一种叠瓦电池串的连接方法及叠瓦组件的制造方法与流程

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种叠瓦电池串的连接方法及叠瓦组件的制造方法。

背景技术：

随着国内政策及市场的日益变化，光伏发电的平价上网成为不可避免的发展趋势，而高功率及高效率的光伏发电组件因其单位面积发电量大，能够有效降低组件端或系统端的成本，从而受到大力支持及研究。

现有技术中，较为成熟的高效组件技术主要有多主栅技术、半片技术、反光焊带技术以及叠瓦技术等，其中，叠瓦技术又因其高效率和高可靠性得到了广泛关注。叠瓦技术即通过导电粘合剂或者导电胶带将切割过的电池片两两重叠成串并制成光伏组件的技术，利用叠瓦技术所制成的光伏组件也称为叠瓦组件。

目前，最为常见的叠瓦组件的制造方法如下：首先敷设透明盖板以及在该透明盖板上敷设封装胶膜；然后在封装胶膜上铺设叠瓦电池模块，其中，每一叠瓦电池模块包括多个叠瓦电池串，该多个叠瓦电池串之间通过汇流端子进行连接，每一叠瓦电池串包括通过叠瓦方式连接的多个切片电池；接着利用汇流条对该多个叠瓦电池模块进行连接以形成叠瓦电池阵列；然后在叠瓦电池阵列上敷设封装胶膜以及在封装胶膜上敷设背板，并从背板上引出汇流条端部；最后层压以及安装接线盒。

上述过程中，在利用汇流端子连接多个叠瓦电池串以形成叠瓦电池模块时，主要是通过人工将汇流端子焊接至相邻两个叠瓦电池串之间。在焊接的过程中，不可避免地需要人工对叠瓦电池串进行翻转。而人工对叠瓦电池串的翻转操作很容易造成叠瓦电池串出现隐裂甚至是裂片的情况，从而影响到叠瓦组件的生产良率。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种叠瓦电池串的连接方法，该连接方法包括：

提供第一叠瓦电池串至第n叠瓦电池串，其中，每一所述叠瓦电池串均包括多个切片电池，每一所述切片电池的正面和背面分别设置有第一正面主栅和第一背面主栅，该多个切片电池通过叠瓦方式连接，位于所述叠瓦电池串一端的切片电池其第一正面主栅与位于另一端的切片电池其第一背面主栅分别构成所述叠瓦电池串的第二正面主栅和第二背面主栅；

在所述第一叠瓦电池串至第n-1叠瓦电池串的第二正面主栅上焊接第一汇流端子，以及在第n叠瓦电池串的第二正面主栅和第二背面主栅上分别焊接所述第一汇流端子和第二汇流端子；

以正面朝下的方式依次铺设所述第一叠瓦电池串至所述第n叠瓦电池串，其中，所述第n叠瓦电池串的所述第一汇流端子覆盖在所述第n-1叠瓦电池串的所述第二背面主栅上；

将所述第n叠瓦电池串的所述第一汇流端子与所述第n-1叠瓦电池串的所述第二背面主栅进行焊接；

其中，n是大于等于2的整数，n是小于等于n且大于等于2的整数。

根据本发明的一个方面，该连接方法中，所述第一正面主栅位于所述切片电池正面靠近一侧长边的位置上；所述第一背面主栅位于所述切片电池背面靠近另一侧长边的位置上。

根据本发明的另一个方面，该连接方法中，所述第一汇流端子和所述第二汇流端子均为镂空汇流端子。

根据本发明的又一个方面，该连接方法中，所述第一汇流端子和所述第二汇流端子均包括平行设置的第一连接部和第二连接部、以及设置在该第一连接部和第二连接部之间的多个连接段，该多个连接段间隔排列且每一所述连接段的两端分别与所述第一连接部和第二连接部连接。

