电池组件的量产。
第一方面,本发明提供了一种背接触电池组件,该背接触电池组件包括:依次设置且层压在一起的电池片层、封装胶膜和封装盖板。
上述电池片层包括沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的多个背接触电池串。多个背接触电池串通过第一互连件并联,每个背接触电池串包括沿第一方向间隔分布、且通过第二互连件串联的多个背接触电池。第二方向不同于第一方向。封装胶膜具有遮挡区域。封装胶膜位于遮挡区域的部分用于至少遮挡第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分。
采用上述技术方案的情况下,电池片层包括通过第一互连件并联的多个背接触电池串,以增大背接触电池组件的输出电流。并且,每个背接触电池串包括通过第二互连件串联的多个背接触电池,以增大背接触电池组件的输出电压。在实际的应用过程中,针对于电池片层来说,由背接触电池的向光面一侧来观察,第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分也显现在外。在此情况下,背接触电池组件包括的封装胶膜具有遮挡区域,并且封装胶膜位于遮挡区域的部分用于至少遮挡第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分,以使得由背接触电池的向光面一侧来观察背接触电池组件各区域的整体颜色保持一致,提升背接触电池组件外观的美观度。同时,上述遮挡区域是封装胶膜具有的相应区域,采用常规的背接触电池组件制造工序就可以实现本发明提供的背接触电池组件的制造,从而可以解决现有技术中须额外在第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分单独放置屏蔽件而导致工作量增加的问题,利于实现背接触电池组件的量产。并且,遮挡区域是封装胶膜自身具有的区域,无须像现有技术中在屏蔽件与电池片层、或屏蔽件与封装胶膜之间设置粘结界面,提高背接触电池组件的结构稳定性。
作为一种可能的实现方式,上述封装胶膜和封装盖板依次叠设在电池片层的背光面一侧。
采用上述技术方案的情况下,封装胶膜具有遮挡区域,并且遮挡区域具有一定的遮光特性,因此将封装胶膜和封装盖板依次叠设在电池片层的背光面一侧,不会影响电池片层的向光面一侧对光线的利用率,确保背接触电池组件具有较高的光电转换效率。
作为一种可能的实现方式,上述封装胶膜包括与电池片层的背光面接触的第一胶膜层。第一胶膜层朝向电池片层的一侧一体成型有多个凸起的遮挡部。每个遮挡部包裹在相应第一互连件的外周,或包裹在相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分的外周。每个背接触电池位于对应的相邻两个遮挡部之间。
采用上述技术方案的情况下,每个遮挡部包裹在相应第一互连件的外周,或包裹在相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分的外周,确保第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分不会由电池片层的向光面一侧显现在外,实现对第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行遮挡。并且,上述多个遮挡部一体成型于第一胶膜层朝向电池片层的一侧,能够提高封装胶膜的粘结可靠性,进一步提高背接触电池组件的结构稳定性。
作为一种可能的实现方式,上述遮挡区域为整个第一胶膜层的所在区域。
采用上述技术方案的情况下,因第一胶膜层为整层覆盖在电池片层的背光面一侧的膜层,故在遮挡区域为整个第一胶膜层的所在区域时,可以防止在制造背接触电池组件的过程中,将电池片层、封装胶膜和封装盖板层压在一起时,位于第一胶膜层部分区域上的遮挡区域发生偏移而导致电池片层需要遮挡的部分依然显现在外,确保电池片层需要遮挡的各个部分均能够被第一胶膜层有效遮挡,确保背接触电池组件外观具有较高的美观度。同时,无须为了仅在第一胶膜层的特定区域设置具有遮挡功能的遮挡部,而严格要求制造精度,降低背接触电池组件的制造难度。
作为一种可能的实现方式,上述第一胶膜层的各区域均含有颜料。该情况下具有的有益效果可以参考前文所述的遮挡区域为整个第一胶膜层的所在区域的有益效果分析。另外,当第一胶膜层的各区域均含有颜料时,可以根据背接触电池组件所应用场景的颜色要求设置第一胶膜层整层的颜色,提高背接触电池组件在不同应用场景下的适用性。
作为一种可能的实现方式,上述第一胶膜层的主体材料包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-α烯烃共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种。在此情况下,第一胶膜层的主体材料具有多种可选方案,便于根据不同的应用场景选择合适的材料,提高背接触电池组件在不同应用场景下的适用性。
作为一种可能的实现方式,上述第一胶膜层含有光引发剂、过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和硅烷偶联剂中的至少一种。
采用上述技术方案的情况下,光引发剂是一类能在紫外光区或可见光区吸收一定波长的能量,产生自由基、阳离子等,从而引发单体聚合交联固化的化合物。上述过氧化物引发剂含有过氧基(-O-O-)的一类化合物,受热后-O-O-键断裂,分裂成两个相应的自由基,从而引发单体聚合。上述助交联剂作为自由基或过氧化物交联的助交联剂,可以促进交联反应。上述抗氧剂是阻止氧气不良影响的物质。上述光稳定剂是能延缓或防止高分子材料发生光老化的物质。上述硅烷偶联剂指能改善界面间附着力的一种助剂。在上述情况下,在上述第一胶膜层含有光引发剂、过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和硅烷偶联剂中的至少一种的情况下,可以提高第一胶膜层的相应区域经预交联处理后的交联密度,提高预交联处理的效果。或者可以提高第一胶膜层与电池片层的粘结稳定性。
作为一种可能的实现方式,上述第一胶膜层对应背接触电池的区域为预交联区域。在此情况下,第一胶膜层对应背接触电池的区域具有较低的流动性,可以防止在层压时第一胶膜层对应背接触电池的区域的胶膜材料过度流动,而在背接触电池的背光面一侧出现褶皱,确保背接触电池具有较高的结构稳定性。
作为一种可能的实现方式,上述第一胶膜层对应遮挡部的区域为非预交联区域。在此情况下,第一胶膜层对应遮挡部的区域的胶膜材料具有一定的流动性。基于此,在实际制造背接触电池组件的过程中,将电池片层、封装胶膜和封装盖板层压在一起时,受热后的每个遮挡部具有一定的流动性,利于将相应第一互连件,或相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行包裹,确保第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分不会由电池片层的向光面一侧显现在外。
