CN212934631U - 导电背板及光伏组件 - Google Patents

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CN212934631U CN202021043375.3U CN202021043375U CN212934631U CN 212934631 U CN212934631 U CN 212934631U CN 202021043375 U CN202021043375 U CN 202021043375U CN 212934631 U CN212934631 U CN 212934631U
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刘继宇
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Abstract

本实用新型提供导电背板及光伏组件,涉及光伏技术领域。导电背板包括:连接层和背膜层,以及位于两者之间的导电层;连接层包括:基体部分和凸出基体部分的凸起部分;连接层具有电连接太阳能电池的背面电极与导电线路的导电区、和阻断相邻导电区的绝缘区;导电区和绝缘区均贯穿连接层;导电粒子位于导电区内。进而,太阳能电池倾斜设置在连接层中基体部分和凸起部分形成的空间内,凸起部分的凸起面和太阳能电池的背光面相对,连接层中凸起部分的绝缘基膜在层压过程中熔化、并流动至相邻太阳能电池之间,形成粘接介质,无需在太阳能电池之间施加连接材料,工艺简单,隐裂少。

Description

导电背板及光伏组件
技术领域
本实用新型涉及光伏技术领域,特别是涉及一种导电背板及光伏组件。
背景技术
背接触太阳能电池由于向光面没有主栅线,减少了遮光,增加了电池的短路电流,同时更加美观,因此应用广泛。
针对电池组件,缩小组件中各个电池之间的间隙,可以提高电池组件的功率输出,且外观更加美观。
但是,针对背接触太阳能电池由于主栅线均设置在背光面,在电池组件减小各个电池之间的间隙工艺复杂。
实用新型内容
本实用新型提供一种导电背板及光伏组件,旨在解决现有的背接触太阳能电池,在电池组件减小各个电池之间的间隙工艺复杂的问题。
根据本实用新型的第一方面,提供了一种导电背板,所述导电背板包括:连接层、背膜层、以及位于所述连接层和所述背膜层之间的导电层;所述导电层具有导电线路;
所述连接层包括:基体部分和凸出所述基体部分的凸起部分;
所述连接层具有用于电连接太阳能电池的背面电极与所述导电线路的导电区、和用于阻断相邻所述导电区的绝缘区;所述导电区和所述绝缘区均贯穿所述连接层;所述连接层包括绝缘基膜、以及分散在所述绝缘基膜内的导电粒子;所述导电粒子位于所述导电区内。
上述导电背板的连接层中的导电区将太阳能电池的背面电极以及导电背板中的导电层的导电线路的电连接,通过导电背板的连接层中的绝缘区实现了绝缘作用,可以避免正负电极之间的短路。连接层中凸起部分的绝缘基膜在后续层压过程中,熔化并流动至相邻的太阳能电池之间,形成粘接介质,以粘接各个太阳能电池,进而无需额外在各个太阳能电池之间施加连接材料,减少了工艺步骤,工艺简单,提高了生产效率。而且熔化后的绝缘基膜填充在相邻的太阳能电池之间或组件内的空隙中,能够减少在层压过程中,太阳能电池所承受的压力,可以减少隐裂,提高生产良率。同时,太阳能电池倾斜设置在连接层中基体部分和凸起部分形成的内凹空间内,上述内凹空间能够减少在层压过程中,太阳能电池所承受的压力,可以减少隐裂,提高生产良率。而且,倾斜设置,有利于减少各个太阳能电池之间的间隙,以提高电池组件的功率输出。同时,上述连接层中基体部分和凸起部分形成的内凹空间具有一定的定位功能,便于太阳能电池的铺设和对位,提高了生产效率。
根据本实用新型的第二方面,提供了一种导电背板生产方法,包括如下步骤:
提供连接层;所述连接层包括:基体部分和凸出所述基体部分的凸起部分;所述连接层具有用于电连接太阳能电池的背面电极与所述导电线路的导电区、和用于阻断相邻所述导电区的绝缘区;所述导电区和所述绝缘区均贯穿所述连接层;所述连接层包括绝缘基膜、以及分散在所述绝缘基膜内的导电粒子;所述导电粒子位于所述导电区内;
提供背膜层和导电层;所述导电层具有导电线路;
将所述连接层、所述导电层、所述背膜层依次层叠,并热压贴合。
根据本实用新型的第三方面,提供了一种光伏组件,包括多个太阳能电池,所述太阳能电池具有背面电极,采用如前任一所述的导电背板中的导电区,电连接所述太阳能电池的背面电极以及所述导电背板的导电线路;
