CN219937055U - 光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例涉及光伏组件领域,提供一种光伏组件,包括:多个电池片,每一电池片的每一电池片包括沿第一方向间隔排布的多个栅线结构;连接部件,连接部件位于多个电池片的每一电池片的表面,连接部件电连接多个电池片的相邻的每两电池片;胶点,胶点位于多个电池片的每一电池片上;沿第二方向,胶点至少位于连接部件的一侧;沿垂直于电池片表面的方向,胶点的顶部与电池片表面的距离的范围为0.2L~1.2L,L为连接部件的底面与顶面之间的距离;封装层,封装层覆盖连接部件的表面以及多个电池片表面;盖板,盖板位于封装层远离多个电池片的一侧。本实用新型实施例提供的光伏组件至少可以提升光伏组件的良率。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及光伏组件领域,特别涉及一种光伏组件。
背景技术
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。单体太阳电池不能直接发电使用。必须将若干单体电池通过焊带串、并联连接和严密封装成组件后使用。太阳能电池组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。太阳能电池组件的作用是将太阳能转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
电池片非常脆弱,一般需要在电池组件的上下表面设置胶膜以及盖板,用于保护电池片。盖板一般为光伏玻璃,光伏玻璃不能直接附着在电池片上面,需要胶膜在中间起到粘接作用。电池片与电池片之间连接通常需要用于收集电流的焊带,常规中的焊带在焊接时需要通过焊接使焊带与细栅之间合金化。然而焊带中焊料的熔点一般都较高,且在实际焊接过程中,焊接温度要高于焊料熔点20℃以上。电池片在焊接过程中因翘曲变形较大,焊接后隐裂风险大、破片率较高。在上述背景下,为了改善焊接质量,低温焊带以及无主栅技术因运而生。但影响组件的良率的因素还是有很多,例如焊带与细栅之间的焊接效果以及焊接良率等。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种光伏组件,至少有利于提高光伏组件的良率。
根据本实用新型一些实施例,本实用新型实施例提供一种光伏组件,包括:多个电池片,每一所述电池片的每一电池片包括沿第一方向间隔排布的多个栅线结构;连接部件,所述连接部件位于所述多个电池片的每一电池片的表面,所述连接部件电连接所述多个电池片的相邻的每两电池片;胶点,所述胶点位于所述多个电池片的每一电池片上;沿第二方向,所述胶点至少位于所述连接部件的一侧;沿垂直于所述电池片表面的方向,所述胶点的顶部与所述电池片表面的距离的范围为0.2L~1.2L,L为所述连接部件的底面与顶面之间的距离;封装层,所述封装层覆盖所述连接部件的表面以及所述多个电池片表面;盖板,所述盖板位于所述封装层远离所述多个电池片的一侧。
在一些实施例中,沿垂直于所述电池片表面的方向,所述胶点的顶部与所述电池片表面的距离的范围为0.5L~1.2L。
在一些实施例中,所述胶点的底面不低于所述连接部件的底面。
在一些实施例中,沿所述第二方向,所述胶点位于所述连接部件的两侧。
在一些实施例中,沿垂直于所述电池片表面的方向,所述胶点的顶部与所述电池片表面的距离小于或等于L。
在一些实施例中,还包括:多个复合膜,所述多个复合膜的每一复合膜覆盖所述连接部件表面以及所述胶点表面,所述复合膜还覆盖部分所述多个电池片的每一电池片表面。
在一些实施例中,所述多个复合膜的每一复合膜包括层叠的粘胶层和隔离层,所述粘胶层位于所述电池片与所述隔离层之间。
在一些实施例中,所述封装层包括第一封装层和第二封装层,所述第一封装层覆盖所述连接部件表面,所述第二封装层覆盖所述第一封装层和所述电池片表面。
在一些实施例中,沿所述连接部件的延伸方向,所述连接部件与与之对应的所述多个电池片的一电池片接触长度,和所述电池片的长度的比值大于或等于80%。
在一些实施例中,沿所述第二方向,同一所述连接部件上,多个所述胶点位于所述连接部件的同一侧;或,沿所述第二方向,同一所述连接部件上,多个所述胶点交替排布在所述连接部件的两侧。
本实用新型实施例提供的技术方案至少具有以下优点:
本实用新型实施例提供的技术方案中,沿垂直于电池片表面的方向,胶点的顶部与电池片表面的距离的范围为0.2L~1.2L,L为连接部件的底面与顶面之间的距离。如此,通过胶点与电池片接触的底面高于或者齐平于连接部件与电池片接触的底面可知胶点形成于连接部件的铺设之后,连接部件与电池片之间的接触面之间不存在阻隔物,连接部件与电池片可以紧密接触,熔融态的封装层无法浸入至栅线结构与连接部件之间。胶点的顶部与电池片表面的距离用于保证胶点具有足够的面积用于固定连接部件,防止连接部件偏移的同时,防止胶点高度较高,用于控制光伏组件整体的高度以及封装层对连接部件的保护以及隔离。胶点至少位于连接部件的一侧,胶点可以对连接部件进行固定,防止连接部件发生偏移,从而提高良率。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制;为了更清楚地说明本实用新型实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一实施例提供的光伏组件的一种结构示意图;
