一种晶硅柔性光伏组件的制作方法

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种晶硅柔性光伏组件。

背景技术：

柔性光伏组件的概念兴起于薄膜电池时代，由于薄膜电池可以在发生大曲率弯曲情况下而不断裂失效，故薄膜柔性光伏组件的封装方案有多种选择方式，并在市场上也得到了一定的推广。随着晶硅电池片成本的下降以及晶硅光伏组件的广泛应用，众多组件厂商开始致力于在晶硅电池片的基础上开发晶硅柔性光伏组件。其中，晶硅光伏组件是指由透明盖板和背板结构夹胶封装、中间复合晶硅电池片组成复合层、以及晶硅电池片之间由导线串并联汇集引线端的整体构件。进一步地，将在受载状态下发生30°以上的折弯变形而不断裂的晶硅光伏组件称为晶硅柔性光伏组件。

目前组件厂商研发的晶硅柔性光伏组件其透明盖板和背板通常使用物理钢化玻璃制成，厚度范围通常在2.0mm至4.0mm之间。由于受到物理钢化玻璃弯曲强度和晶硅电池片最大弯曲曲率的限制，所以现有的晶硅柔性光伏组件可发生的最大折弯角度不超过90°，而且在折弯过程中还容易出现组件断裂和电池片隐裂的现象。此外，由于现有晶硅柔性光伏组件的折弯角度有限，因此导致现有晶硅柔性光伏组件的应用范围以及运输方式均受到一定的限制。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供了一种晶硅柔性光伏组件，该晶硅柔性光伏组件包括组件本体以及设置在该组件本体上的接线盒，所述组件本体从上至下依次包括盖板、第一封装胶膜、晶硅电池阵列、第二封装胶膜以及背板，所述晶硅电池阵列包括多个晶硅电池串，每一所述晶硅电池串包括由互联条连接的多个晶硅电池片，所述多个晶硅电池串通过汇流条连接，所述汇流条的引出部分与所述接线盒电连接，其中：

所述盖板的材料是化学钢化玻璃，其厚度范围是0.5mm至1mm；或

所述背板的材料是化学钢化玻璃，其厚度范围是0.5mm至1mm；或

所述盖板和所述背板的材料均是化学钢化玻璃，其厚度范围均是0.5mm至1mm。

根据本实用新型的一个方面，该晶硅柔性光伏组件中，所述晶硅电池片的厚度范围是100μm至150μm，所述互联条的厚度范围是0.1mm至0.15mm。

根据本实用新型的另一个方面，该晶硅柔性光伏组件中，所述晶硅电池片是单晶硅电池片或多晶硅电池片。

根据本实用新型的又一个方面，该晶硅柔性光伏组件中，所述第一封装胶膜的厚度范围是0.2mm至0.45mm；和/或所述第二封装胶膜的厚度范围是0.2mm至0.45mm。

根据本实用新型的又一个方面，该晶硅柔性光伏组件中，所述接线盒固定在所述盖板上，所述汇流条的引出部分穿过设置在所述盖板上的开孔与所述接线盒电连接。

本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件充分利用了化学钢化玻璃具有较优抗弯强度(高于710Mpa)的特性，采用化学钢化玻璃形成盖板和/或背板，并将钢化玻璃的厚度限定在0.5mm至1mm之间。与现有技术中采用物理钢化玻璃形成盖板和背板、且最大折弯角度不超过90°的晶硅柔性光伏组件相比，本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件的柔度更优，其折弯角度可以超过90°，且在许用弯曲曲率下不会发生组件断裂以及电池片隐裂。由于本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件具有更优的柔性，因此其适用面更广、运输方式的选择也更多。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本实用新型的一个具体实施例的晶硅柔性光伏组件中组件本体的剖面结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个具体实施例的厚度为2.2mm的晶硅柔性光伏组件的卷曲示意图；

图3是根据本实用新型的一个具体实施例的晶硅柔性光伏组件的侧视图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

