CN217485464U - 一种光伏组件 - Google Patents

Abstract

本申请属于光伏技术领域。本申请公开了一种光伏组件，依次包括前层基板、前层胶膜、电池串、后层胶膜和光伏背板。其中，后层胶膜上包括第一孔。光伏背板包括金属箔层，光伏背板上包括第二孔。后层胶膜和光伏背板之间还设有绝缘片，绝缘片上包括第三孔，第三孔的位置与第一孔和第二孔的位置相对应。电池串包括汇流条，汇流条设于电池串靠近光伏背板的一侧，汇流条穿过第一孔、第二孔和第三孔至光伏背板上远离电池串的一侧。绝缘片包括绝缘层、靠近背板的第一胶膜层和远离背板的第二胶膜层，第一胶膜层的厚度大于第二胶膜层的厚度。本申请实施例提供的光伏组件重量轻、成本低，汇流条与金属箔层间电绝缘性好，具有良好的防水性能。

Description

一种光伏组件

技术领域

本申请涉及光伏技术领域，尤其涉及一种光伏组件。

背景技术

随着能源问题日趋严重，太阳能作为一种可持续清洁能源备受关注，因此光伏技术一直是人们的关注重点。

光伏组件是光伏技术的直接体现，能够将太阳能转换为电能，是诸多太阳能利用方式中最直接的一种。光伏组件主要包括前板、背板及电池片层，前板、背板主要用于保护、支撑电池片层，电池片层用于将太阳能转化为电能。随着对光伏电池片的研究，越来越多的电池片被人们所发明出来。HJT、IBC、TOPCon等电池片对水蒸气较为敏感，因此人们通过在光伏背板中设置金属箔层提高光伏背板的防水性能，防止电池片被水汽侵蚀。

但申请人在实现本申请实施例技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

光伏组件中电池片通过电连接汇流条将电能传输出去，但汇流条外接时易与光伏背板的金属箔层接触，造成光伏组件短路，使光伏组件报废。

发明内容

本申请实施例通过提供一种光伏组件，解决现有技术中汇流条易与光伏背板金属箔层接触使光伏组件短路的问题，提高光伏组件的绝缘性能。

本申请实施例提供了一种光伏组件，依次包括前层基板、前层胶膜、电池串、后层胶膜和光伏背板；后层胶膜上包括第一孔，光伏背板包括金属箔层，光伏背板上包括第二孔；电池串包括汇流条，汇流条设于电池串靠近光伏背板的一侧，汇流条穿过第一孔和第二孔至光伏背板上远离电池串的一侧；后层胶膜和光伏背板之间还设有绝缘片，绝缘片上包括第三孔，第三孔的位置与第一孔和第二孔的位置相对应，汇流条穿过第三孔；绝缘片包括绝缘层、靠近背板的第一胶膜层和远离背板的第二胶膜层，第一胶膜层的厚度大于第二胶膜层的厚度。

进一步地，绝缘片的面积大于等于第二孔的面积，绝缘片的面积小于等于光伏背板的面积。

进一步地，绝缘片的面积与第二孔的面积的比值为大于1且小于等于1.5。

进一步地，绝缘片的厚度与光伏背板的厚度的比值为小于等于3。

进一步地，第一胶膜层的厚度大于等于光伏背板的厚度。

进一步地，绝缘层与第一胶膜层或第二胶膜层之间还设有粘结层。

进一步地，绝缘层为PET层或PP层。

进一步地，第一孔、第二孔和第三孔分别包括两个过线孔。

进一步地，汇流条包括正极汇流条和负极汇流条。

进一步地，正极汇流条从一过线孔中穿过，负极汇流条从另一过线孔中穿过。

综上所述，本申请实施例至少具有以下有益效果：

1.本申请实施例中后层胶膜和光伏背板之间设有绝缘片，解决汇流条易与光伏背板中金属箔层接触的问题，避免光伏组件使用时出现漏电、短路等安全问题；

2.本申请实施例中在光伏背板与汇流条接触的位置设置绝缘片，解决光伏背板第二孔处易被水汽渗入的问题，提高光伏组件防水性能。

附图说明

图1为本申请实施例光伏组件的一种剖面结构示意图；

图2为本申请实施例汇流条与光伏背板的一种位置示意图；

图3为本申请实施例绝缘片的一种剖面结构示意图；

图4为本申请实施例光伏组件汇流条处的一种剖面结构示意图；

图5为本申请实施例汇流条与光伏背板的另一种位置示意图；

图6为本申请实施例光伏组件汇流条处的另一种剖面结构示意图；

图7为本申请实施例汇流条与光伏背板的另一种位置示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。下面将结合实施例来详细说明本申请。

