CN217334103U - 一种零主栅背接触电池组件核心结构及电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及零主栅背接触电池组件，具体涉及一种零主栅背接触电池组件核心结构及电池组件，用于解决现有零主栅背接触电池的用于固定铜丝的双层膜结构会导致电池片发生弯曲、焊接不良等问题，以及零主栅电池组件在老化试验和后期的户外环境使用均存在界面的开裂导致组件产品的寿命降低的不足之处。该零主栅背接触电池组件核心结构，其背接触太阳电池片单元背面的副栅线层上依次设置有导电层和缓流层。同时，本发明公开一种零主栅背接触电池组件。

Description

一种零主栅背接触电池组件核心结构及电池组件

技术领域

本实用新型涉及零主栅背接触电池组件，具体涉及一种零主栅背接触电池组件核心结构及电池组件。

背景技术

近几年，随着太阳电池的技术的发展和突破，提高电池的转化效率和降低制备成本成为主要目标。背接触太阳电池具有正面无栅线遮挡，电流密度达到43mA/cm²以上，同时叠加钝化层和多晶硅后，开压可达到740mV，从而使得背接触电池的效率达到25.5％以上。在背接触太阳电池制备过程中，硅片和金属化浆料的成本占总成本的50％以上，减薄硅片的厚度和降低金属化银浆的耗量可有效地降低电池制备的总成本。而零主栅技术不仅可降低金属化银浆的耗量，同时该技术可允许硅片厚度降低至120微米以下。

细铜线多主栅电池互联概念最初由加拿大公司Day 4Energy提出，2003年，公布了该技术并申请了专利，专利号为CN101425546A；后来梅耶博格公司以SWCT(SmartWireConnection Technology)概念推向市场，该技术采用双层膜固定铜丝覆盖于异质结太阳电池片，形成异侧串联技术。

参照图1，常规无主栅背接触电池组件包括多个背接触太阳能电池组串，所述背接触太阳能电池组串包括多个相串联的背接触太阳能电池片单元1，所述背接触太阳电池片单元1的背面依次设置有副栅线层2、导电层3；所述副栅线层2包括相互平行且交替设置的正副栅线21和负副栅线22，以及设置正副栅线21和负副栅线22上的多个绝缘区23，所述多个绝缘区23形成绝缘区阵列，绝缘区阵列中设置在正副栅线21上的绝缘区23与相邻负副栅线22上的绝缘区23交错排布，绝缘区阵列中的每列绝缘区23连线垂直于正副栅线21和负副栅线22，绝缘区阵列中的相邻两列绝缘区23间距相等；所述导电层3包括双层复合膜，以及多根平行设置在双层胶膜上的铜丝，多根铜丝分别位于对应列绝缘区(23)中心连线上。

上述常规无主栅背接触电池组件存在如下缺点：(1)双层复合膜应用于背接触电池后使得电池片的发生弯曲现象，同时存在焊接不良的问题；(2)双层复合膜由胶层和支撑层组成，在层压过程中支撑层无法熔化交联，使得支撑层在组件中增加了两个界面，在老化试验和后期的户外环境使用都存在界面的分层开裂的问题，导致组件输出功率急剧下降，产品的寿命降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有零主栅背接触电池组件的用于固定铜丝的双层膜结构会导致电池片发生弯曲、焊接不良等问题，以及零主栅背接触电池组件在老化试验和后期的户外环境使用均存在界面的分层开裂导致组件产品的寿命降低的不足之处，而提供一种零主栅背接触电池组件核心结构及电池组件。

为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本实用新型提供了如下技术解决方案：

一种零主栅背接触电池组件核心结构，包括背接触太阳电池片单元，其特殊之处在于：

所述背接触太阳电池片单元背面的副栅线层上依次设置有导电层和缓流层，所述导电层包括单层复合膜，以及多根平行设置在单层复合膜上的铜丝，多根铜丝分别位于对应列绝缘区中心连线上，所述缓流层采用玻璃纤维多孔网格布或高聚合纤维网格布。

