CN219642849U - 光伏电池串及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光伏技术领域，特别是一种光伏电池串及光伏组件，该光伏电池串包括光伏电池片和互联主栅线，每条互联主栅线通过相应的一组固定胶点与光伏电池片进行固定，固定胶点为非导电胶构成，在电池细栅线延伸方向上相邻的固定胶点彼此之间错开设置。该光伏组件具有上述的光伏电池串。本实用新型的有益效果是：通过固定胶点在电池细栅线延伸方向上彼此之间错开设置，降低了点胶对位精度要求，解决了EL发黑的问题，整体产品良率高，电池串串联工艺简单、高效，节省昂贵的银浆的用量，制造成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏技术领域，特别是一种光伏电池串及光伏组件。
背景技术
异质结光伏电池具有效率高、双面发电、温度系数低等特点，已日渐成为行业发展的热点之一。但因为其成本高昂限制了它的发展，其中硅片成本和低温银浆成本占到了85％，因此降低异质结电池成本的关键在于降Si和降Ag。
目前行业对于降Si方面，主要是通过降低硅片厚度的方式来实现，如现在通用的150μm厚度的硅片，在2023年预计将降低到130μm甚至120μm，未来更将降低到100μm，甚至更薄。
而对于降Ag，则有多种方式，1)采用低温银铜浆料代替纯的低温银浆；2)智能网栅技术，也就是SWCT技术；3)无主栅技术。
其中技术方案1)目前还需要验证可靠性问题。
技术方案2)的开发者梅耶博格公司拥有独家专利。专利号为US8013239B2，发明名称为一种智能导线，其通过将高分子膜与导电传输铜带相结合的方式，实现了超多主栅的太阳能电池组件的封装。该专利中的光伏电池片不需要主栅线，直接通过智能导线代替光伏电池片正面以及背面的主栅线，与光伏电池片表面的细栅线电性连接，可使得异质结电池的银浆用量降低至30mg/片，光伏电池片的银浆用量大幅度降低。但是，该专利中的智能导线中需要对导电传输铜带的表面覆高分子膜层，增加了覆膜铜带的制造工艺，增加了制造成本；同时，在材料上需要高分子膜，增加了材料成本，因此，该专利技术只是降低了银浆用量，但增加了电池组件的整体成本。
技术方案3)无主栅技术，目前行业已有光伏厂商通过了可靠性认证，银浆耗量可以降低50％，也没有专利问题，被认为是目前最有前景的降本技术。该技术是通过取消电池片的金属电池主栅线，只保留收集载流子的金属电池细栅线。然后在光伏电池片上间隔设置一定数量的胶水，按压焊带于胶水上，固化，预固定焊带，从而使焊带与电池栅线连接形成导通。当胶水为非导电胶时，胶水的点胶预设位置位于相邻的两条电池细栅线之间，并且在电池细栅线延伸方向上相邻的胶点一直线排布,具体如图1所示。中国发明专利文献CN114023840A就公开了该技术方案。
该技术方案3)的风险是：点胶的对位精度要求高，当绝缘的胶水的点胶位置偏离设定位置，点胶至电池细栅线上时，一旦因为胶水高度过高，按压于胶水上的焊带无法接触到电池细栅线，将导致焊带和电池细栅线就无法导通，从而导致功率损耗、EL发黑。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：通过胶水固定焊带的现有技术对点胶的定位精度要求高，容易发生EL发黑的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光伏电池串，包括光伏电池片和串联光伏电池片的互联主栅线，每条互联主栅线通过相应的一组固定胶点与光伏电池片进行固定，固定胶点为非导电胶构成，在电池细栅线延伸方向上相邻的固定胶点彼此之间错开设置。
进一步限定，光伏电池片为无主栅或者有主栅的光伏电池片，每组固定胶点在互联主栅线延伸方向上呈一直线排布。
进一步限定，每组固定胶点中的相邻固定胶点之间的间距为1mm～210mm，固定胶点的尺寸范围为：长度L≥0.1mm,宽度W≤5mm，高度H≤1mm，其中长度L为固定胶点在电池细栅线延伸方向上的尺寸。