为了更好地理解和阐释本实用新型，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种晶硅柔性光伏组件，该晶硅柔性光伏组件包括组件本体以及设置在该组件本体上的接线盒，所述组件本体从上至下依次包括盖板、第一封装胶膜、晶硅电池阵列、第二封装胶膜以及背板，所述晶硅电池阵列包括多个晶硅电池串，每一所述晶硅电池串包括由互联条连接的多个晶硅电池片，所述多个晶硅电池串通过汇流条连接，所述汇流条的引出部分与所述接线盒电连接，其中：

所述盖板的材料是化学钢化玻璃，其厚度范围是0.5mm至1mm；或

所述背板的材料是化学钢化玻璃，其厚度范围是0.5mm至1mm；或

所述盖板和所述背板的材料均是化学钢化玻璃，其厚度范围均是0.5mm至1mm。

下面，将对本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件的各个部分进行详细说明。

具体地，本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件包括组件本体和接线盒。下面首先结合图1对组件本体进行说明。请参考图1，图1是根据本实用新型的一个具体实施例的晶硅柔性光伏组件中组件本体的剖面结构示意图。如图1所示，组件本体10从上至下依次包括盖板100、第一封装胶膜101、晶硅电池阵列102、第二封装胶膜103以及背板104，其中，盖板100、第一封装胶膜101、晶硅电池阵列102、第二封装胶膜103以及背板104通过层压形成该组件本体10。

晶硅电池阵列102用于将太阳能转化为电能。晶硅电池阵列102包括多个晶硅电池串(未示出)，每一晶硅电池串进一步包括多个晶硅电池片(未示出)，其中，晶硅电池片可以是多晶硅电池片也可以是单晶硅电池片。在本实施例中，该多个晶硅电池片之间通过互联条(未示出)串联连接。本领域技术人员可以理解的是，多个晶硅电池片之间的连接关系并不仅仅限于上述串联连接，在其他实施例中，该多个晶硅电池片之间还可以采用并联的方式进行连接，又或者该多个晶硅电池片之间的连接方式中既包括串联连接也包括并联连接，本文对此不做任何限定，也不对该多个晶硅电池片所有可能的连接方式进行一一列举。本实用新型对互联条的材料并不做任何限定，可以是常规的涂锡带等。此外，本实用新型对互联条的长度也不做任何限定，可以根据实际设计需求确定。晶硅电池串之间通过汇流条进行连接，汇流条用于收集晶硅电池串中的电流并将该电流进行输出。汇流条的数量以及与晶硅电池串之间的连接方式由实际设计需求决定，在此不再对所有的可能性进行一一列举。本实用新型对汇流条的材料并不做任何限定，可以是常规的涂锡带等。此外，本实用新型对汇流条的长度也不做任何限定，可以根据实际设计需求确定。

第一封装胶膜101用于将盖板100和晶硅电池阵列102进行粘结，其中，第一封装胶膜101具备透明特性。在本实施例中，第一封装胶膜101是透明的EVA胶膜、POE胶膜或PVB胶膜。本领域技术人员可以理解的是，上述EVA胶膜、POE胶膜或PVB胶膜仅为示意性举例，在其他实施例中，第一封装胶膜101还可以是其他胶膜，凡是具有透明特性且可以使盖板100和晶硅电池阵列粘结的胶膜均落入本实用新型的保护范围，为了简明起见，在此不再对第一封装胶膜101的所有可能进行一一列举。

第二封装胶膜103用于将晶硅电池阵列102和背板104进行粘结，其中，第二封装胶膜103可以是透明的也可以是非透明的。在本实施例中，第二封装胶膜103是EVA胶膜、POE胶膜或PVB胶膜。本领域技术人员可以理解的是，上述EVA胶膜、POE胶膜或PVB胶膜仅为示意性举例，在其他实施例中，第二封装胶膜103还可以是其他胶膜，凡是可以使晶硅电池阵列103和背板104粘结的胶膜均落入本实用新型的保护范围，为了简明起见，在此不再对第二封装胶膜103的所有可能进行一一列举。