进一步地，所述玻璃纤维多孔网格布或高聚合纤维网格布中的纤维为有序阵列或无序分布，其厚度为1μm～100μm，熔点高于150℃。

进一步地，所述单层复合膜表面设置有用于增加附着力的压花纹路，单层复合膜的熔点为50℃～200℃，厚度为10μm～1000μm。

进一步地，所述单层复合膜为聚烯烃或乙烯-醋酸乙烯共聚物

进一步地，所述缓流层采用玻璃纤维多孔网格布，厚度为100μm，目数为400。

同时，本实用新型提供一种零主栅背接触电池组件，其特殊之处在于：包括依次设置的前板、前封装胶膜、串联的多个上述零主栅背接触电池组件核心结构、背封装胶膜和背板；所述多个零主栅背接触电池组件核心结构的背接触太阳电池片单元对应导电层的多根铜丝间隔冲断互联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型一种零主栅背接触电池组件核心结构，其背接触太阳电池片单元背面的副栅线层上依次设置有导电层和缓流层；导电层中的单层复合膜避免了热压引起的背接触太阳电池片单元弯曲和焊接不良；缓流层可以降低胶层流动性，避免在层压过程中单层复合膜融化后流动造成导致铜丝位置偏移而发生短路。

(2)本实用新型一种零主栅背接触电池组件，包括依次设置的前板、前封装胶膜、四个上述零主栅背接触电池组件核心结构、背封装胶膜和背板；缓流层可以避免背封装胶膜在层压过程中融化进入铜丝的下方，隔绝了铜丝与正副栅线、负副栅线之间的连接，导致断路现象。

(3)本实用新型一种零主栅背接触电池组件在层压过程中背封装胶膜和单层复合膜热熔后通过缓流层形成交联层，消除了双层膜因非交联支撑层形成的界面影响光伏组件使用寿命的问题。

附图说明

图1为常规无主栅背接触电池组件中背接触太阳能电池片单元背面副栅线层的结构示意图；

图2为本实用新型一种零主栅背接触电池组件核心结构一个实施例的结构示意图；

图3为本实用新型一种零主栅背接触电池组件一个实施例的结构示意图；

图4为图3实施例经过热循环老化试验的EL图；

图5为本实用新型对比例经过热循环老化试验的EL图。

附图标记说明如下：1-背接触太阳电池片单元；2-副栅线层；21-正副栅线；22-负副栅线,23-绝缘区；3-导电层；4-缓流层；5-零主栅背接触电池组件核心结构；6-前板；7-前封装胶膜；8-背封装胶膜；9-背板。

具体实施方式

下面结合附图和示例性实施例对本实用新型作进一步地说明。

实施例

参照图1和图2，一种零主栅背接触电池组件核心结构，包括背接触太阳电池片单元1，背接触太阳电池片单元1为整片背接触太阳电池片的二分之一，整片背接触太阳电池片尺寸为166mm*166mm。

背接触太阳电池片单元1背面的副栅线层2上依次设置有导电层3和缓流层4；导电层3包括厚度为100μm的单层复合膜，以及二十四根平行设置在单层复合膜上的铜丝，单层复合膜表面设置有用于增加附着力的压花纹路，二十四根铜丝分别位于对应列绝缘区23中心连线上；所述单层复合膜为聚烯烃；所述缓流层4采用璃纤维多孔网格布，厚度为100μm，目数为400。

参照图3，基于上述零主栅背接触电池组件核心结构，本实用新型提供一种零主栅背接触电池组件，包括依次设置的前板6、前封装胶膜7、四个上述零主栅背接触电池组件核心结构5、背封装胶膜8和背板9。

所述零主栅背接触电池组件的制备方法包括如下步骤：

步骤1、

(1.1)在二十四根铜丝的两端施加电压，将其热压在单层复合膜上，再将二十四根铜丝根据背接触太阳电池片单元1之间的间隔分段冲孔截断，形成导电层3；所述电压为54V；

(1.2)将步骤1形成的导电层3通过热压固定在四个背接触电池片单元背面的副栅线层2上，且使铜丝分别位于对应列绝缘区23中心连线上，形成串联结构；所述热压的温度为120℃；

