一种太阳能电池组件及制作方法与流程

本发明涉及太阳能组件技术领域，尤其涉及一种太阳能电池组件及制作方法。

背景技术：

光伏发电作为无污染的新能源，在当今全球恶化的环境下为人们所推崇，但是时至目前为止，由于较高的发电成本依然成为光伏发电普及的瓶颈。因此，提高太阳能电池组件的发电能力，降低其发电LCOE成本是推动光伏发电普及的根本措施。

然而，现有技术中，高功率组件存在热斑风险，且功率越高风险越大。为降低高功率组件的热斑风险，主要有三种方案，1)减小单位二极管保护的电池片数量；2)减小单位串电池片的工作电流及功率；3)控制电池的漏电流。其中，减小单位串电池片的工作电流及功率是较为有效的方式之一，而实现该方式的方法之一则就是把电池片等分划开，并通过相应的电路连接。

目前，常用的方式是将电池片切片成N分，通过N个并联结构来实现等同数量整片电池组件相同的输出电流电压。但随着电池片电压越来越高，在系统端单串可串联的数量越来越少，一定数量下的系统端汇流箱和线缆配置，因组件的高电压而只能并联较少的组件，一定程度上增加了系统端的成本，这又违背了降低组件LCOE的初衷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种太阳能电池组件及制作方法，能够在很大程度上解决高功率组件的热斑问题，降低成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种太阳能电池组件，包括多个太阳能电池串，多个所述太阳能电池串并联形成太阳能电池串组，每个所述太阳能电池串包括一个切片电池片或两个以上串联连接的切片电池片，所述切片电池片由整片太阳能电池片切割而成，其中，每个所述太阳能电池片切割形成n个所述切片电池片，且n≥2；每个所述太阳能电池串组中并联有m串所述太阳能电池串，且m＞n。

进一步地，两个以上所述太阳能电池串组串联形成太阳能电池串阵，至少两个相邻的所述太阳能电池串组串联后并联有一二极管。

优选的，所述切片电池片的平面形状大致为长方形、正方形、梯形或三角形。

优选的，所述切片电池片的受光面具有垂直于所述切片电池片的非切割边的受光面汇流电极，所述切片电池片的非受光面设置有背面汇流电极，所述背面汇流电极对应所述受光面汇流电极。

优选的，每个串联连接有两个以上所述切片电池片的所述太阳能电池串中，前一个所述切片电池片的所述受光面汇流电极通过互连器与相邻的后一个所述切片电池片的所述背面汇流电极电连接。

优选的，所述互连器为焊带或者导电胶。

优选的，每个所述太阳能电池片在切割时，激光从所述太阳能电池片沿着垂直于其背面主栅的方向进行划片。

优选的，每个所述太阳能电池片在切割时，激光从所述太阳能电池片沿着平行于其背面主栅的方向进行划片。

优选的，每个所述太阳能电池片在切割时，激光从所述太阳能电池片沿着倾斜于其背面主栅的方向进行划片。

一种用于所述太阳能电池组件的制作方法，包括以下步骤：

S101、利用激光将整片太阳能电池片等分切割形成n个所述切片电池片，且n≥2；

S102、将一个所述切片电池片或者两个以上串联连接的所述切片电池片作为太阳能电池串；

S103、将m个所述太阳能电池串并联形成太阳能电池串组，其中，m＞n；

得到所述太阳能电池组件。

本发明的有益效果为：

本发明的太阳能电池组件及制作方法，制作容易，结构简单，在很大程度上解决高功率组件的热斑问题，并且在保证高功率的同时，降低了单片组件的输出电压，从而增加单串组件串可串联的组件数量，间接降低了汇流箱和线缆成本，最终达到降低组件的LCOE成本的目的。

附图说明

图1是本发明的太阳能电池组件的整体结构示意图。

图2是本发明的太阳能电池组件的太阳能电池片切片方式一的结构示意图。

图3是本发明的太阳能电池组件的太阳能电池片切片方式二的结构示意图。

图4是本发明的太阳能电池组件的太阳能电池片切片方式三的结构示意图。

图5是本发明的太阳能电池组件的一种实施例的内部线路连接示意图。

图6是本发明的太阳能电池组件的另一种实施例的内部线路连接示意图。

图7是本发明的太阳能电池组件的再一种实施例的内部线路连接示意图。

图8是本发明的太阳能电池组件的又一种实施例的内部线路连接示意图。

图中：1-切片电池片；2-二极管；3-正极；4-负极。

具体实施方式

下面结合附图1-8并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明提供了一种太阳能电池组件，包括多个太阳能电池串，多个所述太阳能电池串并联形成太阳能电池串组，每个所述太阳能电池串包括一个切片电池片1或两个以上串联连接的切片电池片1，所述切片电池片1由整片太阳能电池片切割而成，其中，每个所述太阳能电池片切割形成n个所述切片电池片1，且n≥2；每个所述太阳能电池串组中并联有m串所述太阳能电池串，且m＞n。