在形成组件的封装过程中,所述太阳能电池倾斜设置在连接层中基体部分和凸起部分形成的内凹空间内,凸起部分的凸起面和所述太阳能电池的背光面相对;
相邻太阳能电池之间具有粘接介质,所述粘接介质由连接层中凸起部分的绝缘基膜在层压过程中熔化、流动形成。
根据本实用新型的第四方面,提供了一种光伏组件制备方法,包括如下步骤:
提供如前任一所述的导电背板;
提供太阳能电池,所述太阳能电池具有背面电极;
在连接层中基体部分和凸起部分形成的内凹空间内倾斜铺设太阳能电池,得到组件前体,使得所述太阳能电池的背面电极与所述连接层中的导电区相对设置,凸起部分的凸起面和所述太阳能电池的背光面相对;
将包括所述组件前体的层叠件层压,以使所述太阳能电池的背面电极与所述导电背板中的导电区电性连接,所述连接层中凸起部分的绝缘基膜在层压过程中熔化、并流动至相邻太阳能电池之间,形成粘接介质。
上述的导电背板生产方法、光伏组件、光伏组件制备方法具有与前述的导电背板相同或相似的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
根据本实用新型的第五方面,提供了一种光伏组件制备方法,包括如下步骤:
提供连接层;所述连接层包括:基体部分和凸出所述基体部分的凸起部分;所述连接层具有用于电连接太阳能电池的背面电极与所述导电线路的导电区、和用于阻断相邻所述导电区的绝缘区;所述导电区和所述绝缘区均贯穿所述连接层;所述连接层包括绝缘基膜、以及分散在所述绝缘基膜内的导电粒子;所述导电粒子位于所述导电区内;
提供背膜层;
提供导电层;
提供太阳能电池,所述太阳能电池具有背面电极;
将所述连接层、所述导电层、所述背膜层依次叠放,并在所述连接层中基体部分和凸起部分形成的内凹空间内倾斜铺设太阳能电池,得到组件前体,使得所述太阳能电池的背面电极与所述连接层中的导电区相对设置,所述凸起部分的凸起面和所述太阳能电池的背光面相对;
将包括所述组件前体的层叠件层压,以使所述太阳能电池的背面电极与所述导电背板中的导电区电性连接,所述连接层中凸起部分的绝缘基膜在层压过程中熔化、并流动至相邻太阳能电池之间,形成粘接介质。
该光伏组件制备方法达到上述导电背板相同或相似的有益效果,同时,对组成导电背板的连接层、导电层、背膜层并没有专门进行热压贴合,而是借助形成光伏组件的过程中的层压,完成连接层、导电层、背膜层三者的热压贴合,减少了热压步骤,进而减少了生产步骤,提升了生产效率,且减少了能源消耗,降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案,下面将对本实用新型实施方式的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本实用新型实施方式中的第一种导电背板的结构示意图;
图2示出了本实用新型实施方式中的第一种光伏层叠件的结构示意图;
图3示出了本实用新型实施方式中的一种导电层的结构示意图;
图4示出了本实用新型实施方式中的另一种导电层的结构示意图;
图5示出了本实用新型实施方式中的还一种导电层的结构示意图;
图6示出了本实用新型实施方式中的第二种导电背板的结构示意图;
图7示出了本实用新型实施方式中的第三种导电背板的结构示意图;
图8示出了本实用新型实施方式中的第四种导电背板的结构示意图;
图9示出了本实用新型实施方式中的一种太阳能电池的结构示意图;
图10示出了本实用新型实施方式中的另一种太阳能电池的结构示意图;
图11示出了本实用新型实施方式中的一种绝缘基膜挤出设备的局部结构示意图;
图12示出了本实用新型实施方式中的另一种绝缘基膜挤出设备的局部结构示意图;
图13示出了本实用新型实施方式中的第二种光伏层叠件的结构示意图;
图14示出了本实用新型实施方式中的第三种光伏层叠件的结构示意图。
附图编号说明:
1-背膜层,2-导电层,3-连接层,4-太阳能电池,311-导电区,312-绝缘区,21-胶膜,22-导电线,23-金属箔,24-隔离区,25-结合位点,41-第一主栅线,42-第二主栅线,43-第一副栅线,44-第二副栅线,51-绝缘基膜挤出设备的第一区,52-绝缘基膜挤出设备的第二区,5-前封装胶膜。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型实施方式中,参照图1所示,图1示出了本实用新型实施方式中的第一种导电背板的结构示意图。该导电背板包括:连接层3和背膜层1,以及位于连接层3和背膜层1之间的导电层2。导电层2具有导电线路。
该背膜层1可以仅为封装胶膜,或者,该背膜层1可以为封装胶膜和背板层的组合。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