图2为本实用新型一实施例提供的光伏组件的第一种剖面结构示意图;
图3为本实用新型一实施例提供的光伏组件的第二种剖面结构示意图;
图4为本实用新型一实施例提供的光伏组件的第一种局部结构示意图;
图5为图4沿a1-a2剖面的局部剖面结构示意图;
图6为图4沿b1-b2剖面的第一种局部剖面结构示意图;
图7为图4沿b1-b2剖面的第二种局部剖面结构示意图;
图8为图4沿b1-b2剖面的第三种局部剖面结构示意图;
图9为图4沿c1-c2剖面的第一种局部剖面结构示意图;
图10为图4沿c1-c2剖面的第二种局部剖面结构示意图;
图11为图4沿b1-b2剖面的第四种局部剖面结构示意图;
图12为本实用新型一实施例提供的光伏组件的第二种局部结构示意图;
图13为图12沿a1-a2剖面的局部剖面结构示意图;
图14为图12沿b1-b2剖面的局部剖面结构示意图;
图15为图12沿c1-c2剖面的局部剖面结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,目前的光伏组件的良率欠佳。
本实用新型实施例提供一种光伏组件,沿垂直于电池片表面的方向,胶点的顶部与电池片表面的距离的范围为0.2L~1.2L,L为连接部件的底面与顶面之间的距离。如此,通过胶点与电池片接触的底面高于或者齐平于连接部件与电池片接触的底面可知胶点形成于连接部件的铺设之后,连接部件与电池片之间的接触面之间不存在阻隔物,连接部件与电池片可以紧密接触,熔融态的封装层无法浸入至栅线结构与连接部件之间。胶点的顶部与电池片表面的距离用于保证胶点具有足够的面积用于固定连接部件,防止连接部件偏移的同时,防止胶点高度较高,用于控制光伏组件整体的高度以及封装层对连接部件的保护以及隔离。胶点至少位于连接部件的一侧,胶点可以对连接部件进行固定,防止连接部件发生偏移,从而提高良率。
下面将结合附图对本实用新型的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本实用新型各实施例中,为了使读者更好地理解本实用新型而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本实用新型所要求保护的技术方案。
图1为本实用新型一实施例提供的光伏组件的一种结构示意图;图2为本实用新型一实施例提供的光伏组件的第一种剖面结构示意图;图3为本实用新型一实施例提供的光伏组件的第二种剖面结构示意图;图4为本实用新型一实施例提供的光伏组件的第一种局部结构示意图;图5为图4沿a1-a2剖面的局部剖面结构示意图;图6为图4沿b1-b2剖面的第一种局部剖面结构示意图;图7为图4沿b1-b2剖面的第二种局部剖面结构示意图;图8为图4沿b1-b2剖面的第三种局部剖面结构示意图;图9为图4沿c1-c2剖面的第一种局部剖面结构示意图;图10为图4沿c1-c2剖面的第二种局部剖面结构示意图;图11为图4沿b1-b2剖面的第四种局部剖面结构示意图;图12为本实用新型一实施例提供的光伏组件的第二种局部结构示意图;图13为图12沿a1-a2剖面的局部剖面结构示意图;图14为图12沿b1-b2剖面的局部剖面结构示意图;图15为图12沿c1-c2剖面的局部剖面结构示意图。
其中,图1、图4和图12中的光伏组件的封装层以及盖板均未示出,或者封装层以及盖板为透视状态,以显示并说明电池片与连接部件之间的位置以及连接关系。图5-图11以及图13-图15中的剖视图仅示出电池片一侧的各膜层结构,电池片另一侧的各膜层结构可以与对应的电池片一侧的各膜层结构相同,也可以不同。可以理解的是,图1~图15中所示的光伏组件为进行层压处理后光伏组件,即对应于封装层填充电池片之间的缝隙且连接部件与栅线结构合金化并形成合金层的结构示意图。
参考图1至图15,本实用新型提供一种光伏组件,包括:多个电池片10,每一电池片的每一电池片10包括沿第一方向X间隔排布的多个栅线结构101。
在一些实施例中,电池片10包括但不限于PERC电池、PERT电池(PassivatedEmitter and Rear Totally-diffused cell,钝化发射极背表面全扩散电池)、TOPCon电池(Tunnel Oxide Passivated Contact,隧穿氧化层钝化接触电池)、HIT/HJT电池(Heterojunction Technology,异质结电池)的任意一种。在一些实施例中,电池片10可以为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池或者多元化合物太阳能电池,多元化合物太阳能电池具体可以为硫化镉太阳能电池、砷化镓太阳能电池、铜铟硒太阳能电池或者钙钛矿太阳能电池。
