一种光伏太阳能电池组件的制作方法

本发明涉及太阳能领域，尤其是涉及一种光伏太阳能电池组件。

背景技术：

随着环境污染和资源枯竭问题的日益突出，近年来，世界各国竞相实施可持续发展的能源政策。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是可利用的最直接的清洁能源之一，太阳能发电即光伏发电事业也备受瞩目。

太阳能完成光电转换的主要工具是太阳能电池，太阳能电池的工作效率和使用寿命是该领域的研究热点。太阳能电池的使用寿命包括与转换效率相关的功能寿命和与结构强度相关的疲劳寿命。

太阳能电池的主要结构包括由下之上依次设置的背板，第一密封材料层，多块太阳能电池，第二密封材料层以及光入射层。如图1所示，在太阳能电池收到太阳光的照射时，由于第二密封材料受到照射而第一密封材料没有受到照射，因此第二密封材料的膨胀率大于第一密封材料，从而对太阳能电池产生向下的应力，使太阳能电池从两侧向下弯曲，从而使沿太阳能电池上横向设置的集电极也受到应力的作用；在晚上没有太阳光入射时，太阳能电池不再受力，集电极恢复正常状态。随着太阳能电池的使用，集电极不断受到应力作用，可能导致损伤。

为了解决上述技术问题，现有技术中三洋电机株式会社在CN101047212A中提出了一种能够减少集电极损伤的太阳能电池组件，其通过将第一密封材料和第二密封材料设置为不同的交联度，使入射背面的第一密封材料在低温时也能够发生热膨胀，从而降低太阳能电池的弯曲，减小集电极所受到的应力。但是，该方法需要将第一密封材料和第二密封材料的材料和加工过程，对于加工工艺的要求较高。

技术实现要素：

本发明提供了一种光伏太阳能电池组件，能够在使第一密封材料和第二密封材料材料性质相同的情况下，减小弯曲应力对于集电极的影响。

作为本发明的一个方面，提供一种光伏太阳能电池组件，包括：背板，第一密封材料层，多块太阳能电池，第二密封材料层以及光入射层；所述第一密封材料层设置在所述背板上，所述多块太阳能电池沿所述第一密封材料层横向排列设置，各块太阳能电池之间存在间隔；所述第二密封材料层设置于所述多块太阳能电池上，所述光入射层设置于所述第二密封材料层上；所述各块太阳能电池上表面以及下表面分别设置上电极以及下电极；第一密封材料层以及第二密封材料层的热膨胀系数相同；所述多块太阳能电池、第一密封材料层以及第二密封材料层的横截面的顶部以及底部分别共面；所述上电极的集电极为多根从太阳能电池顶部延伸到底部，与所述间隔平行的电极。

优选的，所述上电极不包括与所述集电极在横截面垂直的横向电极。

优选的，所述上电极的各集电极通过太阳能电池两侧的独立的电极引出线相连。

优选的，还包括将不同太阳能电池电连接的连接线路。

优选的，所述下电极为与所述太阳能电池面积相同的电极板。

优选的，所述光入射层为玻璃。

优选的，所述密封材料为PVB、PC、PMMA、PVC、LDPE中的一种或者多种。

优选的，所述间隔内设置刚性层，所述刚性层中间设置有开口，用于所述连接线路通过。

优选的，所述刚性层材料为铝。

附图说明

图1是现有太阳能电池组件应力示意图。

图2是本发明实施例太阳能电池组件结构正视图。

图3是本发明实施例太阳能电池组件的上电极的集电极结构俯视图。

图4是本发明实施例太阳能电池弯曲时上电极的集电极示意图。

图5是本发明优选的实施例的太阳能电池组件的电极的集电极结构俯视图。

具体实施方式

下面将参照附图更加全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示例实施方式。然而，本发明可以以许多不同形式来实施，并且不应当解释为是对这里阐述的实施方式的限制。在附图中，将使用相同附图标记来表示相似元件。将理解的是，当将诸如层、膜、区域或基板之类的元件称为“位于”另一元件“上”时，它可以直接位于所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，如果元件被称为“直接位于”另一元件“上”，则不存在中间元件。此外，应该理解，当将诸如层、膜、区域或基板之类的元件称为“完全”位于另一元件上时，它可以位于所述另一元件的整个表面上，且可以不位于所述另一元件的边缘的一部分上。