该连接层包括:基体部分和凸出基体部分的凸起部分。参照图1所示,连接层3中平整的区域可以为基体部分,凸出该基体部分的可以为凸起部分。凸起部分的组成成分可以和基体部分的组成成分相同或不同。凸起部分和基体部分可以一体成型或分步成型。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
连接层3具有用于电连接太阳能电池的背面电极与导电线路的导电区311,和阻断相邻导电区311的绝缘区312。导电区311和绝缘区312均贯穿连接层3,即位于基体部分的导电区和绝缘区贯穿基体部分,位于凸起部分的导电区和绝缘区贯穿凸起部分。各个导电区311的宽度可以相等或不等,各个绝缘区312的宽度也可以相等或不等,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。参照图1所示,位于基体部分的导电区311和绝缘区312的高度,与基体部分的高度相等。位于凸起部分的导电区311和绝缘区312的高度,与对应的凸起部分的高度相等。连接层包括绝缘基膜和分散在绝缘基膜内的导电粒子,即基体部分和凸起部分均包括绝缘基膜和分散在绝缘基膜内的导电粒子。导电粒子位于导电区311中。即,导电区311由绝缘基膜和分散在绝缘基膜内的导电粒子组成。绝缘区312由绝缘基膜组成。每个导电区311中包括的导电粒子的数量不作具体限定,以使该区域以导电为目的可灵活设置。各个导电区311的尺寸可以相同。
该太阳能电池可以为背接触太阳电池,该太阳能电池的背面平行设置有多个背面电极。上述背面电极可以为主栅线。参照图2所示,图2示出了本实用新型实施方式中的第一种光伏层叠件的结构示意图。该光伏层叠件经层压后形成光伏组件。连接层3中的导电区311用于电连接太阳能电池4的背面电极以及导电背板中的导电层2的导电线路,通过导电背板中的连接层3中的导电区311就实现了太阳能电池4和导电层2的导电线路之间的电连接,通过导电背板的连接层3中的绝缘区实现了绝缘作用,也就是说导电背板中仅连接层3一层就同时实现了电连接和绝缘,工艺简单。同时,没有开孔,不会损坏连接层3的完整性,进而导电背板稳定可靠性高。上述导电背板的连接层3中的导电区311将太阳能电池4的背面电极以及导电背板中的导电层2的导电线路的电连接,通过导电背板的连接层3中的绝缘区实现了绝缘作用,可以避免正负电极之间的短路。连接层3中凸起部分的绝缘基膜在后续层压过程中熔化,并流动至相邻的太阳能电池4之间,形成粘接介质,以粘接各个太阳能电池4,进而无需额外在各个太阳能电池4之间施加连接材料,减少了工艺步骤,工艺简单,提高了生产效率。同时,各个太阳能电池通常交叠设置,一个太阳能电池的向光面交叠在另一个太阳能电池的背光面,由于太阳能电池的向光面没有电极,即使,凸起部分少量的导电粒子,由于绝缘基膜的熔化,移动至相邻太阳能电池之间,也不会导致短路或漏电。而且熔化后的绝缘基膜填充在相邻的太阳能电池4之间或组件内的空隙中,能够减少在层压过程中,太阳能电池4所承受的压力,可以减少隐裂,提高生产良率。
参照图2所示,太阳能电池4倾斜设置在连接层3中基体部分和凸起部分形成的内凹空间内,凸起部分的凸起面和太阳能电池4的背光面相对,倾斜角度具体根据凸起部分的高度、太阳能电池的长度等确定,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。倾斜设置,有利于减少各个太阳能电池4之间的间隙,以提高电池组件的功率输出。同时,太阳能电池4倾斜设置在连接层3中基体部分和凸起部分形成的内凹空间内,上述内凹空间能够减少在层压过程中,太阳能电池所承受的压力,可以减少隐裂,提高生产良率。同时,上述连接层3中基体部分和凸起部分形成的内凹空间具有一定的定位功能,正向铺设或者反向铺设都便于太阳能电池4的铺设和对位,提高了生产效率。
可选的,凸起部分在连接层中周期分布,工艺简单,例如,参照图1所示,凸起部分在连接层3上周期分布。
可选的,参照图3所示,图3示出了本实用新型实施方式中的一种导电层的结构示意图。图3所示的导电层为设置在胶膜21上述的多条导电线22。导电线22可以是工业普遍使用的圆形焊带或扁形焊带,导电线22还可以包括中间层,以及涂覆在中间层的涂层组成。中间层的材料可以包含铜、金、银、铝中的至少一种。涂层可以为含锡的焊料。
