一种太阳能组件的背板以及太阳能组件的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能组件的背板以及太阳能组件。

背景技术：

太阳能组件中通常是采用背板来支撑太阳能电池。为了将太阳能电池产生的电能输出，通常是采用引线来连接太阳能电池的正负极与背板上的接线盒。

由于引线在太阳能电池的两侧整体敷设引出，个别引线需要横穿整个太阳能组件，导致组件背面引线位置厚度偏大，凸起明显，增加了整个组件的厚度，也影响美观。并且组件在弯曲或折叠时会导致引线区域应力异常，影响产品长期使用的可靠性；另外引线横穿电池区域时，若绝缘未做好或引线刺穿绝缘材料就会形成短路点，在制作过程中和长期户外使用过程中，这种现象均会影响产品质量及长期可靠性且不可逆。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供一种无需任何引线结构就可实现将太阳能电池的电能输出的太阳能组件的背板以及包含所述背板的太阳能组件。

为解决本实用新型的技术问题，提供以下技术方案：

对于本实用新型的一个方面，提供一种太阳能组件的背板，包括基材，所述基材上有根据需求进行设置的导电层和绝缘层；

所述导电层中设置导电通路，用于传输太阳能电池产生的电能；

所述绝缘层，用于隔断所述导电层中的导电通路。

其中，所述导电通路包括：互相隔离的第一导通区和第二导通区；

所述第一导通区，与太阳能电池的第一输出端电连接；

所述第二导通区，与太阳能电池的第二输出端电连接。

优选的，所述导电通路还包括：相互隔离的第一引出区和第二引出区以及引线柱焊接区；

所述第一引出区的一端与所述第一导通区连通，另一端与引线柱焊接区连通；

所述第二引出区的一端与所述第二导通区连通，另一端与引线柱焊接区连通；

所述第一引出区与所述第二导通区隔离，所述第二引出区与所述第一导通区隔离；所述引线柱焊接区，用于与接线盒连接。

可选的，所述导电层为单层结构，所述第一导通区和所述第二导通区分设于所述基材的两端；或者，

所述导电层为双层结构，包括上层和下层，所述第一导通区设于所述上层，所述第二导通区设于所述下层，或所述第一导通区设于所述下层，所述第二导通区设于所述上层；或者，

所述导电层为多层结构，所述第一导通区和所述第二导通区的数量为多个，多个所述第一导通区和多个所述第二导通区分设于导电层的各层上。

所述导电层中的导电通路，根据需求进行设置；

所述太阳能电池的数量为多个/多串，所述导电通路，对应多个/多串所述太阳能电池之间的电连接需求，设置所述第一导通区和/或所述第二导通区的位置和个数，以及设置所述第一引出区和/或所述第二引出区的长度和布设位置。

优选的，所述基材，采用厚度为0.01-0.25mm的pet类复合材料、tpt类材料、或tpe类材料制成。

对于本实用新型的另一方面，提供一种太阳能组件，包括背板和太阳能电池，所述背板采用上述的背板；以及覆盖膜、前板和接线盒，所述太阳能电池、所述覆盖膜和所述前板在所述导电层上依次层叠设置，所述接线盒与所述背板中的导电层电连接。

优选的，所述前板，采用透光率≧85％的柔性透光材料制成；所述覆盖膜，采用透明的热熔胶膜制成；所述太阳能电池，采用薄膜电池。

可选的，所述接线盒包括：正极引线柱和负极引线柱，所述正极引线柱和所述负极引线柱分别固定于所述引线柱焊接区的相应位置；

所述第一引出区和所述第二引出区，通过所述引线柱焊接区与所述接线盒电连接，将所述太阳能电池产生的电能向外引出。

优选的，所述导电层上设有用于放置太阳能电池的容纳槽。

本实用新型背板可实现太阳能组件内部完全无引线，组件整体平整度得到提高且能够避免短路、低功率等缺陷。具体来说，其有益效果如下：

1.无需采用引线结构：所述背板可实现将太阳能电池的电能输出通过导电层与接线盒接触而实现，从而使太阳能电池区域内部无需增加额外的引线，并且由于接触面积更大，使得输出更稳定；

2.质量可靠性提升：当太阳能组件内部无引线时，能够减少金属引线与太阳能电池的接触，避免因为短路点而影响产品效率；同时当太阳能电池的正、负极与导电层为全接触式，能够使接触电阻进一步降低，性能更优异；