根据本发明的又一个方面，该连接方法中，所述第一叠瓦电池串至第n-1叠瓦电池串的第二正面主栅与所述第一汇流端子的第一连接部焊接；所述第n叠瓦电池串的第二正面主栅与所述第一汇流端子的第一连接部焊接，所述n叠瓦电池串的第二背面主栅与所述第二汇流端子的第一连接部焊接；以及所述第n叠瓦电池串的所述第一汇流端子的第二连接部与所述第n-1叠瓦电池串的所述第二背面主栅焊接。

根据本发明的又一个方面，该连接方法中，所述切片电池是二分之一切片电池、三分之一切片电池、四分之一切片电池、五分之一切片电池、六分之一切片电池或十分之一切片电池。

本发明还提供了一种叠瓦组件的制造方法，该制造方法包括：

依次敷设透明盖板以及第一封装胶膜；

在所述第一封装胶膜上铺设m个叠瓦电池模块，每一所述叠瓦电池模块包括n个叠瓦电池串，该n个叠瓦电池串通过上述连接方法连接而成；

利用汇流条对所述m个叠片电池模块进行连接以形成叠瓦电池阵列；

在所述叠瓦电池阵列上依次敷设第二封装胶膜和背板；

对所述透明盖板、所述第一封装胶膜、所述叠瓦电池阵列、所述第二封装胶膜以及所述背板进行层压以形成组件本体；

在所述组件本体上安装接线盒。

根据本发明的一个方面，该制造方法中，所述m个叠瓦电池模块均沿所述光伏组件的长边或短边铺设。

根据本发明的另一个方面，该制造方法中，针对于所述m个叠瓦电池模块均沿所述光伏组件的短边铺设的情况，所述叠瓦电池模块的数量为6个。

本发明所提供的叠瓦电池串的连接方法在对n个叠瓦电池串(分别以第一叠瓦电池串至第n叠瓦电池串进行表示)进行连接时，首先在第一叠瓦电池串至第n-1叠瓦电池串的正面主栅上焊接第一汇流端子、以及在第n叠瓦电池串的正面主栅和背面主栅上分别焊第一接汇流端子和第二汇流端子，然后依次正面朝下地铺设第一叠瓦电池串至第n叠瓦电池串，令在后铺设的叠瓦电池串的第一汇流端子覆盖在前一叠瓦电池串的背面主栅上，最后将第一汇流端子焊接至其覆盖的背面主栅上，从而形成一个包括n个叠瓦电池串的叠瓦电池模块。与现有技术相比，实施本发明所提供的方法连接多个叠瓦电池串以形成叠瓦电池模块时，只需要一次性地铺设叠瓦电池串即可，而在焊接过程中则无需对叠瓦电池串进行翻转，如此一来，可以有效地避免出现由于翻转操作所可能导致的电池片出现隐裂或裂片的情况。本发明所提供的叠瓦组件的制造方法采用了上述方法来实现多个叠瓦电池串的连接，从而在叠瓦组件制造过程中有效地避免出现由于翻转操作所可能导致的电池片隐裂或裂片的情况，进而有效地提高叠瓦组件的生产良率。

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，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本发明的一个具体实施例的叠瓦电池串的连接方法流程图；

图2是根据本发明的一个具体实施例的切片电池的结构示意图；

图3是将多个图2所示的切片电池通过叠瓦方式连接后所形成的叠瓦电池串的结构示意图；

图4是根据本发明的一个具体实施例的第一汇流端子的结构示意图；

图5是在图3所示的叠瓦电池串上焊接第一汇流端子后得到的结构示意图；

图6是在图3所示的叠瓦电池串上焊接第一汇流端子和第二汇流端子后得到的结构示意图；

图7是根据图1所示方法连接三个叠瓦电池串的过程结构示意图；

图8是根据本发明的一个具体实施例的叠瓦组件的制造方法流程图；

图9是根据图8所示制造方法在第一封装胶膜上摆设多个叠瓦电池模块后的俯视结构示意图。

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发明，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。