(1.3)在导电层3上覆盖缓流层4，形成四个所述零主栅背接触电池组件核心结构5；

步骤2、在四个所述零主栅背接触电池组件核心结构5的缓流层4上覆盖背封装胶膜8；

步骤3、将步骤2所得整体置于设置有前封装胶膜7的前板6上，在背封装胶膜8上覆盖背板9进行层压，层压温度为140℃-150℃，层压时间为10min-20min。

对比例

一种零主栅背接触电池组件核心结构，本对比例中，背接触太阳电池片单元1背面的副栅线层2上设置有导电层3，导电层3为双层复合膜，以及二十四个平行设置在双层复合膜上的铜丝，双层复合膜包括厚度为60μm的单层复合膜和厚度为40μm的PET膜，导电层3上未设置缓流层4；其余设置均与实施例相同。

基于上述零主栅背接触电池组件核心结构，本对比例提供一种零主栅背接触电池组件，包括依次设置的前板6、前封装胶膜7、四个上述零主栅背接触电池组件核心结构5、背封装胶膜8和背板9。

将实施例中的零主栅背接触电池组件与对比例中的零主栅背接触电池组件进行热循环老化试验，对比测试两者的户外性能。

单个热循环过程为：在1h内由25℃均速降温至-40℃后，保温15min，再在3h内由-40℃均速升温至85℃后，保温15min，最后在2h内由85℃均速降温至25℃。

参照图4、图5，热循环初始时，对比例中的零主栅背接触电池组件的EL(电致发光)图上存在横向黑色线条，该黑色线条存在的原因在于热压过程中，双层复合膜中的单层复合膜和PET膜收缩不一致，使得背接触太阳电池片单元1在导电层3一侧呈现弯曲现象，从而导致层压焊接不良。而对于实施例中的零主栅背接触电池组件，不存在双层膜受热收缩不一致的现象，背接触太阳电池片单元1也不会发生弯曲现象。

随着热循环的进行，达到1个IEC(200TC)(TC-热循环)后，对比例中的零主栅背接触电池组件的EL图出现了明显的边缘发黑现象，原因在于：双层复合膜中的PET膜较单层复合膜熔点更高，PET膜在层压过程中无法熔化，导致产生了两个界面层，在热循环老化过程中，弹性形变不一致首先从边缘开始，使得铜丝与电池片的副栅线出现接触不良。而对于实施例中的零主栅背接触电池组件，单层复合膜在层压过程中熔化与背封装胶膜形成交联反应，形成稳固的封装体，在热循环中不会产生分层现象，在300TC后仍具有良好的效果。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所保护技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种零主栅背接触电池组件核心结构，包括背接触太阳电池片单元(1)，其特征在于：

所述背接触太阳电池片单元(1)背面的副栅线层(2)上依次设置有导电层(3)和缓流层(4)，所述导电层(3)包括单层复合膜，以及多根平行设置在单层复合膜上的铜丝，多根铜丝分别位于对应列绝缘区(23)中心连线上，所述缓流层(4)采用玻璃纤维多孔网格布或高聚合纤维网格布。

2.根据权利要求1所述的一种零主栅背接触电池组件核心结构，其特征在于：所述玻璃纤维多孔网格布或高聚合纤维网格布中的纤维为有序阵列或无序分布，其厚度为1μm～100μm，熔点高于150℃。

3.根据权利要求2所述的一种零主栅背接触电池组件核心结构，其特征在于：所述单层复合膜表面设置有用于增加附着力的压花纹路，单层复合膜的熔点为50℃～200℃，厚度为10μm～1000μm。

4.根据权利要求3所述的一种零主栅背接触电池组件核心结构，其特征在于：所述单层复合膜为聚烯烃或乙烯-醋酸乙烯共聚物。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种零主栅背接触电池组件核心结构，其特征在于：所述缓流层(4)采用玻璃纤维多孔网格布，厚度为100μm，目数为400。

6.一种零主栅背接触电池组件，其特征在于：包括依次设置的前板(6)、前封装胶膜(7)、串联的多个权利要求1所述的零主栅背接触电池组件核心结构(5)、背封装胶膜(8)和背板(9)；

所述多个零主栅背接触电池组件核心结构(5)的背接触太阳电池片单元(1)对应导电层(3)的多根铜丝间隔冲断互联。

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