进一步限定，每组固定胶点中的固定胶点的数量为两个以上。
为避开电池细栅线，进一步限定，固定胶点位于相邻的两条电池细栅线之间。
进一步限定，非导电胶的材质为有机硅胶、热熔胶、UV胶、环氧胶、丙烯酸胶或树脂。
进一步限定，非导电胶为光固化胶或者热溶胶。
进一步限定，互联主栅线为低温焊带，用于在组件层压时使互联主栅线与光伏电池的电池细栅线焊接连接，低温焊带的熔点≤250℃。
一种光伏组件，具有上述的光伏电池串。
进一步限定，光伏电池片的类型为异质结光伏电池片，互联主栅线与电池细栅线通过接触方式电连接或通过焊接方式电连接。
本实用新型的有益效果是：通过固定胶点在电池细栅线延伸方向上彼此之间错开设置，降低了点胶对位精度要求，解决了EL发黑的问题，整体产品良率高，电池串串联工艺简单、高效，降低昂贵的银浆用量，制造成本低。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明；
图1是目前行业中采用胶水固定互联主栅线的无主栅技术的固定胶点的排布示意图；
图2是现有技术EL发黑问题原因原理分析图；
图3是本实用新型的一种固定胶点排布示意图；
图4是本实用新型的另一种固定胶点排布示意图；
图中，1.光伏电池片，2.互联主栅线，3.固定胶点，4.电池细栅线，5-1.载流子a，5-2.载流子b，5-3.载流子c。
具体实施方式
图1是目前行业中采用胶水固定互联主栅线2的无主栅技术的固定胶点3排布示意图。在图1中，在电池细栅线4延伸方向上相邻的固定胶点3彼此之间一直线设置，固定每条互联主栅线2的相应的一组固定胶点3在互联主栅线2延伸方向上也呈一直线排布，固定胶点3预设于相邻的两条电池细栅线4之间，用于避免胶水覆盖电池细栅线4。但是，要将固定胶点3正确点胶至两条电池细栅线4之间，需要很高的定位精度，并且胶水量也要严格控制，才能避免胶水覆盖电池细栅线4。如图2所示，当固定胶点3偏离设定位置或者固定胶点3的胶水量过多时，固定胶点3会覆盖电池细栅线4位置，因为固定胶点3为非导电胶水，一旦按压于固定胶点3上的互联主栅线2无法接触到电池细栅线4，将导致互联主栅线2和电池细栅线4无法导通，而这种风险在实际生产中无法避免。在图2中载流子a5-1左侧的固定胶点3定位准确，位于两根相邻的电池细栅线4之间，载流子a5-1可以正常通过上下两侧的电池细栅线4汇集至互联主栅线2，载流子a5-1的收集路径用实线箭头表示。而载流子b5-2和载流子c5-3两侧的固定胶点3偏离设定位置，导致固定胶点3覆盖电池细栅线4，一旦固定胶点3处的互联主栅线2和电池细栅线4接触不良，载流子b5-2和载流子c5-3将只能通过上侧的电池细栅线4收集，具体见实线箭头，而不能通过下侧的电池细栅线4进行收集，具体见虚线箭头，载流子的收集路径发生偏离，斜线框区域会发生EL发黑。
如图3和4所示，本实施例的光伏电池串包括光伏电池片1和串联光伏电池片1的互联主栅线2，光伏电池片1为无主栅光伏电池片，每条互联主栅线2通过相应的一组固定胶点3与光伏电池片1进行固定，固定胶点3为非导电胶构成，在电池细栅线4延伸方向上相邻的固定胶点3彼此之间错开设置。
每组固定胶点3在互联主栅线2延伸方向上呈一直线排布。
每组固定胶点3中的相邻固定胶点3之间的间距为1mm～210mm，固定胶点3的尺寸范围为：长度L≥0.1mm,宽度W≤5mm，高度H≤1mm，其中长度L为固定胶点3在电池细栅线4延伸方向上的尺寸。
每组固定胶点3中的固定胶点3的数量为两个以上。
固定胶点3位于相邻的两条电池细栅线4之间。
可用的非导电胶的按材质分包括有机硅胶、热熔胶、UV胶、环氧胶、丙烯酸胶和树脂。非导电胶按固化方式分包括光固化胶和热溶胶。
本实施例的非导电胶具体优选光固化的UV胶。
互联主栅线2为低温焊带，用于在组件层压时使互联主栅线2与光伏电池片1的电池细栅线4焊接连接。低温焊带的熔点≤250℃，虽然正常层压温度是150℃左右，但也可以在层压时设定短时间的高温用于低温焊带的焊接，如170℃或者180℃，对组件不会有太大影响。当然不排除互联主栅线2为不包含低温焊接层的金属线，金属线采用接触方式与电池细栅线4电连接。