本发明提供了一种叠瓦电池串的连接方法。请参考图1，图1是根据本发明的一个具体实施例的叠瓦电池串的连接方法流程图。如图所示，该连接方法包括：

在步骤s101中，提供第一叠瓦电池串至第n叠瓦电池串，其中，每一所述叠瓦电池串均包括多个切片电池，每一所述切片电池的正面和背面分别设置有第一正面主栅和第一背面主栅，该多个切片电池通过叠瓦方式连接，位于所述叠瓦电池串一端的切片电池其第一正面主栅与位于另一端的切片电池其第一背面主栅分别构成所述叠瓦电池串的第二正面主栅和第二背面主栅；

在步骤s102中，在所述第一叠瓦电池串至第n-1叠瓦电池串的第二正面主栅上焊接第一汇流端子，以及在第n叠瓦电池串的第二正面主栅和第二背面主栅上分别焊接所述第一汇流端子和第二汇流端子；

在步骤s103中，以正面朝下的方式依次铺设所述第一叠瓦电池串至所述第n叠瓦电池串，其中，所述第n叠瓦电池串的所述第一汇流端子覆盖在所述第n-1叠瓦电池串的所述第二背面主栅上；

在步骤s104中，将所述第n叠瓦电池串的所述第一汇流端子与所述第n-1叠瓦电池串的所述第二背面主栅进行焊接；

其中，n是大于等于2的整数，n是小于等于n且大于等于2的整数。

下面对上述步骤s101至步骤s104进行详细说明。

具体地，在步骤s101中，提供n个叠瓦电池串，其中，n是大于等于2的整数。n的具体取值根据实际设计需要确定，本发明对其没有任何限定。下文中，将以第一叠瓦电池串、第二叠瓦电池串、…第n叠瓦电池串表示。每一叠瓦电池串均包括多个切片电池，其中，该切片电池是通过对标准规格的电池片(例如156mm×156mm等)进行激光切割得到的。本发明对切片电池的具体规格没有任何限定，可以是较为常见的二分之一切片、三分之一切片、四分之一切片、五分之一切片、六分之一切片或十分之一切片，还可以是其他尺寸的切片电池。针对于该n个叠瓦电池串，优选地，每一叠瓦电池串均包括相同数量以及相同规格的切片电池，即该n个叠瓦电池串相同。

切片电池的正面设置有正面主栅(下文以第一正面主栅表示)、背面设置有背面主栅(下文以第一背面主栅表示)。在本实施例中，第一正面主栅设置在切片电池正面靠近一侧长边的位置上，第二背面主栅设置在切片电池背面靠近另一侧长边的位置上。需要说明的是，由于图2所示的切片电池100其背面朝向读者，因此位于正面的第一正面主栅101其边缘用虚线表示，以示其位于背离读者的切片电池正面。此外，切片电池的正面和背面还包括副栅，典型地副栅垂直于主栅设置。

每一叠瓦电池串中的多个切片电池通过叠瓦方式进行连接。具体地，相邻的两个切片电池，其中一个切片电池的第一正面主栅覆盖在另一切片电池的第一背面主栅上，其二者之间通过导电粘合剂或导电胶等进行连接。位于叠瓦电池串中间部分的切片电池来说，其第一正面主栅和第一背面主栅分别与相邻的切片电池进行连接；位于叠瓦电池串端部的两个切片电池来说，其中一个切片电池仅其第一背面主栅与相邻切片电池连接、其第一正面主栅未与任何切片电池进行连接，而另一个切片电池仅其第一正面主栅与相邻切片电池连接、其第一背面主栅未与任何切片电池连接。叠瓦电池串中未与其他相邻切片电池连接的第一正面主栅构成该叠瓦电池串的正面主栅(下文以第二正面主栅表示)，相应地，叠瓦电池串中未与其他相邻切片电池连接的第一背面主栅则构成该叠瓦电池串的背面主栅(下文以第二背面主栅表示)。请参考图3，图3是将多个图2所示的切片电池通过叠瓦方式连接后所形成的叠瓦电池串的结构示意图。如图所示，叠瓦电池串包括叠瓦连接的多个切片电池100，叠瓦电池串最左端的切片电池其第一正面主栅102构成叠瓦电池串的第二正面主栅，叠瓦电池串最右端的切片电池其第一背面主栅102构成叠瓦电池串的第二背面主栅。需要说明的是，图3所示的叠瓦电池串，其背面(即由切片电池背面所构成的表面)朝向读者，因此叠瓦电池串最右端的切片电池其第一背面主栅102其边缘用虚线表示，以示其位于背离读者的叠瓦电池串的正面(即由切片电池正面所构成的表面)。

