CN213816166U - 叠瓦组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种叠瓦组件。本实用新型所提供的叠瓦组件包括多个电池片行，在每一个电池片行中多个太阳能电池片沿第一方向平铺排列并紧密邻接，多个电池片行沿垂直于第一方向的第二方向以叠瓦方式排列。在任意相邻的两个电池片行中，第一电池片行内存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的交界线和第二电池片行内的所有的相邻太阳能电池片的交界线在第二方向上均错开。根据本实用新型，电池片行之间的连接处受机械应力更加均匀，同时这样的高密度叠瓦组件允许各个电池片行具有一定的挠曲，进一步能够允许电极区域柔性连接，以提高抗机械载荷性能。

Description

叠瓦组件

技术领域

本实用新型涉及能源领域，尤其涉及一种叠瓦组件。

背景技术

气候是人类生存环境的重要因素之一，也是人类生产生活的重要资源。随着人类生存活动规模的扩大，人类活动对气候变化也产生了越来越大的影响。随着化石能源的消耗殆尽，产生了气候影响，尤其是温室气体排放给全球人类可持续健康发展带来了严重影响。

随着全球煤炭、石油、天然气等常规化石能源消耗速度加快，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展已经受到严重威胁。世界各国纷纷制定各自的能源发展战略，以应对常规化石能源资源的有限性和开发利用带来的环境问题。太阳能凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一，有望成为未来全球电力供应的主要支柱。

半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，近年全球加大绿色能源的开发和利用。在大力推广和使用太阳能绿色能源的背景下，叠瓦组件利用小电流低损耗电学原理(光伏组件功率损耗与工作电流的平方成正比例关系)使得组件功率损耗大大降低，叠瓦组件通过充分利用电池组件中片间距铺设更多数目的电池进行发电，单位面积能量密度更高。

当前，传统的叠瓦组件逐渐发展出了一种高密度叠瓦组件，高密度封装的叠瓦组件能显著提升产品功率和转换效率。高密度封装技术通过叠瓦电池传输线图形设计，将全尺寸叠瓦电池预切成1/2、1/3、1/4、1/5、1/6、1/7、1/8、1/9等比例的小叠瓦电池。然后将若干小叠瓦电池的正负电极通过导电胶连接形成独立超级叠瓦电池，最后由若干独立超级叠瓦电池串通过并联电路连接和封装形成叠瓦组件。目前已形成规模化量产应用，吸引了更多封装厂家、材料厂家、设备厂家等参与研发与生产制造，拥有极为广阔的应用市场，将来会改变电力的生产方式，从而减少环境污染并改善气候恶化。

但目前的高密度叠瓦组件依然存在一些不足之处。

例如，高密度叠瓦组件长期在有局部遮挡的环境下运行，因“热斑效应”产生的高温将加剧组件的老化，其主要原因是叠瓦电池互联成超级叠瓦电池后是串联电路结构，限制了电流传输路径，无法形成组件内电流的传输共享通道。

另一方面，高密度叠瓦组件内互联材料主要用导电胶或金属焊带，由于户外长期复杂的应用环境使得该类材料耐老化性受到极大挑战。常见导电胶粘接失效引发叠瓦电池所产生的电流在某一位置富集，从而形成过载发热；金属焊带通常被封装胶膜水解形成的醋酸进行腐蚀。同时采用焊带方式的电池偏移连接存在较大的传输电阻，且外部抗机械应力差，无法进行稳定的使用。

并且，当前的高密度叠瓦组件生产主要利用单个独立叠瓦电池串并联完成，形成的结构件功能单一，无法做到结构件的高效集成。其次，叠瓦组件设备加工工艺按照工序单元依次先后加工，前后工序的物理划分明显，无法做到高度的设备系统集成，造成设备制造和使用成本的高昂。

另一方面，当前最优的叠瓦组件版型结构设计，屏占比一般只做到92～94％左右，叠瓦电池彼此物理间距的存在，增大了叠瓦组件的面积，降低了组件的转换效率，提高的叠瓦组件封装材料使用成本。未来叠瓦组件应用必定追求高密度封装，努力朝高屏占比方向迈进。