参照图4所示,图4示出了本实用新型实施方式中的另一种导电层的结构示意图。图4所示的导电层为图案化的金属箔。图4中23为金属箔,24为图案化设置的隔离区。隔离区24的宽度不作具体限定。图案的方式包括机械冲切、激光冲切或化学蚀刻。图案取决于太阳能电池背光面电极的图案,图案可包括各种各样的形状及/或尺寸。金属箔可以是由铜箔或铝箔或其他任意合适的金属或金属合金。金属箔的厚度可以提供具有低电阻的电流通路。若金属箔选自铜箔或铝箔,厚度可以为20-100um,或者30-60um。
参照图5所示,图5示出了本实用新型实施方式中的还一种导电层的结构示意图。图5所示的导电层为图案化的金属箔。图5中,在金属箔23中还设置有与连接层中各个导电区一一对应的结合位点25,以方便连接层与导电层的准确对位。
可选的,参照图2所示,在与背膜层1平行的方向上,相邻的两个凸起部分中心之间的距离小于等于一个太阳能电池4的长度,进而便于倾斜放置上述太阳能电池4。
可选的,参照图1所示,凸起部分凸出上述基体部分的高度d为20-200um,该厚度范围的凸起部分的绝缘基膜在后续层压或受热过程中,熔化后流动可以形成充分填充中相邻的太阳能电池4之间的粘接介质,以粘接各个太阳能电池4。而且熔化后的绝缘基膜可以充分填充在相邻的太阳能电池4之间或组件内的空隙中,能够减少在层压过程中,太阳能电池4的倾斜角度,更有利于减少各个太阳能电池4之间的间隙,以提高电池组件的功率输出。可以进一步减少隐裂,提高生产良率。
可选的,在连接层、背膜层的设置方向上,凸起部分的截面形状包括:三角形、矩形、圆弧状、波浪形中的一种。进而凸起部分的形式多样。如,参照图1,凸起部分截面的形状为三角形。参照图6所示,图6示出了本实用新型实施方式中的第二种导电背板的结构示意图。参照图6所示,凸起部分截面的形状为矩形。
可选的,导电区的宽度小于等于待电连接的背面电极的宽度,进而即使导电区在受热或热压过程中具有一定的形变量,也不会导致短路,绝缘效果好。
可选的,每个凸起部分中导电区的数量大于等于1,进而每个凸起部分中基体部分和凸起部分对应的内凹空间内可以倾斜铺设一个太阳能电池。如,参照图1所示的导电背板中,每个凸起部分中的导电区311的数量为3。再例如,图6所示,每个凸起部分中的导电区311的数量为2。再例如,图7示出了本实用新型实施方式中的第三种导电背板的结构示意图。图7中,在连接层3、背膜层1的设置方向上,凸起部分的截面的形状为三角形。参照图7所示的导电背板中,每个凸起部分中的导电区311的数量为1,相邻的凸起部分之间的基体部分中导电区311的数量为1。再例如,图8示出了本实用新型实施方式中的第四种导电背板的结构示意图。图8中,在连接层3、背膜层1的设置方向上,凸起部分的截面的形状为矩形。图8所示的导电背板中,每个凸起部分中的导电区311的数量为1,相邻的凸起部分之间的基体部分中导电区311的数量为1。
在凸起部分中导电区的数量等于1的情况下,每个导电区的宽度小于等于凸起部分宽度的一半,进而凸起部分还可以设置绝缘区,可以避免短路。需要说明的是,若,凸起部分中导电区的数量等于1,则其电连接的太阳能电池的背面电极可以如图9所示,图9示出了本实用新型实施方式中的一种太阳能电池的结构示意图。图9可以为从太阳能电池的背光面向向光面看的仰视图。图9中的第一主栅线41和第二主栅线42分别设置在电池两端,其中,第一主栅线41和第二主栅线42的极性相反。第一副栅线43连接第一主栅线41,第二副栅线44连接第二主栅线42。例如,若第一主栅线41为正极主栅线,则第二主栅线42为负极主栅线,第一副栅线43为正极副栅线,第二副栅线44为负极副栅线。正负主栅线分别设置在电池两端,因此可以使用图7或图8所示的导电背板中每个凸起部分中具有的1个导电区311,以及相邻的基体部分的1个导电区311与相应的主栅线进行导电连接。位于相邻2个凸起部分内的两个导电区311用于连接相邻两个电池的其中一个电池的正极主栅线和另一个电池的负极主栅线。
若,凸起部分中导电区的数量大于1,则其电连接的太阳能电池的背面电极可以如图10所示,图10示出了本实用新型实施方式中的另一种太阳能电池的结构示意图。图10可以为从太阳能电池的背光面向向光面看的仰视图。图10中的第一主栅线41和第二主栅线42平行且交替设置,其中,第一主栅线41和第二主栅线42的极性相反。第一副栅线43连接第一主栅线41,第二副栅线44连接第二主栅线42。例如,若第一主栅线41为正极主栅线,则第二主栅线42为负极主栅线,第一副栅线43为正极副栅线,第二副栅线44为负极副栅线。图10所示的太阳能电池可以使用图1或图6所示的导电背板中的每个凸起部分中的导电区311与相邻的基体部分的导电区311与相应的主栅线进行导电连接。