在一些实施例中,电池片10为全背电极接触晶硅太阳能电池(Interdigitatedback contact,IBC),IBC电池是指正负金属电极呈叉指状方式排列在电池背光面的一种背结背接触的太阳电池结构,它的PN结以及电极位于电池背面,即IBC电池发射区和基区的电极均处于背面,正面无栅线遮挡,可以提高电池的光电转换性能,则附图所示的剖面图中的电池片10的一侧的各膜层结构与电池片10的另一侧的各膜层结构不同,电池片10的各膜层结构中包括具有封装层13以及盖板14。
电池片10为整片电池或者切片电池。切片电池指的是一个完整的整片电池经过切割工艺形成的电池片。切割工艺包括:激光开槽+切割(Linear Spectral Clustering,LSC)工艺和热应力电池分离(TMC)工艺。在一些实施例中,切片电池为半片电池,半片电池也可以理解为切半电池或者二分片电池。切半电池组件的作用是通过降低电阻损耗来提高发电功率的。根据欧姆定律可知,太阳能电池互连电损耗是与电流大小的平方成正比的。将电池切割成两半后,电流大小也降低了一半,则电损耗也随之降低至全尺寸电池损耗的四分之一。电池数量的增加也会相应增加电池间隙的数量,通过组件背板的反射,电池间隙有助于提升短路电流。此外,切半电池组件可以优化电池焊带的宽度,常规中需要增加焊带宽度以降低电损耗和减小焊带宽度以减小遮光损失之间进行优化平衡。切半电池组件降低了电池损耗,则焊带的宽度可以设置的较细以降低遮光损失,有利于提升电池效率以及发电功耗。在一些实施例中,切片电池可以为三分片电池、4分片电池或者8分片电池等。
在一些实施例中,电池片包括第一电池片11和第二电池片12,第一电池片11和第二电池片12之间通过连接部件110串联或者并联连接,形成电池串组,相邻的电池片10之间具有电池间隙,以实现不同的电池片10之间的电绝缘。
在一些实施例中,栅线结构101用于收集太阳能电池片体内的光生电流并引到电池片10外部。电池片包括主栅线以及辅栅线,辅栅线与主栅线的延伸方向相交,辅栅线用于收集基底的电流,主栅线用于汇总辅栅线的电流并传输至焊带。在一些实施例中,栅线结构101为辅栅线,辅栅线也可以称为副栅线,辅栅线用于引导电流,电池片10为无主栅设计,从而缩短载流子输运路径以及减小串联电阻,进而增加正面受光面积、提高组件功率,有利于提高短路电流,以减少栅线印刷银浆使用量来降低生产成本。
在一些实施例中,栅线结构101包括第一电极以及第二电极。电池片10的第一表面具有第一电极,与第一表面相对的一侧,即第二表面具有第二电极,第一电极为正电极或负电极的一者,第二电极为正电极或负电极的另一者。连接部件110连接第一电池片11的第一电极以及相邻的第二电池片12的第二电极,或者连接部件110连接第一电池片11的第二电极以及相邻的第二电池片12的第一电极。
在一些实施例中,参考图1以及图2,第一电池片11和第二电池片12的第一表面均朝向同一侧,第一电池片11和第二电池片12的第二表面均朝向同一侧,或者说所有电池片10的第一电极朝向同一侧,所有电池片的第二电极朝向同一侧,则连接部件110自然从电池片的第一表面延伸并过渡到相邻电池片的第二表面,以使连接部件110连接第一电极以及相邻的电池片的第二电极。
在一些实施例中,参考图3,第一电池片11以及第二电池片12按照第一表面、第二表面、第一表面以及第二表面的顺序依次排布,则连接部件110不会弯曲,连接部件110直接连接第一电池片11的第一电极以及与之相邻的第二电池片的第二电极。
在一些实施例中,光伏组件包括:连接部件110,连接部件110位于多个电池片10的每一电池片10的表面,连接部件110电连接多个电池片的相邻的每两电池片10。例如连接部件110连接第一电池片11和第二电池片12。
在一些实施例中,连接部件110为焊带,焊带用于电池片10之间的相互连接,并汇聚电流传输至光伏组件外部的元件。焊带包括汇流焊带以及互连焊带,汇流焊带用于连接光伏电池串及接线盒,互连焊带用于连接第一电池片11与第二电池片12之间。
在一些实施例中,沿连接部件110的延伸方向,连接部件110与与之对应的多个电池片的一电池片10接触长度,和电池片10的长度的比值大于或等于80%。换句话说,一个电池片10的长度中,连接部件110与电池片10之间接触长度大于或等于80%,而连接部件110与电池片10之间接触长度小于20%。如此,连接部件110与电池片10之间的接触缝隙较少,在层压处理过程中,熔融态的胶膜不会经过电池片10与连接部件110之间的接触缝隙影响电池片10与连接部件110之间的接触性能。
在一些实施例中,连接部件110为包芯结构,连接部件110包括导电层以及包覆导电层表面的焊层。导电层为连接部件110的主要导电传输层,因此,导电层的电阻率越低,连接部件110的电学损失就越小,电池效率以及发电功率越好。导电层的材料为铜、镍、金、银等导电性较好的导电材料,或者低电阻率的合金材料。
在一些实施例中,焊层可以是镀在导电层表面或者涂覆在导电层表面,具体可以利用电镀法、真空沉积法、喷涂法或热浸涂法等特殊工艺,将焊层的源材料,按一定成分比例和厚度均匀地覆裹在导电层四周。焊层主要作用是让连接部件110满足可焊性,并且将连接部件110牢固地焊接在电池片10的栅线结构101上,起到良好的电流导流的作用。