因而需要提供一种叠瓦组件，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种叠瓦组件。本实用新型中的叠瓦组件不同于传统的规整的太阳能电池片阵列，在本实用新型中，叠瓦组件包括以叠瓦方式互连的多个电池片行，各个电池片行中单个电池片的交界线可能相对于其他电池片行存在偏移。这样的设置使得电池片行之间的连接处受机械应力更加均匀，同时这样的高密度叠瓦组件允许各个电池片行具有一定的挠曲，进一步能够允许电极区域柔性连接，以提高抗机械载荷性能。最终形成的叠瓦组件具有独特的版型，具有内部结构应力均衡耐候提高的电池片行，各个电池片行并联传输共享通道。

本实用新型所提供的制造方法能够通过使太阳能电池片重叠互联并集成排版为一体的自动化加工方式实现，极大地简化的加工工艺流程，降低生产中的时间成本。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种叠瓦组件，叠瓦组件包括多个电池片行，每一个电池片行包括多个太阳能电池片，每一个太阳能电池具有设置在顶表面上的正电极和设置在底表面上的背电极，正电极和背电极均沿第一方向延伸，

在每一个电池片行中，多个太阳能电池片沿第一方向平铺排列并紧密邻接，每一个电池片行的所有太阳能电池片的正电极共同构成电池片行正电极，每一个电池片行的所有太阳能电池片的背电极共同构成电池片行背电极，

在叠瓦组件内，多个电池片行沿垂直于第一方向的第二方向以叠瓦方式排列，任意相邻的两个电池片行包括第一电池片行和第二电池片行，第一电池片行的电池片行正电极和第二电池片行的电池片行背电极彼此对准并接触，

其中，在任意相邻的两个电池片行中：

第一电池片行内存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的正电极和第二电池片行内的同一个太阳能电池片的背电极接触；并且/或者

第二电池片行内存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的背电极和第一电池片行内的同一个太阳能电池片的正电极接触。

在一种实施方式中，在任意相邻的两个电池片行中：

第一电池片行内的每一对相邻太阳能电池片的正电极和第二电池片行内的同一个太阳能电池片的背电极接触；并且

第二电池片行内的每一对相邻太阳能电池片的背电极和第一电池片行内的同一个太阳能电池片的正电极接触。

在一种实施方式中，叠瓦组件被构造为：若对所有的电池片行按照沿第二方向的排列顺序依次编号，那么对于任意两个编号为奇数的电池片行，其二者各自的所有相邻太阳能电池片的交界线一一对应地在第二方向上对准；对于任意两个编号为偶数的电池片行，其二者各自的所有相邻太阳能电池片的交界线一一对应地在第二方向上对准。

在一种实施方式中，叠瓦组件的太阳能电池片包括第一类太阳能电池片和第二类太阳能电池片，第一类太阳能电池片和第二类太阳能电池片的第二方向上的尺寸相等，第二类太阳能电池片的第一方向上的尺寸小于第一类太阳能电池片的第一方向上的尺寸，第一类太阳能电池片和/或第二类太阳能电池片在各个电池片行内搭配设置从而使得各个电池片行具有相同的第一方向上的尺寸。

在一种实施方式中，叠瓦组件被构造为满足：α＝γ，其中：

第二类太阳能电池片的第一方向上的尺寸为α；

在任意相邻的两个电池片行中，第一电池片行内任意相邻太阳能电池片的交界线和第二电池片行内的所有的相邻太阳能电池片的交界线在第一方向上的距离值中的最小值为γ。

在一种实施方式中，每一个电池片行仅包括一个第二类太阳能电池片，

对于编号为奇数的电池片行，第二类太阳能电池片位于该电池片行的首端；

对于编号为偶数的电池片行，第二类太阳能电池片位于该电池片行的尾端。

在一种实施方式中，叠瓦组件被构造为满足：

其中：

第一类太阳能电池片的第一方向上的尺寸为β；

在任意相邻的两个电池片行中，第一电池片行内任意相邻太阳能电池片的交界线和第二电池片行内的所有的相邻太阳能电池片的交界线在第一方向上的距离值中的最小值为γ。

在一种实施方式中，叠瓦组件被构造为满足：γ＞0.05mm。

在一种实施方式中，对于每一个电池片行，电池片行正电极在第一方向上连续或断续地设置，电池片行背电极在第一方向上连续或断续地设置。

在一种实施方式中，叠瓦组件的第一方向上的尺寸大于或等于第二方向上的尺寸；或者，叠瓦组件的第一方向上的尺寸小于第二方向上的尺寸。

在一种实施方式中，相邻的两个电池片行之间通过包含机硅、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯类树脂中至少一项的点状或线状粘结剂而固定在一起。