作为一种可能的实现方式,每个遮挡部的厚度为250μm至300μm。在此情况下,每个遮挡部的厚度在此范围内,可以防止因遮挡部的厚度较小而难以对相应第一互连件,或相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行包裹,进一步确保背接触电池组件的外观具有较高的美观度。还可以防止因遮挡部的厚度较大而导致位于相邻两个遮挡部之间的背接触电池片受到挤压或其向光面被遮挡部的多余部分所遮挡,确保背接触电池具有较高的结构稳定性和光电转换效率。
作为一种可能的实现方式,上述第一胶膜层对应背接触电池的部分的厚度为100μm至1000μm。在此情况下,第一胶膜层对应背接触电池的部分的厚度在此范围内,可以防止因第一胶膜层对应背接触电池的部分的厚度较小而导致封装胶膜位于第一胶膜层背离电池片层一侧的部分容易受到预交联处理的影响而导致电位诱导衰减的问题发生,提高背接触电池组件的电学性能。还可以防止因第一胶膜层对应背接触电池的部分的厚度较大而导致材料浪费,利于控制背接触电池组件的制造成本。
作为一种可能的实现方式,上述封装胶膜还包括位于第一胶膜层和封装盖板之间的至少一层第二胶膜层。至少一层第二胶膜层的流动性大于第一胶膜层的流动性。
采用上述技术方案的情况下,至少一层第二胶膜层位于第一胶膜层和封装盖板之间。并且,第二胶膜层的流动性大于第一胶膜层的流动性。基于此,将电池片层、封装胶膜和封装盖板层压在一起时,第二胶膜层的存在可以对电池片层的背光面一侧进行良好的封装,抑制漏电,降低背接触电池组件发生电位诱导衰减的风险。
作为一种可能的实现方式,至少一层第二胶膜层的主体材料包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-α烯烃共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种。在此情况下,第二胶膜层的主体材料具有多种可选方案,便于根据不同的应用场景选择合适的材料,提高背接触电池组件在不同应用场景下的适用性。
作为一种可能的实现方式,上述第二胶膜层为透明胶膜层。
采用上述技术方案的情况下,与含有颜料的彩色胶膜层相比,透明胶膜层的粘结性更好。基于此,当第二胶膜层为透明胶膜层时,可以提高封装胶膜与封装盖板之间的粘接强度,进而可以进一步提高背接触电池组件的结构稳定性。
作为一种可能的实现方式,上述封装胶膜和封装盖板依次叠设在电池片层的向光面一侧。在此情况下,封装胶膜具有的遮挡区域可以由电池片的向光面一侧对第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行遮挡。为本发明提供的背接触电池组件提供了另一种可能的实现方式,利于提高背接触电池组件在不同应用场景下的适用性。
作为一种可能的实现方式,在封装胶膜和封装盖板依次叠设在电池片层的向光面一侧的情况下,封装胶膜对应第一互连件的区域、以及封装胶膜对应同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的区域为遮挡区域。此时,遮挡区域不会对照射至电池片层的向光面一侧的光线进行反射,确保背接触电池组件具有较高的光电转换效率。
第二方面,本发明还提供了一种背接触电池组件的制造方法,该背接触电池组件的制造方法包括:首先,提供电池片层和封装盖板。电池片层包括沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的多个背接触电池串。多个背接触电池串通过第一互连件并联,每个背接触电池串包括沿第一方向间隔分布、且通过第二互连件串联的多个背接触电池。第二方向不同于第一方向。接下来,形成胶膜结构。最后,将电池片层、胶膜结构和封装盖板依次叠设并层压在一起。经层压后的胶膜结构形成封装胶膜。封装胶膜具有遮挡区域,封装胶膜位于遮挡区域的部分用于至少遮挡第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分。
作为一种可能的实现方式,上述胶膜结构包括第一胶膜材料层。第一胶膜材料层朝向电池片层的一侧形成有多个凸起的遮挡材料部。在此情况下,上述将电池片层、胶膜结构和封装盖板层压在一起,包括:将第一胶膜材料层熔融,以使每个遮挡材料部对相应第一互连件、或相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行包裹。经层压后第一胶膜材料层形成封装胶膜包括的第一胶膜层。其中,第一胶膜层与电池片层的背光面接触。第一胶膜层朝向电池片层的一侧一体成型有多个凸起的遮挡部。每个遮挡部包裹在相应第一互连件的外周,或包裹在相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分的外周。每个背接触电池位于对应的相邻两个遮挡部之间。
作为一种可能的实现方式,每个遮挡材料部朝向电池片层的一侧开设有凹槽。凹槽用于承放相应第一互连件,或相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分。
采用上述技术方案的情况下,如前文所述,遮挡部通过包裹的方式实现对第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行遮挡。而上述每个遮挡材料部在受热熔融后会形成相应遮挡部。基于此,在每个遮挡材料部朝向电池片层的一侧开设有凹槽,并且凹槽用于承放相应第一互连件,或相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分的情况下,在将电池片层、胶膜结构和封装盖板依次叠设后,第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分承放在相应凹槽内。此时,每个遮挡材料部可以包围在第一互连件、以及第二互连件的相应部分外,利于遮挡材料部在受热熔融后实现对第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行包裹。
作为一种可能的实现方式,形成胶膜结构后,将电池片层、胶膜结构和封装盖板依次叠设并层压在一起前,背接触电池的制造方法还包括:对第一胶膜材料层对应背接触电池的区域进行预交联处理。
作为一种可能的实现方式,形成胶膜结构,包括:形成第一胶膜材料层、以及至少一层第二胶膜层。至少一层第二胶膜层位于第一胶膜材料层背离电池片层的一侧。至少一层第二胶膜层的流动性大于第一胶膜层的流动性。
作为一种可能的实现方式,依次采用共挤出工艺和模压成型工艺形成胶膜结构。
本发明中第二方面及其各种实现方式的有益效果,可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果分析,此处不再赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例提供的电池片层的结构俯视示意图;
图2为本发明实施例提供的背接触电池组件的一种结构的纵向剖视示意图;
图3为本发明实施例提供的背接触电池组件的另一种结构的纵向剖视示意图;
图4为本发明实施例提供的胶膜结构的示意图;
图5为本发明实施例提供的开设有凹槽的遮挡材料部的结构示意图。
