WO2018210283A1 - 一种二极管条带、光伏装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种二极管条带、光伏装置及其制造方法，所述二极管条带为层状结构，所述二极管条带包括条带层和粘性导电材料层，所述粘性导电材料层包括若干粘结段，所述若干粘结段间隔贴合在所述条带层的一侧；所述条带层包括多个二极管，所述多个二极管串联连接以形成所述条带层，相邻两个二极管的连接处设置一所述粘结段。本申请解决了光伏组件生产过程中，单个二极管难以并入芯片之间的问题，简化了生产工艺，提升了生产效率。
Description
本申请要求于2017年5月16日提交中国国家知识产权局、申请号为201710341291.4、发明名称为“一种具有旁路作用的二极管条带”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及太阳能电池组件技术领域，特别是涉及一种二极管条带、光伏装置及其制造方法。
随着人们生活的发展，光伏组件的应用越来越广泛。在实际应用中，光伏组件由若干片电池片串联组成。在使用过程中，可能出现一个或一组电池片发生热斑效应，导致该一个或一组电池片所在的局部区域烧毁、以至于形成暗斑、焊点融化、封装材料老化、玻璃炸裂和/或焊带腐蚀等永久性破坏，给光伏组件的安全性和可靠性造成极大的隐患。
为了提高光伏组件的安全性和可靠性，在生产出光伏组件后，给光伏组件中的每个电池片并联一个旁路二极管，这样当光伏组件上的某一个电池片出现热斑效应时，该电池片两端的电流值增加，使得与该电池片并联的旁路二极管导通，通过该旁路二极管将该电池片的两端短路，停止该电池片继续发生热斑效应，从而可最大限度的减小热斑效应的影响。
目前在给光伏组件中的每个电流片并联一个旁路二极管时，使用一根导线将该旁路二极管的一端与该电池片的一端连接，使用另一根导线将该旁路二极管的另一端与该电池片的另一端连接，这种生产方式效率低，消耗大量的人力成本，不能满足目前太阳能光伏组件连续化生产的要求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种二极管条带、光伏装置及其制造方法，所述二极管条带可卷曲成卷，用于柔性太阳能生产过程中卷对卷工艺，实现在光伏组 件上快速稳定安装二极管旁路。
第一方面，本申请实施例提供了一种二极管条带，所述二极管条带为层状结构，所述二极管条带包括条带层和粘性导电材料层，所述粘性导电材料层包括若干粘结段，所述若干粘结段间隔贴合在所述条带层的一侧；
所述条带层包括多个二极管，所述多个二极管串联连接以形成所述条带层，相邻两个二极管的连接处设置一所述粘结段。
可选的，所述条带层还包括多个金属箔片；
相邻两个二极管之间通过所述金属箔片连接，所述金属箔片包括连接部，所述二极管与所述连接部连接，所述连接部的宽度大于所述金属箔片其他部分的宽度。
可选的，还包括：
保护膜，保护膜设置在所述条带层的另一侧面上。
可选的，所述保护膜的材料为绝缘材料，所述保护膜的厚度大于或等于0.1毫米且小于或等于0.3毫米
可选的，所述保护膜的材料为聚对苯二甲酸类塑料、沙林树脂或三硝基苯酚。
可选的，所述粘结段为导电胶带。
可选的，所述导电胶带位于相邻的两个二极管之间的中间位置，所述导电胶带的厚度大于或等于0.1毫米且小于或等于0.5毫米。
可选的，还包括：
离型纸，所述离型纸设置在所述粘结段上。
可选的，所述离型纸为硅油纸，所述离型纸的厚度大于或等于0.5毫米且 小于或等于1毫米。
第二方面，本申请实施例提供了一种光伏装置，所述光伏装置包括光伏组件和如第一方面或和第一方面中任一可选方式所述的二极管条带；
所述光伏组件包括并行设置的多个第一主栅线；
所述二极管一端的粘结段粘贴在一个所述第一主栅线上，所述二极管另一端的粘结段粘贴在另一个所述第一主栅线上；
所述二极管为所述二极管条带中的任一二极管，所述一个第一主栅线与所述另一个第一主栅线相邻。
