带导电线的薄膜、双面发电太阳能电池串及电池组件
技术领域
本实用新型涉及太阳能技术,更具体地,涉及一种带导电线的薄膜、一种双面发电太阳能电池串和一种双面发电太阳能电池组件。
背景技术
现有的太阳能电池,其上相邻电池片之间通过导电薄膜进行串联连通。导电薄膜包括导电线以及相间隔设置的第一膜片和第二膜片,第一膜片和所述第二膜片均包括一支撑层和一连接层,两个连接层分别设置在两个支撑层相对的两侧面上,连接层的尺寸、支撑层的尺寸和电池片的尺寸相同,导电线的两端连接在两个连接层上,导电线的中部外露(独立于两个连接层和两个支撑层)。
相关技术存在如下问题:
1、连接相邻两电池片的导电线的中部外露,无保护结构,使用过程中导电线极容易在外露处折断,会影响太阳能电池的性能,导电薄膜也不满足存放和移动的要求;
2、导电线的外露区域较柔软,强度较低,无支撑结构,容易发生弯曲变形,不能够作为保持相邻电池片之间间距的结构,制作太阳能电池时相邻电池片之间的间距不稳定,这就需要加宽太阳能电池的边框来进行补偿间距变化量,既浪费材料还影响产品美观性。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种带导电线的薄膜,导电线在使用过程中不会折断,也不会发生弯曲变形,制成的太阳能电池性能好、美观且成本低。
本实用新型实施例还提供了一种双面发电太阳能电池串。
本实用新型实施例还提供了一种双面发电太阳能电池组件。
本实用新型实施例提供的带导电线的薄膜,包括第一膜片、第二膜片和导电线,所述导电线位于所述第一膜片和所述第二膜片之间、并连接在所述第一膜片和所述第二膜片上,所述第一膜片和所述第二膜片相邻近的一端相重叠并连接,导电线的中部位于重叠区域内、两端位于重叠区域之外。
可选地,所述第一膜片和所述第二膜片均包括一连接层,导电线设置在两连接层相对的侧面上,两个连接层相邻近的一端相互重叠并连接。
可选地,所述第一膜片和所述第二膜片还均包括支撑层,两个支撑层设置在两个连接层相背的两侧面上。
可选地,两个支撑层相背的两侧面上也均设置有一连接层。
可选地,所述导电线为往复弯折的金属绕线。
可选地,所述金属绕线的根数为1根,所述导电线的两端点位于同一个所述双面发电电池片上。
可选地,所述连接层为热熔胶层。
可选地,所述热熔胶为热塑性热熔胶。
可选地,所述支撑层为耐高温且透明的聚合物膜层。
可选地,所述导电线上设置有低熔点金属层。
可选地,所述低熔点金属为锡鉍铟合金。
本实用新型提供的双面发电太阳能电池串,包括双面发电电池片和上述任一实施例所述的带导电线的薄膜,相邻两所述双面发电电池片通过一带导电线的薄膜串联。
可选地,所述双面发电电池片为异质结电池片。
本实用新型提供的双面发电太阳能电池组件,所述双面发电太阳能电池组件包括背面封装板、胶膜、上述的双面发电太阳能电池串、胶膜和正面封装板。
与现有技术相比,本实用新型实施例提供的带导电线的薄膜,导电线任意位置均与第一膜片和/或第二膜片接触,由第一膜片和/或第二膜片进行保护和支撑,满足存放和移动的要求,避免导电线折断、弯曲和变形,制成的太阳能电池不仅性能好,而且美观、成本低。
两个连接层相邻近的一端相互重叠并连接,导电线连接在两个连接层相对的侧面上、并穿过两个连接层的重叠区域,整个导电线任意位置均与连接层接触、并由支撑层进行保护和支撑,满足存放和移动的要求,避免导电线折断、弯曲和变形,制成的太阳能电池不仅性能好,而且美观、成本低。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案,并不构成对本实用新型技术方案的限制。
图1a和图1b为本实用新型一个实施例所述的带导电线的薄膜的主视结构示意图;
图2为本实用新型一个实施例所述的带导电线的薄膜的俯视结构示意图;
图3为本实用新型另一个实施例所述的带导电线的薄膜的俯视结构示意图;
图4为本实用新型再一个实施例所述的带导电线的薄膜的俯视结构示意图;
图5为本实用新型一个实施例所述的双面发电太阳能电池串的主视结构示意图;
图6为本实用新型另一个实施例所述的双面发电太阳能电池串的主视结构示意图。
其中,图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1第一膜片,11支撑层,12连接层,13重叠区域,2第二膜片,3导电线,4双面发电电池片,41第一导电层,42第二导电层。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本实用新型实施例提供的带导电线的薄膜,如图1a和图1b所示,包括第一膜片1、第二膜片2和导电线3,所述导电线3位于所述第一膜片1和所述第二膜片2之间、并连接在所述第一膜片1和所述第二膜片2上,所述第一膜片1和所述第二膜片2相邻近的一端相重叠并连接,导电线3的中部位于重叠区域内,导电线3的两端位于重叠区域之外。