3.能够降低成本：由于背板和太阳能电池之间减少了一层封装胶膜，从而使封装成本更经济；

4.产品形式多样化：背板的结构可根据产品性能需求灵活设计，定制化生产，使产品性能更多样化，结构具有变化性。

附图说明

图1为本实用新型实施例2中太阳能组件的正视图；

图2为本实用新型实施例中2中太阳能组件的侧视图；

图3为本实用新型实施例2中太阳能电池的正视图；

图4为本实用新型实施例2中太阳能电池的截面示意图；

图5为本实用新型实施例2中太阳能电池的侧视图；

图6为本实用新型实施例2中背板的正视图；

图7为本实用新型实施例2中背板的侧视图；

图8为本实用新型实施例中2中接线盒的结构示意图。

图中：10-太阳能电池；101-衬底；102-背电极层；103-光吸收膜层；104-透明低阻导电层；105-缓冲层；106-电极导线；107-导线保护膜；11-背板；116-引线柱焊接区；111-基材；112-第一导通区；113-第二导通区；114-第一引出区；115-第二引出区；116-焊接区；12-太阳能组件；13-接线盒；131-正极引线柱；132-负极引线柱；14-覆盖膜；15-前板；16-锡层；17-接线盒固定前板；171-重叠区域。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种太阳能组件的背板，包括基材，所述基材上有根据需求进行设置的导电层和绝缘层；

所述导电层中设置导电通路，用于传输太阳能电池产生的电能；

所述绝缘层，用于隔断所述导电层中的导电通路。

相应的，本实用新型还提供一种太阳能组件，包括背板和太阳能电池，所述背板采用上述的背板；以及覆盖膜、前板和接线盒，所述太阳能电池、所述覆盖膜和所述前板在所述导电层上依次层叠设置，所述接线盒与所述背板中的导电层电连接。

实施例1：

如图6、7所示，本实施例公开一种太阳能组件的背板，包括基材111，基材111上有根据需求进行设置的导电层和绝缘层。所述导电层中设置导电通路，用于传输太阳能电池产生的电能；所述绝缘层用于隔断所述导电层中的导电通路。

其中，所述导电层包括互相隔离的第一导通区112和第二导通区113。第一导通区112与太阳能电池的第一输出端电连接；第二导通区113与太阳能电池的第二输出端电连接。

所述导电层还包括相互隔离的第一引出区114和第二引出区115以及引线柱焊接区116。

第一引出区的一端与第一导通区112连通，另一端与引线柱焊接区116连通；第二引出区的一端与第二导通区113连通，另一端与引线柱焊接区116连通。

其中，第一引出区114与第二导通区113隔离，第二引出区115与第一导通区112隔离；引线柱焊接区116用于与接线盒连接。

可选的，导电层为单层结构，第一导通区112和第二导通区113分设于基材111的两端；或者，

导电层为双层结构，包括上层和下层，第一导通区112设于所述上层，第二导通区113设于所述下层，或第一导通区112设于所述下层，第二导通区113设于所述上层；或者，

导电层为多层结构，第一导通区112和第二导通区113的数量为多个，多个第一导通区112和多个第二导通区113分设于导电层的各层上。

其中，所述导电层中的导电通路，根据需求进行设置；

所述太阳能电池的数量为多个/多串，所述导电通路，对应多个/多串所述太阳能电池之间的电连接需求，设置所述第一导通区和/或所述第二导通区的位置和个数，以及设置所述第一引出区和/或所述第二引出区的长度和布设位置。

实施例2：

如图1、2所示，本实施例公开一种太阳能组件，包括背板11、太阳能电池10、以及覆盖膜14、前板15和接线盒13。

如图6、7所示，背板11包括基材111和根据需求设置在基材111上的导电层和绝缘层。其中，导电层中设置有导电通路，用于传输太阳能电池10产生的电能；绝缘层用于隔断导电层中的导电通路。

太阳能组件中，太阳能电池10、覆盖膜14和前板15在导电层上依次层叠设置，接线盒13与导电层电连接。

优选的，导电层包括互相隔离的第一导通区112和第二导通区113。第一导通区112与太阳能电池的第一输出端电接触连接；第二导通区113与太阳能电池的第二输出端电接触连接。

可选的，导电层还可包括相互隔离的第一引出区114和第二引出区115以及引线柱焊接区116，第一引出区114的一端与第一导通区112连通，另一端与引线柱焊接区116连通；第二引出区的一端与第二导通区113连通，另一端与引线柱焊接区116连通，引线柱焊接区116与接线盒13连接。其中，第一引出区114与第二导通区113隔离，第二引出区115与第一导通区112隔离。比如，第一引出区114和第二导通区113之间可以通过放置透明绝缘材料来进行隔离。

接线盒13构成太阳能组件的输出端，接线盒13设于太阳能组件的表面。如图8所示，接线盒13包括正极引线柱131和负极引线柱132，正极引线柱131和负极引线柱分别固定于引线柱焊接区116的相应位置。