附图标记:11为电池片层,12为背接触电池串,13为第一互连件,14为背接触电池,15为第二互连件,16为封装胶膜,17为封装盖板,18为第一胶膜层,19为遮挡部,20为第二胶膜层,21为封装材料层,22为盖板材料层,23为胶膜结构,24为第一胶膜材料层,25为遮挡材料部,26为凹槽。
具体实施方式
以下,将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。
在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的,其中为了清楚表达的目的,放大了某些细节,并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的,实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差,并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
在本公开的上下文中,当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时,该层/元件可以直接位于该另一层/元件上,或者它们之间可以存在居中层/元件。另外,如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”,那么当调转朝向时,该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
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。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
近年来,为了节省太阳能电池组件的占地面积,太阳能电池组件通常与建筑物相结合形成光电瓦屋顶、光电幕墙等。然而,出于建筑物整体美观度,以及太阳能电池组件与建筑物外观一致性的考虑,例如,会有黑色等其他颜色外观的太阳能电池组件需求,因此,传统蓝色或深蓝色的太阳能电池组件就不能满足用户需求。另外,背接触太阳能电池由于正电极和负电极均设置于电池片的背面,电池片的正面受光面没有任何电极,不仅可以减少对电池片的遮光,有效增加电池片的短路电流,使电池片的能量转化效率得到保障,还可以使得包括背接触电池的太阳能电池组件的整体外观更加简洁美观。
在实际的应用过程中,现有的由背接触电池构成的太阳能电池组件,其通常由前板材料层、前封装胶膜、电池片层、后封装胶膜、背板材料层依次叠加后层压在一起。其中,为提高电池片层对光线的利用率,上述前板材料层通常采用玻璃(例如,压花钢化镀膜玻璃等),前封装胶膜通常为透明胶膜,因此位于同一电池串中相邻两个背接触电池之间连接的焊带、以及位于电池串外侧的汇流条等也会显现出来,导致太阳能电池组件外观的美观度较低。
针对于上述技术问题,本领域技术人员研发了一种太阳能电池组件,该太阳能电池组件还包括设置在汇流条靠近背板材料层一侧的第一屏蔽件、以及设置在于同一电池串中相邻两个背接触电池之间的第二屏蔽件,以通过上述第一屏蔽件和第二屏蔽件对外露的焊带等导电线、以及连接多个电池串的汇流条进行遮挡,从而使太阳能电池组件外观的美观度更高。
但是,上述设计使得太阳能电池组件的整体结构更加复杂。并且,在实际的制造过程中,将上述第一屏蔽件和第二屏蔽件准确放置在相应位置会额外增加大量的工作量。另外,若第一屏蔽件和第二屏蔽件的材质和尺寸选择不当,则在进行层压处理的过程中第一屏蔽件和第二屏蔽件还可能挤压背接触电池,从而导致背接触电池容易出现碎片问题,不利于提升太阳能电池组件的良率。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种背接触电池组件。如图1至图3所示,该背接触电池组件包括:依次设置且层压在一起的电池片层11、封装胶膜16和封装盖板17。
如图1至图3所示,上述电池片层11包括沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的多个背接触电池串12。多个背接触电池串12通过第一互连件13并联,每个背接触电池串12包括沿第一方向间隔分布、且通过第二互连件15串联的多个背接触电池14。第二方向不同于第一方向。封装胶膜16具有遮挡区域。封装胶膜16位于遮挡区域的部分用于至少遮挡第一互连件13、以及第二互连件15位于同一背接触电池串12中相邻两个背接触电池14之间的部分。
具体来说,上述电池片层包括的背接触电池串的数量、每个背接触电池串包括的背接触电池的数量、以及每个背接触电池的具体结构可以根据实际应用场景设置,此处不做具体限定。另外,上述第一方向和第二方向可以为位于同一平面上的任意两个不同的方向。优选的,如图1所示,第一方向和第二方向正交。此时,背接触电池组件包括的各背接触电池14呈较为规则的矩形阵列方式分布,利于节省背接触电池组件的占用面积。再者,上述第一互连件13可以为汇流条等能够将多个背接触电池串12并联的互连件,以增大背接触电池组件的输出电流。上述第二互连件15可以为焊带等能够将多个背接触电池串联的互连件,以增大背接触电池组件的输出电压。
至于上述封装胶膜和封装盖板,从分布位置方面来讲,如图3所示,上述封装胶膜16和封装盖板17可以依次叠设在电池片层11的背光面一侧。在此情况下,上述封装胶膜16具有遮挡区域,并且遮挡区域具有一定的遮光特性,因此将封装胶膜16和封装盖板17依次叠设在电池片层11的背光面一侧,不会影响电池片层11的向光面一侧对光线的利用率,确保背接触电池组件具有较高的光电转换效率。
或者,如图2所示,上述封装胶膜16和封装盖板17也可以依次叠设在电池片层11的向光面一侧。在此情况下,封装胶膜16具有的遮挡区域可以由背接触电池的向光面一侧对第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行遮挡。为本发明实施例提供的背接触电池组件提供了另一种可能的实现方式,利于提高背接触电池组件在不同应用场景下的适用性。
从遮挡范围方面来讲,上述封装胶膜具有的封装区域的范围可以根据封装胶膜与电池片层的相对位置、以及实际应用场景进行设置,只要能够应用至本发明实施例提供的背接触电池组件中均可。
例如:如图2所示,在封装胶膜16和封装盖板17依次叠设在电池片层11的向光面一侧的情况下,遮挡区域可以仅为封装胶膜16对应第一互连件的区域、以及封装胶膜16对应同一背接触电池串12中相邻两个背接触电池之间的区域。此时,遮挡区域不会对照射至电池片层11的向光面一侧的光线进行反射,确保背接触电池组件具有较高的光电转换效率。
又例如:如图3所示,在封装胶膜16和封装盖板17依次叠设在电池片层11的背光面一侧的情况下,可以仅在封装胶膜16对应第一互连件所在的区域、以及对应同一背接触电池串12中相邻两个背接触电池之间的区域处设置遮挡区域。此时,可以具有针对性的对电池片层11需要遮挡的部分进行遮挡。或者,也可以将封装胶膜16沿平行于电池片层11背光面的方向所覆盖的整个区域均设置为遮挡区域。此时,可以确保电池片层11需要遮挡的各个部分均能够被封装胶膜16有效遮挡。又或者,上述封装胶膜16具有的封装区域的范围还可以是上述两种情况的中间值。
