CN209981250U - 背接触叠片太阳电池串及叠片太阳电池组件 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种背接触叠片太阳电池串及叠片太阳电池组件，包括依次交叠排布的多块相互串联的背接触太阳电池片，背接触太阳电池片的正极和负极均设置在背接触太阳电池片的背面，背接触太阳电池片的一侧边缘设置若干贯穿孔，相邻的两块背接触太阳电池片存在重叠区域，位于下方的背接触太阳电池片的贯穿孔位于重叠区域，贯穿孔内形成有贯穿电极，相邻的两块背接触太阳电池片通过贯穿电极串联，背接触太阳电池片的电极通过导电线与贯穿电极电连接，导电线至少部分嵌于热塑性聚合物膜内。实现将多块背接触太阳电池片进行叠片排布。

Description

背接触叠片太阳电池串及叠片太阳电池组件

技术领域

本实用新型一般涉及光伏领域，具体涉及背接触太阳电池组件领域，尤其涉及一种背接触叠片太阳电池串及叠片太阳电池组件。

背景技术

叠片组件(亦可称为叠瓦组件)技术是一种新型的组件设计方案，将电池片叠加排布，并通过导电胶、锡膏等材料连接成电池串，再经过串并联排版后层压成组件。通过改进电池片的互联结构设计，可以在有限的面积内排布更多的电池片，提高空间面积的利用率和组件的发电功率。

目前，背接触太阳能电池(如IBC、MWT、EWT太阳电池)得到了广泛关注，由于其正面没有主栅线，甚至没有任何电极图形，正极和负极都设在电池片的背面，减少了电池片的遮光，从而有效增加了电池片的短路电流，使电池片的能量转化效率得到提高。

现有的背接触太阳能电池片的电极都设置在电池片的背面，无法像传统的晶硅太阳能电池直接叠片排布起来通过导电胶连接相邻电池片的正极和负极形成电池串。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种将背接触太阳电池片实现叠片排布的背接触叠片太阳电池串及叠片太阳电池组件。

第一方面，本实用新型的背接触叠片太阳电池串，包括依次交叠排布的多块相互串联的背接触太阳电池片，所述背接触太阳电池片的正极和负极均设置在所述背接触太阳电池片的背面，所述背接触太阳电池片的一侧边缘设置若干贯穿孔，相邻的两块所述背接触太阳电池片存在重叠区域，位于下方的所述背接触太阳电池片的所述贯穿孔位于所述重叠区域，所述贯穿孔内形成有贯穿电极，相邻的两块背接触太阳电池片通过所述贯穿电极串联，所述背接触太阳电池片的电极通过导电线与所述贯穿电极电连接，所述导电线至少部分嵌于热塑性聚合物膜内。

第二方面，本实用新型的背接触叠片太阳电池组件，包括电连接的多个背接触叠片太阳电池串。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过在背接触太阳电池片的一侧边缘设置若干贯穿孔，贯穿孔内形成贯穿电极，背接触太阳电池片的电极通过导电线与贯穿电极电连接，从而实现将多块背接触太阳电池片进行叠片排布，能够解决现有的背接触太阳电池片较难实现叠片排布的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的实施例的背接触叠片太阳电池串的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例的背接触叠片太阳电池串的背接触太阳电池片的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例的背接触叠片太阳电池串的局部剖面示意图；

图4为本实用新型的实施例的背接触叠片太阳电池串的热塑性聚合物膜与导电线配合的结构示意图；

图5为本实用新型的实施例的背接触叠片太阳电池组件中的背接触太阳电池片为二等分正六边形背接触太阳电池片的结构示意图；

图6为本实用新型的实施例的背接触叠片太阳电池组件中的背接触太阳电池片为四等分正六边形背接触太阳电池片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

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组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本实用新型的其中一个实施例为，请参考图1-4，本实用新型的背接触叠片太阳电池串件，包括依次交叠排布的多块相互串联的背接触太阳电池片10，背接触太阳电池片10的正极和负极均设置在背接触太阳电池片的背面，背接触太阳电池片10的一侧边缘设置若干贯穿孔11，相邻的两块背接触太阳电池片10存在重叠区域，位于下方的背接触太阳电池片10的贯穿孔11位于重叠区域，贯穿孔11内形成有贯穿电极12，相邻的两块背接触太阳电池片10通过贯穿电极12串联，背接触太阳电池片10的电极通过导电线13与贯穿电极12电连接，导电线13至少部分嵌于热塑性聚合物膜14内。