可选的,导电粒子在受热和/或受压过程中具有可变形性,一方面,受热和/或受压过程中,导电粒子不会被压碎,不会影响背面电极、导电区、导电层之间的导电效果,另一方面,导电区中的各个导电粒子在受压和/或受热过程中横向面积增大,与背面电极、导电层的接触面积增大,利于增强垂直方向上的导电效果。
可选的,导电区的形状为连续的条带状或不连续的点状,上述形状的导电区,使得太阳能电池的背面电极、导电区、导电层之间的导电效果好。
可选的,在受热和/或受压之后,所述连接层与所述导电层在垂直方向上的串联电阻率小于或等于1Ω·cm2。进而,在受热和/或受压之后,太阳能电池的背面电极、导电区、导电层之间的导电效果好。
可选的,导电粒子的材料选自:银颗粒、铜颗粒、铝颗粒、铟合金颗粒、锡合金颗粒、银包铜颗粒、石墨烯颗粒、氧化石墨烯颗粒、聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)颗粒、银包覆热塑性聚合物的颗粒中的至少一种。上述材料的导电粒子,在受热和/或受压过程中具有良好的可变形性,且导电性能好。该热塑性聚合物的颗粒可以为PMMA(polymethylmethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)。该聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)颗粒可以为/PEDOT:PSS凝胶。
可选的,导电粒子的为球形、类球形、不规则形状中的至少一种,上述形状的导电粒子导电效果好。
可选的,导电粒子的平均粒径为0.1-100um,由于导电粒子只分布在连接层与太阳电池的背面电极连接的对应区域,层压后仅在垂直方向上在电池背面电极与导电背板的导电层相对的方向上具有导电性,而在水平方向上由于相邻电极之间通过连接层中绝缘区的阻断作用,即使由于导电区中导电粒子的变形可能会扩大,因导电粒子的尺寸限制并不能直接接触到相邻相反电性区域内的导电粒子,不会产生短路等不良,且上述尺寸的导电粒子导电效果好。
可以理解的是:连接层的厚度需要大于导电粒子的粒径,连接层的厚度和导电粒子的平均粒径的设置需要相互配合。
可选的,连接层中的绝缘区可以为绝缘基膜,连接层中的导电区中绝缘基膜、绝缘区中的绝缘基膜的材料选自:环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、氰基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或硅胶中的至少一种,上述绝缘基膜的绝缘性能好。绝缘区中的绝缘基膜的材料与导电区的绝缘基膜的材料可以相同或不同,本实用新型实施例对此不作具体限定。
背膜层可以为封装胶膜层或封装胶膜层和背板层的组合。封装胶膜层可由包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、氰基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或硅胶中的一种或以上的树脂构成。聚合物背板可使用TPT、TPE、KPE、KPK、KPC或KPF。或,聚合物背板可包括由绝缘材料(例如PET或PP)组成的若干层和粘结剂层复合而成的聚合物多层结构,厚度和成本可得到大幅降低,并且电绝缘优异、耐候性也能得到保证。本实用新型实施例对此不作具体限定。
本申请还提供一种导电背板生产方法,具体包括如下步骤:
步骤S1,提供连接层;所述连接层包括:基体部分和凸出所述基体部分的凸起部分;所述连接层具有用于电连接太阳能电池的背面电极与所述导电线路的导电区、和用于阻断相邻所述导电区的绝缘区;所述导电区和所述绝缘区均贯穿所述连接层;所述连接层包括绝缘基膜、以及分散在所述绝缘基膜内的导电粒子;所述导电粒子位于所述导电区内。
步骤S2,提供背膜层和导电层;所述导电层具有导电线路。
步骤S3,将所述连接层、所述导电层、所述背膜层依次层叠,并热压贴合。
需要说明的是,步骤S3中热压贴合可以为形成光伏组件的层压过程,或者,形成光伏组件之前专门的热压贴合,或者形成光伏组件之前一次的热压贴合以及形成光伏组件过程的层压的二次热压两者共同作用的结果。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
例如,将连接层、导电层、背膜层依次层叠先初步热化,使连接层内的一个导电区内的导电粒子初步变形并与该导电区内相邻的导电粒子形成局部接触,局部接触并不能保证具有良好的电连接。后续将制成的导电背板与太阳电池、封装胶膜、盖板层叠后送入层压机压合制成光伏组件。层压机压合可以为二次热压贴合,可使连接层内的一个导电区内的导电粒子进一步变形以增大与该导电区内相邻的导电粒子和相邻表面的接触,形成良好的电流通路。