盖板100和背板104用于对晶硅电池阵列102进行保护，其中，盖板100位于晶硅电池阵列102的正面(即受光面)一侧，背板104位于晶硅电池阵列102的背面一侧。在一个具体实施例中，盖板100的材料是化学钢化玻璃，其厚度范围是0.5mm至1mm，例如0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm、1mm等；而背板104的材料采用的是现有技术中光伏组件背板的常规用料，例如物理钢化玻璃、TPT、TPE等。在另一个实施例中，背板104的材料是化学钢化玻璃，其厚度范围是0.5mm至1mm，例如0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm、1mm等；而盖板100的材料采用的是现有技术中光伏组件盖板的常规用料，例如物理钢化玻璃等。在又一个实施例中，盖板100和背板104的材料均为化学钢化玻璃，盖板100和背板104的厚度范围均是0.5mm至1mm，例如0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm、1mm等。优选地，盖板100和背板104的厚度相同。

接线盒设置在组件本体上，通常位于靠近汇流条引出部分的位置上。此处需要说明的是，汇流条的引出部分指的是汇流条中未被封装在组件本体内部而是被引出以用于将收集到的电流向外进行输出的部分。接线盒与汇流条电连接，并引出晶硅柔性光伏组件的正负极。

与现有技术中采用物理钢化玻璃作为盖板和背板的晶硅柔性光伏组件相比，本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件的盖板和背板中至少有一个采用的是化学钢化玻璃制成，由于化学钢化玻璃在制造过程中采用了离子交换工艺，因此化学钢化玻璃相较于物理钢化玻璃具有更优的抗弯强度，具体来说，化学钢化玻璃的抗弯强度高于710Mpa。进一步地，本实用新型还限定了在使用化学钢化玻璃形成晶硅柔性光伏组件的盖板和/或背板时，化学钢化玻璃的厚度在0.5mm至1mm之间。使用该厚度范围内的化学钢化玻璃形成盖板和/或背板可以有效地提高晶硅柔性光伏组件的柔度，使得晶硅柔性光伏组件的折弯角度可以超过90°，且在许用弯曲曲率下不会发生组件断裂以及电池片隐裂。由于本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件具有更优的柔性，因此相较于现有的晶硅柔性光伏组件，本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件可以适用于更广泛的应用场景。除此之外，由于本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件在许用弯曲曲率下不会发生组件断裂和电池片隐裂，因此在运输方式上的选择也更多，例如可以水平运输、垂直运输以及卷曲运输等。

优选地，选择弯曲强度高于100Mpa的晶硅电池片实现晶硅电池阵列，其中，晶硅电池片的厚度范围是100μm至150μm；互联条的厚度范围是0.1mm至0.15mm。更优选地，汇流条的厚度范围是0.2mm至0.25mm。

优选地，第一封装胶膜101的厚度范围是0.2mm至0.45mm，例如0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm等；和/或第二封装胶膜103的厚度范围是0.2mm至0.45mm，例如0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm等。