在本实用新型的实施例中，依次交叠排布多块背接触太阳电池片，并且相邻的背接触太阳电池片存在重叠区域，也就是将多块背接触太阳电池片进行依次交叠排布，背接触太阳电池片之间没有间隙，充分利用了组件表面可使用的面积，提升了组件的转化效率和输出效率。背接触太阳电池片的受光面无任何电极遮挡光线，能够提高组件效率。

多个串联的背接触太阳电池片形成叠片电池串，背接触叠片太阳电池组件可以为一排或多排叠片电池串，每排叠片电池串的电池片之间串联连接，不同排叠片电池串之间并联或者串联。可以但不仅仅为，不同排叠片电池串之间通过金属导线、焊带或汇流条并联或串联连接。

在贯穿孔内形成贯穿电极，可以但不仅仅为在贯穿孔内填充导电浆料，烧结导电浆料形成贯穿电极。位于下方的背接触太阳电池片的贯穿孔位于重叠区域，能够减少重叠区域对背接触太阳电池片的受光面的遮挡，使得背接触叠片太阳电池组件的结构更加合理。

背接触太阳电池片的电极通过导电线与贯穿电极电连接，并且相邻的两块背接触太阳电池片通过贯穿电极串联，具体的，相邻的两块背接触太阳电池片中位于下方的背接触太阳电池片的正极通过导电线与贯穿电极电连接，位于上方的背接触太阳电池片的负极通过导电线与贯穿电极电连接。或者，相邻的两块背接触太阳电池片中位于下方的背接触太阳电池片的负极通过导电线与贯穿电极电连接，位于上方的背接触太阳电池片的正极通过导电线与贯穿电极电连接。贯穿孔能够固定贯穿电极的位置，降低背接触叠片太阳电池组件的加工难度。导电线至少部分嵌于热塑性聚合物膜内，热塑性聚合物膜为聚乙烯醇缩丁醛、聚烯烃或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或任几种的组合。热塑性聚合物膜为常用的组件封装材料，将导电线嵌于热塑性聚合物膜中，从而固定导电线，以便于导电线与电池背面电极连接，通过热压处理将导电线与电池电极固定连接，最后通过层压制成电池组件。能够提高导电线与电极连接的可靠性。

通过导电线来以及贯穿电极来串联相邻的两块背接触太阳电池片，背接触叠片太阳电池组件相对于现有的背接触太阳电池片通过导电胶实现串联来说，降低了串联电阻和电阻损耗，显著提升叠片组件的功率。

贯穿孔位于正极的端部或者负极的端部，避免贯穿孔干涉背接触太阳电池片的受光面，从而保证了背接触叠片太阳电池组件的输出效率。

进一步的，热塑性聚合物膜14包括基层142以及与基层142粘接固定的粘接层141，粘接层141粘接固定导电线13，基层的材料可以包括醋酸纤维素、氟树脂、聚砜树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂和聚烯烃类树脂中的至少任一种。粘结层的材料可以选用丙烯酸树脂、橡胶树脂、硅树脂、环氧树脂、聚乙烯醚、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯共聚物、甲基丙烯酸共聚物和丙烯酸共聚物中的至少任一种，便于将热塑性聚合物膜固定导电线，提高了背接触叠片太阳电池组件的可靠性。

进一步的，导电线13露出粘接层141背向基层142一侧的表面，便于导电线与背接触太阳电池片的电极电连接，降低了背接触叠片太阳电池组件的加工难度。

进一步的，热塑性聚合物膜14的厚度为5-150微米，用以保证在热压下热塑性聚合物膜具有足够的稳定性，且在冷却后聚合物膜的表面收缩小，表面平坦。

进一步的，贯穿电极12固定连接有焊盘15，导电线13通过焊盘15与贯穿电极12电连接，焊盘能够增加贯穿电极的面积，将导电线与焊盘电连接，实现导电线与贯穿电极电连接，便于将背接触太阳电池片背面的电极与贯穿电极电连接，降低了背接触叠片太阳电池组件的加工难度。

进一步的，相邻的焊盘之间设置有间隙，避免相邻的贯穿电极之间产生电连接，提高了背接触叠片太阳电池组件的可靠性。

进一步的，相邻的两块背接触太阳电池片10之间设置有绝缘粘接层20，绝缘粘接层20位于重叠区域，绝缘粘接层能够在对背接触叠片太阳电池组件进行层压时起到缓冲作用，减少相邻的两块背接触太阳电池片在重叠区域之间的应力，降低背接触太阳电池碎片和隐裂的风险，同时，绝缘粘接层能够起到连接相邻的两块背接触太阳电池片的作用，提高背接触太阳电池片之间的连接强度，提高背接触叠片太阳电池组件的可靠性。同时，绝缘粘接层能够避免背接触太阳电池片产生短路。