可选的,该步骤S3中热压温度为60-120℃,压力为0.01-0.2MPa,热压时间为1-30min。
可选的,提供连接层的步骤S1包括:绝缘基膜前体颗粒和绝缘基膜前体颗粒与导电粒子的混合物经过挤出、流延成型、冷却后形成所述连接层。
具体的,参照图11所示,图11示出了本实用新型实施方式中的一种绝缘基膜挤出设备的局部结构示意图。绝缘基膜挤出设备可以分为第一区51和第二区52。第一区51和第二区52交替分布。该第一区51中装有绝缘基膜前体颗粒,将该第一区51中的绝缘基膜前体颗粒挤出、流延成型、冷却后形成连接层的绝缘区。该第二区52中装有绝缘基膜前体颗粒且第二区52的绝缘基膜前体颗粒中添加有导电粒子,将第二区52中添加有导电粒子的绝缘基膜前体颗粒挤出、流延成型、冷却后形成连接层的导电区。需要说明的是第一区51和第二区52可以同时挤出、流延成型、冷却后形成连接层。图11所示的绝缘基膜挤出设备得到的连接层中的凸起部分的形状可以为三角形。
参照图12所示,图12示出了本实用新型实施方式中的另一种绝缘基膜挤出设备的局部结构示意图。绝缘基膜挤出设备同样可以分为第一区51和第二区52。第一区51和第二区52交替分布。该第一区51中装有绝缘基膜前体颗粒,将该第一区51中的绝缘基膜前体颗粒挤出、流延成型、冷却后形成连接层的绝缘区。该第二区52中装有绝缘基膜前体颗粒且第二区52的绝缘基膜前体颗粒中添加有导电粒子,将第二区52中添加有导电粒子的绝缘基膜前体颗粒挤出、流延成型、冷却后形成连接层的导电区。需要说明的是第一区51和第二区52可以同时挤出、流延成型、冷却后形成连接层。图12所示的绝缘基膜挤出设备得到的连接层中的凸起部分的形状可以为矩形。
需要说明的是,绝缘基膜前体颗粒中还可以包括:固化剂、无机填料、交联剂、引发剂、偶联剂中的至少一种。固化剂可以包括硅烷封端的硫醇、过氧化二异丙苯、过氧化氢二异丙苯或过氧化苯甲酰中的至少一种。无机填料可以为钛白粉、硫酸钡、碳酸钙或炭黑中的至少一种。引发剂可以为过氧化二异丙苯、过氧化氢二异丙苯或过氧化苯甲酰中的至少一种。偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
可选的,连接层中,基体部分和凸起部分一体成型,进而可以提升生产效率。或者,在连接层中,基体部分和凸起部分分别成型,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
本实用新型实施例还提供一种光伏组件,如图2所示的光伏层叠件,该光伏层叠件经层压后形成光伏组件。该光伏组件包括多个太阳能电池4,太阳能电池4具有背面电极,采用前述任一导电背板中的导电区311,电连接太阳能电池4的背面电极以及导电背板的导电层2的导电线路。在形成组件的封装过程中,太阳能电池4倾斜设置在连接层中基体部分和凸起部分形成的内凹空间内,连接层的凸起部分的凸起面和太阳能电池4的背光面相对。相邻太阳能电池4之间具有粘接介质,该粘接介质由连接层中凸起部分的绝缘基膜在层压过程中熔化、流动形成。
再例如,参照图13所示,图13示出了本实用新型实施方式中的第二种光伏层叠件的结构示意图。该光伏层叠件经层压后形成光伏组件。再例如,参照图14所示,图14示出了本实用新型实施方式中的第三种光伏层叠件的结构示意图。图14所示的光伏层叠件经层压后,在光伏组件中,各个太阳能电池交叠的面积可能更大。该光伏层叠件经层压后形成光伏组件。关于上述光伏层叠件以及层压后的光伏组件,可以参照前述有关记载,为了避免重复,此处不再赘述。
该光伏组件中的各个部分参照前述相关记载,并可以达到类似的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
可选的,参照图2、图13、图14所示,位于太阳能电池4的向光面的前封装胶膜5包括:基膜部分和凸出该基膜部分的凸出部分。凸出部分凸出基膜部分的高度可以根据实际需要将进行设定,本实用新型实施例对此不作具体限定。在光伏组件中,太阳能电池连接层倾斜设置在连接层中基体部分和凸起部分,以及前封装胶膜中基膜部分和凸出部分,共同形成的内凹空间内,两者形成的内凹空间更大,便于太阳能电池的倾斜放置。
在光伏组件中,位于同一太阳能电池两侧的连接层中的凸起部分和前封装胶膜中的凸出部分交错分布,前封装胶膜的凸出部分的凸出面和太阳能电池4的向光面相对,进而便于倾斜放置太阳能电池,而且,连接层中的凸起部分和前封装胶膜中的凸出部分并不相对,能够减少层压过程中的隐裂。
