CN218783041U - 一种背接触太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种背接触太阳能电池组件，包括导电芯板、位于导电芯板上方的绝缘垫层，以及位于绝缘垫层上方的背接触电池片；绝缘垫层上设置多个通孔，多个通孔分别与背接触电池片上的正极电连接接触点和负极电连接接触点一一对应，通孔内设有导电膏，背接触电池片通过导电膏与导电芯板电连接；正极电连接接触点的面积和负极电连接接触点的面积均为D3，通孔的面积为D2，导电膏的面积为D1，D3、D2和D1符合下述关系：D3≥D2≥D1。该背接触太阳能电池组件解决现有背接触太阳能电池组件在层压过程中存在短路的风险的问题，可靠性好。

Description

一种背接触太阳能电池组件

技术领域

本实用新型属于太阳能电池技术领域，特别涉及一种背接触太阳能电池组件。

背景技术

背接触电池片的正极栅线和负极栅线都设在背面，当通过高温将焊带与正极栅线或负极栅线焊接后，容易引起应力集中，使背接触电池片发生弯曲，这样容易导致太阳能电池组件碎片和隐裂等风险。

为了解决上述问题，在现有技术中，背接触太阳能电池组件的电池片上的电极点通过导电胶与导电芯板连接，由于导电胶在层压过程中会产生移位，会存在导电胶偏离电池片接触点，甚至出现导电胶与负极栅线或正极栅线连接，造成短路的风险。

实用新型内容

鉴于以上分析，本实用新型旨在提供一种背接触太阳能电池组件，用于解决以下技术问题：现有背接触太阳能电池组件在层压过程中存在导电胶与负极栅线或正极栅线连接，造成短路的风险。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种背接触太阳能电池组件，包括导电芯板、位于导电芯板上方的绝缘垫层，以及位于绝缘垫层上方的背接触电池片；

绝缘垫层上设置多个通孔，多个通孔分别与背接触电池片上的正极电连接接触点和负极电连接接触点一一对应，通孔内设有导电膏，背接触电池片通过导电膏与导电芯板电连接；

正极电连接接触点的面积和负极电连接接触点的面积均为D3，通孔的面积为D2，导电膏的面积为D1，D3、D2和D1符合下述关系：D3≥D2≥D1。

可选地，背接触太阳能电池组件还包括背板，导电芯板设置于背板和绝缘垫层之间。

可选地，背接触太阳能电池组件还包括依次设置于背接触电池片正面的第二胶膜层和玻璃。

可选地，导电芯板包括金属电极层和第一胶膜层，第一胶膜层位于金属电极层和背板之间，背接触电池片通过导电膏与金属电极层电连接。

可选地，背接触电池片的背面设有多个交替排列的正极主栅线和负极主栅线，与正极主栅线连接的多个正极副栅线，与负极主栅线连接的多个负极副栅线；正极主栅线上有多个正极电连接接触点，负极主栅线上有多个负极电连接接触点；相邻的正极副栅线与负极副栅线呈交叉的指状排列。

可选地，背接触电池片的数量为多个，导电芯板包括金属电极层，金属电极层包括呈长条状的连接段，和设于连接段一侧的多个第一连接部、设于连接段另一侧的多个第二连接部；

多个第一连接部分别与一个背接触电池片的多个正极电连接接触点连接，多个第二连接部分别与相邻的另一个背接触电池片的多个负极电连接接触点连接。

可选地，金属电极层还包括与位于末端的背接触电池片电连接的电路引出端，电路引出端用于与其他部件电连接。

可选地，D3＝1.01～1.4D2。

可选地，D2＝1.01～1.15D1。

可选地，绝缘垫层为横向和纵向线膨胀系数≤10×10^-5/K的绝缘垫层。

与现有技术相比，本实用新型至少能实现以下技术效果之一：

本实用新型的背接触太阳能电池组件中，背接触电池片通过导电膏与导电芯板实现电连接，通过控制正极电连接接触点的面积和负极电连接接触点的面积D3≥绝缘垫层上通孔的面积D2≥导电膏的面积D1，使得导电芯板和背接触电池片的电连接接触点完全、可靠连接，完成电学连接的同时，形成一定的连接强度；并且通过控制D3＞D2＞D1，保证在层压过程中，热膨胀后的通孔大小小于电连接接触点大小，有效地降低短路的风险，提高背接触太阳能电池组件的可靠性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件。

