CN217562580U - 一种高密度无主栅的光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的一种高密度无主栅的光伏组件，它包括电池串阵列，每串电池串为电池片阵列，电池片阵列包括多个阵列布置的无主栅电池片，所述无主栅电池片的正面与背面均设有多条焊带，所述焊带的放置方向与无主栅电池片的细栅方向垂直；所述无主栅电池片的其中一个侧边设有一列均匀布置的焊接点；所述焊接点包括焊带焊接区和导电胶印刷区。本实用新型通过电池网版设计的优化和焊接方式的改变降低电池端银浆耗量，达到降本目的；通过主栅焊带数量以及线径的优化降低细栅电流收集的线损，提升组件功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏电池技术领域，尤其涉及一种高密度无主栅的光伏组件。
背景技术
随着太阳能的广泛应用，太阳能光伏板产业也蓬勃发展，提效降本是目前行业内的主要研究和和发展方向；在降本方面，对于组件成本来说50%以上来自于电池，电池的非硅成本又主要受限于银浆成本，在能满足现有的组件技术的制作需求下通过栅线优化以及银浆国产化后目前银浆的降本已达到瓶颈。
在提效上主要依靠于电池新技术的发展，如近年来发展迅速的Topcon或者异质结电池，效率相对于常规电池平均高1%以上，但该些技术虽然对组件效率提升显著，但是由于产品结构特性在Topcon或异质结银浆用量上远高于目前主流的PERC电池用量，且由于所用银浆的特殊性单价也高于常规电池所用的银浆，导致此类高效组件发展缓慢。综上所述不管是从现有的组件制造成本或者是Topcon和异质结等高效组件的发展来说，如何降低电池端的银浆用量是目前行业内急需解决的问题。
目前主流的光伏组件技术通常是通过红外高温将电池片主栅和焊带进行焊接，参见图1，将相邻两片电池片正负极相连达到电路连接作用，然后将依次相连的电池片进行一定的排列封装成组件。
现有技术存在的缺陷如下：
（1）由于传统组件制造是采用高温将焊带和电池主栅进行焊接形成电路连接，为保证焊接效果对主栅面积有一定要求，导致银浆的降本上存在一定局限性，从而影响电池组件降本的进一步发展；
（2）在电池主栅数量的设计上通常需兼顾电池效率和银浆成本，目前主流设计主栅数量通常是9-13根，但该数量对电池效率来说并不是最优的，主要是由于增加主栅数量会带来银浆成本上升；
（3）传统的组件结构，由于焊带需要在相邻两片电池正背面交错焊接，所以片与片之间需预留0.5mm-4mm的间距，因此组件有效发电面积会损失0.5%-4%左右，从而影响组件效率，并且受焊带线径以及屈服强度影响，在电池片与电池片之间存在较大应力，组件在户外经历风载雪载等天气条件下容易产生隐裂，从而导致组件发电量和可靠性下降。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种高密度无主栅的光伏组件，降低生产成本，提升组件功率和可靠性。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种高密度无主栅的光伏组件，它包括电池串阵列，每串电池串为电池片阵列，电池片阵列包括多个阵列布置的无主栅电池片，所述无主栅电池片的正面与背面均设有多条焊带，所述焊带的放置方向与无主栅电池片的细栅方向垂直；所述无主栅电池片的其中一个侧边的正面设有一列焊接点，另一个侧边的背面设有相同对应的一列焊接点；所述焊接点包括焊带焊接区和导电胶印刷区；所述焊带的外侧设有一层承载膜。
进一步地，所述焊带焊接区和导电胶印刷区相互垂直设置，焊带焊接区横向设置在内侧，导电胶印刷区竖向设置在外侧。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型的电池片采用无主栅设计，通过在电池片边缘设置焊接点，焊带通过承载膜固定使其与细栅和焊接点中的焊接区形成物理接触，通过后续的层压工艺使其形成合金接触，将电池上的电流汇集传输至焊接点上，无需主栅即可完成电流收集以及传输工作。
（2）本实用新型通过上述电池网版设计的优化和焊接方式的改变降低电池端银浆耗量；由于焊接带点面积较小，焊接点的银浆用量大概是主栅用量的30%左右，大大降低了电池银浆用量，降低了生产成本。
（3）本实用新型通过主栅焊带数量以及线径的优化降低细栅电流收集的线损，提升组件功率；由于无主栅设计焊带增加不会带来银浆用量的上升，所以焊带可以数量可增加至12-25根，缩短电流传输路径降低线损，提升组件功率，此外焊带线径可减少至0.15-0.25mm之间，降低焊带遮光带来的效率损失，提升组件功率。
（4）本实用新型通过电池连接结构的优化提升组件效率；电池片之间经过叠片后通过焊接点上的导电胶进行电流传输，取消了相邻电池片之间的间距，组件内有效发电面积增多，从而提升了组件的效率。
附图说明
图1为现有的光伏组件的结构示意图。
图2为本实用新型的电池片的主视图。
图3为图1的Ⅰ处局部放大图。
图4为本实用新型的电池片的连接结构图。
图5为本实用新型的电池片的正背面焊接点的位置示意图。
图6为本实用新型的工艺流程图。
图7为本实用新型的实施例1的步骤一的切割示意图。
图8为本实用新型的实施例1的步骤二的涂胶示意图。
图9为本实用新型的实施例1的步骤三的叠片示意图。
图10为本实用新型的实施例1的步骤四的焊带放置示意图。
图11为本实用新型的实施例1的步骤五的承载膜敷设示意图。
图12为本实用新型的实施例1的步骤六的串并联排版示意图。
图13为本实用新型的实施例1的串并联方式电路图。
图14为本实用新型的实施例1的电池组件的背面示意图。