可选的，所述一个第一主栅线和所述另一个第一主栅线之间设置有主电池片，所述主电池片包括N个子电池片，所述N个子电池片串联，相邻两个子电池片通过第二主栅线连接，N为大于或等于1的整数。
第三方面，本申请实施例提供了一种用于如第二方面所述的光伏装置的制造方法，所述方法包括：
将与二极管一端连接的粘结段粘贴在一个第一主栅线上，将与二极管另一端连接的粘结段粘贴在另一个第一主栅线上，
所述二极管为所述二极管条带中的任一二极管；
所述一个第一主栅线和所述另一个第一主栅线相邻。
可选的，所述将与二极管一端连接的粘结段粘贴在一个第一主栅线上之前，还包括：
剥离与所述标二极管两端连接的粘结段上的离型纸。
可选的，所述将与二极管一端连接的粘结段粘贴在一个第一主栅线上之前，还包括：
将所述光伏组件平铺在工作台上，将所述二极管条带平铺在所述光伏组件上。
本申请提供的二极管条带，可以将二极管条带卷成卷，用于光伏组件卷对卷生产工艺。使用本申请的二极管条带进行生产，比人工装配二极管旁路效率大幅提高，同时这样的结构容易制备和安装，层状整体设计可以保证电子元器件不被损害，二极管条带用于太阳能光伏组件，特别是柔性光伏组件的生产制作过程中，起到旁路二极管的作用，当电池片出现热斑效应不能发电时，让其它电池片所产生的电流从二极管流出，使光伏组件继续发电，不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。本申请解决了光伏组件生产过程中，单个二极管难以并入芯片之间的问题，简化了生产工艺，提升了生产效率。
图1是本申请实施例提供的二极管条带的层状结构示意图。
图2是本申请实施例提供的二极管条带的结构示意图。
图3是本申请实施例提供的二极管条带与光伏组件连接示意图。
图4是本申请实施例提供的二极管条带与光伏组件连接示意图。
图5是本申请实施例提供的光伏装置的制造方法的流程图。
图6是本申请实施例提供的平铺光伏组件和二极管条带的示意图。
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请作进一步阐述。
参见图1和2，本申请实施例提供了一种二极管条带，所述二极管条带为层状结构，所述二极管条带包括条带层1和粘性导电材料层2，粘性导电材料层2包括若干粘结段21，若干粘结段21间隔贴合在条带层1的一侧以形成粘性导电材料层2；
条带层1包括多个二极管11，多个二极管11串联连接以形成条带层1，相邻两个二极管11的连接处设置一粘结段21。
可选的，条带层1的宽度可以大于或等于2毫米且小于或等于20毫米。例如条带层1的宽度可以2毫米、5毫米、10毫米、16毫米、18毫米或20毫米等。
可选的，参见图2，该二极管条带包括若干子条带a，相邻两个粘结段21组成一个子条带a，所以一个子条带a包括相邻两个粘结段21和位于该相邻两个粘结段21之间的二极管11。
可选的，条带层1上的粘结段21等间隔设置。
可选的，参见图2，条带层1还包括多个金属箔片12；
相邻两个二极管11之间通过金属箔片12连接，金属箔片12包括连接部121，金属箔片12一端通过所述连接部121与二级管11连接，连接部121的宽度大于该金属薄片其他部分的宽度，金属箔片12另一端连接粘结段21。
可选的，金属箔片12的材料可以为铜、铁、铝、铜合金、铁合金或铝合金等材料。
可选的，金属箔片12的厚度可以大于或等于0.3毫米且小于或等于0.8毫米。例如，金属箔片12的厚度可以为0.3毫米、0.4毫米、0.5毫米、0.6毫米、0.7毫米或0.8毫米等。
参见图1，该二极管条带还可以包括：保护膜3，保护膜3设置在条带层1的相对粘性导电材料层2的另一侧面上。
可选的，保护膜3的材料可以为绝缘材料。保护膜3具有绝缘功能。
可选的，保护膜3的材料可以为聚对苯二甲酸类塑料(Polyethylene terephthalate，PET)、沙林树脂或三硝基苯酚(PA)等。
可选的，保护膜3的厚度可以大于或等于0.1毫米且小于或等于0.3毫米。例如，保护膜3的厚度可以为0.1毫米、0.2毫米或0.3毫米等。
可选的，参见图2，粘结段21可以位于相邻的两个二极管11之间的中间位置。