在一些实施例中,焊层的材料为熔点较导电层低的金属材料或者合金材料,例如锡合金,锡合金可以包括锡锌合金、锡铋合金或者锡铟合金。锡做焊接材料的焊接,锡熔点低,与铜等金属有较好的亲合力,焊接牢度较好。锡铅合金中的铅可以降低焊带的熔点,锡与铅可形成熔点183℃的共晶点,且具有良好的焊接性能和使用性能。本申请公开实施例通过使用其他的金属元素替换铅或者在锡铅合金中添加其他元素,例如铋元素,铋的使用可以降低熔点温度,减少表面张力。锡铋合金的熔点可以下降至139℃,满足低温焊接的需求。
在一些实施例中,焊层内具有助焊剂,助焊剂指的是在焊接工艺中能帮助和促进焊接过程,同时具有保护作用、阻止氧化反应的化学物质。助焊剂包括无机助焊剂、有机助焊剂以及树脂助焊剂。可以理解的是,助焊剂的熔点低于焊层的熔点,并增加熔融态的焊层的流动性,以使焊层与栅线结构101形成良好的合金化。
在一些实施例中,沿第二方向Y且垂直于电池片表面的剖面,连接部件110的横截面形状为圆形,圆形焊带不存在定向问题以及对准问题,圆形焊带更易量产。在一些实施例中,连接部件110的横截面形状可以为三角形或者其他任意形状,以增加焊带与栅线结构的接触面积以及降低连接部件110与栅线结构101对准偏移的问题。
在一些实施例中,连接部件110远离电池片10的表面具有反光层,反光层位于焊层远离导电层和电池片10的外侧面。反光层用于改善由于连接部件110对电池片10的遮挡面积造成的电学损失。在一些实施例中,焊层的外表面具有反光槽,反光槽为一个个自焊层朝向导电层方向的凹陷的凹槽或者沟槽,太阳光经反光槽的侧壁被反射到电池片10上,提高太阳光的利用率。
在一些实施例中,连接部件110与栅线结构101之间合金接触,且形成合金层103。由于栅线结构101内的金属元素迁移至连接部件内以及连接部件内的金属元素迁移至栅线结构101内,连接部件与栅线结构之间包含两者金属元素的区域构成合金层103。
在一些实施例中,光伏组件包括:胶点102,胶点102位于多个电池片的每一电池片10上;沿第二方向Y,胶点102至少位于连接部件110的一侧。沿垂直于电池片10表面的方向Z,胶点102的顶部与电池片10表面的距离H的范围为0.2L~1.2L,L为连接部件110的底面与顶面之间的距离。
在一些实施例中,制作胶点102所采用的胶水材料优先选择透明胶水,从而尽可能的保证电池片表面能够吸收光线的面积,避免胶点102的设置导致电池片10表面吸收光线的面积下降,进而影响太阳能电池的效率。
在一些实施例中,对于一个连接部件110而言,胶点102的数量为2至20个。相邻胶点102之间的间隔为5mm至100mm。胶点102的个数或者间距一方面使得连接部件110与电池片10的固定效果较好,从而使得连接部件110在层压处理前以及层压处理过程中不会发生偏移;另一方面,胶点102的数量还对电池片10的光学损失,以获得较多的电学性能。
在一些实施例中,沿第二方向Y,胶点102位于连接部件110的两侧。如此,胶点102可以通过连接部件110的两侧对连接部件110进行固定,增加了连接部件110相对两侧的作用力,用于防止连接部件110的偏移。胶点102位于连接部件110的两侧,相当于通过胶点102将连接部件110固定,则增加了连接部件110与胶点102之间的接触面积,防止了连接部件110自电池片10表面脱落的风险。
在一些实施例中,沿第二方向Y,同一连接部件110上,多个胶点102位于连接部件110的同一侧;或,沿第二方向Y,同一连接部件110上,多个胶点102交替排布在连接部件110的两侧。
在一些实施例中,沿垂直于电池片10表面的方向Z,胶点102的顶部与电池片10表面的距离H的范围为0.2L~1.2L,L为连接部件110的底面与顶面之间的距离。在一些实施例中,沿垂直于电池片10表面的方向Z,胶点102的顶部与电池片10表面的距离H的范围为0.5L~1.2L。通过限定胶点102的顶部与电池片10表面的距离H与连接部件110自身的高度L之间的比例关系,用于保证胶点102与连接部件110之间的接触面积较为合适,以提供足够的粘附力避免连接部件110的偏移或者脱离。此比例关系还用于保证胶点102的高度较为合适,从而降低整个光伏组件的高度,有利于提高后续多个光伏组件组装时的组装密度。此外,此比例关系还可以用于防止胶点高度较高从而造成的盖板破损或者光伏组件漏气等问题。
在一些实施例中,参考图6和图7,沿垂直于电池片10表面的方向Z,胶点102的顶部与电池片10表面的距离H小于或等于L。如此,胶点102与连接部件110之间的接触面积可以保证电池片10与连接部件110之间的相互固定,且胶点102并未位于连接部件110远离电池片10的顶面,则后续层压处理,热量可以通过均等介质(封装层)传递至连接部件110,使连接部件110的焊料与栅线结构101之间构成良好的合金接触,有利于提高光伏组件的良率以及安全率。此外,H小于L有利于在连接部件110设置隔离结构,且隔离结构与连接部件110之间较为服帖,隔离结构与连接部件110的缝隙以及缺陷较少,从而通过隔离结构防止熔融态的胶膜影响电池片10与连接部件110之间的焊接性能。
