CN206322708U - 一种双面进光晶硅光伏组件 - Google Patents
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Abstract
一种双面进光晶硅光伏组件，组件结构从前表面到后表面结构依次包括玻璃一、封装材料一、连接导电结构一、电池片、连接导电结构二、封装材料二、玻璃二；在同一组串中，发射极朝向前表面的电池片与发射极朝向后表面的电池片间隔排列，并通过连接导电结构一和连接导电结构二形成串联结构；不同组串间再串联或并联。本实用新型相比于传统结构可减少组串焊接及层压时对太阳电池片的压力，减少了电池片的破损，降低了对连接导电结构的材质要求，适用于普通厚度硅片和超薄硅片，所得光伏组件的双面性能相同，可大大扩展组件应用的方式和灵活性。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳电池和新能源技术领域，涉及太阳电池的组件设计和制造技术。
背景技术
在晶硅太阳电池应用领域，双玻组件的基本特征为可正反面同时接受光照，根据应用环境的不同，比单面进光的发电量多5-30%。近年来双玻组件随着钢化玻璃技术的进步而发展起来，逐渐被市场所接受，有渐渐取代单面进光晶硅光伏组件成为市场主流的前景。虽然如此，双玻组件技术目前仍处于初级阶段。其组件技术从电池片的结构、组件的结构、组件构成的材料、组件的生产技术仍大部分沿袭了单面进光晶硅太阳电池和组件的结构、特征和制造技术，未能充分发挥双面组件可能达到的转换效率的优势，双面进光组件所应该具有的安装方式灵活多变的优势也受到局限。
根据双面进光组件的基本特征来设计开发新型晶硅光伏电池片结构、组件结构以及配套的原材料、焊接封装等技术，才能充分发挥双面进光的优势，提升发电量，降低生产和发电成本，扩大光伏组件的应用范围。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种新型的双面进光晶硅光伏组件及其制造方法。从双面进光的基本特征出发，设计双面进光晶硅光伏组件的结构、制造技术以及配套的封装材料、连接导电材料和太阳电池片的结构特征，以增加光伏系统发电效率，降低发电成本，扩大应用范围。具体内容包括双面进光晶硅光伏组件的组件结构、封装材料及连接导电结构、电池片结构、组件制造技术等。
本实用新型是通过以下技术方案实现的。
本实用新型所述的一种双面进光晶硅光伏组件，从前表面到后表面结构依次包括玻璃一（1）、封装材料一（2）、连接导电结构一（3）、电池片（4）、连接导电结构二（5）、封装材料二（6）、玻璃二（7）。
所述的电池片（4）的朝向有两种：一种是发射极朝向前表面（A），一种是发射极朝向后表面（B）。在同一组串中，A、B两种朝向的电池片（4）间隔排列，通过连接导电结构一（3）和连接导电结构二（5）将同一组串中的所有电池片形成串联结构；不同组串间根据组件的输出指标要求进行串联或并联。
所述的连接导电结构一（3）、连接导电结构二（5）为焊带或其它类似功能的结构如多根极细的带焊接涂层的金属丝。
本实用新型所述的封装材料及连接导电结构：连接导电材料可以与封装材料（例如，乙烯-醋酸乙烯共聚物，简称EVA 等）在使用前是集成为一体的，也可以是分开的；组件两侧的玻璃、封装材料优选相同的，如需做部分透光结构也可选择性能有差异的。
本实用新型所述的电池片结构：电池片为晶硅太阳电池片，双面进光结构，可以由n型晶硅片也可以由p型晶硅片作为基片构成。其显著特征为电池片在相同测试条件下从两个表面进光的短路电流之差≤0.5mA/cm2或光电转换效率之差≤0.2%。
本实用新型所述的一种双面进光晶硅光伏组件的制造方法，主要的技术特征在于组串的制造。分为两种情况：