本申请实施例中通过在后层胶膜14和光伏背板15之间设置绝缘片16，解决汇流条131易与光伏背板15中金属箔层接触的问题，提高光伏组件100使用的安全性，延长光伏组件100使用寿命。随着光伏技术的发展，异质结电池片等技术大大增加了光伏组件的发电效率，但是这些新型电池片对水汽的敏感度较高，需要光伏组件具备较好的防水性能。现有技术中通常使用光伏玻璃或含金属箔层的光伏背板提高光伏组件的防水性能，避免电池片受到水汽侵蚀。但是使用光伏玻璃作为光伏背板不仅大大增加了光伏组件的生产成本，还增加了光伏组件的重量，不利于光伏组件轻量化。因此现有技术中通常在光伏背板中设置金属箔层提高光伏组件的防水性能。光伏组件中需要将电池片产生的电流通过汇流条传输到外部供人们使用，汇流条与电池片电连接并通过光伏背板的开孔连接外部。随光伏组件的使用，汇流条与光伏背板的金属箔层易相接，导致光伏组件短路或漏电，增加光伏组件使用的危险性，降低光伏组件的使用寿命。

本申请实施例提供了一种如图1所示的光伏组件100，依次包括前层基板11、前层胶膜12、电池串13、后层胶膜14和光伏背板15。如图2所示，后层胶膜14上包括第一孔。光伏背板15包括金属箔层，光伏背板15上包括第二孔。电池串13包括汇流条131，汇流条131设于电池串13靠近光伏背板15的一侧，汇流条131穿过第一孔和第二孔至光伏背板15上远离电池串13的一侧。本申请实施例中，如图2所示，后层胶膜14和光伏背板15之间设有绝缘片16，绝缘片16上包括第三孔，第三孔的位置与第一孔和第二孔的位置相对应，汇流条131穿过第三孔。如图3所示，绝缘片16包括绝缘层163、靠近光伏背板15的第一胶膜层161和远离光伏背板15的第二胶膜层164，第一胶膜层161的厚度大于第二胶膜层164的厚度。本申请实施例中在后层胶膜14与光伏背板15间设置绝缘片16，用于电绝缘汇流条131与光伏背板15的金属箔层，避免光伏组件100出现短路或漏电的问题。光伏组件100中汇流条131由电池串13引出，依次穿过后层胶膜14的第一孔、绝缘片16的第三孔及光伏背板15的第二孔，汇流条131在绝缘片16的保护下与光伏背板15的金属箔层电绝缘，达到避免汇流条131与金属箔层接触的目的，提高光伏组件100安全性。如图4所示，绝缘片16设置于后层胶膜14与光伏背板15间，在光伏组件100封装时绝缘片16熔融，填充汇流条131与光伏背板15间的空隙，使得汇流条131与金属箔层被绝缘层163隔离，防止汇流条131与金属箔层接触，提高光伏组件100使用时的安全性。同时，层压封装后的绝缘片16填充汇流条131与光伏背板15间的空隙，光伏组件100使用时水汽无法通过缝隙进入光伏组件100内部，提高光伏组件100的防水性能，延长光伏组件100使用寿命。绝缘片16填充汇流条131与光伏背板15间的空隙后，还能对汇流条131起到固定的作用，避免汇流条131随光伏组件100使用而产生松动，提高汇流条131可靠性，延长光伏组件100的使用寿命。本申请实施例中，绝缘片16包括第一胶膜层161、绝缘层163及第二胶膜层164。其中，第一胶膜层161与光伏背板15接触，提高绝缘片16与光伏背板15间的结合可靠性，防止绝缘片16与光伏背板15间发生开裂，提高光伏组件100封装的可靠性。绝缘片16的第一胶膜层161提高绝缘片16粘结性能的同时还具有填充汇流条131与光伏背板15缝隙的性能需求，光伏组件100层压封装时熔融的第一胶膜层161部分填充汇流条131与光伏背板15缝隙，本申请实施例中绝缘片16的第一胶膜层161厚度较大，保证绝缘片16具有良好的填充效果。第二胶膜层164与后层胶膜14接触，提高绝缘片16与后层胶膜14的结合力。绝缘片16中第一胶膜层161与第二胶膜层164的设置大大提高了绝缘片16与光伏组件100间的结合力，保证绝缘片16与光伏组件100结合的可靠性，避免绝缘片16在光伏组件100使用过程中松动或脱落。光伏组件100中后层胶膜14本身具有良好的粘结性能，绝缘片16中第二胶膜层164的厚度设置较小，避免因绝缘片16厚度过大带来的光伏组件100空鼓现象，保证光伏组件100封装的可靠性。绝缘片16中第一胶膜层161的厚度较大，封装时提高绝缘片16与光伏背板15的结合可靠性，并且填充汇流条131与光伏背板15的空隙。绝缘片16第二胶膜层164封装时与光伏组件100的后层胶膜14结合，提高绝缘片16与后层胶膜14的结合可靠性。本申请实施例中绝缘片16第一胶膜层161的厚度大于第二胶膜层164的厚度，第一胶膜层161能够完全填充汇流条131与光伏背板15之间的空隙。绝缘片16中还设有绝缘层163，用于提高绝缘片16的绝缘性能，保证汇流条131与光伏背板15的金属箔层电绝缘的可靠性，提高光伏组件100安全性，延长其使用寿命。