在一些实施例中,胶点102的底面不低于连接部件110的底面,则连接部件110与电池片10之间不存在阻隔物,连接部件110靠近电池片10表面的一侧尽可能地与电池片10表面之间构成物理接触,栅线结构101与连接部件110之间的接触面积较大,从而在后续层压处理后,栅线结构101与连接部件110之间的接触性能较好。连接部件110与电池片10表面物理接触的面积较大,则封装层也无法较多地通过连接部件101与电池片10之间的接触缝隙浸入至栅线结构101与连接部件110之间,有利于提高光伏组件的良率。
在一些实施例中,光伏组件还包括:封装层13,封装层13覆盖连接部件110的表面以及多个电池片10表面;盖板14,盖板14位于封装层13远离多个电池片10的一侧。
在一些实施例中,封装层13的熔点小于层压处理时层压温度,封装层13是由胶膜在层压机的温度下呈现熔融态,然后由于封装层13内的引发剂,促使胶膜内的小分子相互结合形成交联态的大分子所构成的膜层。封装层13的材料包括乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体(POE)胶膜或者聚乙烯醇缩丁醛酯(PVB)胶膜等有机封装胶膜。
在一些实施例中,封装层13的熔点与连接部件110的熔点大小可以根据实际需求进行设置。当封装层13的熔点大于连接部件110的熔点时,则连接部件110可以在封装层13呈现熔融态之前实现合金化,可以有效避免熔融态的胶膜浸入至栅线结构101和连接部件110以及推动连接部件110使之出现偏移。当封装层13的熔点小于连接部件110的熔点时,则可以设置层压的温度较低,以此改善电池片受到的热应力,提高光伏组件的良率。
在一些实施例中,参考图11,封装层13包括第一封装层131和第二封装层132,第一封装层131覆盖连接部件110表面,第二封装层132覆盖第一封装层131和电池片10表面。
在一些实施例中,第一封装层131的交联度大于第二封装层132的交联度。第一封装层131和第二封装层132可以是由一张原始胶膜,对部分区域以及部分厚度的原始胶膜进行预处理,以形成交联度较大的区域即第一封装层131,剩余的原始胶膜为第二封装层132。由于交联度的增加,第一封装层131的熔点大于第二封装层132的熔点,且第一封装层131的粘黏度大于第二封装层132的粘黏度,一方面第一封装层131可以辅助连接部件与电池片10之间的相互固定,防止连接部件在后续的操作中发生偏移以及脱离电池片10表面;另一方面,在层压处理的过程中,第二封装层132呈现熔融态,但第一封装层131呈现较为紧密的固态状态,如此,可以防止熔融态的胶膜流动至栅线结构101与连接部件110之间。
在一些实施例中,盖板14可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板。具体地,盖板14朝向封装层13的表面可以为凹凸表面,从而增加入射光线的利用率。盖板14包括第一盖板141以及第二盖板142,第一盖板141与电池片10的第一表面相对,第二盖板与电池片10的第二表面相对。
在一些实施例中,参考图12~图15,光伏组件还包括:多个复合膜104,多个复合膜104的每一复合膜104覆盖连接部件110表面以及胶点102表面,复合膜104还覆盖部分多个电池片10的每一电池片10表面。如此,复合膜104将连接部件110与栅线结构101之间接触界面完全包裹住,用于防止层压处理过程中,熔融态的封装层渗透至栅线结构101和连接部件110的接触界面,影响连接部件110和栅线结构101的接触性能,进而影响光伏组件的良率。而且,相邻的复合膜104之间并不接触,一方面,可以减少非透明态的复合膜104对电池片10的遮挡面积以降低光学损失;另一方面,复合膜104的柔软程度以及渗透性能可能并不如封装层13,则相邻的复合膜104之间并不接触,可以使光伏组件内部的缺陷(缝隙或者空气间隔)尽可能较少,从而将空气尽可能的排出,避免空气受热以使封装层13或者复合膜104脱离电池片10表面,进而水气腐蚀电池片10的情况出现。
在一些实施例中,复合膜104指的是由两种材料或两种以上材料按照一定的比例以及一定的形貌构成的膜层。复合膜104还可以作为层压处理后的封装层13的补偿部分,有利于降低由于连接部件110表面的胶膜厚度较薄导致的连接部件110刺穿封装层13的风险。并且由于复合膜104作为封装层13的一部分,则封装层13的厚度可以对应降低,从而减少了封装层13的制备成本。封装层13的厚度降低,则封装层13自身对光的吸收降低,电池片10接收到的太阳光增加,有利于提高电池片10的光电转换效率。复合膜104还可以用于隔绝水分,以提高栅线结构101的性能。
在一些实施例中,相邻的复合膜104之间的间距小于相邻的连接部件110的间距的5/6。如此,复合膜104覆盖连接部件110的面积较大且并不会使电池片10表面具有较大的遮挡面积,从而降低制备成本以及电池片10的遮挡面积。