（1）“连接导电结构”与“封装材料”在使用前集成为一体时。
先将连接导电结构与封装材料在组件制造流程开始前集成为一个整体，然后按照玻璃一（1）、封装材料+连接导电结构、电池片（4）、连接导电结构+封装材料、玻璃二（7）的排列全部叠放好，再放进层压机进行层压。其中连接导电结构一（3）、电池片（4）、连接导电结构二（5）的数量及其其它未明确提及的组件的结构都按照组件大小和输出参数的要求进行设计调节。
（2）当“连接导电结构”与“封装材料”分别为两个组件单元时。
先将连接导电结构一（3）、电池片（4）、连接导电结构二（5）三部分先做成组串结构，然后将多个组串与玻璃一（1）、封装材料一（2）、封装材料二（6）、玻璃二（7）按照玻璃一（1）、封装材料一（2）、连接导电结构一+电池片+连接导电结构二组串结构、封装材料二（6）、玻璃二（7）排列好，放进层压机进行层压。
本实用新型的技术效果：相邻两片太阳电池片发射极朝向组件的不同表面，通过连接导电材料在组件的同一面进行串联，该方法相比于传统结构可减少组串焊接及层压时对太阳电池片的压力，减少了电池片的破损，降低了对连接导电结构（焊带等）的材质要求，适用于普通厚度硅片和超薄硅片。所得光伏组件的双面性能相同，可大大扩展组件应用的方式和灵活性。
附图说明
图1为本实用新型组件构成简图。1为玻璃一；2为封装材料一；3为连接导电结构一；4为电池片，A、B两种摆放方式，A为发射极朝向前表面，B为发射极朝向后表面；5为连接导电结构二；6为封装材料二；7为玻璃二。
具体实施方式
本实用新型将通过以下实施例作进一步说明。
实施例1。
电池片采用n型双面晶硅太阳电池，采用180微米厚的硅片制备，发射极和背场所需的p、n重掺杂层均采用扩散法制备，外覆以减反射钝化薄膜，两面采用完全对称的栅线结构。栅线结构包括密排的细栅和多根垂直细栅排列的主栅线。电池正反面进光的转换效率只差不大于0.1%，短路电流的差别不大于0.2mA/cm2。
电池片按照附图1所示A、B间隔的排列方式进行排列，采用焊接的方法用焊带将共计12片太阳电池片之间串联成组串。
将附图1中所示玻璃二、封装材料二（EVA）依此叠放；在其上按传统组件的方式排列5个组串，并进行组串之间的连接；然后再在组串上依次叠放附图1中的封装材料一（EVA）和玻璃一；随后放入层压机中进行层压。层压后进行后继制造流程获得完整光伏组件。
实施例2。
电池片采用n型双面晶硅太阳电池，采用120微米厚的硅片制备，发射极和背场所需的p、n重掺杂层均采用扩散法制备，外覆以减反射钝化薄膜，两面采用完全对称的栅线结构。栅线结构仅为密排的细栅。电池正反面进光的转换效率只差不大于0.1%，短路电流的差别不大于0.5mA/cm2。
将0.2毫米直径的表面覆盖了锡焊涂层的铜丝20根等间距平行排列。垂直于铜丝延伸方向上，该20根栅线的排布的间隔恰好适合本实施例所述电池片，作为收集电流用。铜丝的长度适合将两片附图1中所示A、B排列的两片电池片连接在一起。该组铜丝固定于EVA材质的可作为组件封装材料用的膜片上，集成为一种稳固结构。采用该结构将12片如附图1中所示A、B间隔排列的电池片焊接在一起，形成组串。
将附图1中所示玻璃二、封装材料二（EVA）依此叠放；在其上按传统组件的方式排列5个组串，并进行组串之间的连接；然后再在组串上依次叠放附图1中的封装材料一（EVA）和玻璃一；随后放入层压机中进行层压。层压后进行后继制造流程获得完整光伏组件。
实施例3。
电池片采用n型双面晶硅太阳电池，采用120微米厚的硅片制备，发射极和背场所需的p、n重掺杂层均采用低温CVD法制备，所得为非晶硅/晶硅异质结结构，双面外均覆以透明导电薄膜，再双面制备栅线结构。所印栅线结构仅为密排的细栅。电池正反面进光的转换效率只差不大于0.1%，短路电流的区别不大于0.1mA/cm2。