进一步的，绝缘粘接层20位于贯穿电极12周围或者相邻的两个贯穿电极12之间，提高相邻的背接触太阳电池片连接的稳定性，同时也能够起到绝缘作用，避免相邻的贯穿电极之间产生电连接，提高了背接触叠片太阳电池组件的可靠性。

进一步的，绝缘粘接层20为绝缘油墨、绝缘蜡、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂或阻焊油墨。

进一步的，导电线13至少部分表面设置有热熔导电层，热熔导电层的材料可以为熔点在70-180度之间的金属或合金，具体的，热熔导电层的材料包括Ag、Bi、Cd、Ga、In、Pb、Sn、Ti、Zn中的任一种材质的单质或合金；热熔导电层的材料也可以为软化温度在90-120度之间的导电树脂，具体的，导电树脂包括树脂基材及设置于树脂基材内的导电粒子，树脂基材包括醋酸纤维素、氟树脂、聚砜树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂和聚烯烃类树脂中的任一种，导电粒子包括金、银、铜、铝、锌、镍和石墨中的至少任一种。导电粒子的形状可以为颗粒状和/或片状。热熔导电层的厚度介于1微米至10微米之间。热熔导电层在熔化、软化后起到焊接剂或粘结剂的作用，其厚度采用上述范围，既可以保证在热熔导电层软化、融化后有足够的焊接剂或粘结剂量，又不至于过多而影响到导电性能。

进一步的，重叠区域的宽度为0.1-3mm，能够保证相邻的背接触太阳电池片10通过贯穿电极11连接的稳定性，同时，避免贯穿电极11过大遮挡太阳电池片的发光面造成的损耗，降低了电阻损耗，提升了背接触叠片太阳电池组件的功率。若相邻的背接触太阳能电池片的重叠区域的宽度小于0.1mm，贯穿孔加工困难，共用电极的面积较小，影响电流的传输和接触的可靠性；若相邻的背接触太阳电池片10的重叠区域的宽度大于3mm，因重叠区域的面积较大，太阳能的光电转换效率不能得到明显提升，而且，交叠区域面积越大，电池片的无效面积也越多。因此，交叠区域的宽度需要取一个平衡值。可以但不仅仅为，相邻电池片的交叠区域的宽度为0.5-2mm。

进一步的，贯穿孔的形状为圆形、方形或椭圆形，便于对贯穿孔进行加工，保证贯穿电极与背接触太阳电池片的结合强度，提高了背接触叠片太阳电池组件的可靠性。

进一步的，背接触太阳电池片10为整片电池片或者由整片电池片等分切割获得的子太阳电池片，当背接触太阳电池片为由整片电池片等分切割获得的子太阳电池片时，其中，可以但不仅仅为，背接触太阳电池片是由整片电池片沿平行于其细栅线方向二等分、三等分、四等分、五等分或者六等分切割形成的二分之一片太阳电池片、三分之一片太阳电池片、四分之一片太阳电池片、五分之一片太阳电池片或六分之一片太阳电池片，将整片电池片切割形成多个子太阳电池片，能够减少单片背接触太阳电池片的电阻，降低每一串电池组串的电流，从而减少电极电阻损耗的影响，提高电池组件的输出功率。

本实用新型的另一个实施例为，一种背接触叠片太阳电池组件，包括电连接的多个背接触叠片太阳电池串。

在本实用新型的实施例中，电池串内的背接触太阳电池片叠片排布，结构简单，可靠性高。能够降低串联电阻和电阻损耗，提升组件的功率。

参考图5和6，进一步的，还包括长方形边框30，边框30内被多个背接触太阳电池片10填满，背接触太阳电池片10通过等分正六边形背接触太阳电池片获得，各背接触太阳电池片的受光面积相等。

在本实用新型的实施例中，太阳电池片通过等分正六边形背接触太阳电池片获得，并且各太阳电池片的受光面积相等，可以将各太阳电池片直接串联，简化了连接电路，保证各太阳电池片组的最大功率点对应的电流相同，能够避免串联的太阳电池片产生水桶效应，提高了太阳电池组件的发电效率。同时，能够避免相对于传统的四边形或者近正方形，能够提高硅棒原料的利用率，减少原料的浪费，降低了生产成本，同时，边框内被太阳电池片填满，对比传统的四边形或者近正方形太阳电池片，不需要在边角处设置倒角，避免了传统倒角近正方形电池片铺设时位于倒角区域的空白区域的浪费，能够提高太阳电池组件的受光面积、组件功率以及发电效率。