值得说明的是,上述相邻的复合膜104之间的间距指的是相邻复合膜104之间相对一侧的距离,或者可以视为复合膜104的边缘之间的距离。相邻的连接部件110的间距指的是连接部件110的边缘之间的距离。从相邻的复合膜104之间的间距小于相邻的连接部件110的间距的5/6可以推出复合膜104还位于电池片10表面,从而对连接部件110与栅线结构101的接触结构构成较为紧密的保护。
值得说明的是,沿第一方向X,复合膜104靠近电池片10边缘的一侧保证覆盖最靠近电池片边缘的连接部件110的表面即可,或者说复合膜104的边缘与相对的电池片边缘的第一间距小于连接部件110的边缘与相对的电池片边缘的第二间距即可,并不限制复合膜104的边缘与相对的电池片边缘的第一间距小于连接部件110的边缘与相对的电池片边缘的第二间距的具体数值以及范围。
在一些实施例中,沿第一方向X,复合膜104覆盖多个电池片10上的连接部件110,即复合膜104还位于相邻电池片10之间的电池间隙,以实现复合膜104对连接部件110的全面包裹,防止熔融态的封装层13从电池片10的边缘渗透至栅线结构101与连接部件110之间。
可以理解的是,对于一个电池片10而言,沿第一方向X,复合膜104的长度大于电池片10的长度,且复合膜104的长度小于或等于连接部件110的长度,以保证熔融态的封装层13不会从电池片10的边缘渗透至栅线结构101和连接部件110之间,且复合膜104的制备成本也较低。
在一些实施例中,多个复合膜的每一复合膜104包括层叠的粘胶层和隔离层,粘胶层位于电池片10与隔离层之间。在一些实施例中,复合膜12为一体成型结构,则粘胶层与阻隔层之间在层压处理之前的步骤中不存在偏移以及界面之间具有缺陷,提高了复合膜104的整体性能。
在一些实施例,粘胶层指的是由具有粘性的材料构成的膜层,用于将连接部件110固定在电池片10上,防止连接部件110在层压处理之前的步骤中出现偏移;以及,防止在层压处理过程中,熔融态的封装层对连接部件110的推动导致连接部件110出现偏移。
在一些实施例中,粘胶层的材料包括EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)、丙烯酸酯类或者PE(聚乙烯)等。当粘胶层的材料为EVA时,粘胶层在保证其具有一定的粘性以使连接部件110固定在电池片10上的同时,粘胶层还具有一定的耐水性以及耐腐蚀性,可以用于作为防止熔融态的封装层13渗透至连接部件110与栅线结构101的一个阻挡层以及防止水气的一个保护层。EVA的制备成本低,则复合膜104的制备成本对应降低。
当粘胶层的材料为丙烯酸酯类时,丙烯酸酯类具有一定的透明性,则降低了电池片10的光学损失;丙烯酸酯类可直接在温度较低的环境下固化,且固化速度快,减少了电池片10受到的热应力,降低了电池片10破损的风险,有利于提高光伏组件的良率;丙烯酸酯类的耐水性较好,可以用于防止水气对连接部件110的损坏。
在一些实施例中,粘胶层的厚度范围为10μm~150μm。粘胶层的厚度范围可以为10μm~130μm、10μm~109μm、10μm~85μm、10μm~139μm、30μm~150μm、68μm~150μm、102μm~150μm或者49μm~1044μm。粘胶层的厚度具体可以在15μm、29μm、65μm、89μm、106μm、134μm或者150μm。当粘胶层的厚度在上述范围内,粘胶层具有足够的厚度用于使连接部件110固定在电池片10表面且在后续的步骤中不会发生偏移,且粘胶层也不会占据光伏组件较多的厚度,以从一定程度上降低光伏组件的厚度,实现光伏组件的高集成度。
在一些实施例中,粘胶层的玻璃化转变温度范围为-55~0℃,粘胶层的玻璃化转变温度范围一是保证在常温过程中,粘胶层可以呈现高弹态,如此,粘胶层可以呈现一定的粘度用于使复合膜104可以固定连接部件110以及防止连接部件110出现偏移,还用于防止水气以及熔融态的封装层从电池片10与复合膜104之间的接触界面侵入;二是粘胶层内可以在纯的具有粘性的高分子材料内加入一些较高玻璃化转变温度的改性剂,使得粘胶层的玻璃化转变温度大于封装层13的玻璃化转变温度,在封装层呈现熔融态时,粘胶层还未熔融并呈现玻璃态,熔融态的封装层无法通过粘胶层浸入连接部件110与栅线结构101之间。粘胶层的玻璃化转变温度范围为-58~-1℃、-48~-14℃、-31~-1℃或者-38~-15℃。
其中,玻璃化转变温度(Tg)是指由玻璃态转变为高弹态(橡胶态)所对应的温度。在温度较低时,材料为刚性固体状,与玻璃相似,在外力作用下只会发生非常小的形变,此状态即为玻璃态:当温度继续升高到一定范围后,材料的形变明显地增加,并在随后的一定温度区间形变相对稳定,此状态即为高弹态,温度继续升高形变量又逐渐增大,材料逐渐变成粘性的流体,此时形变不可能恢复,此状态即为粘流态。玻璃化转变温度可以通过DSC(Differential scanning calorimetry,差式扫描量热)仪器进行测量。