由上述内容可知,如图1至图3所示,针对于电池片层11来说,由背接触电池14的向光面一侧来观察,第一互连件13、以及第二互连件15位于同一背接触电池串12中相邻两个背接触电池14之间的部分也会显现在外。在此情况下,背接触电池组件包括的封装胶膜16具有遮挡区域,并且封装胶膜16位于遮挡区域的部分用于至少遮挡第一互连件13、以及第二互连件15位于同一背接触电池串12中相邻两个背接触电池14之间的部分,以使得由背接触电池14的向光面一侧来观察背接触电池组件各区域的整体颜色保持一致,提升背接触电池组件外观的美观度。同时,上述遮挡区域是封装胶膜16具有的相应区域,采用常规的背接触电池组件制造工序就可以实现本发明实施例提供的背接触电池组件的制造,从而可以解决现有技术中须额外在第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分单独放置屏蔽件而导致工作量增加的问题,利于实现背接触电池组件的量产。并且,遮挡区域是封装胶膜16自身具有的区域,无须像现有技术中在屏蔽件与电池片层、或屏蔽件与封装胶膜之间设置粘结界面,提高背接触电池组件的结构稳定性。
在实际的应用过程中,上述封装胶膜的具体结构可以根据封装胶膜与电池片层的相对位置、以及实际应用场景进行设置。
作为一种可能的实现方式,如图2所示,在封装胶膜16和封装盖板17依次叠设在电池片层11的向光面一侧的情况下,封装胶膜16覆盖在背接触电池上的部分为透明胶膜部,而封装胶膜16覆盖在第一互连件、以及同一背接触电池串12中相邻两个背接触电池间隙上部分为遮挡胶膜部。该遮挡胶膜部所在的区域为遮挡区域。
其中,遮挡胶膜部的具体遮挡方式可以根据实际应用场景设置。例如:可以至少采用相应种类的胶膜材料(例如:乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-α烯烃共聚物或乙烯丙烯酸丁酯共聚物等)、以及具有相应颜色的颜料(例如:炭黑、二氧化钛、硫酸钡、氧化锌、氧化铬绿或铬黄等)制造遮挡胶膜部,以使得遮挡胶膜部具有遮挡功能。又例如:也可以通过在透明的胶膜材料上设置不透光的涂层的方式制造遮挡胶膜部,以使得遮挡胶膜部具有遮挡功能。
作为另一种可能的实现方式,如图3和图4所示,在封装胶膜16和封装盖板17依次叠设在电池片层11的背光面一侧的情况下,封装胶膜16可以包括与电池片层11的背光面接触的第一胶膜层18。第一胶膜层18朝向电池片层11的一侧一体成型有多个凸起的遮挡部19。每个遮挡部19包裹在相应第一互连件的外周,或包裹在相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分的外周。每个背接触电池位于对应的相邻两个遮挡部19之间。
采用上述技术方案的情况下,每个遮挡部包裹在相应第一互连件的外周,或包裹在相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分的外周,确保第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分不会由电池片层的向光面一侧显现在外,实现对第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行遮挡。并且,上述多个遮挡部一体成型于第一胶膜层朝向电池片层的一侧,能够提高封装胶膜的粘结可靠性,进一步提高背接触电池组件的结构稳定性。
具体的,在该情况下,第一胶膜层对应的遮挡区域的范围可以仅为遮挡部的所在区域。或者,遮挡区域的范围也可以为整个第一胶膜层的所在区域。又或者,可以大于遮挡部所在区域的范围、且小于整个第一胶膜层所在区域的范围。其中,在实际的应用过程中,因第一胶膜层为整层覆盖在电池片层的背光面一侧的膜层,故在遮挡区域为整个第一胶膜层的所在区域时,可以防止在制造背接触电池组件的过程中,将电池片层、封装胶膜和封装盖板层压在一起时,位于第一胶膜层部分区域上的遮挡区域发生偏移而导致电池片层需要遮挡的部分依然显现在外,确保电池片层需要遮挡的各个部分均能够被第一胶膜层有效遮挡,确保背接触电池组件外观具有较高的美观度。同时,无须为了仅在第一胶膜层的特定区域设置具有遮挡功能的遮挡部,而严格要求制造精度,降低背接触电池组件的制造难度。
另外,从区域性质方面来讲,上述第一胶膜层对应背接触电池的区域可以为预交联区域,也可以为非预交联区域。其中,当第一胶膜层对应背接触电池的区域为预交联区域时,第一胶膜层对应背接触电池的区域具有较低的流动性,可以防止在层压时第一胶膜层对应背接触电池的区域的胶膜材料过度流动,而在背接触电池的背光面一侧出现褶皱,确保背接触电池具有较高的结构稳定性。具体的,在第一胶膜层对应背接触电池的区域为预交联区域的情况下,该预交联区域的预交联程度可以根据实际需求进行设置。例如:该预交联区域的预交联程度可以为10%至25%,优选15%至20%。
至于遮挡部,第一胶膜层对应遮挡部的区域为可以为预交联区域,也可以为非预交联区域。其中,与遮挡部对应的区域为预交联区域相比,当遮挡部对应的区域为非预交联区域时,第一胶膜层对应遮挡部的区域的胶膜材料具有一定的流动性。基于此,在实际制造背接触电池组件的过程中,将电池片层、封装胶膜和封装盖板层压在一起时,受热后的每个遮挡部具有一定的流动性,利于将相应第一互连件,或相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行包裹,确保第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分不会由电池片层的向光面一侧显现在外。
再者,从结构方面来讲,上述每个遮挡部的具体形貌、以及每个遮挡部在第一胶膜层的具体设置位置,可以根据每个遮挡部所要包裹的对象、以及其填充的区域形貌进行确定。
示例性的,包裹在第一互连件外周的遮挡部,其横截面形状可以与第一互连件的横截面形状相同或相近、且尺寸大于第一互连件的尺寸。例如:在第一互连件的横截面形状为长条状的情况下,包裹在第一互连件外周的遮挡部的横截面形状可以为长条状,并且该遮挡部的长度可以大于等于第一互连件的长度,该遮挡部的宽度和厚度分别大于第一互连件的宽度和厚度。
示例性的,包裹在第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分外周的遮挡部,其可以包括沿不同第二互连件排布方向间隔设置的多个遮挡件。其中,每个遮挡件仅包裹在对应的一个或至少两个第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分的外周。每个遮挡件的横截面形状可以与第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分的横截面形状相同或相近、且尺寸大于第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分的尺寸。或者,如图3和图4所示,包裹在第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分外周的遮挡部19,其可以仅包括填充在同一背接触电池串中相邻两个背接触电池间隙处的一个遮挡件。该遮挡件的横截面形状和宽度分别与上述间隙的横截面形状和宽度相同,遮挡件的长度和厚度可以小于等于分别与上述间隙的长度和厚度。