如图5所示，太阳电池片可以为二等分正六边形背接触太阳电池片获得；如图6所示，太阳电池片也可以为四等分正六边形背接触太阳电池片获得。只需要满足太阳电池片将边框填满即可。减小了太阳电池片与边框之间的间隙，提高了太阳电池组件的受光面积。

当然，可以理解的是，本实用新型的组件的电池片也可以是常规形状的电池片，并不局限于异形电池片。

本实用新型的另一个实施例为，一种背接触叠片太阳电池串的制造方法，包括以下步骤：

在背接触太阳电池片10的一侧边缘形成若干贯穿孔11，贯穿孔11沿着背接触太阳电池片10的厚度方向贯穿背接触太阳电池片10；

依次交叠排布多块背接触太阳电池片10，以使相邻的两块背接触太阳电池片10存在重叠区域，位于下方的背接触太阳电池片10的贯穿孔11位于重叠区域；

在贯穿孔11内形成贯穿电极12，使导电线13至少部分嵌于热塑性聚合物膜14内，将贯穿电极12以及背接触太阳电池片10的电极分别与导电线13的两端连接，以使相邻的两块背接触太阳电池片10相互串联；

将多块背接触太阳电池片10进行层压，获得背接触叠片太阳电池串。

在本实用新型的实施例中，通过导电线来以及贯穿电极来串联相邻的两块背接触太阳电池片，背接触叠片太阳电池组件相对于现有的背接触太阳电池片通过导电胶实现串联来说，降低了串联电阻和电阻损耗，显著提升叠片组件的功率。

在本实用新型的一个实施例中，单个背接触叠片太阳电池组件内的贯穿孔的数量为60-3000个。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (12)

1.一种背接触叠片太阳电池串，其特征在于，包括依次交叠排布的多块相互串联的背接触太阳电池片，所述背接触太阳电池片的正极和负极均设置在所述背接触太阳电池片的背面，所述背接触太阳电池片的一侧边缘设置若干贯穿孔，相邻的两块所述背接触太阳电池片存在重叠区域，位于下方的所述背接触太阳电池片的所述贯穿孔位于所述重叠区域，所述贯穿孔内形成有贯穿电极，相邻的两块所述背接触太阳电池片通过所述贯穿电极串联，所述背接触太阳电池片的电极通过导电线与所述贯穿电极电连接，所述导电线至少部分嵌于热塑性聚合物膜内。

2.根据权利要求1所述的背接触叠片太阳电池串，其特征在于，所述热塑性聚合物膜包括基层以及与所述基层粘接固定的粘接层，所述粘接层粘接固定所述导电线。

3.根据权利要求2所述的背接触叠片太阳电池串，其特征在于，所述导电线露出所述粘接层背向所述基层一侧的表面。

4.根据权利要求1所述的背接触叠片太阳电池串，其特征在于，所述热塑性聚合物膜的厚度为5-150微米。

5.根据权利要求1所述的背接触叠片太阳电池串，其特征在于，贯穿电极固定连接有焊盘，所述导电线通过所述焊盘与所述贯穿电极电连接。

6.根据权利要求1所述的背接触叠片太阳电池串，其特征在于，相邻的两块所述背接触太阳电池片之间设置有绝缘粘接层，所述绝缘粘接层位于所述重叠区域。

7.根据权利要求6所述的背接触叠片太阳电池串，其特征在于，所述绝缘粘接层位于所述贯穿电极周围或者相邻的两个所述贯穿电极之间。

8.根据权利要求6所述的背接触叠片太阳电池串，其特征在于，所述绝缘粘接层为绝缘油墨、绝缘蜡、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂或阻焊油墨。

9.根据权利要求1所述的背接触叠片太阳电池串，其特征在于，所述导电线至少部分表面设置有热熔导电层。

10.根据权利要求1所述的背接触叠片太阳电池串，其特征在于，所述重叠区域的宽度为0.1-3mm。

11.一种背接触叠片太阳电池组件，其特征在于，包括电连接的多个权利要求1-10任一项所述的背接触叠片太阳电池串。

12.根据权利要求11所述的背接触叠片太阳电池组件，其特征在于，所述组件呈方形，所述方形区域内被多个背接触太阳电池片填满，所述背接触太阳电池片通过等分正六边形背接触太阳电池片获得。

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