图15为本实用新型的实施例2的步骤六的全并联排版示意图。
图16为本实用新型的实施例2的全并联方式电路图。
其中：
无主栅电池片1、焊带2、焊接点3、焊带焊接区31、导电胶印刷区32、导电胶4、细栅5、承载膜6。
具体实施方式
为更好地理解本实用新型的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本实用新型的技术方案的具体实施态样，其仅为本实用新型技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如A部件位于B部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。
实施例1：
参见图2-5，图2绘制了实施例1的一种高密度无主栅的光伏组件的主视图。如图所示，本实施例1涉及的一种无主栅的光伏组件，它包括无主栅电池片1，所述无主栅电池片1的正面与背面均设有多条焊带2，所述焊带2的放置方向与无主栅电池片1的细栅方向垂直；所述无主栅电池片1的其中一个侧边的正面设有一列均匀布置的焊接点3，另一个侧边的背面设有相同对应的一列焊接点3。
所述焊接点3包括焊带焊接区31和导电胶印刷区32；所述焊带焊接区31和导电胶印刷区32相互垂直设置，焊带焊接区31横向设置在内侧，导电胶印刷区32竖向设置在外侧；所述焊带焊接区31用于焊带2焊接，导电胶印刷区32用于导电胶4印刷。
所述焊带2的外侧设有一层承载膜6。
参见图6~图14，本实用新型涉及的一种高密度无主栅的光伏组件的制备方法，包括以下几个步骤：
步骤一、电池片切割，
准备上述无主栅电池片，采用无损划片、有损划片、或者其他的类型的划片技术将电池片进行切割，可以根据不同版型需求切割成行2-7分片；
步骤二、导电胶印刷，
采用点胶或者印刷方式在焊接点的导电胶印刷区上涂覆上导电胶；
步骤三、叠片固化，
将分割后的电池片按照一定顺序叠片成串，相邻的电池甲正面与电池乙背面交叠，重叠宽度0.1mm-3mm，电池重叠数量可以是大于两片的任意数量；
步骤四、焊带放置，
在电池片的正背面放置焊带，焊带的方向与细栅垂直，并将焊带的两端分别连接到相邻两个电池片边缘的焊接点的焊带焊接区上；
步骤五、承载膜敷设，
在电池片表面放置承载膜，通过加热承载膜将焊带固定在电池片表面，使焊带和细栅以及焊接点形成物理接触；
步骤六、层叠，
将电池串进行排版焊接形成串与串的电路连接，电路采用先串联再并联方式；
步骤七、层压焊接，
敷设封装材料层压，通过层压工艺不仅可以起到对组件进行封装作用，还可以将焊带表面的合金层融化使其与细栅和焊接点形成良好的合金接触，达到焊接的目的；
步骤八、组件封装工序，
组件封装层压，通过层压中的高温以及抽真空，使焊带和无主栅电池片的细栅形成良好的接触；
步骤九、连接接线盒，
组件背面背板上开孔，开孔位置设置接线盒连接，将组件安装线盒用于组件的电气输出。
实施例2：
参见图15-16，图15绘制了实施例2的步骤六的全并联排版示意图。如图所示，本实施例2与实施例1的不同之处在于， 步骤七中层叠：将电池串进行排版焊接形成串与串的电路连接，电路采用全并联方式。
工作原理：
本实用新型取消电池主栅，在电池片边缘设置焊接点，由于焊接带点面积较小，焊接点的银浆用量大概是主栅用量的30%左右，大大降低了电池银浆用量，焊接点分为焊带焊接区和导电胶印刷区。
焊带通过承载膜固定使其与细栅和焊接点中的焊接区形成物理接触，通过后续的层压工艺使其形成合金接触，将电池上的电流汇集传输至焊接点上，区别与常规的高温焊接方式电池片无需主栅即可完成电流收集以及传输工作，降低了银浆耗量，并且由于无主栅设计焊带增加不会带来银浆用量的上升，所以焊带可以数量可增加至12-25根，缩短电流传输路径降低线损，提升组件功率，此外焊带线径可减少至0.15-0.25mm之间，降低焊带遮光带来的效率损失。同时片与片经过叠片后通过焊接点上的导电胶进行电流传输，取消了片与片之间的间距，组件内有效发电面积增多，从而提升了组件的效率。
工艺流程图只代表焊接工序的关键步骤示意图，并不表示只能按照示意图中步骤进行焊接，如使用210半片电池片可以不进行切割就进行焊接，再如可以先将焊带放置在每个单元的电池片上同时敷设承载膜固定后再进行导电胶印刷叠片烘干制作成串。
本实用新型通过电池网版优化采用新的焊接方式，使电池主栅银浆耗量减少70%达到降本目的；缩短电流传输路径提升组件功率；电池片与片之间无空白间距，增加组件有效发电面积，提升组件效率。
以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。
Claims (2)
1.一种高密度无主栅的光伏组件，其特征在于：它包括电池串阵列，每串电池串为电池片阵列，电池片阵列包括多个阵列布置的无主栅电池片（1），所述无主栅电池片（1）的正面与背面均设有多条焊带（2），所述焊带（2）的放置方向与无主栅电池片（1）的细栅方向垂直；所述无主栅电池片（1）的其中一个侧边的正面设有一列焊接点（3），另一个侧边的背面设有相同对应的一列焊接点（3）；所述焊接点（3）包括焊带焊接区（31）和导电胶印刷区（32），所述焊带（2）的外侧设有一层承载膜（6）。
2.根据权利要求1所述的一种高密度无主栅的光伏组件，其特征在于：所述焊带焊接区（31）和导电胶印刷区（32）相互垂直设置，焊带焊接区（31）横向设置在内侧，导电胶印刷区（32）竖向设置在外侧。
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