至于每个遮挡部的具体厚度、以及第一胶膜层对应背接触电池的部分的具体厚度可以根据实际需求进行设置,此处不做具体限定。
示例性的,每个遮挡部的厚度可以为250μm至300μm。例如:每个遮挡部的厚度可以为250μm、260μm、270μm、280μm、290μm或300μm等。在此情况下,每个遮挡部的厚度在此范围内,可以防止因遮挡部的厚度较小而难以对相应第一互连件,或相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行包裹,进一步确保背接触电池组件的外观具有较高的美观度。还可以防止因遮挡部的厚度较大而导致位于相邻两个遮挡部之间的背接触电池片受到挤压或其向光面被遮挡部的多余部分所遮挡,确保背接触电池具有较高的结构稳定性和光电转换效率。
示例性的,上述第一胶膜层对应背接触电池的部分的厚度可以为100μm至1000μm。例如:第一胶膜层对应背接触电池的部分的厚度可以为100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1000μm等。在此情况下,第一胶膜层对应背接触电池的部分的厚度在此范围内,可以防止因第一胶膜层对应背接触电池的部分的厚度较小而导致封装胶膜位于第一胶膜层背离电池片层一侧的部分容易受到预交联处理的影响而导致电位诱导衰减的问题发生,提高背接触电池组件的电学性能。还可以防止因第一胶膜层对应背接触电池的部分的厚度较大而导致材料浪费,利于控制背接触电池组件的制造成本。
从材料方面来讲,上述第一胶膜层的各区域可以均含有颜料。该颜料通常为无机材料。该情况下具有的有益效果可以参考前文所述的遮挡区域为整个第一胶膜层的所在区域的有益效果分析。另外,当第一胶膜层的各区域均含有颜料时,可以根据背接触电池组件所应用场景的颜色要求设置第一胶膜层整层的颜色,提高背接触电池组件在不同应用场景下的适用性。具体的,上述颜料种类可以根据实际应用场景中对背接触电池组件的颜色要求进行设置。例如:颜料可以选自炭黑、二氧化钛、硫酸钡、氧化锌、氧化铬绿和铬黄中的任一种或两种的组合。
或者,上述第一胶膜层的各区域还可以均含有染料。该染料通常为有机材料。染料的具体种类也可以根据实际应用场景中对背接触电池组件的颜色要求进行设置。例如:颜料可以选自偶氮染料、酞菁染料或三芳甲烷染料等。
又或者,上述第一胶膜层的各区域还可以均含有颜料和染料的混合物。
需要说明的是,无机材料的颜料具有良好的耐晒、耐热和耐候性,并且无机材料的颜料的遮盖力更强。而有机材料的染料的耐晒、耐热和耐候性相对较差,但有机材料的染料的色彩更鲜明、其着色力更强,因此可以根据实际应用场景的不同需求选择第一胶膜层内颜料和染料的比例,此处不做具体限定。
在一种示例中,上述第一胶膜层的主体材料可以包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-α烯烃共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种。
例如:第一胶膜层的主体材料可以仅包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-α烯烃共聚物或乙烯丙烯酸丁酯共聚物。
又例如:第一胶膜层的主体材料可以包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-α烯烃共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物中的任意两种、三种或四种的组合。
再例如:第一胶膜层的主体材料可以包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-α烯烃共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物。
其中,在实际的制造过程中需要通过上述主体材料制造形成第一胶膜层,并通过颜料等辅助材料使第一胶膜层的相应区域形成遮挡区域。基于此,主体材料是制造第一胶膜层时所应用的材料、且主体材料在第一胶膜层的占比较大。例如:在第一胶膜层为黑色的乙烯醋酸乙烯酯共聚物层的情况下,第一胶膜层的主体材料为乙烯醋酸乙烯酯共聚物。辅助材料可以为炭黑等颜料。
具体的,第一胶膜层的材料优选乙烯醋酸乙烯酯共聚物。在此情况下,因乙烯醋酸乙烯酯共聚物具有良好的粘接性,故当第一胶膜层的材料为乙烯醋酸乙烯酯共聚物时,可以提高第一胶膜层与电池片层之间的粘结可靠性。
采用上述技术方案的情况下,第一胶膜层的主体材料具有多种可选方案,便于根据不同的应用场景选择合适的材料,提高背接触电池组件在不同应用场景下的适用性。
在一种示例中,上述第一胶膜层还可以含有光引发剂、过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和硅烷偶联剂中的至少一种。
例如:上述第一胶膜层还可以仅含有光引发剂、过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和硅烷偶联剂中的一种。
又例如:上述第一胶膜层还可以含有光引发剂、过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和硅烷偶联剂中的任意两种、三种、四种或五种的组合。
再例如:上述第一胶膜层还可以含有光引发剂、过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和硅烷偶联剂。
另外,上述光引发剂、过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和硅烷偶联剂的种类、以及各类助剂在第一胶膜层内的含量可以根据实际应用场景设置。例如:光引发剂可以为苯偶姻及衍生物(安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚)、苯偶酰类(二苯基乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮)、或烷基苯酮类(α,α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮)等。
上述过氧化物引发剂可以为过氧化酯、过氧化(二)碳酸酯、过氧化二酰、过氧化二烷烃、过氧化酮和氢基过氧化物等。
上述助交联剂可以为三烯丙基异氰脲酸酯或1,3,5-三烯丙基氰尿醚等。
上述抗氧剂可以分为酚类、磷类、硫类、聚合酚类和复合型抗氧剂等。
上述光稳定剂可以为邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈和受阻胺光稳定剂等。
上述硅烷偶联剂可以为KH550、KH560、KH570等。