作为一种具体实施方式，光伏组件100中绝缘片16的面积大于等于第二孔的面积，绝缘片16的面积小于等于光伏背板15的面积。为保证光伏组件100具有良好的密封防水性能，本申请实施例中绝缘片16的面积大于光伏背板15第二孔的面积，保证光伏组件100在经层压封装后光伏背板15第二孔处被绝缘片16完全密封。本申请实施例中绝缘片16的面积可与光伏背板15的第二孔面积相同，如图5所示，绝缘片16恰好镶嵌于光伏背板15的第二孔中。在光伏组件100封装后，如图6所示，绝缘片16嵌于光伏背板15的第二孔中，完全填充第二孔，隔离汇流条131与光伏背板15的金属箔层。

作为一种具体实施方式，绝缘片16的面积与第二孔的面积的比值为大于1且小于等于1.5。本申请实施例中对绝缘片16的尺寸进行限制，提高绝缘片16对光伏组件100的密封性能。绝缘片16的面积大于光伏背板15第二孔的面积，设置于光伏背板15与后层胶膜14间，避免绝缘片16从第二孔掉落，提高光伏组件100的密封性。同时，绝缘片16的面积小于等于第二孔面积的1.5倍，避免绝缘片16尺寸过大给光伏组件100带来空鼓、气泡等问题，减少绝缘片16对光伏组件100使用性能的影响。

作为一种具体实施方式，绝缘片16的厚度与光伏背板15的厚度的比值为小于等于3，绝缘片16第一胶膜层161的厚度大于等于光伏背板15的厚度。本申请实施例中绝缘片16不仅起到隔离汇流条131与光伏背板15金属箔层的作用，还起到填充、密封光伏背板15第二孔的作用，绝缘片16起到绝缘作用的同时要保证其具有良好的密封性能。在光伏组件100封装时，绝缘片16熔融后完全填充汇流条131、光伏背板15及绝缘片16间的空隙，提高光伏组件100密封性，增强光伏组件100的防水性能。光伏组件100封装过程中光伏背板15与汇流条131间空隙大部分由绝缘片16填充，绝缘片16的第一胶膜层161具有较大的厚度能够保证光伏背板15与汇流条131间的空隙被填充完全，避免光伏背板15与汇流条131间存在缝隙，提高光伏组件100的防水性能。在光伏组件100封装时，在压力的作用下绝缘层163至少部分填充到光伏背板15与汇流条131间的空隙，提高汇流条131与光伏背板15间电绝缘的可靠性。第一胶膜层161填充后还能起到固定汇流条131及绝缘片16的作用，提高光伏组件100的可靠性，保证汇流条131与光伏背板15间具有良好的电绝缘性能。同时，由于本申请实施例在光伏背板15与后层胶膜14间设置绝缘片16，光伏背板15与后层胶膜14间不可避免会产生一定缝隙。本申请实施例中设置的绝缘片16的厚度不大于光伏背板15的厚度的三倍，保证光伏组件100中光伏背板15与后层胶膜14结合可靠性，减少光伏组件100封装后光伏背板15与后层胶膜14间的气泡，提高光伏组件100的结合可靠性。