太阳能电池的第一输出端为太阳能电池的正极，太阳能电池的第二输出端为太阳能电池的负极；第一导通区112为正极导通区，第二导通区113为负极导通区；第一引出区114为正极引出区，第二引出区115为负极引出区。

因此，第一导通区112通过第一引出区114与接线盒的正极引线柱131相连，第二导通区113通过第二引出区115与接线盒的负极引线柱132相连。

其中，导电层可以为单层结构或双层结构或多层结构。

当导电层为单层结构时，第一导通区112和第二导通区113分设于基材111的两端，接线盒的正极接线柱131和负极接线柱132设于第一导通区112或第二导通区113的附近。

或者，导电层也可以为双层结构，包括上层和下层，第一导通区112和第二导通区113分设于上层和下层。比如可以将第一导通区112、第一引出区114和焊接区116设置在下层，而将第二导通区113和第二引出区115设置在上层，在两层电路层之间做好绝缘。或者，也可以将第一导通区112设于下层，第二导通区113设于上层。通过所述双层结构的设置，可以避免为了防止导电电路之间短路而做的绕线设计，从而减小导电电路长度，降低串阻。

或者，导电层也可以为多层结构，第一导通区112和第二导通区113的数量为多个，多个第一导通区112和第二导通区113分设于导电层的各层上。

本实施例中，如图6、7所示，导电层采用单层结构，接线盒的正极接线柱131和负极接线柱132设于第二导通区113即负极导通区的附近。

当太阳能电池10采用多个或多串时，比如采用多个太阳能芯片或者多串太阳能芯片阵列20(一串太阳能芯片阵列是由若干个太阳能芯片连接而成)时，各个或各串太阳能电池之间的连接方式不限，可以是串联，可以是并联，也可以是串并联结合方式。

导电层中的导电通路可以根据需求进行设置。

当太阳能电池10的数量为多个/多串时，如果不便于设置各个或各串太阳能电池之间的连接方式，或者多个/多串太阳能电池之间的电连接关系比较复杂，则导电通路根据多个/多串太阳能电池之间的电连接需求而设置，比如可以设置第一导通区112和/或第二导通区113的位置和个数，以及设置第一引出区114和/或第二引出区115的长度和布设位置。各个太阳能电池的电性能输出的变化均可通过导电通路的设置变化来实现。

其中，导电层的制作方法有多种，比如可以是，直接在基材的内表面上对应于导电层中各个需要导电的位置来敷设导电材料，以制作导电层中相应的导电区，比如制作第一导通区112、第二导通区113、第一引出区114、第二引出区115、以及焊接区116，具体可通过印网印刷导电银胶或银浆，也可以是敷铜箔、铝箔等导电材料来形成上述区域，以此来形成相应的导电通路；或者，也可以是，

在基材111的内表面上先印刷一层导电材料，然后在除去上述导电区的非导电位置印刷、喷涂绝缘胶水，以制作绝缘区域，或者也可通过其他方式来制作绝缘区域；或者，也可以是，

在基材111的内表面先印刷一层导电材料，然后刷一层绝缘材料，然后采用减法工艺，在与上述导电区域对应的位置清除绝缘材料，以露出底层的导电材料，清除的方式可采用热熔，刮磨等方式。

可选的，导电层上还设有用于放置太阳能电池10的容纳槽。容纳槽的尺寸与太阳能电池的尺寸相适配，且容纳槽处于第一导通区112和第二导通区113之间，当太阳能电池10采用多个或多串时，容纳槽相应采用一个或多个，每个容纳槽里放置一个太阳能芯片或一串太阳能芯片阵列20。

本实施例中，基材111可以为一层材料制成，也可以为多层材料复合而成，其厚度为0.01～0.25mm，且具有阻水、耐候、抗uv功能。基材111可采用pet类复合材料，聚合物如聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、氟化乙丙烯薄膜等，或者采用tpt类材料(聚氟乙烯复合材料)、tpe(thermoplasticelastomer，热塑性弹性体材料)类材料或其他耐老化材料。

前板15可采用透光率≧85％的柔性透光材料制成；前板15具体可采用tpt膜(聚氟乙烯复合膜)、pet膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)、etfe膜(乙烯-四氟乙烯共聚物膜)中的一种。前板103具有抗uv功能。

覆盖膜14可采用透明的热熔胶膜制成，其热压后为透明材料。覆盖膜14具体可采用po或pe类胶层，比如采用eva(ethylene-vinylacetatecopolymer，聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物)粘合剂、eva胶膜、pvb(polyvinylbutyral，聚乙烯醇缩丁醛薄膜)粘合剂、pvb胶膜、po(polyolefin，聚烯烃)粘合剂、po胶膜、tpu(thermoplasticpolyurethanes，热塑性聚氨酯弹性体橡胶)粘合剂或tpu胶膜中的一种。