可选的，粘结段21可以为导电胶带。
可选的，导电胶带的厚度可以大于或等于0.1毫米且小于或等于0.5毫米。例如，导电胶带的厚度可以为0.1毫米、0.2毫米、0.3毫米、0.4毫米或0.5毫米等。
可选的，参见图1，该二极管条带还可以包括离型纸4，离型纸4设置在粘结段21上。
可选的，离型纸4可以为硅油纸，离型纸4的厚度可以大于或等于0.5毫米且小于或等于1毫米。例如，离型纸4的厚度可以为0.5毫米、0.6毫米、0.7 毫米、0.8毫米、0.9毫米或1毫米等。
可选的，粘性导电材料层2中的每个粘结段21对应一个离型纸4，且每个粘结段21的长度可以等于其对应的离型纸4的长度，离型纸4可以覆盖在其对应的粘结段21上。或者，
离型纸4的长度等于条带层1的长度，离型纸4覆盖整个条带层1的一侧和位于该一侧上的各粘结段21。
可选的，在离型纸4的长度等于条带层1的长度的情况下，离型纸4内部形成可容纳二极管11的凹槽。当外部压力发生形变时，形成可容纳二极管11的凹槽，以对二极管11产生保护作用。
可选的，参见图3和图4，光伏组件包括并行设置多个第一主栅线5和多个主电池片6，该多个主电池片6串联连接且相邻两个主电池片6之间通过一个第一主栅线5连接。主电池片6包括由N个子电池片61串联形成的电池片序列，相邻两个子电池片61之间通过一个第二主栅线7连接。N为大于或等于1的整数，例如N可以为1、2、3或4等整数值。
可选的，在光伏组件中该多个第一主栅线5可以等间隔平行设置。
二极管条带中的每个子条带a可以与光伏组件中的一个主电池片6并联。对于该二极管条带中的每个子条带a，该子条带a可以通过如下两种方式与光伏组件中的一个主电池片6并联。
参见图3，在第一种方式中，第一主栅线5的长度大于第二主栅线7的长度，第一主栅线5包括伸出光伏组件边界的突出部51；对于二极管条带中的每个子条带a，该子条带a中的一个粘结段21粘贴在光伏组件中的一个第一主栅线5的突出部51上，该子条带a中的另一个粘结段21粘贴在光伏组件中的另一个第一主栅线5的突出部51上，该一个第一主栅线5和该另一个第一主栅线5相邻，如此实现将该子条带a与位于该一个第一主栅线5和该另一个第一主栅线5之间的一个主电池片6并联。
参见图4，在第二种方式中，第一主栅线5的长度等于第二主栅线7的长度，二极管条带位于光伏组件上，对于二极管条带上的每个子条带a，该子条带a中的一个粘结段21粘贴在光伏组件中的一个第一主栅线5上，该子条带a中的另一个粘结段21粘贴在光伏组件中的另一个第一主栅线5上，该一个第一主栅线5和该另一个第一主栅线5相邻，如此实现将该子条带a与位于该一 个第一主栅线5和该另一个第一主栅线5之间的一个主电池片6并联。
在本申请实施例中，由于将子条带a中的一个粘结段21粘贴在主电池片6相连的一个第一主栅线5上，该子条带a中的另一个粘结段21粘贴在主电池芯片6相连的另一个第一主栅线5上，实现将该子条带a与该主电池片6并联，也就是实现该子条带a中的二极管11与该主电池片6并联，从而可以实现连续化生成，通过连续化生成可以提高生成效率，减小人力成本的消耗。
其中，在该主电池片6中的某一个或多个子电池片61出现热斑效应时，该主电池片6的电阻增加且流进该主电池片6的电流值变大，该子条带a中的二极管11导通，该二极管11将该主电池片6的两端短路，避免使光伏组件中的电流经过该主电池片6，该主电池片6停止发生热斑效应。
可选的，上述光伏组件可以为柔性光伏组件等。
接下来以一个具体实施例，来描述上述二极管条带的结构。参见图1，该二极管条带由上至下包括具有绝缘功能的保护膜3，由多个二极管串联组成的条带层1，具有粘贴、导电作用的粘性导电材料层2和具有保护作用的离型纸4。由多个二极管串联组成的条带层1是由多个片状二极管11和金属箔片12依次串联而成，每一个二极管11嵌入焊接在两片金属箔片12之间，条带层1中的每一个二极管11极性朝向一致，金属箔片12的材料为铜合金，金属箔片22的厚度0.5mm；金属箔片12与二极管11连接形成连接处121，连接处121的宽度大于金属箔片12其他部分的宽度，以增大二极管11的散热面积。