上述前封装胶膜5可以仅为前封装胶膜或者还可以是前封装胶膜和盖板的组合。需要说明的是前封装胶膜、盖板具有良好的透光性,例如,前封装胶膜、盖板在可见光波段的透光率大于等于80%。在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
前封装胶膜中的基膜部分和凸出该基膜部分的凸出部分可以一体成型或分步成型,两者的材料可以相同或不同,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
太阳能电池4倾斜设置在连接层中基体部分和凸起部分,及前封装胶膜中基膜部分和凸出部分共同形成的内凹空间内,进而相当于将太阳能电池放置在连接层及前封装胶膜共同形成的槽内,能够减少在层压过程中,太阳能电池所承受的压力,可以减少隐裂,提高生产良率。而且定位更准确,便于太阳能电池的铺设和对位,提高了生产效率。
可选的,前封装胶膜的基膜部分的材料可以选自:环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、氰基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛或硅胶中的至少一种。
可选的,凸出部分在所述前封装胶膜中周期分布,工艺简单,例如,参照图2、图13、图14所示,凸出部分在前封装胶膜5中周期分布。
本实用新型实施例还提供一种光伏组件制备方法,该生产方法包括如下步骤:
步骤SA1,提供如前任一导电背板。
步骤SA2,提供太阳能电池,所述太阳能电池具有背面电极。
步骤SA3,在连接层中基体部分和凸起部分形成的内凹空间内倾斜铺设太阳能电池,得到组件前体,使得所述太阳能电池的背面电极与所述连接层中的导电区相对设置,凸起部分的凸起面和所述太阳能电池的背光面相对。
步骤SA4,将包括所述组件前体的层叠件层压,以使所述太阳能电池的背面电极与所述导电背板中的导电区电性连接,所述连接层中凸起部分的绝缘基膜在层压过程中熔化、并流动至相邻太阳能电池之间,形成粘接介质。
包括前述组件前体的层叠件可以为:组件前体的向光面还可以铺设有前封装胶膜和盖板。该光伏组件中的各个部分参照前述相关记载,并可以达到类似的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。层压温度可以为140℃-160℃。需要说明的是,步骤SA4中的层压过程,可以对导电背板中的连接层、导电层、背膜层进行二次热压贴合,可使连接层内各个导电区内的导电粒子进一步变形以增大与该导电区内相邻的导电粒子和相邻表面的接触,形成良好的电流通路。
需要说明的是,该光伏组件制备方法,还可以在先在盖板的背光面层叠前封装胶膜,然后在前封装胶膜的背光面铺设太阳能电池,然后再在太阳能电池的背光面对应设置上述导电背板,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
本实用新型实施例还提供另一种光伏组件制备方法,该生产方法包括如下步骤:
步骤SI,提供连接层;所述连接层包括:基体部分和凸出所述基体部分的凸起部分;所述连接层具有用于电连接太阳能电池的背面电极与所述导电线路的导电区、和用于阻断相邻所述导电区的绝缘区;所述导电区和所述绝缘区均贯穿所述连接层;所述连接层包括绝缘基膜、以及分散在所述绝缘基膜内的导电粒子;所述导电粒子位于所述导电区内。
步骤SII,提供背膜层。
步骤SIII,提供导电层。
步骤SIV,提供太阳能电池,所述太阳能电池具有背面电极。
步骤SV,将所述连接层、所述导电层、所述背膜层依次叠放,并在连接层中基体部分和凸起部分形成的内凹空间内倾斜铺设太阳能电池,得到组件前体,使得所述太阳能电池的背面电极与所述连接层中的导电区相对设置,所述凸起部分的凸起面和所述太阳能电池的背光面相对。
步骤SⅥ,将包括所述组件前体的层叠件层压,以使所述太阳能电池的背面电极与所述导电背板中的导电区电性连接,所述连接层中凸起部分的绝缘基膜在层压过程中熔化、并流动至相邻太阳能电池之间,形成粘接介质。
具体的,包括前述组件前体的层叠件可以为:组件前体的向光面还可以铺设有前封装胶膜和盖板。该方法步骤中,对组成导电背板的连接层、导电层、背膜层并没有专门进行热压贴合,而是借助形成光伏组件的过程中的层压,完成连接层、导电层、背膜层三者的热压贴合,减少了热压步骤,进而减少了生产步骤,提升了生产效率,且减少了能源消耗,降低了生产成本。该方法中光伏组件中的各个部分可以参照前述相关记载,并可以达到类似的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