导电线3任意位置均与第一膜片1和/或第二膜片2接触,由第一膜片1和/或第二膜片2进行保护和支撑,满足存放和移动的要求,避免导电线折断、弯曲和变形,制成的太阳能电池不仅性能好,而且美观、成本低。
在一示例性实施例中,如图1a所示,第一膜片1和第二膜片2均包括连接层12,导电线3设置在两连接层12相对的两侧面上,两个连接层12相邻近的一端相互重叠并连接。
或者可以是,如图1b所示,所述第一膜片1和所述第二膜片2均包括一支撑层11和一连接层12,两个连接层12分别设置在两个支撑层11相对的两侧面上,两个连接层12相邻近的一端相互重叠并连接,导电线3连接在两个连接层12相对的侧面上,导电线3的两端位于两个连接层12的重叠区域13之外。
本实用新型实施例提供的带导电线的薄膜,两个连接层12相邻近的一端相互重叠并连接,导电线3连接在两个连接层12相对的侧面上、并穿过两个连接层12的重叠区域13,整个导电线3任意位置均与连接层12接触、并由支撑层11进行保护和支撑,以使带导电线的薄膜满足存放和移动的要求,避免导电线3折断、弯曲和变形,制成的太阳能电池不仅性能好,而且美观、成本低。
可选地,两个支撑层11相背的两侧面上也均设置有一连接层12,在制作带导电线的薄膜时,支撑层11的两侧面均设置连接层12,两侧结构相同,导电线与膜片连接时无需考虑第一膜片1和第二膜片2正反面,直接连接在相对的两侧面上即可。
可选地,所述导电线3为往复弯折的金属绕线(如图2至图4所示),直径为20um~300um,弯折次数为10~200次,金属绕线的相邻线段之间通过弯折部分连通,在任一线段上出现单个断点时均不会影响对太阳能电池上电流的收集,而且此种布线方式金属绕线的用量较少,带导电线的薄膜的制作成本较低。金属绕线相邻两线段可以平行,也可以相交成一定角度等,均可实现本申请的目的,其宗旨未脱离本实用新型的设计思想,在此不再赘述,均应属于本申请的保护范围内。在一个具体的实施例中,所述金属绕线的根数为1根,此时所述导电线的两端点位于同一个所述双面发电电池片上(如图2所示)。
当然,导电线3也可以是布置成横纵相交等的方式(图中未示出),也可实现本申请的目的,其宗旨未脱离本实用新型的设计思想,在此不再赘述,均应属于本申请的保护范围内。
导电线3可以是铜线、铝线、银线、金线或焊带中的一种或多种,均可实现本申请的目的,其宗旨未脱离本实用新型的设计思想,在此不再赘述,均应属于本申请的保护范围内。
可选地,所述连接层12为热熔胶层(该热熔胶层要求加热压合后为透明状,透光率大于90%),厚度优选5~50微米,通过热压合的方式使得热熔胶层融化具有粘接性,冷却后实现热熔胶层连接在电池片的一侧面上,导电线3抵在电池片的一侧面上并沉入热熔胶层内。其中,所述热熔胶为热塑性热熔胶,能够实现重复融化粘接,多次加热不会出现工艺不良的问题。
热塑型热熔胶种类很多,主要有:聚酰胺(PA),离子聚合物,聚烯烃(POE、PP)。
可选地,所述支撑层11为聚合物膜层(该聚合物膜层要求耐高温且透明,透光率>90%),厚度优选5~200微米。聚合物薄膜按性质和用途分类:可分为橡胶、化学纤维、塑料等,橡胶、化学纤维、塑料通常称为合成材料。
可选地,所述导电线3上设置有低熔点金属层。其中,所述低熔点金属优选为锡鉍铟合金。在热压合时锡鉍铟合金融化而连接导电线3和电池片,可增大导电线3与电池片的接触面积,且形成欧姆接触以减小串联电阻。
低熔点金属是指熔点低于150℃的易熔合金,通常由Bi、Sn、Pb、In等低熔点金属元素组成。
本实用新型提供的双面发电太阳能电池串,如图5和图6所示,包括双面发电电池片4和上述任一实施例所述的带导电线的薄膜,相邻两双面发电电池片4通过一带导电线的薄膜串联,导电线3的一部分连接在一双面发电电池片4的第一导电层41上、导电线的另外一部分连接在另一双面发电电池片4的第二导电层42上,以实现两个双面发电电池片4串联。
本实用新型提供的双面发电太阳能电池串,具有上述任一实施例所述的带导电线的薄膜的全部优点,不仅性能好,而且美观、制作成本低。