采用上述技术方案的情况下,光引发剂是一类能在紫外光区或可见光区吸收一定波长的能量,产生自由基、阳离子等,从而引发单体聚合交联固化的化合物。上述过氧化物引发剂含有过氧基(-O-O-)的一类化合物,受热后-O-O-键断裂,分裂成两个相应的自由基,从而引发单体聚合。上述助交联剂作为自由基或过氧化物交联的助交联剂,可以促进交联反应。上述抗氧剂是阻止氧气不良影响的物质。上述光稳定剂是能延缓或防止高分子材料发生光老化的物质。上述硅烷偶联剂指能改善界面间附着力的一种助剂。在上述情况下,在上述第一胶膜层含有光引发剂、过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和硅烷偶联剂中的至少一种的情况下,可以提高第一胶膜层的相应区域经预交联处理后的交联密度,提高预交联处理的效果;或者可以提高第一胶膜层与电池片层的粘结稳定性。
在一种示例中,如图3和图4所示,在封装胶膜16包括上述第一胶膜层18的情况下,封装胶膜16还可以包括位于第一胶膜层18和封装盖板17之间的至少一层第二胶膜层20。至少一层第二胶膜层20的流动性大于第一胶膜层18的流动性。在此情况下,因第二胶膜层20的流动性大于第一胶膜层18的流动性,故将电池片层11、封装胶膜16和封装盖板17层压在一起时,第二胶膜层20的存在可以对电池片层11的背光面一侧进行良好的封装,抑制漏电,降低背接触电池组件发生电位诱导衰减的风险。
在实际的应用过程中,如前文所述,预交联处理后影响胶膜材料的流动性。基于此,在一定范围内,当第一胶膜层的厚度较大时,对第一胶膜层对应背接触电池的区域进行预交联处理后,在预交联处理的深度小于第一胶膜层对应背接触电池的部分的厚度的情况下,封装胶膜可以仅包括第一胶膜层。此时,第一胶膜层对应背接触电池、且未被预交联处理的部分依然具有相对较高的流动性,可以在一定程度上抑制漏电,降低背接触电池组件发生电位诱导衰减的风险。而当第一胶膜层的厚度较小时,对第一胶膜层对应背接触电池的区域进行预交联处理后,第一胶膜层整体的流动性降低,难以对电池片层背光面一侧的各区域进行良好的封装。此时,可以通过第二胶膜层降低发生电位诱导衰减的风险。基于此,封装胶膜包括的第二胶膜层的层数、以及每层第二胶膜层的材料和厚度,可以根据第一胶膜层的厚度和材料、以及实际应用场景设置,此处不做具体限定。例如:第二胶膜层的厚度可以为100μm至500μm。
另外,需要说明的是,上述流动性是指第一胶膜层或第二胶膜层在层压过程中,受热熔融后具有的液体流动性。其中,第二胶膜层的流动性与第一胶膜层的流动性的差异大小可以根据实际应用场景设置,此处不做具体限定。
示例性的,上述至少一层第二胶膜层的主体材料可以包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-α烯烃共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种。例如:在第一胶膜层的主体材料为乙烯醋酸乙烯酯共聚物的情况下,第二胶膜层的主体材料可以为乙烯-α烯烃共聚物。
再者,在实际的应用过程中,上述第二胶膜层可以为透明胶膜层,也可以为含有颜料的彩色胶膜层。其中,与含有颜料的彩色胶膜层相比,透明胶膜层的粘结性更好。基于此,当第二胶膜层为透明胶膜层时,可以提高封装胶膜与封装盖板之间的粘接强度,进而可以进一步提高背接触电池组件的结构稳定性。而与透明胶膜层相比,含有颜料的彩色胶膜层对光线的反射率更高,被彩色胶膜层反射的光线可能至少部分被电池片层所利用,因此当第二胶膜层为彩色胶膜层时,利于提高背接触电池组件的光电转换效率。在此情况下,可以根据实际应用场景设置第二胶膜层为透明胶膜层还是彩色胶膜层,以及彩色胶膜层的具体颜色。
其次,上述第二胶膜层中也可以含有光引发剂、过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和硅烷偶联剂中的至少一种。该情况下的有益效果可以参考前文对第一胶膜层还含有上述助剂的有益效果分析,此处不再赘述。
还需要说明的是,在实际的应用过程中,上述背接触电池组件还包括依次叠设在电池片层背离上述封装胶膜一侧的封装材料层和盖板材料层。具体的,如图3所示,在封装胶膜16和封装盖板17依次叠设在电池片层11的背光面一侧的情况下,上述封装材料层21和盖板材料层22依次叠设在电池片层11的向光面。
其中,该情况下,封装材料层的厚度和材料、体电阻率和透光率等参数可以根据实际需求进行设置。例如:封装材料层厚度可以为300μm至1000μm,其材料可以为离子聚合物、改性聚烯烃材料、聚乙烯醇缩丁醛酯或改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物等。封装材料层的材料优选改性聚烯烃材料。封装材料层的体积电阻率可以大于1E15Ω/cm,封装材料层的透光率可以大于90%。
至于上述盖板材料层,盖板材料层的材料可以为玻璃或透明的高分子薄膜材料。或者,盖板材料层的材料可以包括乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇缩甲醛(PVF)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚丙烯(PP)中的至少一种。又或者,盖板材料层的材料可以为基于环氧树脂、丙烯酸酯树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂的玻纤增强的复合材料。上述玻纤增强的复合材料可以为平纹编织的玻纤布。玻纤布的含量可以为20%wt至50%wt。再或者,盖板材料层的材料也可以为多层复合材料。例如:在环氧树脂基复合材料的上表面复合PVDF膜等。
另外,盖板材料层的厚度和透光率也可以根据盖板材料层的材料、以及实际需求进行设置。例如:在盖板材料层的材料为玻璃的情况下,盖板材料层的厚度可以为1.6mm至10mm。此时,盖板材料层对波长在380nm至1100nm波段下的光线的透光率大于90%。
又例如:盖板材料层的厚度也可以为200μm至2000μm。盖板材料层的对波长在380nm至1100nm波段下的光线的透光率大于85%。
再者,在盖板材料层的材料为玻璃的情况下,盖板材料层的向光面可以含有减反射或防尘等功能性的涂层,以提高背接触电池组件的光电转换效率。
在实际的应用过程中,盖板材料层靠近胶膜材料层的一侧可以进行表面处理。处理工艺可以为火焰处理、电晕处理和等离子体处理,经处理后盖板材料层靠近胶膜材料层的一侧的表面能大于40dyne、以提高盖板材料层的表面张力,已实现对电池片层向光面一侧进行良好的封装。
在该情况下,位于具有遮挡区域的封装材料背光面一侧的封装盖板的材料、厚度和透光率等参数可以根据实际需求进行设置,只要能够应用至本发明实施例提供的背接触电池组件中均可。
示例性的,封装盖板的材料可以为玻璃、基于环氧树脂的玻纤增强复合材料或基于聚烯烃的玻纤增强复合材料。其中,当封装盖板的材料为环氧树脂的玻纤增强复合材料时,玻纤含量可以为30%~70%,优选50%。
另外,当封装盖板的材料为玻璃时,封装盖板的厚度可以为1.6mm~10mm。此时,封装盖板对波长在380nm至1100nm波段下的光线的透光率大于90%。而当封装盖板的材料为基于环氧树脂的玻纤增强复合材料或基于聚烯烃的玻纤增强复合材料等复合材料时,封装盖板的厚度可以为1mm~5mm,优选2mm。