将直径为0.2毫米的表面覆盖了导电银胶的铜线20根等间距平行排列。在垂直于铜线延伸方向上，该20根栅线的排布间距恰好适合本实施例所述电池片，作为收集电流用。铜线的长度适合将两片附图1中所示A、B排列的电池片连接在一起。该组铜线固定于类似EVA的可作为组件封装材料用的膜片上，集成为一种稳固结构；采用该结构将12片如附图1中所示A、B间隔排列的电池片粘结在一起，形成组串。
将附图1中所示玻璃二、封装材料二（EVA）依此叠放；在其上按传统组件的方式排列5个组串，并进行组串之间的连接；然后再在组串上依次叠放附图1中的封装材料一（EVA）和玻璃一；随后放入层压机中进行层压。层压后进行后继制造流程获得完整光伏组件。
实施例4。
电池片采用n型双面晶硅太阳电池，该类太阳电池片采用80微米厚的硅片制备，发射极和背场所需的p、n重掺杂层均采用低温CVD法制备，所得为非晶硅/晶硅异质结结构，在非晶硅与晶体硅间具有本征钝化层，电池片的双面外均覆以透明导电薄膜，再双面分别印刷栅线结构。所印栅线结构仅为密排的细栅。电池正反面进光的转换效率只差不大于0.1%，短路电流的区别不大于0.1mA/cm2。
将直径为0.2毫米的表面覆盖了导电银胶的铜线20根等间距平行排列，垂直于铜线延伸方向上该20根栅线的排布恰好适合本实施例所述电池片，作为收集电流用。铜线的长度适合将两片附图1中所示A、B排列的两片电池片连接在一起。将多组该排列铜线以合适的方式固定于封装材料一和封装材料二（EVA材质）与电池片接触的表面。在适合组件封装用的尺寸大小的封装材料上，多组铜线形成一种周期排布的稳固结构。
将附图1中所示玻璃二、封装材料二（EVA，集成周期排布的多组铜丝，带铜丝面朝向电池片）依此叠放，调整EVA的位置，使得铜丝的位置合适粘结电池片；在其上以附图1所示A、B排列的方式排列电池片，形成m=12，n=6的阵列；然后再在太阳电池片上依次叠放附图1中的封装材料一（EVA，集成周期排布的多组铜丝，带铜丝面朝向电池片），调整封装材料一到合适位置，最后覆盖玻璃一；随后放入层压机中进行层压。层压后进行后继制造流程获得完整光伏组件。
实施例5。
电池片采用p型双面晶硅太阳电池，采用180微米厚的硅片制备，发射极和背场所需的p、n重掺杂层均采用扩散法制备，外覆以减反射钝化薄膜，两面采用完全对称的栅线结构。栅线结构包括密排的细栅和多根主栅线。电池正反面进光的转换效率只差不大于0.2%，短路电流的区别不大于0.1mA/cm2。
电池片按照附图1所示A、B间隔的排列方式进行排列，采用焊接的方法用焊带将5片太阳电池片之间串联成组串。
将附图1中所示玻璃二、封装材料二（EVA）依此叠放；在其上按传统组件的方式排列4个组串，并进行组串之间的连接；然后再在组串上依次叠放附图1中的封装材料一（EVA）和玻璃一；随后放入层压机中进行层压。层压后进行后继制造流程获得完整光伏组件。
Claims (4)
1.一种双面进光晶硅光伏组件，其特征是从前表面到后表面结构依次包括玻璃一、封装材料一、连接导电结构一、电池片、连接导电结构二、封装材料二、玻璃二；
在同一组串中，发射极朝向前表面的电池片与发射极朝向后表面的电池片间隔排列，并通过连接导电结构一和连接导电结构二形成串联结构；不同组串间再串联或并联。
2.根据权利要求1所述的双面进光晶硅光伏组件，其特征是所述的连接导电结构一、连接导电结构二为焊带或多根极细的带焊接涂层的金属丝。
3.根据权利要求1所述的双面进光晶硅光伏组件，其特征是所述的电池片为晶硅太阳电池片，双面进光结构。
4.根据权利要求1或3所述的双面进光晶硅光伏组件，其特征是所述的电池片由n型晶硅片或者由p型晶硅片作为基片构成。
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