其中，具有绝缘功能的保护膜3为PET材质，其厚度为0.2毫米。粘性导电材料层2包括多个粘结段21，在相邻的二极管11之间的中间位置设置一个粘结段21，用于与太阳能板中的光伏组件的第一主栅线5电极连接，粘结段21的厚度为0.4mm，离型纸4为硅油纸，既可以粘住粘结段21，又易于使两者分离，离型纸4的厚度为0.8mm，离型纸4内部形成可容纳二极管11的凹槽，当外部压力发生形变，形成可容纳二极管11的凹槽，以进一步产生保护作用。将上述层状结构的二极管条带可以卷成卷，以形成二极管条带卷，卷成的二极管条带卷的直径可以为400mm、500mm或600mm等，将二极管条带中的与二极管11两端连接的两个粘结段21与光伏组件上的两个第一主栅线5电极连接以形成二极管旁路，相邻两个粘结段21之间的中心距离可以等于相邻两个第一主栅线5之间的中间距离。对位于该相邻两个第一主栅线5之间的主电池片6进 行保护，当该主电池片6出现热斑效应并不能发电时，该二极管11将该主电池片6的两端短路，让其它主电池片6所产生的电流从该二极管11流出，使太阳能光伏组件继续发电，不会因为某一个主电池片6出现问题而产生发电电路不通的情况。本申请解决了光伏组件生产过程中，单个二极管难以并入主电池片之间的问题，简化了生产工艺，提升了生产效率。
参见图3或4，本申请实施例提供了一种光伏装置，该光伏装置包括光伏组件和上述任一实施例所述的二极管条带；该光伏组件包括并行设置的多个第一主栅线5；
二极管条带中的与二极管11一端连接的粘结段21粘贴在光伏组件中的一个第一主栅线5上，与该二极管11另一端连接的粘结段21粘贴在光伏组件中的另一个第一主栅线5上；
该二极管11为二极管条带中的任一二极管，该一个第一主栅线5与该另一个第一主栅线5相邻。
可选的，二极管11和分别与该二极管11两端连接的粘结段21构成一个子条带a。
参见图3或图4，光伏组件还包括串联的多个主电池片6，每一主电池片6包括N个子电池片61串联形成的电池片序列，相邻两个子电池片61之间通过一第二主栅线7连接，相邻两个主电池片6通过一第一主栅线5连接，相邻两个第一主栅线5之间连接一子条带a，这样使得该子条带a中的二极管11与该相邻两个第一主栅线5之间的主电池片6并联，在该主电池片6中的某一个或多个子电池片61出现热斑效应时，该主电池片6的电阻增加且流进该主电池片6的电流变大，二极管11导通，二极管11将该主电池片6的两端短路，避免使光伏组件中的电流经过该主电池片6，该主电池片6停止发生热斑效应。
参见图5，本申请实施例提供了一种用于图3或图4所示光伏装置的制造方法，所述方法包括：
步骤501：将光伏组件平铺在工作台上，将二极管条带平铺在光伏组件上。
参见图6，二极管条带的长度可以是几米、几十米，几百米或几千米等，光伏组件的长度也通常较长，可以是几米、几十米，几百米或几千米等。所以 二极管条带可以卷成二极管条带卷，光伏组件也可以卷成光伏组件卷。
工作台的长度通常为几米或几十米等，当二极管条带的长度和光伏组件的长度均小于或等于工作台的长度时，可以直接将整卷光伏组件平铺在工作台上；然后参见图3，将整卷二极管条带平铺在光伏组件的每个第一主栅线5的突出部51上，或者，参见图4，将整卷二极管条带平铺在光伏组件上。
当二极管条带的长度和光伏组件的长度均大于工作台的长度时，可以从光伏组件卷中拉出一部分光伏组件平铺在工作台上，从二极管条带卷中拉出一部分二极管条带平铺在光伏组件上，即参见图3，可以将二极管条带平铺在光伏组件的第一主栅线5的突出部51上，或者，参见图4，将二极管条带平铺在光伏组件上。
步骤502：将二极管条带中的与二极管11一端连接的粘结段21粘贴在光伏组件中的一个第一主栅线5上，该二极管11为二极管条带中的任一二极管。
步骤503：将与该二极管11另一端连接的粘结段21粘贴在光伏组件中的另一个第一主栅线5上，该一个第一主栅线5和该另一个第一主栅线5相邻。
可选的，在执行步骤501之前，还可以剥离与该二极管11两端连接的粘结段21上的离型纸。