在一些实施例中,阻隔层指的是具有一定隔离性能的膜层,用于防止熔融态的封装层13渗透至连接部件110和栅线结构101之间,以及隔绝水气。阻隔层的材料包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、POE(聚烯烃)、液体硅胶或者PVB(聚乙烯醇缩丁醛)。POE为非极性材料,具有优异的水汽阻隔能力和离子阻隔能力,水汽透过率仅为EVA胶膜的1/8左右;由于分子链结构稳定,老化过程不会分解产生酸性物质,具有优异的抗老化性能;PVB具有良好的耐水性、耐性与耐油性,且PVB树脂具有优良的光学清晰度,其折射率与玻璃相近,透过层合玻璃捡到的图像不会出现光学畸变及二重相,可降低光伏组件表面接触到的入射光的损失。PVB能在较大的温度范围内保持不变形;具有与柔顺性相结合的坚挺性和优异的抗冲击性能;与各种玻璃表面具有极好的粘合效率。液体硅胶具有优异的抗撕裂程度、回弹性、抗变黄性、热稳定性和耐热抗老化性等,同时粘度适中、便于操作,制品透明性高。
在一些实施例中,阻隔层的厚度范围为20μm~50μm。阻隔层的厚度范围可以为20μm~45μm、20μm~38μm、20μm~31μm、25μm~50μm、36μm~50μm、23μm~48μm、31μm~42μm或者30μm~40μm。阻隔层的厚度具体可以在23μm、26μm、31μm、36μm、39μm、45μm或者50μm。当阻隔层的厚度在上述范围内,阻隔层具有足够的厚度用于防止水气以及熔融态的封装层,且阻隔层也不会占据光伏组件较多的厚度,以从一定程度上降低光伏组件的厚度,实现光伏组件的高集成度。此外,阻隔层对光的吸收也较少,从而有利于提高电池片的光电转换效率。
在一些实施例中,粘胶层的厚度与阻隔层的厚度的比值为1/5~75。粘胶层的厚度与阻隔层的厚度的比值可以为1/5~50、1/5~35、1/5~10、1~75、18~75、35~75、25~51或者39~73。粘胶层的厚度与阻隔层的厚度的比值具体可以为1.3、10.2、19.8、28、37、52、58、67.5或者75。粘胶层的厚度与阻隔层的厚度在上述范围内,粘胶层的厚度较大,则阻隔层的比例较小,粘胶层的柔软程度大于阻隔层的柔软程度,粘胶层的比例设置的较多,则复合膜104更易贴近连接部件110,复合膜104与连接部件110的间隙越小;阻隔层的厚度较大,则隔绝效果较好,防止水气等浸入电池片10。其中,柔软程度指的是膜层的柔性或者膜层与连接部件之间的贴合程度。
在一些实施例中,在同一预设温度下,粘胶层的粘度大于阻隔层的粘度,则粘胶层可以具有足够的粘度用于保证连接部件110与电池片10之间的胶黏性能,以使复合膜104与电池片10形成的空间具有一定的致密性用于防止封装层13的侵入。
在一些实施例中,层压固化前的粘胶层的粘度值范围为8000-20000mPa·s。粘胶层的粘度范围一是用于使粘胶层在固化前具有一定的流动性以及致密性较差,可以将空气排出,以防止后续空气由于热量将粘胶层顶开使熔融态的胶膜流动至连接部件以及栅线结构之间。在层压固化后粘胶层粘度可增长至10000-30000mPa·s,使得连接部件110与电池片10表面存在足够的连接力,并且对连接部件110提供保护,防止层压时封装层13渗入以及组件在长期使用中水汽的侵蚀。
在一些实施例中,阻隔层的材料与粘胶层的材料不同;阻隔层的材料的水透率范围为2~4g/m2。阻隔层的水透率范围为2~3.3g/m2、2~2.8g/m2、2~2.64g/m2、2.35~3.89g/m2、2.8~3.96g/m2或者2.6~3.35g/m2,阻隔层的水透率具体可以为2.05g/m2、2.45g/m2、2.98g/m2、3.17g/m2、3.56g/m2或者4g/m2。阻隔层在上述范围内,则说明阻隔层的阻隔性能较好,阻隔性能就是阻隔水蒸气性能,是指包装材料对液体、水蒸气等渗透物的阻隔作用。阻隔性能较好,熔融态的封装层则无法穿过阻隔层,渗透的封装层的小分子以及水气等无法穿过,以实现对连接部件110较好的保护。
其中,水透率(水蒸气透过率)包含水蒸气透过量和水蒸气透过系数两个含义,水蒸气透过量表示在一定的时间,一定的温度和湿度条件下,水蒸气透过材料的重量。水蒸气透过率表示在规定的温度、相对湿度环境中,单位时间内,单位水蒸气压差下,透过单位厚度,单位面积试样的水蒸气量。
在一些实施例中,阻隔层的玻璃化转变温度范围为100~200℃,阻隔层的玻璃化转变温度范围为130~200℃、153~200℃、189~200℃或者150~184℃。阻隔层的玻璃化转变温度范围用于保证阻隔层的玻璃化转变温度大于封装层13的玻璃化转变温度,在封装层呈现熔融态时,阻隔层还未熔融并呈现玻璃态,熔融态的封装层无法通过阻隔层浸入连接部件110与栅线结构101之间。
在一些实施例中,可以通过在阻隔层内加入增塑剂以增加阻隔层的隔离性能。本申请实施例还可以通过在阻隔层内加入一些具有粘性的小分子增加阻隔层与电池片之间的连接效果,避免连接部件偏移以及封装层侵入。本申请实施例还可以通过在阻隔层内加入一些高玻璃化转变温度的小分子进一步增加阻隔层的玻璃化转变温度。
在一些实施例中,阻隔层环绕部分粘胶层,则阻隔层包裹住粘胶层,对于电池片10与复合膜104之间的接触界面,具有较多比例的阻隔层用于防止熔融态的封装层13以及水气的浸入。