在步骤s102中，在叠瓦电池串上焊接汇流端子。具体地，在该n个叠瓦电池串中的1个叠瓦电池串的第二正面主栅上和第二背面主栅上分别焊接汇流端子，以及在剩余的n-1个叠瓦电池串的第二正面主栅上焊接汇流端子。下文中，将焊接在叠瓦电池串第二正面主栅上的汇流端子称为第一汇流端子、以及将焊接在叠瓦电池串第二背面主栅上的汇流端子称为第二汇流端子。本文中，假设在第一叠瓦电池串至第n-1叠瓦电池串的第二正面主栅上分别焊接第一汇流端子，在第n叠瓦电池串的第二正面主栅上焊接第一汇流端子以及在第二背面主栅上焊接第二汇流端子。第一汇流端子和第二汇流端子采用诸如镀锡铜带等导电材料制成。

优选地，第一汇流端子和第二汇流端子均设计为镂空结构，即为镂空汇流端子。下面以第一汇流端子为例对镂空结构进行说明。请参考图4，图4是根据本发明的一个具体实施例的第一汇流端子的结构示意图。如图所示，第一汇流端子110呈薄片状，其包括平行设置的第一连接部1101和第二连接部1102、以及设置在该第一连接部1101和第二连接部1102之间的多个连接段1103，该多个连接段1103间隔排列且每一连接段1103的两端分别与第一连接部1101和第二连接部1102连接。本领域技术人员可以理解的是，图4所示的镂空结构仅为一个优选实施方式，在其他实施例中，第一汇流端子还可以设计为其他形式的镂空结构，例如第一连接部和第二连接部之间设置有交叉的网格线从而形成网格式镂空结构等，为了简明起见，在此不再对第一汇流端子的所有可能结构一一进行描述。还需要说明的是，第二汇流端子的镂空结构可以与第一汇流端子相同，也可以不同。将汇流端子设计为镂空结构，一方面可以节省汇流端子材料的用量从而降低汇流端子的成本，另一方面可以降低汇流端子的重量，从而使得后续将汇流端子放置在叠瓦电池串上进行焊接时可以有效减小汇流端子对叠瓦电池串的压力，进而减少叠瓦电池串出现隐裂或裂片的情况。当然，也可以仅仅第一汇流端子为镂空结构，或仅仅第二汇流端子为镂空结构，本文对此没有任何限定。

以第一汇流端子和第二汇流端子均采用图4所示镂空结构、以及叠瓦电池串采用图3所示结构为例，对如何将汇流端子焊接至叠瓦电池串上进行说明。具体地，针对于第一叠瓦电池串至第n-1叠瓦电池串来说，将第一汇流端子的第一连接部与叠瓦电池串的第二正面主栅进行焊接；针对于第n叠瓦电池串来说，将第一汇流端子的第一连接部与叠瓦电池串的第二正面主栅进行焊接，以将第二汇流端子的第一连接部与叠瓦电池串的第二背面主栅进行焊接。在本实施例中，可以通过自动焊接机对汇流端子和叠瓦电池串进行焊接。请参考图5和图6。图5所示结构即为第m叠瓦电池串(m＝1至n-1)的结构，该叠瓦电池串的背面朝向读者。图6所示结构即为第n叠瓦电池串的结构，该叠瓦电池串的背面朝向读者，附图标记111的即为第二汇流端子。