在一种实施方式中，相邻的两个电池片行之间通过双面粘结剂和/或压敏粘结剂固定在一起。

在一种实施方式中，叠瓦组件的沿第一方向延伸的两个边缘上分别设置有汇流条，其中一个汇流条和与其相邻的电池片行的电池片行正电极接触，另一个汇流条和与其相邻的电池片行的电池片行背电极接触。

在一种实施方式中，叠瓦组件包括电连接在第一方向上两个电池片行之间的旁路二极管

在一种实施方式中，叠瓦组件内的太阳能电池片包含晶硅整体层状结构、非晶硅整体层状结构、钙钛矿叠层整体层状结构中的至少一者。

在一种实施方式中，叠瓦组件内的太阳能电池片为晶硅类PERC电池片或HJT电池片。

在一种实施方式中，叠瓦组件内的太阳能电池片具有衬底层，各个太阳能电池片的城底层具有不同或相同的厚度。

附图说明

为了更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本实用新型的优选实施方式，对本实用新型的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1示出了本实用新型的一个优选实施方式的叠瓦组件的顶表面示意图；

图2为图1中的任意一个第一类电池片行的首端处的顶表面放大视图；

图3为图1中的任意一个第二类电池片行的末端

图3为沿着图1中的B-B线截取的截面图；

图4为图1中的A部分的放大示意图；

图5为沿图4中的C-C线截取的截面图；

图6为沿图4中的D-D线截取的截面图；

图7为图1中的B部分的局部放大图；

图8为沿图7中的E-E线截取的截面图；

图9-图11为能够应用于图1中的叠瓦组件的第一类太阳能电池片的几种示例；

图12为根据本实用新型的另一优选实施方式的叠瓦组件的顶表面示意图；

图13为根据本实用新型的再一种优选实施方式的叠瓦组件的顶表面示意图。

附图标记：

叠瓦组件100、200、300

顶汇流条1、53、63

底汇流条2、54、64

第一类电池片行31、51、61

第二类电池片行32、52、62

第一类太阳能电池片311

第二类太阳能电池片312

正电极313a

背电极314a

电池片行正电极313

电池片行背电极314

太阳能电池片315、316、318

副栅线315a、316a

主栅线315b、316b、318b

导电性连接部318c、518c

旁路二极管55

具体实施方式

现在参考附图，详细描述本实用新型的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本实用新型的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本实用新型的其他方式，所述其他方式同样落入本实用新型的范围。

在本实用新型提供了一种叠瓦组件。图1-图13示出了本实用新型所提供的叠瓦组件的一些优选实施方式。首先需要说明的是，本文所提到的“第一方向”可以被理解为是第一类太阳能电池片的长度方向，在附图中由D1示出；本文所提到的“第二方向”可以被理解为是第一类太阳能电池片的宽度方向，在附图中由D2示出；本文所提到的“高度方向”、“厚度方向”为垂直于第一方向、第二方向的方向，在附图中由D3示出。

首先参考图1，叠瓦组件100包括多个电池片行，每一个电池片行包括多个太阳能电池片。为了方便描述，可以对所有的电池片行按照沿第二方向D2的排列顺序依次编号，并将编号为奇数的电池片行称为第一类电池片行31，并将编号为偶数的电池片行称为第二类电池片行32。

参考图2和图5，每一个第一类电池片行31包括了第一类太阳能电池片311和第二类太阳能电池片312，第一类太阳能电池片311和第二类太阳能电池片312具有不同的第一方向上的尺寸。在本实施方式中，每一个第一类电池片行31仅包括位于首端的一个第二类太阳能电池片312，其他的太阳能电池片均为第一类太阳能电池片311。每一个太阳能电池片具有分别设置在顶表面、底表面上并沿第一方向D1延伸的正电极313a和背电极314a。各个太阳能电池片沿第一方向D1平铺排列并紧密邻接，所有的太阳能电池片的正电极313a共同构成电池片行正电极313，所有太阳能电池片的背电极314a共同构成电池片行背电极314。电池片行正电极313在第一方向D1上连续或断续地设置，电池片行背电极314在第一方向D1上连续或断续地设置。

参考图3，每一个第二类电池片行32包括了第一类太阳能电池片311和第二类太阳能电池片312，第一类太阳能电池片311和第二类太阳能电池片312具有不同的第一方向上的尺寸。在本实施方式中，每一个第二类电池片行32仅包括位于末端的一个第二类太阳能电池片312，其他的太阳能电池片均为第一类太阳能电池片311。每一个太阳能电池片具有分别设置在顶表面、底表面上并沿第一方向D1延伸的正电极313a和背电极314a。各个太阳能电池片沿第一方向D1平铺排列并紧密邻接，所有的太阳能电池片的正电极313a共同构成电池片行正电极313，所有太阳能电池片的背电极314a共同构成电池片行背电极314。电池片行正电极313在第一方向D1上连续或断续地设置，电池片行背电极314在第一方向D1上连续或断续地设置。