在一些实施例中,粘胶层环绕部分阻隔层,且阻隔层与电池片10并不接触,则粘胶层与电池片10之间的接触面较多,复合膜104与电池片10之间的粘接效果越好,电池片10与连接部件110之间存在偏移的几率较低。此外,粘胶层的致密性较阻隔层的致密性较差,则位于粘胶层、电池片10以及连接部件110之间的空气可以经由粘胶层排出,防止出现后续层压处理或者任何热处理过程中,复合膜104包裹下的空间内具有空气并将复合膜104顶开,甚至复合膜104与电池片10脱离的情况。
在一些实施例中,复合膜104远离电池片10的一侧具有反光层或者发光槽,以增加太阳光的利用率并提高电池片的光电转换效率。
在一些实施例中,粘胶层与阻隔层中的至少一者的玻璃化转变温度大于封装层的玻璃化转变温度,当封装层13呈现熔融态时,粘胶层与阻隔层中一者依然保持良好的形貌,从而有效避免熔融态的胶膜浸入至栅线结构101和连接部件110以及推动连接部件110使之出现偏移。
本实用新型提供的光伏组件中,沿垂直于电池片10表面的方向Z,胶点102的顶部与电池片10表面的距离H的范围为0.2L~1.2L,L为连接部件110的底面与顶面之间的距离。如此,通过胶点102与电池片10接触的底面高于或者齐平于连接部件110与电池片10接触的底面可知胶点102形成于连接部件110的铺设之后,连接部件110与电池片10之间的接触面之间不存在阻隔物,连接部件110与电池片10可以紧密接触,熔融态的封装层13无法浸入至栅线结构101与连接部件110之间。胶点102的顶部与电池片10表面的距离H用于保证胶点102具有足够的面积用于固定连接部件110,防止连接部件110偏移的同时,防止胶点102高度较高,用于控制光伏组件整体的高度以及封装层12对连接部件110的保护以及隔离。胶点102至少位于连接部件110的一侧,胶点102可以对连接部件110进行固定,防止连接部件110发生偏移,从而提高良率。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本实用新型的精神和范围。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种光伏组件,其特征在于,包括:
多个电池片,每一所述电池片的每一电池片包括沿第一方向间隔排布的多个栅线结构;连接部件,所述连接部件位于所述多个电池片的每一电池片的表面,所述连接部件电连接所述多个电池片的相邻的每两电池片;
胶点,所述胶点位于所述多个电池片的每一电池片上;沿第二方向,所述胶点至少位于所述连接部件的一侧;沿垂直于所述电池片表面的方向,所述胶点的顶部与所述电池片表面的距离的范围为0.2L~1.2L,L为所述连接部件的底面与顶面之间的距离;
封装层,所述封装层覆盖所述连接部件的表面以及所述多个电池片表面;
盖板,所述盖板位于所述封装层远离所述多个电池片的一侧。
2.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,沿垂直于所述电池片表面的方向,所述胶点的顶部与所述电池片表面的距离的范围为0.5L~1.2L。
3.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述胶点的底面不低于所述连接部件的底面。
4.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,沿所述第二方向,所述胶点位于所述连接部件的两侧。
5.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,沿垂直于所述电池片表面的方向,所述胶点的顶部与所述电池片表面的距离小于或等于L。
6.根据权利要求5所述的光伏组件,其特征在于,还包括:多个复合膜,所述多个复合膜的每一复合膜覆盖所述连接部件表面以及所述胶点表面,所述复合膜还覆盖部分所述多个电池片的每一电池片表面。
7.根据权利要求6所述的光伏组件,其特征在于,所述多个复合膜的每一复合膜包括层叠的粘胶层和隔离层,所述粘胶层位于所述电池片与所述隔离层之间。
8.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述封装层包括第一封装层和第二封装层,所述第一封装层覆盖所述连接部件表面,所述第二封装层覆盖所述第一封装层和所述电池片表面。
9.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,沿所述连接部件的延伸方向,所述连接部件与与之对应的所述多个电池片的一电池片接触长度,和所述电池片的长度的比值大于或等于80%。
10.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,沿所述第二方向,同一所述连接部件上,多个所述胶点位于所述连接部件的同一侧;或,沿所述第二方向,同一所述连接部件上,多个所述胶点交替排布在所述连接部件的两侧。
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