需要说明的是,该光伏组件制备方法,还可以在先在盖板的背光面层叠前封装胶膜,然后在前封装胶膜的背光面铺设太阳能电池,然后再在太阳能电池的背光面对应依次设置上述连接层、导电层、背膜层,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
可选的,上述两种光伏组件制备方法中,层压过程均可以包括:二次热压贴合。将包括组件前体的层叠件初次热压贴合;将包括组件前体的层叠件再次热压贴合。初次热压贴合的温度可以低于再次热压贴合的温度。例如,初次热压贴合的温度为:80-125℃,再次热压贴合的温度为:120-160℃。通过对上述层叠件进行较低温度的初次热压贴合,可以在交联反应前,将上述层叠件中导电背板中连接层的凸出部分,和/或前封装胶膜的凸出部分充分熔化并均匀且稳定流动至互联处,从而产生均匀的静压力。然后再对预热后的层叠件进行温度较高的再次热压贴合,可以在均匀的静压力下的情况下,填充并固化至电池串或组件的空隙中,可以实现无间隙连接,能够进一步减少隐裂或开裂。
需要说明的是,上述两种方法实施例中,层叠件中的前封装胶膜的各个表面可以为平面,或者,前封装胶膜包括:基膜部分和凸出基膜部分的凸出部分。在光伏组件中,太阳能电池倾斜设置在连接层中基体部分和凸起部分,以及前封装胶膜中基膜部分和凸出部分,共同形成的内凹空间内,位于同一太阳能电池两侧的连接层中的凸起部分和前封装胶膜中的凸出部分交错分布,凸出部分的凸出面和太阳能电池的向光面相对。即,太阳能电池倾斜设置在连接层及前封装胶膜共同形成的内凹空间内。
上面结合附图对本实用新型的实施方式进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (11)

1.一种导电背板,其特征在于,所述导电背板包括:连接层、背膜层、以及位于所述连接层和所述背膜层之间的导电层;所述导电层具有导电线路;
所述连接层包括:基体部分和凸出所述基体部分的凸起部分;
所述连接层具有用于电连接太阳能电池的背面电极与所述导电线路的导电区、和用于阻断相邻所述导电区的绝缘区;所述导电区和所述绝缘区均贯穿所述连接层;所述连接层包括绝缘基膜、以及分散在所述绝缘基膜内的导电粒子;所述导电粒子位于所述导电区内。
2.根据权利要求1所述的导电背板,其特征在于,所述凸起部分在所述连接层中周期分布。
3.根据权利要求1或2所述的导电背板,其特征在于,在与所述背膜层平行的方向上,相邻的两个所述凸起部分中心之间的距离小于等于一个所述太阳能电池的长度。
4.根据权利要求1或2所述的导电背板,其特征在于,所述凸起部分凸出所述基体部分的高度为20-200um。
5.根据权利要求1或2所述的导电背板,其特征在于,在所述连接层、背膜层的设置方向上,所述凸起部分的截面形状包括:三角形、矩形、圆弧状、波浪形中的一种。
6.根据权利要求1或2所述的导电背板,其特征在于,每个所述导电区的宽度小于等于待电连接的背面电极的宽度。
7.根据权利要求1或2所述的导电背板,其特征在于,所述导电粒子的形状为球形、类球形中的至少一种;
所述导电粒子的平均粒径为0.1-100um。
8.根据权利要求1或2所述的导电背板,其特征在于,所述导电层为图案化的金属箔或设置在胶膜上的多条导电线。
9.一种光伏组件,其特征在于,包括多个太阳能电池,所述太阳能电池具有背面电极,采用如权利要求1至权利要求8中任一所述的导电背板中的导电区,电连接所述太阳能电池的背面电极以及所述导电背板的导电线路;
在形成组件的封装过程中,所述太阳能电池倾斜设置在连接层中基体部分和凸起部分形成的内凹空间内,凸起部分的凸起面和所述太阳能电池的背光面相对;
相邻太阳能电池之间具有粘接介质,所述粘接介质由连接层中凸起部分的绝缘基膜在层压过程中熔化、流动形成。
10.根据权利要求9所述的光伏组件,其特征在于,所述光伏组件还包括:位于所述太阳能电池的向光面的前封装胶膜;所述前封装胶膜包括:基膜部分和凸出所述基膜部分的凸出部分;
所述连接层中基体部分和凸起部分,以及所述前封装胶膜中基膜部分和凸出部分,共同形成内凹空间,所述太阳能电池倾斜设置在所述内凹空间内;
在所述光伏组件中,位于同一太阳能电池两侧的所述连接层中的凸起部分和所述前封装胶膜中的凸出部分交错分布,所述前封装胶膜的凸出部分的凸出面和所述太阳能电池的向光面相对。
11.根据权利要求10所述的光伏组件,其特征在于,所述凸出部分在所述前封装胶膜中周期分布。
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