图1为本实用新型的背接触太阳能电池组件的整体结构示意图；

图2为本实用新型的背接触太阳能电池组件的局部结构示意图；

图3为本实用新型的背接触太阳能电池组件的绝缘垫层的结构示意图；

图4为本实用新型的背接触太阳能电池组件的导电芯板的电路示意图；

图5为本实用新型的背接触太阳能电池组件的背接触电池片的示意图；

图6为本实用新型的背接触电池片与金属电极层的连接示意图。

附图标记：

1-背板，2-导电芯板，21-金属电极层，22-第一胶膜层，23-电路引出端，3-绝缘垫层，31-通孔，4-导电膏，5-背接触电池片，51-正极电连接接触点，510-正极主栅线，511-正极副栅线，52-负极电连接接触点，520-负极主栅线，521-负极副栅线，6-第二胶膜层，7-玻璃，8-连接段，81-第一连接部，82-第二连接部。

具体实施方式

以下结合具体实施例对一种背接触太阳能电池组件进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本实用新型不限定于这些实施例中。

在附图中示出了根据本实用新型实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

在本实用新型的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

本实用新型公开了一种背接触太阳能电池组件，如图2-3所示，背接触太阳能电池组件包括导电芯板2、位于导电芯板2上方的绝缘垫层3，以及位于绝缘垫层3上方的背接触电池片5；绝缘垫层3上设置多个通孔31，多个通孔31分别与背接触电池片5上的正极电连接接触点51和负极电连接接触点52一一对应，通孔31内设有导电膏4，背接触电池片5通过导电膏4与导电芯板2电连接；正极电连接接触点51的面积和负极电连接接触点52的面积均为D3，绝缘垫层3上的通孔31的面积为D2，导电膏4的面积为D1，D3、D2和D1符合下述关系：D3≥D2≥D1。

需要说明的是，上述背接触太阳能电池组件采用层压封装，由于绝缘垫层3在层压温度下，会发生热膨胀扩大，导电膏4在层压的压力作用下也会在通孔31内延展，也会产生一定的移位；实际生产过程中，设备铺设也不可能绝对对准，如果D3小于D2会存在导电膏4偏离电连接接触点，甚至存在出现与负极副栅线连接，造成短路的风险；因此，控制D3≥D2≥D1。

本实用新型的背接触太阳能电池组件中，背接触电池片5通过导电膏4与导电芯板2电连接，通过控制正极电连接接触点51的面积和负极电连接接触点52的面积D3≥绝缘垫层上通孔31的面积D2≥导电膏的面积D1，使得导电芯板2和背接触电池片5的电连接接触点完全、可靠连接，完成电连接的同时，形成一定的连接强度；由于绝缘垫层3在层压温度下，会发生热膨胀扩大，导电膏4在层压的压力作用下也会在孔内延展，也会产生一定的移位；实际生产过程中，设备铺设也不可能绝对对准，如果D3小于D2会存在导电膏偏离电连接接触点，甚至存在出现与负极副栅线连接，造成短路的风险；本实用新型通过控制D3＞D2＞D1，保证在层压过程中，热膨胀后的通孔大小小于电连接接触点大小，有效地降低短路的风险，提高背接触太阳能电池组件的可靠性。通过控制D3＝D2＝D1，相对于D3＜D2的情况而言，降低层压后出现短路的风险。

继续参考图1，背接触太阳能电池组件还包括背板1，导电芯板2设置于背板1和绝缘垫层3之间。背板1对导电芯板2和背接触电池片5起到保护作用。

如图1所示，背接触太阳能电池组件还包括依次设置于背接触电池片5正面的第二胶膜层6和玻璃7。玻璃7对背接触电池片5起到保护作用。

如图2和图4所示，导电芯板2包括金属电极层21和第一胶膜层22，第一胶膜层22位于金属电极层21和背板1之间，背接触电池片5通过导电膏4与金属电极层21电连接。

绝缘垫层3是一种图形化开孔结构，导电芯板2是一种图形化电路结构。

如图5所示，背接触电池片5的背面设有多个交替排列的正极主栅线510和负极主栅线520，与正极主栅线510连接的多个正极副栅线511，与负极主栅线520连接的多个负极副栅线521；正极主栅线510上有多个正极电连接接触点51，负极主栅线520上有多个负极电连接接触点52；相邻的正极副栅线511与负极副栅线521呈交叉的指状排列。