参考图6，多个电池片行沿垂直于第一方向D1的所述第二方向D2以叠瓦方式排列，任意相邻的两个电池片行中，第一类电池片行31(相当于一对相邻的电池片行中的第一电池片行)的电池片行正电极313和第二类电池片行32(相当于一对相邻的电池片行中的第二电池片行)的电池片行背电极314彼此对准并接触。并且，参考图4和图7，在相邻的两个电池片行中，第一类电池片行31内任意相邻太阳能电池片的交界线和第二类电池片行32内的所有的相邻太阳能电池片的交界线在第二方向D2上均错开。也就是说，第一类电池片行31内的太阳能电池片之间的交界线和第二类电池片行32内的太阳能电池片之间的交界线在第二方向D2上均不对准。

在其他未示出的实施方式中，可以设置为使得第一电池片行内仅存在一对或多对相邻太阳能电池片，使得这一对或多对相邻太阳能电池片的交界线和第二电池片行内的所有的相邻太阳能电池片的交界线在第二方向D2上均错开。

优选地，继续参考图4和图7，对于任意两个第一类电池片行，其二者各自的所有相邻太阳能电池片的交界线一一对应地在第二方向D2上对准；对于任意两个第二类电池片，其二者各自的所有相邻太阳能电池片的交界线一一对应地在第二方向D2上对准。

继续参考图7，第一类太阳能电池片311的第二方向上的尺寸λ1和第二类太阳能电池片312的第二方向上的尺寸λ2相等，第二类太阳能电池片312的第一方向上的尺寸α小于第一类太阳能电池片311的第一方向上的尺寸β。由于在本实施方式中，第一类电池片行31和第二类电池片行32各自仅包括一个第二类太阳能电池片312，所以各个所述电池片行具有相同的第一方向上的尺寸。参考图1，叠瓦组件100形成为大致矩形，其的第一方向D1上的尺寸大于第二方向D2上的尺寸。

在其他未示出的实施方式中，在电池片行中第一类太阳能电池片311和所述第二类太阳能电池片312可以以任意数量排列组合，第一类太阳能电池片311、第二类太阳能电池片312搭配设置，各个电池片行甚至可以不具有相同的第一方向上的尺寸，只要能保证以下条件即可：第一电池片行内存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的交界线和第二电池片行内的所有的相邻太阳能电池片的交界线在第二方向D2上均错开。

继续参考图7，优选地，叠瓦组件100被构造为满足：α＝γ；

其中，在任意相邻的两个电池片行中，第一类电池片行31内任意相邻太阳能电池片的交界线和第二类电池片行32内的所有的相邻太阳能电池片的交界线在第一方向D1上的距离值中的最小值为γ。更优选地，γ＞0.05mm。由于

可以看到第一类太阳能电池片311的第一方向上的尺寸α为第二类太阳能电池片312的第一方向上的尺寸β的两倍。这样的对称偏移关系，能够实现内部结构应力均衡。并且，从结构上来说，当某个太阳能电池片因受局部环境遮挡而可能消耗其他电池的发电功率时，这种交错偏移的设计方式可以形成电路旁路供其他电池的电流流过。理论上错排重叠区域的传导电阻相同，错排形成的所有电流支路通道流过电流的能力相当，整个组件的导流能力最大化。

需要说明的是，本实用新型着重强调在图1中由虚线框C和D圈出的这种T字形结构。对于任意一对相邻的电池片行，例如图1中的相邻的第一类电池片行和第二类电池片行，如虚线框C所框定的三个太阳能电池片，第一类电池片行中一对相邻的太阳能电池片的正电极和第二类电池片行内的同一个太阳能电池片的背电极接触，第一类电池片行中这一对相邻的太阳能电池片和第二类电池片行内的这一个太阳能电池片共同构成了一个T形结构。并且，如虚线框D所框定的三个太阳能电池片，第二类电池片行中一对相邻的太阳能电池片的背电极和第一类电池片行中的同一个太阳能电池片的正电极接触。第二类电池片行中的这一对相邻的太阳能电池片和第一类电池片行内的这一个太阳能电池片共同构成了一个倒T形结构。