在本发明中，将整片的太阳能电池片进行n等分划片，优选的，被划分后的所述切片电池片1的平面形状大致为长方形、正方形、梯形或三角形；并且在系统端电子元器件承载范围内，进行电路连接设计，实现切片电池片1并联列数m与切片等分数n不等，尤其是当m大于n时，组件热斑温度更低，可覆盖更高功率组件热斑问题，并且可降低组件输出电压，增加单串串联组件数量，降低了汇流箱和线缆使用数量。

进一步地，两个以上所述太阳能电池串组串联形成太阳能电池串阵，至少两个相邻的所述太阳能电池串组串联后并联有一二极管2。在太阳能电池串阵中通过二极管进行电路保护，从而提高电路可靠性和稳定性。

特别地，在本实施例中，太阳能电池片的切割方式包括竖切、横切和斜切三种。

如图2所示，竖切的具体方式为，每个所述太阳能电池片在切割时，激光从所述太阳能电池片沿着平行于其背面主栅的方向进行划片。具体地，在本实施例中，可以通过A-A的连线方向来进行切割。

如图3所示，横切的具体方式为，每个所述太阳能电池片在切割时，激光从所述太阳能电池片沿着垂直于其背面主栅的方向进行划片。具体地，在本实施例中，可以通过B-B的连线方向来进行切割。

如图4所示，斜切的具体方式为，每个所述太阳能电池片在切割时，激光从所述太阳能电池片沿着倾斜于其背面主栅的方向进行划片。具体地，在本实施例中，可以通过C-C的连线方向来进行切割。

无论哪种切割方式，切割后的切片电池片1为整片的太阳能电池片的1/n，其中n是2以上的数，可为整数，也可为小数；优选的，所述切片电池片1的受光面具有垂直于所述切片电池片1的非切割边的受光面汇流电极，所述切片电池片1的非受光面设置有背面汇流电极，所述背面汇流电极对应所述受光面汇流电极，其中，切片电池片1的非切割边是指切片过程中没有被切割并保留有太阳能电池片原有完整边的一边。进一步优选的，每个串联连接有两个以上所述切片电池片1的所述太阳能电池串中，前一个所述切片电池片1的所述受光面汇流电极通过互连器与相邻的后一个所述切片电池片1的所述背面汇流电极电连接。更进一步优选的，所述互连器为焊带或者导电胶。

通过上述的方式形成的太阳能电池组件中，m/n的比值最优值，直接影响系统端的所有电子元器件的匹配度以及LCOE成本。当m大于n时，比传统m＝n的连接方式热斑温度更低，可覆盖更高功率热斑问题；并且在保证高功率的同时，降低了单片组件的输出电压，从而增加单串组件串可串联的组件数量，间接降低了汇流箱和线缆成本，最终达到降低组件的LCOE成本的目的。

另外，本发明还提供了一种用于所述太阳能电池组件的制作方法，包括以下步骤：

S101、利用激光将整片太阳能电池片等分切割形成n个所述切片电池片1，且n≥2；

S102、将一个所述切片电池片1或者两个以上串联连接的所述切片电池片1作为太阳能电池串；

S103、将m个所述太阳能电池串并联形成太阳能电池串组，其中，m＞n；

得到所述太阳能电池组件。

进一步地，S103之后还包括：

S104、将多个所述太阳能电池串组串联形成太阳能电池串阵；

S105、至少两个相邻的所述太阳能电池串组串联后并联一所述二极管2；

得到所述太阳能电池组件。

下面，通过具体的连接实例，来进一步说明本发明的太阳能电池组件的性能。

例一、如图5所示，以正方形整片太阳能电池片，156mm*156mm的5主栅单晶电池为例。

整片的太阳能电池片利用激光沿着垂直于电池片背面主栅的方向进行划片，将太阳能电池片等分为156*78mm的半个切片电池片1。

利用焊带焊接或者导电胶等连接器将12片切片电池片1先进行串联形成太阳能电池串，其中，切片电池片的放置，可将切口对着放置，也可将切口朝着其他方向放置，一共串联12个太阳能电池串；

将其中任意3串太阳能电池串进行并联连接，形成4个太阳能电池串组；

将4个太阳能电池串组通过汇流条进行串联，连接成一个太阳能电池串阵，也即等效于72片的组件；

其中两个太阳能电池串组串联后并联一个二极管2，另两个太阳能电池串组串联后并联另一个二极管2，通过两个二极管2对电路进行保护即可，最终形成的太阳能电池组件，通过首末位置的太阳能电池串组的正极3和负极4实现与外部连接；对应于两个二极管2，太阳能电池组件的背面使用两个分体的接线盒，可简化电路连接方式，降低线缆长度。