在实际的应用过程中,当封装盖板的材料为环氧树脂基材时,可以采用预浸料热压工艺来制造封装盖板。当封装盖板的材料为聚烯烃基材时,可以采用注塑工艺制造封装盖板。其中,还可以在基材上增加加强筋来进一步提升整个封装盖板的刚性。上述加强筋的形状可以为规则的长方形、菱形或正六边形等形状。加强筋的高度不大于基板的厚度。
或者,如图2所示,在封装胶膜16和封装盖板17依次叠设在电池片层11的向光面一侧的情况下,上述封装材料层21和盖板材料层22依次叠设在电池片层11的背光面。该情况下,封装盖板17的材料、厚度和透光率等参数可以参考上述情况中盖板材料层22的材料、厚度和透光率等信息。盖板材料层22的相关信息可以参考上述情况中封装盖板17的相应信息进行设置,此处不再赘述。
第二方面,本发明实施例还提供了一种背接触电池组件的制造方法,该背接触电池组件的制造方法包括以下步骤:
首先,提供电池片层和封装盖板。电池片层包括沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的多个背接触电池串。多个背接触电池串通过第一互连件并联,每个背接触电池串包括沿第一方向间隔分布、且通过第二互连件串联的多个背接触电池。第二方向不同于第一方向。具体的,电池片层和封装盖板的具体结构和材料等信息可以参考前文,此处不再赘述。
接下来,形成胶膜结构。其中,该胶膜结构是用于制造上述具有遮挡区域的封装胶膜的膜层结构,因此可以根据封装胶膜的具体情况确定封装材料的形成过程。
示例性的,在封装胶膜和封装盖板依次叠设在电池片层的向光面一侧的情况下,可以采用挤出工艺制造胶膜结构;并采用印刷等工艺在胶膜结构对应第一互连件、以及同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的区域设置不透光的涂层或遮挡材料,使得胶膜结构具有上述遮挡区域。
示例性的,在封装胶膜和封装盖板依次叠设在电池片层的背光面一侧的情况下,如图4所示,上述胶膜结构23可以包括第一胶膜材料层24。该第一胶膜材料层24朝向电池片层的一侧形成有多个凸起的遮挡材料部25。具体的,该第一胶膜材料层24是用于制造前文所述的第一胶膜层的膜层,因此第一胶膜材料层24具有的遮挡材料部25在第一胶膜材料层24的具体位置和形貌等信息可以参考前文所述的第一胶膜层具有的遮挡部在第一胶膜层的具体位置和形貌等相应信息进行设置,此处不再赘述。基于此,在实际的应用过程中,可以采用挤出工艺和模压成型工艺制造封装材料。具体的,采用挤出工艺对制造胶膜结构23的主体材料和辅助材料等进行混炼塑化并熔融挤出,获得胶膜材料。然后,采用模压成型工艺,可以通过预制凹版结构的冷却辊将挤出的胶膜材料进行模压制备成型,获得第一胶膜材料层24。
另外,如前文所述,封装胶膜还可以包括至少一层第二胶膜层。基于此,上述形成胶膜结构包括步骤:如图4所示,形成第一胶膜材料层24、以及至少一层第二胶膜层20。至少一层第二胶膜层20位于第一胶膜材料层24背离电池片层的一侧。至少一层第二胶膜层20的流动性大于第一胶膜层的流动性。其中,第一胶膜材料层24和第二胶膜层20的相关信息可以参考前文。另外,因第一胶膜材料层24和第二胶膜层20的材料不同,故可以依次采用共挤出工艺和模压成型工艺形成胶膜结构23。具体的形成过程,可以参考前文。
再者,如前文所述,第一胶膜层对应背接触电池的区域可以为预交联区域。基于此,在形成胶膜结构后,并在进行后续操作前,上述背接触电池的制造方法还包括步骤:对第一胶膜材料层对应背接触电池的区域进行预交联处理。具体的,可以采用电子束预交联或UV预交联等工艺进行上述预交联处理。优选UV预交联工艺,以降低预交联处理的深度,从而能够在层压处理后防止封装胶膜与背接触电池接触的部分发生褶皱的同时,还可以降低电位诱导衰减问题的发生概率。
最后,将电池片层、胶膜结构和封装盖板依次叠设并层压在一起。经层压后的胶膜结构形成封装胶膜。封装胶膜具有遮挡区域,封装胶膜位于遮挡区域的部分用于至少遮挡第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分。
在实际的应用过程中,根据前文所述的电池片层、封装胶膜和封装盖板的相对位置关系将电池片层、胶膜结构和封装盖板依次层叠设置。经层压处理后,封装胶膜具有的遮挡区域至少覆盖在第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分上,实现对二者的遮挡。或者,在背接触电池组件还包括前文所述的封装材料层和盖板材料层的情况下,还可以按照前文所述的相对位置关系,将封装材料层、盖板材料层、电池片层、胶膜结构和封装盖板依次叠设并层压在一起。
示例性的,在封装胶膜和封装盖板依次叠设在电池片层的背光面的一侧、且胶膜结构至少包括第一胶膜材料层的情况下,上述将电池片层、胶膜结构和封装盖板层压在一起包括步骤:将第一胶膜材料层熔融,以使每个遮挡材料部对相应第一互连件、或相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行包裹。经层压后第一胶膜材料层形成封装胶膜包括的第一胶膜层。其中,该第一胶膜层与电池片层的背光面接触。第一胶膜层朝向电池片层的一侧一体成型有多个凸起的遮挡部。每个遮挡部包裹在相应第一互连件的外周,或包裹在相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分的外周。每个背接触电池位于对应的相邻两个遮挡部之间。
具体的,在进行上述层压处理的过程中,第一胶膜材料层会受热熔融,使其具有一定的流动性;并在压力的作用下,熔融后的遮挡材料部会至少填充在位于第一互连件外周的空隙内、以及填充在位于第二互连件对应同一背接触电池组件中相邻两个背接触电池之间的部分外周的空隙内,实现对二者相应部分的包裹。
其中,如图5所示,每个遮挡材料部25朝向电池片层的一侧可以开设有凹槽26。该凹槽26用于承放相应第一互连件,或相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分。在此情况下,如前文所述,遮挡部通过包裹的方式实现对第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行遮挡。而上述每个遮挡材料部25在受热熔融后会形成相应遮挡部。基于此,在每个遮挡材料部25朝向电池片层的一侧开设有凹槽26,并且凹槽26用于承放相应第一互连件,或相应第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分的情况下,在将电池片层、胶膜结构和封装盖板依次叠设后,第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分承放在相应凹槽26内。此时,每个遮挡材料部25可以包围在第一互连件、以及第二互连件的相应部分外,利于遮挡材料部25在受热熔融后实现对第一互连件、以及第二互连件位于同一背接触电池串中相邻两个背接触电池之间的部分进行包裹。
具体的,该凹槽的形貌可以根据其所要承放的第一互连件、以及第二互连件相应部分的形貌进行确定,此处不做具体限定。