在步骤s103中，以正面朝下的方式依次铺设第一叠瓦电池串至第n叠瓦电池串，第n叠瓦电池串的第一汇流端子覆盖在第n-1叠瓦电池串的第二背面主栅上，其中n是小于等于n且大于等于2的整数。下面以n等于3为例对叠瓦电池串的铺设进行说明，其中，第一叠瓦电池串和第二叠瓦电池串采用图5所示结构，第三叠瓦电池串采用图6所示结构。请参考图7，首先将第一叠瓦电池正面朝下进行铺设，此时第一叠瓦电池的第二背面主栅102朝上；接着将第二叠瓦电池正面朝下进行铺设，铺设时将第二叠瓦电池上的第一汇流端子110覆盖在第一叠瓦电池的第二背面主栅102上，具体是将第一汇流端子的第二连接部覆盖在第一叠瓦电池的第二背面主栅102上；最后，将第三叠瓦电池正面朝下进行铺设，铺设时将第三叠瓦电池上的第一汇流端子110覆盖在第二叠瓦电池的第二背面主栅102上，具体是将第一汇流端子110的第二连接部覆盖在第一叠瓦电池的第二背面主栅102上。至此三个叠瓦电池串的铺设完成。在本实施例中，可以利用自动排版机来实现叠瓦电池串的铺设。

在步骤s104中，将第一汇流端子与其覆盖的第二背面主栅进行焊接，即将第n叠瓦电池串的第一汇流端子与第n-1叠瓦电池串的第二背面主栅进行焊接，其中n是小于等于n且大于等于2的整数。针对于采用图4所示结构的第一汇流端子来说，则是将第n叠瓦电池串的所述第一汇流端子的第二连接部与第n-1叠瓦电池串的第二背面主栅焊接。在本实施例中，可以通过自动焊接机施加适当的压力和温度将第一汇流端子焊接至第二背面主栅上。至此，多个叠瓦电池串的连接完成。

相较于需要通过翻转叠瓦电池串来实现多个叠瓦电池串连接的现有技术来说，实施本发明所提供的方法对多个叠瓦电池串进行连接时，只需要一次性地铺设叠瓦电池串即可，而在焊接过程中则无需对叠瓦电池串进行翻转，如此一来，可以有效地避免出现由于翻转操作所可能导致的电池片出现隐裂或裂片的情况。