背接触电池片5可以是交叉指式背接触IBC(Interdigitated Back Contact)光伏电池。

如图6所示，背接触电池片5的数量可以为多个，导电芯板2包括金属电极层21，金属电极层21包括呈长条状的连接段8，和设于连接段8一侧的多个第一连接部81、设于连接段8另一侧的多个第二连接部82；多个第一连接部81分别与一个背接触电池片5的多个正极电连接接触点51连接，多个第二连接部82分别与相邻的另一个背接触电池片5的多个负极电连接接触点52连接。这样，通过该结构的金属电极层21把相邻的两个背接触电池片5串联起来。示例性地，多个第一连接部81间隔且平行设置，多个第二连接部82间隔且平行设置。多个第一连接部81和多个第二连接部82可以垂直于连接段8。

实际的绝缘垫层3不是透明状，现假设绝缘垫层3为透明，绘制了背接触电池片5与金属电极层21的连接示意图如图6所示，图中正极电连接接触点51和负极电连接接触点52从视图关系，也是无法看到的，图中仅为位置示意。

如图6所示，相邻的背接触电池片5之间，第一片背接触电池片5的正极主栅线510与第二片背接触电池片的负极主栅线520对应，金属电极层21中的多个第一连接部81与第一片背接触电池片5上所有正极电连接接触点51电连接，多个第二连接部82与相邻背接触电池片5上的所有负极电连接接触点52电连接，这样来实现多个背接触电池片5的串联。

具体的，金属电极层21还包括与位于末端的背接触电池片5电连接的电路引出端23，电路引出端23用于与其他部件电连接。

具体的，上述绝缘垫层3可以为EPE(Expandable Polyethylene，可发性聚乙烯)绝缘垫层，通孔31会发生热膨胀扩大，EPE绝缘垫层的横向和纵向线膨胀系数≤10×10^-5/K，为了保证在层压过程中，热膨胀后的通孔大小仍然不大于电连接接触点大小，因此，控制D3＝1.01～1.4D2，使得通孔31即使热膨胀后也不会大于电连接接触点大小，避免导电膏4同时和正极副栅线511和负极副栅线521连接，造成短路。绝缘垫层3有效的隔离了正、负极，并实现导电芯板2、导电膏4、背接触电池片5的电连接接触点的可靠电连接。示例性地，D3可以是D2的1.01倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍或1.4倍等。

具体的，D2＝1.01～1.15D1，比如D2可以是D1的1.01倍、1.05倍、1.1倍或1.15倍等。这样，在层压过程中，导电膏4可以不完全填充绝缘垫层3的通孔31，进而避免导电膏4超出正极电连接接触点51或负极电连接接触点52的面积D3。

具体的，上述导电膏4为低熔点的锡膏，上述导电膏4的熔点为130～160℃。

具体的，上述导电膏4的材料包括环氧树脂导电胶、丙烯酸导电胶、有机硅导电胶和有机氟导电胶中的一种或多种。

具体的，上述金属电极层21可以采用现有技术中的常规材料，例如采用Cu材料。

具体的，上述第一胶膜层22和第二胶膜层6可以采用现有技术中的常规材料层，例如EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)层。

具体的，考虑到第一胶膜层22和第二胶膜层6的作用不同，第一胶膜层22可与金属电极层21预先铺设好，然后再整体铺设到背板1上，在层压过程中，第一胶膜层22需充盈金属电极层21的镂空区域，还需要足够的体积完成绝缘垫层3和背板1的粘结。第二胶膜层6仅为玻璃7和背接触电池片5的粘结层。因此，可以控制第一胶膜层22的厚度大于第二胶膜层6的厚度。

具体的，金属电极层21太薄，加工中会产生变形，吸取、铺设过程也易变形，使得铺设精度降低；金属电极层21太厚实际是增加了材料成本，连带着第一胶膜层22也需要增厚，对组件的整体重量和成本也不友好。因此，考虑到金属电极层21的加工难度、铺设难度和铺设精度，金属电极层21的厚度控制在0.01～1mm。