可选的，当将工作台上的二极管条带与光伏组件制造成光伏装置后，可以卷起工作台上的光伏装置，然后再从光伏组件卷中拉出一部分光伏组件和从二极管条带卷中拉出一部分二极管条带，并按上述501至503的方式制造成光伏装置。
在本申请实施例中，可以将二极管条带放置在光伏组件上，对于二极管条带上的任一个二极管，将与该二极管一端相连的粘结段粘贴在光伏组件上的一个第一主栅线上，将与该二极管另一端相连的粘结段粘贴在光伏组件上的另一个第一主栅线上，从而可以实现连续化生成，通过连续化生成可以提高生成效率，减小人力成本的消耗。
以上实施例仅用于对本申请进行具体说明，其并不对本申请的保护范围起到任何限定作用，本申请的保护范围由权利要求确定。根据本领域的公知技术和本申请所公开的技术方案，可以推导或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本申请的保护范围。
Claims (14)
- 一种二极管条带，其特征在于，所述二极管条带为层状结构，所述二极管条带包括条带层和粘性导电材料层，所述粘性导电材料层包括若干粘结段，所述若干粘结段间隔贴合在所述条带层的一侧；所述条带层包括多个二极管，所述多个二极管串联连接以形成所述条带层，相邻两个二极管的连接处设置一所述粘结段。
- 如权利要求1所述的二极管条带，其特征在于，所述条带层还包括多个金属箔片；相邻两个二极管之间通过所述金属箔片连接，所述金属箔片包括连接部，所述二极管与所述连接部连接，所述连接部的宽度大于所述金属箔片其他部分的宽度。
- 如权利要求1所述的二极管条带，其特征在于，还包括：保护膜，保护膜设置在所述条带层的另一侧面上。
- 如权利要求3所述的二极管条带，其特征在于，所述保护膜的材料为绝缘材料，其为聚对苯二甲酸类塑料、沙林树脂或三硝基苯酚。
- 如权利要求4所述的二极管条带，其特征在于，所述保护膜的厚度大于或等于0.1毫米且小于或等于0.3毫米。
- 如权利要求1所述的二极管条带，其特征在于，所述粘结段为导电胶带。
- 如权利要求6所述的二极管条带，其特征在于，所述导电胶带位于相邻的两个二极管之间的中间位置，所述导电胶带的厚度大于或等于0.1毫米且小于或等于0.5毫米。
- 如权利要求1所述的二极管条带，其特征在于，还包括：离型纸，所述离型纸设置在所述粘结段上。
- 如权利要求8所述的二极管条带，其特征在于，所述离型纸为硅油纸，所述离型纸的厚度大于或等于0.5毫米且小于或等于1毫米。
- 一种光伏装置，其特征在于，所述光伏装置包括光伏组件和如权利要求1至9任一项权利要求所述的二极管条带；所述光伏组件包括并行设置的多个第一主栅线；所述二极管一端的粘结段粘贴在一个所述第一主栅线上，所述二极管另一端的粘结段粘贴在另一个所述第一主栅线上；所述二极管为所述二极管条带中的任一二极管，所述一个第一主栅线与所述另一个第一主栅线相邻。
- 如权利要求10所述的光伏装置，其特征在于，所述一个第一主栅线和所述另一个第一主栅线之间设置有主电池片，所述主电池片包括N个子电池片，所述N个子电池片串联，相邻两个子电池片通过第二主栅线连接，N为大于或等于1的整数。
- 一种用于如权利要求10或11所述的光伏装置的制造方法，其特征在于，所述方法包括：将与二极管一端连接的粘结段粘贴在一个第一主栅线上，将与二极管另一端连接的粘结段粘贴在另一个第一主栅线上，所述二极管为所述二极管条带中的任一二极管；所述一个第一主栅线和所述另一个第一主栅线相邻。
- 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述将与二极管一端连接的粘结段粘贴在一个第一主栅线上之前，还包括：剥离与所述二极管两端连接的粘结段上的离型纸。
- 如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述将与二极管一端连接的粘结段粘贴在一个第一主栅线上之前，还包括：将所述光伏组件平铺在工作台上，将所述二极管条带平铺在所述光伏组件 上。
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