可选地,所述双面发电电池片4通过异质结电池片裁切而成,通过切片将大电池片(即:大的异质结电池片)分成几个小电池片(即:小的异质结电池片),可减少短路电流和串联电阻损失。如图6所示,小电池片通过金属绕线取代目前叠瓦技术中导电胶及电池片的栅线,小电池片重叠串联;增大单位面积发电量而且更美观;既可以以硅片大小的整片电池(即未裁切的大电池片,即大的异质结电池片)连接,也可以以小电池片连接,连接可以不重叠,也可以叠瓦技术边缘部分重叠。通过金属绕线连接小电池片成串,取消串焊机和焊带,减少遮挡面积,还去掉了丝网印刷工艺及导电银浆。
传统电池片之间采用汇流条连接结构,大量汇流条的使用,增加了太阳能电池内部的损耗,降低了太阳能电池转换效率,同时单个电池片的差异在串联结构下,反向电流对太阳能电池影响会增加,从而产生热斑效应而损坏太阳能电池甚至影响最终的太阳能系统的运转。切片技术将电池片栅线重新设计成可合理切割成小片的图形,使切割后每个小电池片的正负极按照叠瓦的设计工艺。再将每小电池片焊接制作成串,并且摒弃了传统的焊带串接结构,经过串并联排版后层压成太阳能电池,这样充分利用组件内的间隙,在相同的面积下,可以放置多于常规组件13%以上的电池片,并且由于结构的优化,采用无焊带设计,大大减少了组件的线损,大幅度提高了组件的输出功率,可以将太阳能电池的转换效率提升至18%以上,甚至更高。与传统技术相比,能够降低电阻对太阳能电池功率的影响,减少功率损失,降低反向电流产生热斑效应的影响。
第一导电层41和/或第二导电层42为透明导电氧化物膜层,所述第一导电层41和/或所述第二导电层42的方阻为10~100Ω/sq,所述第一导电层41和/或所述第二导电层42的厚度为80nm~140nm。透明氧化物薄膜为氧化铟锡导电薄膜(俗称ITO导电薄膜)、掺杂氟的二氧化锡导电薄膜(俗称FTO导电薄膜)或掺杂铝的氧化锌导电薄膜(俗称AZO导电薄膜)等,均可实现本申请的目的,其宗旨未脱离本实用新型的设计思想,在此不再赘述,均应属于本申请的保护范围内。
异质结电池片包括晶硅片(N型单晶硅片或P型单晶硅片),晶硅片一侧面设置有本征薄膜和P型掺杂硅薄膜(非晶硅或微晶硅,如P型氢化非晶硅薄膜),晶硅片另一侧面设置有本征薄膜和N型掺杂硅薄膜(非晶硅或微晶硅,如N型氢化非晶硅薄膜),P型掺杂硅薄膜和N型掺杂硅薄膜上均设置有导电的透明氧化物薄膜(TCO薄膜)。透明氧化物薄膜即第一导电层41和第二导电层42。
本实用新型提供的双面发电太阳能电池组件(图中未示出),包括上述任一实施例所述的双面发电太阳能电池串。所述双面发电太阳能电池组件包括背面封装板、胶膜、上述任一实施例所述的双面发电太阳能电池串、胶膜和正面封装板。双面发电太阳能电池组件中,双面发电太阳能电池串两侧分别设置一层胶膜。
本实用新型实施例提供的双面发电太阳能电池组件,具备上述任一实施例所述的双面发电太阳能电池串的全部优点,在此不再赘述。
其中,双面发电太阳能电池组件包括多个双面发电太阳能电池串,多个双面发电太阳能电池串可以是串联设置,也可以是并联设置,还可以是部分串联设置、部分并联设置等,均可实现本申请的目的,其宗旨未脱离本实用新型的设计思想,在此不再赘述,均应属于本申请的保护范围内。
综上所述,本实用新型实施例提供的带导电线的薄膜,两个连接层相邻近的一端相互重叠并连接,导电线连接在两个连接层相对的侧面上、并穿过两个连接层的重叠区域,整个导电线任意位置均与连接层接触、并由支撑层进行保护和支撑,满足存放和移动的要求,避免导电线折断、弯曲和变形,制成的太阳能电池不仅性能好,而且美观、成本低。
在本实用新型中的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”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;术语“安装”、“连接”、“固定连接”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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
虽然本实用新型所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式,并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员,在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本实用新型的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定为准。