优选地，如图1中所示的结构，第一类电池片行内的每一对相邻的太阳能电池片都能够同时和第二类电池片行内的同一个太阳能电池片导电接触；第二类电池片行内的每一对相邻的太阳能电池片都能够同时和第一类电池片行内的同一个太阳能电池片导电接触。

在其他未示出的实施方式中，对于任意相邻的两个电池片行，只需要满足如下条件之一即可：第一电池片行内存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的正电极和第二电池片行内的同一个太阳能电池片的背电极接触；第二电池片行内存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的背电极和第一电池片行内的同一太阳能电池片的正电极接触。

在本实施方式中，相邻的两个电池片行之间通过包含机硅、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯类树脂中至少一项的点状或线状粘结剂而固定在一起。并且/或者，相邻的两个电池片行之间通过双面粘结剂和/或压敏粘结剂固定在一起。

继续参考图1，叠瓦组件100的沿第二方向D2延伸的两个边缘上分别设置有汇流条。参考图8，顶汇流条1和与其相邻的电池片行的电池片行正电极313接触；参考图5，底汇流条2和与其相邻的电池片行的电池片行背电极314接触。

从上述描述可以了解，各个电池片行中单个电池片的交界线可能相对于其他电池片行存在偏移。这样的设置使得电池片行之间的连接处受机械应力更加均匀，同时这样的高密度的叠瓦组件允许各个电池片行具有一定的挠曲，进一步能够允许电极区域柔性连接，以提高抗机械载荷性能。最终形成的叠瓦组件具有独特的版型，具有内部结构应力均衡耐候提高的电池片行，各个电池片行并联传输共享电流传输通道。

在各个电池片行中的太阳能电池片可以具有多种设置方式，例如，太阳能电池片包含晶硅、非晶硅、钙钛矿叠层等结构，太阳能电池片优选地为晶硅类PERC器件或HJT器件。太阳能电池片优选地为全尺寸叠瓦电池上料经过预切工艺的等比例而形成的结构，太阳能电池片的尺寸可以具有不同的数值，也可以选取不同厚度衬底的硅片来制备太阳能电池片。太阳能电池片可以包含单玻结构和双玻结构，适合于白色或黑色的单面和双面结构。

图9-图11给出了第一类太阳能电池片的几种具体示例，第二太阳能电池片的设置可以参照图9-图11的示例。在图9中，太阳能电池片315上设置有副栅线315a和两条栅线结构的主栅线315b，每一条副栅线315a和每一条主栅线315b均接触；在图10中，太阳能电池片316上设置有副栅线316a和两条栅线结构的主栅线316b，每一条副栅线316a仅接触一条主栅线而不接触另一条主栅线；在图11中，太阳能电池片318上可以设置有主栅线318b以及副栅线或背电场(未示出)，太阳能电池片318上还设置有和副栅线或背电场直接接触的导电性连接部318c，导电性连接部318c可以为一个或多个，导电性连接部318c能够用于和旁路二极管相连。图11所示出的这种太阳能电池片尤其适用于如图12所述的叠瓦组件。

图12所示的叠瓦组件200为本实用新型所提供的另一种实施方式，在本实施方式中，叠瓦组件200包括了旁路二极管55，旁路二极管55可以连接在任意两个电池片行之间，在本实施方式中，旁路二极管55连接在一个第一类电池片行51和一个第二类电池片行52之间。旁路二极管55连接在对应的电池片行上的导电性连接部518c上。旁路二极管55能够对叠瓦组件200进行保护，避免叠瓦组件200中部分太阳能电池片失效而影响整体性能。更优选地，可以在叠瓦组件200上的每一个太阳能电池片上均设置导电性连接部518c，并设置多个旁路二极管55以增强对叠瓦组件200的保护。

继续参考图12，在本实施方式中，每一个第一类电池片行51包括两个第二类太阳能电池片，两个第二类太阳能电池片分别位于首端和末端。每一个第二类电池片行52仅包括第一类太阳能电池片而不包括第二类太阳能电池片。由于第一类太阳能电池片的第一方向上的尺寸为第二类太阳能电池片的第一方向上的尺寸的两倍，因而这样的设置方式使得叠瓦组件200依然形成为一个大致矩形。顶汇流条53设置为和边缘处的第二类电池片行52的电池片行正电极接触；底汇流条54设置为和边缘处的第一类电池片行51的电池片行背电极接触。另外，叠瓦组件中的太阳能电池片也可以不设置导电性连接部，而是经由在第一方向上两个边缘电池片行的顶汇流条53和底汇流条54电引出，在二者之间设置旁路二极管55。