本发明中第二方面及其各种实现方式的有益效果,可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果分析,此处不再赘述。
在以上的描述中,对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解,可以通过各种技术手段,来形成所需形状的层、区域等。另外,为了形成同一结构,本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外,尽管在以上分别描述了各实施例,但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。
以上对本公开的实施例进行了描述。但是,这些实施例仅仅是为了说明的目的,而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围,本领域技术人员可以做出多种替代和修改,这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (16)

1.一种背接触电池组件,其特征在于,包括:依次设置且层压在一起的电池片层、封装胶膜和封装盖板;
所述电池片层包括沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的多个背接触电池串;多个所述背接触电池串通过第一互连件并联,每个所述背接触电池串包括沿所述第一方向间隔分布、且通过第二互连件串联的多个背接触电池;所述第二方向不同于所述第一方向;
所述封装胶膜具有遮挡区域;所述封装胶膜位于所述遮挡区域的部分用于至少遮挡所述第一互连件、以及所述第二互连件位于同一所述背接触电池串中相邻两个所述背接触电池之间的部分。
2.根据权利要求1所述的背接触电池组件,其特征在于,所述封装胶膜和所述封装盖板依次叠设在所述电池片层的背光面一侧。
3.根据权利要求2所述的背接触电池组件,其特征在于,所述封装胶膜包括与所述电池片层的背光面接触的第一胶膜层;所述第一胶膜层朝向所述电池片层的一侧一体成型有多个凸起的遮挡部;每个所述遮挡部包裹在相应所述第一互连件的外周,或包裹在相应所述第二互连件位于同一所述背接触电池串中相邻两个所述背接触电池之间的部分的外周;
每个所述背接触电池位于对应的相邻两个所述遮挡部之间。
4.根据权利要求3所述的背接触电池组件,其特征在于,所述遮挡区域为整个所述第一胶膜层的所在区域;和/或,
所述第一胶膜层的各区域均含有颜料。
5.根据权利要求3所述的背接触电池组件,其特征在于,所述第一胶膜层的主体材料包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-α烯烃共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种;和/或,
所述第一胶膜层含有光引发剂、过氧化物引发剂、助交联剂、抗氧剂、光稳定剂和硅烷偶联剂中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的背接触电池组件,其特征在于,所述第一胶膜层对应所述背接触电池的区域为预交联区域;和/或,
所述第一胶膜层对应所述遮挡部的区域为非预交联区域。
7.根据权利要求3所述的背接触电池组件,其特征在于,每个所述遮挡部的厚度为250μm至300μm;和/或,
所述第一胶膜层对应所述背接触电池的部分的厚度为100μm至1000μm。
8.根据权利要求3所述的背接触电池组件,其特征在于,所述封装胶膜还包括位于所述第一胶膜层和所述封装盖板之间的至少一层第二胶膜层;至少一层所述第二胶膜层的流动性大于所述第一胶膜层的流动性。
9.根据权利要求8所述的背接触电池组件,其特征在于,至少一层所述第二胶膜层的主体材料包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-α烯烃共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种;和/或,
所述第二胶膜层为透明胶膜层。
10.根据权利要求1所述的背接触电池组件,其特征在于,所述封装胶膜和所述封装盖板依次叠设在所述电池片层的向光面一侧。
11.根据权利要求10所述的背接触电池组件,其特征在于,所述封装胶膜对应所述第一互连件的区域、以及所述封装胶膜对应同一所述背接触电池串中相邻两个所述背接触电池之间的区域为所述遮挡区域。
12.一种背接触电池组件的制造方法,其特征在于,包括:
提供电池片层和封装盖板;所述电池片层包括沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的多个背接触电池串;多个所述背接触电池串通过第一互连件并联,每个所述背接触电池串包括沿所述第一方向间隔分布、且通过第二互连件串联的多个背接触电池;所述第二方向不同于所述第一方向;
形成胶膜结构;
将所述电池片层、所述胶膜结构和所述封装盖板依次叠设并层压在一起;经层压后的所述胶膜结构形成封装胶膜;所述封装胶膜具有遮挡区域,所述封装胶膜位于所述遮挡区域的部分用于至少遮挡所述第一互连件、以及所述第二互连件位于同一所述背接触电池串中相邻两个所述背接触电池之间的部分。
13.根据权利要求12所述的背接触电池组件的制造方法,其特征在于,所述胶膜结构包括第一胶膜材料层;所述第一胶膜材料层朝向所述电池片层的一侧形成有多个凸起的遮挡材料部;
将所述电池片层、所述胶膜结构和所述封装盖板层压在一起,包括:将所述第一胶膜材料层熔融,以使每个所述遮挡材料部对相应所述第一互连件、或相应所述第二互连件位于同一所述背接触电池串中相邻两个所述背接触电池之间的部分进行包裹;经所述层压后所述第一胶膜材料层形成所述封装胶膜包括的第一胶膜层;其中,
所述第一胶膜层与所述电池片层的背光面接触;所述第一胶膜层朝向所述电池片层的一侧一体成型有多个凸起的遮挡部;每个所述遮挡部包裹在相应所述第一互连件的外周,或包裹在相应所述第二互连件位于同一所述背接触电池串中相邻两个所述背接触电池之间的部分的外周;每个所述背接触电池位于对应的相邻两个所述遮挡部之间。
14.根据权利要求13所述的背接触电池组件的制造方法,其特征在于,每个所述遮挡材料部朝向所述电池片层的一侧开设有凹槽;所述凹槽用于承放相应所述第一互连件,或相应所述第二互连件位于同一所述背接触电池串中相邻两个所述背接触电池之间的部分。
15.根据权利要求13所述的背接触电池组件的制造方法,其特征在于,所述形成胶膜结构后,所述将所述电池片层、所述胶膜结构和所述封装盖板依次叠设并层压在一起前,所述背接触电池的制造方法还包括:
对所述第一胶膜材料层对应所述背接触电池的区域进行预交联处理。
16.根据权利要求13所述的背接触电池组件的制造方法,其特征在于,所述形成胶膜结构,包括:形成所述第一胶膜材料层、以及至少一层第二胶膜层;所述至少一层第二胶膜层位于所述第一胶膜材料层背离所述电池片层的一侧;至少一层所述第二胶膜层的流动性大于所述第一胶膜层的流动性;和/或,
依次采用共挤出工艺和模压成型工艺形成所述胶膜结构。
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