在图3中，在互联主栅线2延伸方向上相邻固定胶点3之间间隔4根电池细栅线4，在图4中，在互联主栅线2延伸方向上相邻固定胶点3之间间隔2根电池细栅线4。
一种光伏组件，具有上述的光伏电池串。光伏电池片1的类型为异质结光伏电池片。
该光伏组件的制造方法包括光伏电池串的制备步骤和组件排版层压步骤，具体包括如下步骤：
1.在光伏电池片1上进行点胶，在光伏电池片1上形成多个固定胶点3，固定胶点3的材质为光固化的UV胶；
2.通过互联主栅线2和固定胶点3，将光伏电池片1连接成光伏电池串，互联主栅线2与光伏电池片1的进行固定的具体方法为：将互联主栅线2置于固定胶点3上，互联主栅线2垂直于电池细栅线4，用一定的力度按压，使得互联主栅线2与电池细栅线4接触，形成导通，通过UV光照射固定胶点3，完成互联主栅线2与光伏电池片1的固定；
3.采用传统光伏组件制备方法，将光伏电池串进行组件排版层压，将光伏电池片1封装在光伏组件的封装结构内，并将互联主栅线2完全固定在光伏电池的表面。在排版时在光伏电池片1的互联主栅线2上覆盖有胶膜，如EVA等。
其中步骤1和步骤2为光伏电池串的制备步骤。
在本实施例中，即使因为固定胶点3偏离预设位置，覆盖了电池细栅线4，并且固定胶点3位置处的互联主栅线2与电池细栅线4发生接触不良的问题，也不会发生EL发黑的问题。因为固定胶点3在电池细栅线4延伸方向上彼此之间错开设置，相邻互联主栅线2之间的载流子5还是可以通过电池细栅线4收集至其中一根互联主栅线2上。
本实施例的优点在于：1)采用无主栅光伏电池片可以降低昂贵的低温银浆的用量，降低成本；2)本实施例采用光固化的UV胶，可以在低温下进行光伏电池串的制备；3)因为没有热应力焊接，对超薄硅片100μm左右的产品友好，降低产品隐裂率；4)通过固定胶点3在电池细栅线延伸方向上彼此之间错开设置，降低了点胶对位精度要求，解决了EL发黑的问题，整体产品良率高，电池串串联工艺简单、高效，制造成本低。
除无主栅光伏电池片，本实用新型的技术方案也适用于有主栅的光伏电池片的串联。
Claims (10)
1.一种光伏电池串，包括光伏电池片(1)和串联光伏电池片(1)的互联主栅线(2)，每条互联主栅线(2)通过相应的一组固定胶点(3)与光伏电池片(1)进行固定，固定胶点(3)为非导电胶构成，其特征是：在电池细栅线(4)延伸方向上相邻的固定胶点(3)彼此之间错开设置。
2.根据权利要求1所述的光伏电池串，其特征是：所述的光伏电池片(1)为无主栅或者有主栅的光伏电池片，每组固定胶点(3)在互联主栅线(2)延伸方向上呈一直线排布。
3.根据权利要求1所述的光伏电池串，其特征是：每组固定胶点(3)中的相邻固定胶点(3)之间的间距为1mm～210mm，固定胶点(3)的尺寸范围为：长度L≥0.1mm,宽度W≤5mm，高度H≤1mm，其中长度L为固定胶点(3)在电池细栅线(4)延伸方向上的尺寸。
4.根据权利要求1所述的光伏电池串，其特征是：每组固定胶点(3)中的固定胶点(3)的数量为两个以上。
5.根据权利要求1所述的光伏电池串，其特征是：所述的固定胶点(3)位于相邻的两条电池细栅线(4)之间。
6.根据权利要求1所述的光伏电池串，其特征是：所述的非导电胶的材质为有机硅胶、热熔胶、UV胶、环氧胶、丙烯酸胶或树脂。
7.根据权利要求1所述的光伏电池串，其特征是：所述的非导电胶为光固化胶或者热溶胶。
8.根据权利要求1所述的光伏电池串，其特征是：所述的互联主栅线(2)为低温焊带，低温焊带的熔点≤250℃。
9.一种光伏组件，其特征是：具有权利要求1～8任一项所述的光伏电池串。
10.根据权利要求9所述的光伏组件，其特征是：所述的光伏电池片(1)的类型为异质结光伏电池片，互联主栅线(2)与电池细栅线(4)通过接触方式电连接或通过焊接方式电连接。
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