图13示出了根据本实用新型的再一个实施方式。在图13中，叠瓦组件300包括多个第一类电池片行61、第二类电池片行62、顶汇流条63和底汇流条67。在本实施方式中，叠瓦组件300形成为一个大致矩形，且其第一方向上的尺寸小于第二方向上的尺寸。

本实用新型还提供了一种制造上述叠瓦组件的方法，所述方法包括：将多个太阳能电池片一体式地集成排版为叠瓦组件。更具体地，在该方法中，将各个太阳能电池片沿第一方向D1排布的步骤和将各个太阳能电池片沿第二方向D2排布的步骤同时进行。更具体地，该方法包括：将电池片大片切割成多个太阳能电池片，每一个太阳能电池片设置有位于其顶表面上的正电极和位于其底表面上的背电极，多个太阳能电池片包括第一类太阳能电池片和第二类太阳能电池片，第一类太阳能电池片在第一方向上的尺寸大于第二类太阳能电池片在第一方向上的尺寸，第一类太阳能电池片和第二类太阳能电池片在第二方向上的尺寸相等；对各个太阳能电池片检查并定位以形成多个彼此以叠瓦方式相连的电池片行，每一个电池片行包括平铺排布的多个太阳能电池片，在每一个太阳能电池片行中能够使得第一类太阳能电池片的沿第二方向延伸的边缘和第二类太阳能电池片的沿第二方向延伸的边缘平铺式对齐。

其中，将第一类太阳能电池片和第二类太阳能电池片排布为满足如下条件至少一者：在相邻的第一电池片行和第二电池片行中，第一电池片行内的每一对相邻太阳能电池片均满足：这一对相邻太阳能电池片的正电极和第二电池片行内的同一个太阳能电池片的背电极对准并接触；在相邻的第一电池片行和第二电池片行中，第二电池片行内的每一对相邻太阳能电池片均满足：这一对相邻太阳能电池片的背电极和第一电池片行内的同一个太阳能电池片的正电极对准并接触。

该方法替代传统的先叠瓦电池重叠互联、然后在对叠瓦电池进行排布排版汇流连接的方法。该方法能够通过使太阳能电池片重叠互联并集成排版为一体的自动化加工方式实现，极大地简化的加工工艺流程，降低生产中的时间成本、整合工艺流程、提高设备集成度。

进一步地，所述方法包括在相邻的两个电池片行之间施加粘结剂的步骤，施加粘结剂的步骤包括：在各个电池片行的电池片行正电极或和/或电池片行背电极上喷涂或印刷粘结剂；将叠瓦组件置于500℃以下的环境下通过红外、热风、电磁或电阻等热源来加热。

进一步地，所述方法包括施加汇流条的步骤，施加汇流条的步骤包括：通过低温粘结工艺或锡膏焊接工艺将汇流条施加在叠瓦组件的沿第二方向D2延伸的两个边缘处。

所述方法还包括设置汇流条之后的真空下高温高压形成层压件的步骤，以及设置封装材料(前后盖板、胶膜、线盒、边框等)以形成完整的叠瓦组件的步骤。胶膜包含POE和EVA，前后盖板包含玻璃、有机盖板。

上述方法中还具有其他一些设置步骤。例如，制造叠瓦组件的方法主要包括如下步骤：设置基体片大片；在基体片大片上印刷栅线；中间处理步骤；将电池片大片裂片形成多个太阳能电池片。

其中各项步骤可以具有多种优选设置。例如，设置基体片大片的步骤可以包括：设置基体片大片，使得基体片大片包括连接在一起的多个基体片单元，在电池片大片裂片之后各个基体片单元形成太阳能电池片的基体片，每个基体片单元具有两个纵向边缘和两个横向边缘。设置基体片大片的步骤可以进一步包括如下步骤：设置单晶硅片；制绒、清洗制绒时残留的液体；通入三氯氧磷，在单晶硅片的表面形成PN结；刻蚀、去磷硅玻璃；高温氧化从而在单晶硅片的顶表面和底表面形成二氧化硅层；在二氧化硅层的表面形成氧化铝膜；在氧化铝膜的表面形成氮化硅膜，从而生成基体片大片；在基体片大片的底表面激光开槽。