作为一种具体实施方式，如图3所示，本申请实施例中绝缘片16的绝缘层163与第一胶膜层161或第二胶膜层164之间还设有粘结层162。绝缘片16的绝缘层163具有良好的绝缘效果，能够有效提高绝缘片16的绝缘性能，提高光伏组件100的使用安全性。绝缘片16的第一胶膜层161与第二胶膜层164具有良好的粘结性能，能够提高绝缘片16与光伏背板15及后层胶膜14的粘结可靠性。同时第一胶膜层161与第二胶膜层164在光伏组件100封装时还具有良好的流动性，能够有效填充光伏背板15、汇流条131及绝缘片16间的缝隙，提高光伏组件100的防水性能。本申请实施例中在绝缘片16的绝缘层163与第一胶膜层161或第二胶膜层164之间设置粘结层162，提高绝缘层163与第一胶膜层161或第二胶膜层164间的结合力，保证绝缘片16层间结合的可靠性，避免绝缘片16长时间使用后出现层间分离或开裂现象。

作为一种具体实施方式，绝缘片16的绝缘层163为PET层或PP层。本申请实施例中在绝缘片16中设置绝缘层163，提高绝缘片16的绝缘性能。绝缘层163的材料可以有多种，本申请实施例中绝缘层163为PET层或PP层，保证绝缘片16具有良好的绝缘性能。PET即聚对苯二甲酸乙二醇酯，具有优良的物理机械性能，电绝缘性优良，作为绝缘片16的绝缘层163能够提高绝缘片16的电绝缘性能。并且，绝缘片16位于光伏背板15的第二孔处，PET的水汽渗透率低，作为绝缘片16的绝缘层163还能够提高光伏组件100的防水性能，提高光伏组件100的使用寿命。PP即聚丙烯，是丙烯通过加聚反应而成的聚合物，具有很高的电阻，作为绝缘片16的绝缘层163同样能够大大提高绝缘片16的绝缘性能，同时PP材料熔点与光伏组件100的封装温度相近，在光伏组件100封装时具有良好的流动性，进一步提升绝缘片16的密封性能。根据光伏组件100的生产需要及使用要求，本申请实施例中可对绝缘片16的绝缘层163的原料进行调整，满足绝缘片16的使用需求。

作为一种具体实施方式，光伏组件100中第一孔、第二孔和第三孔分别包括两个过线孔，汇流条131包括正极汇流条131和负极汇流条131。其中，正极汇流条131从一过线孔中穿过，负极汇流条131从另一过线孔中穿过。本申请实施例中光伏组件100的电池串13需要有正、负极两个汇流条131，相对应地第一孔、第二孔和第三孔都具有两个过线孔，供汇流条131穿过。本申请实施例中对第一孔、第二孔和第三孔的大小没有过多限制，根据汇流条131的尺寸可进行适应性调整，保证汇流条131与光伏背板15的金属箔层电绝缘。第一孔在后层胶膜14上，供汇流条131穿过后层胶膜14，光伏组件100封装时后层胶膜14熔融，汇流条131与后层胶膜14间的空隙被熔融的后层胶膜14完全填满，减少气泡的产生，提高光伏组件100封装可靠性。第二孔位于光伏背板15上，汇流条131穿过第二孔与接线盒等外部部件连接，达到传输电能的目的。第二孔的尺寸可以适当增大，如图7所示，降低汇流条131与金属箔层接触的可能性，提高光伏组件100使用安全性。第三孔在绝缘片16上，汇流条131穿过第三孔与光伏背板15的金属箔层隔离，避免光伏组件100短路或漏电。绝缘片16第三孔的尺寸没有具体限制，如图4所示，保证绝缘片16封装后能够密封第二孔，并且隔离汇流条131与光伏背板15的金属箔层即可。根据光伏组件100的使用需求及绝缘片16在熔融状态下的流动性，可对第三孔的大小进行适当调整，满足绝缘片16的使用要求。本申请实施例中需要将汇流条131与光伏背板15的金属箔层隔绝，保证汇流条131与金属箔层电绝缘。第一孔、第二孔和第三孔可以具有两个过线孔供汇流条131穿过，也可以仅有一个较大的孔同时穿过两根汇流条131，保证汇流条131与金属箔层绝缘且光伏组件密封即可。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1