优选的，太阳能电池10采用薄膜电池，比如采用cigs薄膜电池、砷化镓薄膜电池，碲化镉薄膜电池，或钙钛矿薄膜电池。

本实施例中，太阳能电池具体是采用太阳能芯片阵列20，太阳能芯片阵列20包括多个太阳能芯片，多个太阳能芯片10呈一定阵列设置在导电层上，从而构成太阳能芯片阵列20。太阳能芯片阵列中各个太阳能芯片10的排布方式是与背板的结构设计一一对应，接线盒13从背板的侧边正面引出，并与背板上的导电层的引线柱焊接区116连接。

如图3-5所示，单个太阳能芯片从下向上依次包括衬底101、背电极层102、光吸收膜层103、透明低阻导电层104、缓冲层105、电极导线106和导线保护膜107。

其中，衬底101采用柔性不锈钢、铝、镍、铂或其它合金材料制成，其厚度为10-100um；背电极层102、光吸收膜层103、透明低阻导电层104、缓冲层105可以是cigs太阳能电池的不同膜层，也可以是砷化镓，碲化镉、钙钛矿等其他薄膜电池各个膜层；电极导线106可以采用电阻率较低的金属材料，比如铜丝、银丝、镍丝、或者铝丝等，其线径为5-80um；导线保护膜107的材质为pet或树脂类复合材料，具有绝缘性能，其可耐200度高温，热压时需要耐高温的时间不少于60min，以确保粘接强度。

衬底的背面(非镀膜面)101-a构成太阳能芯片的正极10-a；衬底的正面为镀膜面，电极导线106与其接触，作为负极引出线，引出电流通过电极导线的一面106-a到电极导线的另一面106-b，构成太阳能芯片的负极10-b，以将电流引出；导线保护膜107作为绝缘材料在不同位置的电极导线106两侧起到绝缘作用。

由于太阳能电池的两个面分别构成太阳能电池的正极和负极，而太阳能芯片阵列20敷设在背板11的导电层上，这样通过将太阳能电池的两个面分别与导电层接触，可以实现无需通过引线就能将电流顺利引出，且电接触面更大。

本实施例中，基材111和覆盖膜14的形状和长宽尺寸均相同，其形状优选为方形。前板15的长宽尺寸小于基材111的尺寸。

本实施例中，覆盖膜14上对应导电层的引线柱焊接区116的位置设有引线孔，引线孔可以是矩形或圆形，引线孔的最小尺寸应大于引线柱焊接区116的尺寸1-3mm。由于前板15的长度不超过引线孔，因此本实施例中，太阳能组件还包括接线盒固定前板17，接线盒固定前板17与前板15并列设置，其设置在对应所述引线孔的位置，前板15和接线盒固定前板17敷设时，两者之间有重叠区域171，重叠区域171的宽度为10-15mm。接线盒13焊接设置在接线盒固定前板17上。接线盒固定前板17上设有与引线孔对应的开孔，开孔的最小尺寸应大于焊接区116的尺寸1-3mm。

在将太阳能电池10放置在导电层上后，再依次敷设覆盖膜14、前板15和接线盒固定前板17，然后进行层压。层压后在接线盒固定前板上的所述开孔的位置固定并焊接正极引线柱131和负极引线柱132。

接线盒13的正极引线柱131和负极引线柱132的材质为镀锡铜片，分别对应引线柱焊接区116。其中对接线盒进行焊接时，先从接线盒固定前板17和覆盖膜14上的引线孔处，均匀涂抹一定厚度的锡层16，然后从正极引线柱131和负极引线柱132的上部，施加一定压力使其弯曲并与锡层16接触并热熔在一起。

综上所述，本实施例中的太阳能组件针对现有的柔性组件内的复杂的连接的方式进行了改进，通过采用本实施例中的背板来实现内部完全无引线的连接方式，一方面使得组件产品自身平整度进一步提高，另一方面减少了取消了内部金属引线材料与太阳能电池的接触，避免引线短路点影响产品效率。其中，太阳能芯片或太阳能芯片阵列与第一导电区和第二导电区的接触，均为全接触且完全无引线，避免了引线与导电区接触后可能的刺穿短路等风险；该背板上的导电层的绝缘层可以作为和太阳能电池之间的粘接材料，从而可以减少一层覆盖膜，使得封装成本更经济；接线盒与导电层引出区的接触为无引线结构，太阳能芯片阵列的输出直接通过印刷电路引出至接线盒的引线柱，同时接触面积更大，输出更稳定；背板上的导电层的结构可以根据产品输出需求灵活设计印刷图案，无需考虑太阳能芯片的连接方式，即可通过印刷电路设计实现不同的电性能输出，使得太阳能电池的输出更多样化，满足定制化需求，可使产品的性能更多样化，结构具有变化性。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。