方法还包括在裂片前的如下步骤：确认电池片大片的正反面是否为预设的面，若结果为否则控制机构控制机械手将电池片大片翻面。

其中，印刷栅线的步骤可以包括：在基体片大片的顶表面上印刷顶表面栅线、在基体片大片的底表面上印刷底表面栅线，顶表面栅线和底表面栅线的印刷方向使得当两个太阳能电池片以叠瓦方式设置时，这两个太阳能电池片中的第一太阳能电池片的底表面栅线和这两个太阳能电池片中的第二太阳能电池片的顶表面栅线交叉接触以实现电连接。

中间处理步骤例如可以包括烧结、通过光衰炉或者电注入炉，减少电池光致衰减、测试分档等步骤。

本实用新型采用低温固化的方式实现位于汇流条和太阳能电池片之间的粘结剂的固定，这种方式可以应用于异质结太阳能电池片等多种太阳能电池片，叠瓦组件也可以为叠瓦组件、常规组件或半片组件等各种形式，太阳能电池片可以不设置主栅线和焊盘等结构。

从以上描述可以了解，本实用新型中的叠瓦组件不同于传统的规整的太阳能电池片阵列，在本实用新型中，叠瓦组件包括以叠瓦方式互连的多个电池片行，各个电池片行中单个电池片的交界线可能相对于其他电池片行存在偏移。这样的设置使得电池片行之间的连接处受机械应力更加均匀，同时这样的高密度叠瓦组件允许各个电池片行具有一定的挠曲，进一步能够允许电极区域柔性连接，以提高抗机械载荷性能。最终形成的叠瓦组件具有独特的版型，具有内部结构应力均衡耐候提高的电池片行，各个电池片行并联传输共享通道。本实用新型所提供的制造方法能够通过使太阳能电池片重叠互联并集成排版为一体的自动化加工方式实现，极大地简化的加工工艺流程，降低生产中的时间成本。

本实用新型实现了最高屏占比的高密度封装组件技术路线，转换效率达到所有组件类别中最高等级，最大程度地发挥产品效率优势、成本优势。本实用新型使得叠瓦组件实现规模化平价安装应用，推动绿色发电较其他类型发电具备领先的技术优势和成本优势。

在本实用新型中，优先非导电连接剂对叠瓦电池表层电极互联区域进行连接。非导电胶连接剂结构简单、功能稳定、性能卓越；材料可选空间大、采购成本低。可以很好实现功能连接，从而形成交错排列结构件，提高产品的耐候性和安全性。解决常规高密度叠瓦组件使用导电胶或金属焊带互联形成的串联结构缺陷以及导电胶或金属焊带的长期使用失效问题。显著解决了叠瓦电池在被遮挡条件下的热斑老化失效风险，大大提高产品应用的安全性、耐候性、可靠性，真正做到耐候提高下的产品结构提升。

本实用新型在常规叠瓦组件加工工艺的基础上，进行优化创新整合，叠瓦电池重叠互联并集成排版为一体的自动化加工设备。通过整合叠片和排版工艺，提高了设备的集成度，同时也大幅提高设备的加工节拍。降低设备投资额，降低单瓦加工成本。

本实用新型的各个电池片行之间偏移排列，将高密度屏占比做到同期类型产品中最高；同时内部封装的叠瓦电池灵活调整数量，输出的电流电压和光电器件族的长宽可灵活调节。实现很好的系统端逆变器的匹配接入和安装支架的连接，助推系统端建设成本的大幅降低。

本实用新型的多种实施方式的以上描述出于描述的目的提供给相关领域的一个普通技术人员。不意图将本实用新型排他或局限于单个公开的实施方式。如上所述，以上教导的领域中的普通技术人员将明白本实用新型的多种替代和变型。因此，虽然具体描述了一些替代实施方式，本领域普通技术人员将明白或相对容易地开发其他实施方式。本实用新型旨在包括这里描述的本实用新型的所有替代、改型和变型，以及落入以上描述的本实用新型的精神和范围内的其他实施方式。

Claims (17)

1.一种叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件包括多个电池片行，每一个电池片行包括多个太阳能电池片，每一个太阳能电池片具有设置在顶表面上的正电极和设置在底表面上的背电极，正电极和背电极均沿第一方向延伸，

在每一个电池片行中，多个太阳能电池片沿第一方向平铺排列并紧密邻接，每一个电池片行的所有太阳能电池片的正电极共同构成电池片行正电极，每一个电池片行的所有太阳能电池片的背电极共同构成电池片行背电极，