本发明还提供了一种叠瓦组件的制造方法。请参考图8，图8是根据本发明的一个具体实施例的叠瓦组件的制造方法流程图。如图所示，该制造方法包括：

在步骤s201中，依次敷设透明盖板以及第一封装胶膜；

在步骤s202中，在所述第一封装胶膜上铺设m个叠瓦电池模块，每一所述叠瓦电池模块包括n个叠瓦电池串，该n个叠瓦电池串通过本文前述的连接方法连接而成；

在步骤s203中，利用汇流条对所述m个叠片电池模块进行连接以形成叠瓦电池阵列；

在步骤s204中，在所述叠瓦电池阵列上依次敷设第二封装胶膜和背板；

在步骤s205中，对所述透明盖板、所述第一封装胶膜、所述叠瓦电池阵列、所述第二封装胶膜以及所述背板进行层压以形成组件本体；

在步骤s206中，在所述组件本体上安装接线盒。

下面，对上述步骤s201至步骤s206进行详细说明。

具体地，在步骤s201中，首先敷设透明盖板，接着在该透明盖板上敷设封装胶膜(下文以第一封装胶膜表示)。

在步骤s202中，在第一封装胶膜上铺设m个叠瓦电池模块，其中m是大于等于1的整数。进一步地，每一叠瓦电池模块包括n个叠瓦电池串，该n个叠瓦电池串通过本文前述的连接方法连接形成。为了简明起见，在此不再对如何连接n个叠瓦电池串进行重复描述，请参考前文相应部分的内容。需要说明的是，本发明并不限定m个叠瓦电池模块的铺设方式，可以沿组件短边所在方向铺设(即竖排模式)，也可以沿组件长边所在方向铺设(即横排模式)，在另一些实施例中，还可以分为多行进行排列。m个叠瓦电池模块的铺设方式由组件的具体设计决定。针对于所述m个叠瓦电池模块均沿所述光伏组件的短边铺设的情况，在一个优选实施例中，如图9所示，叠瓦电池模块的数量为6个，每一叠瓦电池模块包括3个叠瓦电池串，每一叠瓦电池串包括15个六分之一切片电池，该6个叠瓦电池模块铺设在第二封装胶膜200上。

在步骤s203中，利用汇流条对铺设好的m个叠片电池模块进行连接以形成叠瓦电池阵列。汇流条的连接方式由组件的具体设计决定。以图9中所示结构为例，在一个实施例中，可以利用一根汇流条将6个叠瓦电池模块一端的第一汇流端子110连接在一起、以及利用另一根汇流条将该6个叠瓦电池模块另一端的第二汇流端子111连接在一起，从而实现该6个叠瓦电池模块的并联连接。在另一个实施例中，针对于图9所示结构，除了利用汇流条将6个叠瓦电池模块两端的汇流端子连接在一起之外，还可以利用汇流条将位于6个叠瓦电池模块中部位置的同电位的第一汇流端子110连接在一起，后续可以通过在汇流条之间设置二极管来降低热斑效应可能对叠瓦组件所带来的损害。

在步骤s204中，在叠瓦电池阵列上依次敷设封装胶膜(以第二封装胶膜表示)和背板。

在步骤s205中，对透明盖板、第一封装胶膜、叠瓦电池阵列、第二封装胶膜以及背板进行层压以形成组件本体。

在步骤s206中，在组件本体上安装接线盒，将汇流条的引出端连接至接线盒中。

本发明所提供的叠瓦组件的制造方法由于采用了前文所述的连接方法来实现多个叠瓦电池串的连接，从而使得在叠瓦组件制造过程中有效地避免出现由于翻转操作所可能导致的电池片隐裂或裂片的情况，进而有效地提高叠瓦组件的生产良率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内。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。

本发明所提供的叠瓦电池串的连接方法在对n个叠瓦电池串(分别以第一叠瓦电池串至第n叠瓦电池串进行表示)进行连接时，首先在第一叠瓦电池串至第n-1叠瓦电池串的正面主栅上焊接第一汇流端子、以及在第n叠瓦电池串的正面主栅和背面主栅上分别焊第一接汇流端子和第二汇流端子，然后依次正面朝下地铺设第一叠瓦电池串至第n叠瓦电池串，令在后铺设的叠瓦电池串的第一汇流端子覆盖在前一叠瓦电池串的背面主栅上，最后将第一汇流端子焊接至其覆盖的背面主栅上，从而形成一个包括n个叠瓦电池串的叠瓦电池模块。与现有技术相比，实施本发明所提供的方法连接多个叠瓦电池串以形成叠瓦电池模块时，只需要一次性地铺设叠瓦电池串即可，而在焊接过程中则无需对叠瓦电池串进行翻转，如此一来，可以有效地避免出现由于翻转操作所可能导致的电池片出现隐裂或裂片的情况。本发明所提供的叠瓦组件的制造方法采用了上述方法来实现多个叠瓦电池串的连接，从而在叠瓦组件制造过程中有效地避免出现由于翻转操作所可能导致的电池片隐裂或裂片的情况，进而有效地提高叠瓦组件的生产良率。

以上所揭露的仅为本发明的一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。