本发明实施例的太阳能电池组件，参见图2，包括背板10，第一密封材料层20，多块太阳能电池30，第二密封材料层40以及光入射层50。背板10由透明材料制作，可以是透明树脂，金属氧化物等材料，也可以是例如玻璃。第一密封材料层20设置在背板10上，其可以PVB、PC、PMMA、PVC、LDPE等中的一种或者多种。背板10与第一密封材料层20之间可以设置保护层例如硅树脂，用于防止太阳能电池受到湿气以及物理冲击的影响。

多块太阳能电池30沿第一密封材料层20横向排列设置，各块太阳能电池之间存在间隔21。太阳能电池30可以是单晶硅、多晶硅或者非晶硅太阳能电池，其内部可以包含例如V族元素，例如磷(P)、砷(As)、和锑(Sb)等。太阳能电池30的入射面可以设置有纹理，从而增加光入射率。

第二密封材料层40设置于多块太阳能电池30上，第二密封材料层40使用与第一密封材料层20相同的材料，从而其热膨胀系数相同。第二密封材料层40和第一密封材料层20可以通过层压工艺进行固化。

光入射层50设置于第二密封材料层40上，可以使用高透光率的光学玻璃例如低铁钢化玻璃作为光入射层50。光入射层50与第二密封材料层40之间可以设置保护层例如硅树脂，用于防止太阳能电池受到湿气以及物理冲击的影响。

各块太阳能电池30的上表面设置收集电流的上电极31。上电极31可以使用金属电极，例如由镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)、锡(Sn)、锌(Zn)、铟(In)、钛(Ti)、金(Au)等中一种或者多种制作。上电极31位于太阳能电池30上表面，其面积应当尽可能小，从而避免影响太阳能电池30的光入射率，可以使用例如栅状电极作为上电极31。

各块太阳能电池30的下表面设置收集电流的下电极32，下电极32可以使用金属电极，例如由镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)、锡(Sn)、锌(Zn)、铟(In)、钛(Ti)、金(Au)等中一种或者多种制作。下电极32可以设置为电极层，其面积与太阳能电池30的面积相同。

相邻太阳能电池30的上电极与下电极通过太阳能电池之间的电连接的连接线路33相互连接。

太阳能电池组件的上电极31的结构参见图2以及图3，太阳能电池30为长方形电池板，其沿第一密封材料层20横向排列设置。太阳能电池30的长度与第一密封材料层20、第二密封材料层30的宽度相等，从而太阳能电池30、第一密封材料层20以及第二密封材料层30的横截面的顶部以及底部分别共面。上电极31的集电极311为多根从太阳能电池30顶部延伸到底部，与太阳能电池30之间的间隔21平行的电极。上电极31不包括与集电极311在横截面垂直的横向电极，集电极311通过太阳能电池30两侧的独立的电极引出线相连。

本发明实施例的太阳能电池组件上电极31的集电极311在太阳能电池30受到阳光照射时，如图4所示，在太阳能电池30受到太阳光的照射时，由于第二密封材料受到照射而第一密封材料没有受到照射，太阳能电池之间的间隙的第二密封材料的膨胀率大于第一密封材料，从而对太阳能电池产生向下的应力，使太阳能电池从两侧向下弯曲，由于本发明实施例中集电极311在横向是分开独立设置的，各个集电极311受到的应力作用是很小的，因此能够降低集电极311的应力作用损伤。

本发明优选的实施例参见图5，太阳能电池30的间隔21上设置刚性层22，刚性层22中间设置有开口23，用于连接线路33通过。刚性层22从太阳能电池30顶部延伸到底部，其可以是一层或者多层，刚性层材料可以是金属材料例如铝。在第二密封材料层40受热向下膨胀时，刚性层22能够部分承受向下弯曲的作用力，从而减少太阳能电池30的弯曲，进一步降低集电极311的应力作用。同时，优选的，可以将刚性层22的上表面设置为反射面，将光入射层50的内表面设置为反射层，从而进一步利用照射到太阳能电池间隔的光线，降低太阳能电池组件的光学损失。

尽管参照多个示例性实施方式描述了实施方式，应理解的是本领域技术人员可设计出落入本公开的原理的范围内的许多其他修改和实施方式。更具体地说，可以在本公开、附图及所附权利要求的范围内对本主题组合装置的组成部件和/排布方式进行各种变换和修改。除对组成部件和/或排布方式的变换和修改外，替代性使用对本领域的技术人员也是明显的。