叠瓦组件被构造为：多个电池片行沿垂直于第一方向的第二方向以叠瓦方式排列，任意相邻的两个电池片行包括第一电池片行和第二电池片行，第一电池片行的电池片行正电极和第二电池片行的电池片行背电极彼此对准并接触，

其中，在叠瓦组件的任意相邻的两个电池片行中：

第一电池片行内至少存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的正电极和第二电池片行内的同一个太阳能电池片的背电极接触；并且/或者

第二电池片行内至少存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的背电极和第一电池片行内的同一个太阳能电池片的正电极接触。

2.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，在任意相邻的两个电池片行中：

第一电池片行内的每一对相邻太阳能电池片均满足：这一对相邻太阳能电池片的正电极和第二电池片行内的同一个太阳能电池片的背电极接触；并且

第二电池片行内的每一对相邻太阳能电池片均满足：这一对相邻太阳能电池片的背电极和第一电池片行内的同一个太阳能电池片的正电极接触。

3.根据权利要求2所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件被构造为：若对所有的电池片行按照沿第二方向的排列顺序依次编号，那么对于任意两个编号为奇数的电池片行，其二者各自的每一对相邻太阳能电池片的交界线一一对应地在第二方向上对准；对于任意两个编号为偶数的电池片行，其二者各自的所有相邻太阳能电池片的交界线一一对应地在第二方向上对准。

4.根据权利要求3所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件的太阳能电池片包括第一类太阳能电池片和第二类太阳能电池片，第一类太阳能电池片和第二类太阳能电池片的第二方向上的尺寸相等，第二类太阳能电池片的第一方向上的尺寸小于第一类太阳能电池片的第一方向上的尺寸，第一类太阳能电池片和/或第二类太阳能电池片在各个电池片行内搭配设置从而使得各个电池片行具有相同的第一方向上的尺寸。

5.根据权利要求4所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件被构造为满足：α＝γ，其中：

第二类太阳能电池片的第一方向上的尺寸为α；

在任意相邻的两个电池片行中，第一电池片行内任意一对相邻太阳能电池片的交界线和第二电池片行内的所有的相邻太阳能电池片的交界线在第一方向上的距离值中的最小值为γ。

6.根据权利要求5所述的叠瓦组件，其特征在于，每一个电池片行仅包括一个第二类太阳能电池片，

对于编号为奇数的电池片行，第二类太阳能电池片位于该电池片行的首端；

对于编号为偶数的电池片行，第二类太阳能电池片位于该电池片行的尾端。

7.根据权利要求4所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件被构造为满足：

其中：

第一类太阳能电池片的第一方向上的尺寸为β；

在任意相邻的两个电池片行中，第一电池片行内任意一对相邻太阳能电池片的交界线和第二电池片行内的所有的相邻太阳能电池片的交界线在第一方向上的距离值中的最小值为γ。

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件被构造为满足：γ＞0.05mm。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的叠瓦组件，其特征在于，对于每一个电池片行，电池片行正电极在第一方向上连续或断续地设置，电池片行背电极在第一方向上连续或断续地设置。

10.根据权利要求1-7中任意一项所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件的第一方向上的尺寸大于或等于第二方向上的尺寸；或者，叠瓦组件的第一方向上的尺寸小于第二方向上的尺寸。

11.根据权利要求1-7中任意一项所述的叠瓦组件，其特征在于，相邻的两个电池片行之间通过包含机硅、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯类树脂中至少一项的点状或线状粘结剂而固定在一起。

12.根据权利要求1-7中任意一项所述的叠瓦组件，其特征在于，相邻的两个电池片行之间通过双面粘结剂和/或压敏粘结剂固定在一起。

13.根据权利要求1-7中任意一项所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件的沿第一方向延伸的两个边缘上分别设置有汇流条，其中一个汇流条和与其相邻的电池片行的电池片行正电极接触，另一个汇流条和与其相邻的电池片行的电池片行背电极接触。

14.根据权利要求1-7中任意一项所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件包括电连接在第一方向上两个电池片行之间的旁路二极管。

15.根据权利要求1-7中任意一项所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件内的太阳能电池片包含晶硅整体层状结构、非晶硅整体层状结构、钙钛矿叠层整体层状结构中的至少一者。

16.根据权利要求1-7中任意一项所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件内的太阳能电池片为晶硅类PERC电池片或HJT电池片。

17.根据权利要求1-7中任意一项所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件内的太阳能电池片具有衬底层，各个太阳能电池片的衬底层具有不同或相同的厚度。

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