一种光伏组件100，如图1所示，依次包括前层基板11、前层胶膜12、电池串13、后层胶膜14和光伏背板15。其中，后层胶膜14上包括第一孔，第一孔包括两个过线孔。光伏背板15包括金属箔层，光伏背板15上包括第二孔，第二孔包括两个过线孔。如图2所示，后层胶膜14和光伏背板15之间还设有绝缘片16，绝缘片16的面积为第二孔的面积的1.1倍，绝缘片16厚度为光伏背板15厚度的3倍，绝缘片16上包括第三孔，第三孔包括两个过线孔，第三孔的位置与第一孔和第二孔的位置相对应。电池串13包括汇流条131，汇流条131设于电池串13靠近光伏背板15的一侧，汇流条131穿过第一孔、第二孔和第三孔至光伏背板15上远离电池串13的一侧。如图3所示，绝缘片16依次包括第一胶膜层161、粘结层162、绝缘层163、粘结层162和第二胶膜层164，绝缘层163为PET层，第一胶膜层161厚度为光伏背板15厚度的1.5倍，第一胶膜层161厚度为第二胶膜层164厚度的1.5倍。

对比例1

与实施例1的差别在于，对比例1中后层胶膜14与光伏背板15之间不设置绝缘片16。

对比例2

与实施例1的差别在于，对比例2中的第一胶膜层161厚度为光伏背板15厚度的0.5倍，第一胶膜层161厚度和第二胶膜层164厚度一致。

性能测试：

将实施例1及对比例1和2中的光伏组件按IEC61215、IEC61730和UL1703标准要求测试湿漏电绝缘性能、防水性能。

性能测试结果：

实施例1及对比例1性能测试结果如下表1所示。

表1实施例1及对比例1性能测试结果

	实施例1	对比例1	对比例2
				绝缘性能	2600MΩ	40MΩ	250MΩ
防水性能	PASS	FAIL	PASS

由表中数据可知，

实施例1使用的绝缘片可以完全密封和隔离汇流金属条，当浸泡在水中测试组件的绝缘性能时，显示较高的数值，远高于200MΩ的标准要求；对比例1没有实用绝缘片，其绝缘性能和防水性能均无法通过标准要求。对比例2中虽然采用了隔离条能够满足标准的要求，但是其绝缘条中两侧的胶膜限度相等，限制了其绝缘性能，相较于对比例1，对比例2中的绝缘性能相对较差。

本申请实施例提供的光伏组件质量轻，防水性能优秀，使用寿命长。光伏组件汇流条与光伏背板金属箔层间绝缘性好，光伏组件使用安全性高。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种光伏组件，依次包括前层基板、前层胶膜、电池串、后层胶膜和光伏背板，其特征在于：

所述后层胶膜上包括第一孔，

所述光伏背板包括金属箔层，所述光伏背板上包括第二孔；

所述电池串包括汇流条，所述汇流条设于所述电池串靠近所述光伏背板的一侧，所述汇流条穿过所述第一孔和所述第二孔至所述光伏背板上远离所述电池串的一侧；

所述后层胶膜和光伏背板之间还设有绝缘片，所述绝缘片上包括第三孔，所述第三孔的位置与所述第一孔和所述第二孔的位置相对应，所述汇流条穿过第三孔；

所述绝缘片包括绝缘层、靠近所述背板的第一胶膜层和远离所述背板的第二胶膜层，所述第一胶膜层的厚度大于所述第二胶膜层的厚度。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：

所述绝缘片的面积大于等于所述第二孔的面积，所述绝缘片的面积小于等于所述光伏背板的面积。

3.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于：

所述绝缘片的面积与所述第二孔的面积的比值为大于1且小于等于1.5。

4.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：

所述绝缘片的厚度与所述光伏背板的厚度的比值为小于等于3。

5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：

所述第一胶膜层的厚度大于等于所述光伏背板的厚度。

6.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：

所述绝缘层与所述第一胶膜层或所述第二胶膜层之间还设有粘结层。

7.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：

所述绝缘层为PET层或PP层。

8.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：

所述第一孔、所述第二孔和所述第三孔分别包括两个过线孔。

9.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于：

所述汇流条包括正极汇流条和负极汇流条。

10.根据权利要求9所述的光伏组件，其特征在于：

所述正极汇流条从一过线孔中穿过，所述负极汇流条从另一过线孔中穿过。

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