具体的，考虑到绝缘垫层3起到绝缘作用，防止正、负极导通。绝缘垫层3太薄不仅容易被击穿，还会在铺设过程中被导电芯板2或背接触电池片5割破，导致漏电；绝缘垫层3太厚会增加组件的厚度及成本。因此，控制绝缘垫层3的厚度控制在0.1～0.5mm，比如0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm或0.5mm等。

具体的，考虑到导电芯板2的加工、铺设难度，可将两串电池串汇流处的部分导电芯板2一分为二。如图6所示，电池串A串和电池串B串汇流处的部分导电芯板2比较长，加工易变形，铺设时很难保证平整，影响铺设精度。因此，可以采用将导电芯板2一分为二的方法，再采用拼接方式，拼接层之间设有低熔点的导电膏4，在层压后实现电路导通。

具体的，上述背接触太阳能电池组件制备过程中，依次铺设背板1、导电芯板2、绝缘垫层3，然后在正极电连接接触点51和负极电连接接触点52点上导电膏4，然后依次铺设背接触电池片5、第二胶膜层6和玻璃7，最后层压固化封装。

与现有技术相比，本实用新型的背接触太阳能电池组件中，背接触电池片通过导电膏与导电芯板电连接，通过控制正极电连接接触点的面积和负极电连接接触点的面积D3≥绝缘垫层上通孔的面积D2≥导电膏的面积D1，使得导电芯板和背接触电池片的电连接接触点完全、可靠连接，完成电连接的同时，形成一定的连接强度；并且通过控制D3＞D2＞D1，保证在层压过程中，热膨胀后的通孔大小小于电连接接触点大小，有效地降低短路的风险，提高背接触太阳能电池组件的可靠性。通过控制D3＝D2＝D1，相对于D3＜D2的情况而言，降低层压后出现短路的风险。

本实用新型的背接触太阳能电池组件通过依次铺设背板1、导电芯板2、绝缘垫层3，然后在正极电连接接触点51和负极电连接接触点52点上导电膏4，然后依次铺设背接触电池片5、第二胶膜层6和玻璃7，最后层压固化封装得到。本实用新型的导电芯板和背接触电池片的电连接接触点完全、可靠连接，可以避免背接触太阳能电池组件弯曲变形，以及隐裂和碎片。

实施例1

本实施例公开了一种背接触太阳能电池组件，如图2-3所示，背接触太阳能电池组件包括导电芯板2、位于导电芯板2上方的绝缘垫层3，以及位于绝缘垫层3上方的背接触电池片5；绝缘垫层3上设置多个通孔31，多个通孔31分别与背接触电池片5上的正极电连接接触点51和负极电连接接触点52一一对应，通孔31内设有导电膏4，背接触电池片5通过导电膏4与导电芯板2电连接；正极电连接接触点51的面积和负极电连接接触点52的面积均为D3，绝缘垫层3上的通孔31的面积为D2，导电膏4的面积为D1，D3、D2和D1符合下述关系：D3≥D2≥D1。

具体的，D3＝1.2D2，D2＝1.1D1。

具体的，背接触太阳能电池组件还包括背板1，导电芯板2设置于背板1的上方。

具体的，如图1所示，背接触太阳能电池组件还包括依次设置于背接触电池片5正面的第二胶膜层6和玻璃7。

具体的，如图2和图4所示，导电芯板2包括金属电极层21和第一胶膜层22，第一胶膜层22位于金属电极层21和背板1之间，背接触电池片5通过导电膏4与金属电极层21电连接。

具体的，绝缘垫层3是一种图形化开孔结构，导电芯板2是一种图形化电路结构。

具体的，如图5所示，背接触电池片5的背面设有多个交替排列的正极主栅线510和负极主栅线520，与正极主栅线510连接的多个正极副栅线511，与负极主栅线520连接的多个负极副栅线521；正极主栅线510上有多个正极电连接接触点51，负极主栅线520上有多个负极电连接接触点52；相邻的正极副栅线511与负极副栅线521呈交叉的指状排列。

具体的，背接触电池片5是交叉指式背接触IBC(Interdigitated Back Contact)光伏电池。具体的，如图6所示，背接触电池片5的数量为8个，导电芯板2包括金属电极层21，金属电极层21包括呈长条状的连接段8，和设于连接段8一侧的五个第一连接部81、设于连接段8另一侧的五个第二连接部82；五个第一连接部81分别与一个背接触电池片5的多个正极电连接接触点51连接，五个第二连接部82分别与相邻的另一个背接触电池片5的多个负极电连接接触点52连接，这样来实现多个背接触电池片5的串联。