例二、如图5所示，以非正方形整片太阳能电池片片，158mm*156mm的5主栅单晶电池为例。

整片的太阳能电池片利用激光沿着垂直于电池片背面主栅方向进行划片，将太阳能电池片等分为156*79mm的半个切片电池片1。

利用焊带焊接或者导电胶等连接器将12片切片电池片1先进行串联形成太阳能电池串，其中，切片电池片的放置，可将切口对着放置，也可将切口朝着其他方向放置，一共串联12个太阳能电池串；

将其中任意3串太阳能电池串进行并联连接，形成4个太阳能电池串组；

将4个太阳能电池串组通过汇流条进行串联，连接成一个太阳能电池串阵，也即等效于72片的组件；

其中两个太阳能电池串组串联后并联一个二极管2，另两个太阳能电池串组串联后并联另一个二极管2，通过两个二极管2对电路进行保护即可，最终形成的太阳能电池组件，通过首末位置的太阳能电池串组的正极3和负极4实现与外部连接；对应于两个二极管2，太阳能电池组件的背面使用两个分体的接线盒，可简化电路连接方式，降低线缆长度。

例三、如图6所示，以非正方形整片电池片，158mm*156mm的4主栅单晶电池为例。

整片的太阳能电池片利用激光沿着垂直于电池片背面主栅方向进行划片，将太阳能电池片等分为156*79mm的半个切片电池片1。

利用焊带焊接或者导电胶等连接器将6片切片电池片1先进行串联形成太阳能电池串，其中，切片电池片的放置，可将切口对着放置，也可将切口朝着其他方向放置，一共串联24串太阳能电池串；

将其中任意6串太阳能电池串进行并联连接，形成4个太阳能电池串组；

将4个太阳能电池串组通过汇流条进行串联，连接成一个太阳能电池串阵，也即等效于72片的组件；

其中两个太阳能电池串组串联后并联一个二极管2，另两个太阳能电池串组串联后并联另一个二极管2，通过两个二极管2对电路进行保护即可，最终形成的太阳能电池组件，通过首末位置的太阳能电池串组的正极3和负极4实现与外部连接；对应于两个二极管2，太阳能电池组件的背面使用两个分体的接线盒，可简化电路连接方式，降低线缆长度。

例四、如图7所示，以正方形整片电池片，156mm*156mm的5主栅单晶电池为例。

整片的太阳能电池片利用激光沿着垂直于电池片背面主栅方向进行划片，将太阳能电池片等分为156*78mm的半个切片电池片1。

利用焊带焊接或者导电胶等连接器将48片切片电池片1先进行串联形成太阳能电池串，其中，切片电池片的放置，可将切口对着放置，也可将切口朝着其他方向放置，一共串联3串太阳能电池串；

将3个太阳能电池串通过汇流条进行并联，连接成一个太阳能电池串阵，也即等效于72片的组件；

其中每个太阳能电池串中，每24片切片电池片1并联一个二极管2，总共通过6个二极管2对电路进行保护即可，最终形成的太阳能电池组件，通过首末位置的太阳能电池串组的正极3和负极4实现与外部连接。

例五、如图8所示，以正方形整片电池片，156mm*156mm的5主栅单晶电池为例。

整片的太阳能电池片利用激光沿着垂直于电池片背面主栅方向进行划片，将太阳能电池片等分为156*78mm的半个切片电池片1。

将每个切片电池片1作为一个太阳能电池串，利用焊带焊接或者导电胶等连接器将任意3个太阳能电池串进行并联形成太阳能电池串组；其中，切片电池片的放置，可将切口对着放置，也可将切口朝着其他方向放置；一共并联形成72个太阳能电池串组；

将72个太阳能电池串组通过汇流条进行串联，连接成一个太阳能电池串阵，也即等效于72片的组件；

其中36个太阳能电池串组串联后并联一个二极管2，另36太阳能电池串组串联后并联另一个二极管2，通过两个二极管2对电路进行保护即可，最终形成的太阳能电池组件，通过首末位置的太阳能电池串组的正极3和负极4实现与外部连接；电路连接方式类似于常规72片组件。

该发明上述的连接，相对于m＝n的方式，其中例一至例四中，可降低焊带上的电学损耗80～110毫欧，提高2％以上的组件CTM值；而例一至例五中，均可提高组件间隙空白区域的利用率，对空白区域光学二次反射或多次反射利用，提高组件的输出功率CTM 0.5％以上。另外，当m大于n时，比传统m＝n连接方式热斑温度低10度以上，可覆盖更高功率热斑问题，并且在保证高功率的同时，降低了单片组件的输出电压1-n/m，从而增加单串组件串可串联的组件数量多1-n/m，间接降低了汇流箱和线缆成本，最终达到降低组件的LCOE成本的目的。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。