此处需要说明的是，当盖板100的材料是化学钢化玻璃且其厚度范围是0.5mm至1mm、第一封装胶膜101的厚度范围是0.2mm至0.45mm、晶硅电池阵列102中的晶硅电池片的厚度范围是100μm至150μm且弯曲强度高于100Mpa、晶硅电池阵列102中互联条的厚度范围是0.1mm至0.15mm、第二封装胶膜103的厚度范围是0.2mm至0.45mm、背板104的材料是化学钢化玻璃且其厚度范围是0.5mm至1mm时，晶硅电池片、互联条、封装胶膜以及化学钢化玻璃在厚度上恰好构成最优的适配关系，其所构成的晶硅柔性光伏组件的厚度范围是1.5mm至2.5mm(此处需要说明的是，封装胶膜层压后厚度会发生变化，因此对晶硅电池片、互联条、封装胶膜以及化学钢化玻璃进行层压后所得到的晶硅柔性光伏组件在厚度上比层压前各层厚度的总和略小)，该厚度范围内的晶硅柔性光伏组件可以实现大柔度地卷曲。折弯该厚度范围内的晶硅柔性光伏组件达到最大弯度直至爆裂前，电池片也不会发生隐裂。以厚度为2.2mm的上述晶硅柔性光伏组件来说，该晶硅柔性光伏组件的最大弯曲曲率是9.1m^-1、最小曲率半径是11cm。请参考图2，图2是根据本实用新型的一个具体实施例的厚度为2.2mm的晶硅柔性光伏组件的卷曲示意图。如图所示，晶硅柔性光伏组件(图中省略了接线盒)其厚度(d)是2.2mm，其可卷曲成半径(R)最小为11cm的圆筒形状而不发生组件断裂和电池片隐裂。

优选地，接线盒固定在盖板上，汇流条的引出部分穿过设置在盖板上的开孔与该接线盒电连接。具体地，盖板上预先开设有用于穿出汇流条引出部分的开孔。在本实施例中，开孔的形状为圆形。在其他实施例中，开孔还可以设计为其他形状。开孔优选设置在盖板上与汇流条引出部分所在位置相对的边缘区域，便于汇流条的引出部分从开孔中穿过。其中，开孔的个数以及具体设置位置主要取决于接线盒的类型以及接线盒的安装位置。以常见的一体式接线盒和分体式接线盒为例进行说明。若接线盒是一体式接线盒，其安装位置位于盖板上与汇流条引出部分所在位置相对的边缘区域的中心位置上，这种情况下，在盖板边缘区域的中心位置上开设与一体式接线盒中接线端子数目相等的开孔；若接线盒是分体式接线盒，其等距地安装在盖板上与汇流条引出部分所在位置相对的边缘区域，这种情况下，在盖板边缘区域上等距地开设与分体式接线盒数目相等的开孔(例如接线盒是三分体接线盒，则开孔数目等于3)。汇流条的引出部分依次穿过盖板上的开孔以及接线盒上的开孔进入到接线盒内，与接线盒内的接线端子连接，从而实现汇流条的引出部分与接线盒的电连接，进而实现了通过接线盒引出晶硅柔性光伏组件的正负极。请参考图3，图3是根据本实用新型的一个具体实施例的晶硅柔性光伏组件的侧视图。如图所示，接线盒20固定在组件本体10中盖板的边缘区域上。由于接线盒安装在盖板上使得背板处于光滑状态，加之本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件具有大柔度特性，因此可以附着地安装在任意曲率半径不小于晶硅柔性光伏组件最小曲率半径的物体结构(例如，汽车、游艇顶棚以及带有曲面屋顶的建筑物)的表面。当然，本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件也可以采用传统方式进行安装，例如压块式安装和背轨式安装。

本领域技术人员可以理解的是，上述接线盒安装在盖板上的方式为优选方式，在其他实施例中，接线盒也可以像现有技术一样安装在背板上。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他部件、单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个部件、单元或装置也可以由一个部件、单元或装置通过软件或者硬件来实现。

本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件充分利用了化学钢化玻璃具有较优抗弯强度(高于710Mpa)的特性，采用化学钢化玻璃形成盖板和/或背板，并将钢化玻璃的厚度限定在0.5mm至1mm之间。与现有技术中采用物理钢化玻璃形成盖板和背板、且最大折弯角度不超过90°的晶硅柔性光伏组件相比，本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件的柔度更优，其折弯角度可以超过90°，且在许用弯曲曲率下不会发生组件断裂以及电池片隐裂。由于本实用新型所提供的晶硅柔性光伏组件具有更优的柔性，因此其适用面更广、运输方式的选择也更多。

以上所揭露的仅为本实用新型的一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。