具体的，金属电极层21还包括与位于末端的背接触电池片5电连接的电路引出端23，电路引出端23用于与其他部件电连接。

具体的，上述绝缘垫层3为EPE绝缘垫层，通孔31会发生热膨胀扩大，绝缘垫层3的横向和纵向线膨胀系数≤10×10^-5/K。

具体的，上述导电膏4为环氧树脂导电胶。

具体的，上述金属电极层21采用Cu材料。

具体的，上述第一胶膜层22和第二胶膜层6均为EVA层，第一胶膜层22的厚度大于第二胶膜层6的厚度。

具体的，上述金属电极层21的厚度为0.2mm，上述绝缘垫层3的厚度为0.4mm。

具体的，上述导电芯板2包括2块板，2块板在电池串汇流处的部分拼接。

具体的，上述背接触太阳能电池组件制备过程中，依次铺设背板1、导电芯板2、绝缘垫层3，然后在正极电连接接触点51和负极电连接接触点52点上导电膏4，然后依次铺设背接触电池片5、第二胶膜层6和玻璃7，最后层压固化封装，得到背接触太阳能电池组件。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种背接触太阳能电池组件，其特征在于，包括导电芯板(2)、位于所述导电芯板(2)上方的绝缘垫层(3)，以及位于所述绝缘垫层(3)上方的背接触电池片(5)；

所述绝缘垫层(3)上设置多个通孔(31)，多个所述通孔(31)分别与所述背接触电池片(5)上的正极电连接接触点(51)和负极电连接接触点(52)一一对应，所述通孔(31)内设有导电膏(4)，所述背接触电池片(5)通过所述导电膏(4)与所述导电芯板(2)电连接；

所述正极电连接接触点(51)的面积和所述负极电连接接触点(52)的面积均为D3，所述通孔(31)的面积为D2，所述导电膏(4)的面积为D1，D3、D2和D1符合下述关系：D3≥D2≥D1。

2.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述背接触太阳能电池组件还包括背板(1)，所述导电芯板(2)设置于所述背板(1)和所述绝缘垫层(3)之间。

3.根据权利要求2所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述背接触太阳能电池组件还包括依次设置于所述背接触电池片(5)正面的第二胶膜层(6)和玻璃(7)。

4.根据权利要求2所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述导电芯板(2)包括金属电极层(21)和第一胶膜层(22)，所述第一胶膜层(22)位于所述金属电极层(21)和所述背板(1)之间，所述背接触电池片(5)通过所述导电膏(4)与所述金属电极层(21)电连接。

5.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述背接触电池片(5)的背面设有多个交替排列的正极主栅线(510)和负极主栅线(520)，与所述正极主栅线(510)连接的多个正极副栅线(511)，与所述负极主栅线(520)连接的多个负极副栅线(521)；所述正极主栅线(510)上有多个所述正极电连接接触点(51)，所述负极主栅线(520)上有多个所述负极电连接接触点(52)；相邻的所述正极副栅线(511)与所述负极副栅线(521)呈交叉的指状排列。

6.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述背接触电池片(5)的数量为多个，所述导电芯板(2)包括金属电极层(21)，所述金属电极层(21)包括呈长条状的连接段(8)，和设于所述连接段(8)一侧的多个第一连接部(81)、设于所述连接段(8)另一侧的多个第二连接部(82)；

多个所述第一连接部(81)分别与一个背接触电池片(5)的多个所述正极电连接接触点(51)连接，多个所述第二连接部(82)分别与相邻的另一个背接触电池片(5)的多个所述负极电连接接触点(52)连接。

7.根据权利要求6所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述金属电极层(21)还包括与位于末端的所述背接触电池片(5)电连接的电路引出端(23)，所述电路引出端(23)用于与其他部件电连接。

8.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于，D3＝1.01～1.4D2。

9.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于，D2＝1.01～1.15D1。

10.根据权利要求1-9任一项所述的背接触太阳能电池组件，其特征在于，所述绝缘垫层(3)为横向和纵向线膨胀系数≤10×10^-5/K的绝缘垫层(3)。

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