太阳能电池单元、电池片阵列、电池组件的制作方法_4

文档序号:10094597阅读:来源:国知局
含量为 5重量%的合金(也即Sn40%-Bi55%-Pb5%)。焊接层的厚度可以为0. 001-0. 06mm。导 电线32的横截面积可以为0. 01-0. 5mm2。金属丝可以为本领域常用的金属丝,如铜丝。
[0118] 在本申请的一些【具体实施方式】中,金属丝与副栅线之间的结合力在0. 1-0. 8牛顿 的范围内。也就是说,导电线32与电池片31之间的结合力在0. 1-0. 8牛顿之间。优选地,金 属丝与电池片31之间的结合力在0. 2-0. 6牛顿的范围内,电池片与金属丝间焊接牢固,电 池片在操作和转移过程中不易出现脱焊,不易出现接触不良,性能下降,同时成本也较低。
[0119] 下面参考图10和图11描述根据本申请实施例的太阳能电池组件100。
[0120] 如图10和图11所示,根据本申请实施例的太阳能电池组件100包括上盖板10、正 面胶膜层20、上述的电池片阵列30、背面胶膜层40和背板50。上盖板10、正面胶膜层20、 上述的电池片阵列30、背面胶膜层40和背板50沿上下方向依次叠置。
[0121 ] 正面胶膜层20和背面胶膜层40可以为本领域常规使用的胶膜层,优选地,正面胶 膜层20和背面胶膜层40聚乙烯辛烯共弹性体(Ρ0Ε)和/或乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。 在本申请中,聚乙烯辛烯共弹性体(Ρ0Ε)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)可以采用本领域 常规使用的产品或者根据本领域技术人员熟知的方法制备得到。
[0122] 在本申请的实施例中,上盖板10和背板50可以根据本领域常规的技术进行选择 和确定,优选地,上盖板10和背板50各自可以为透明的板材,例如玻璃板。
[0123] 在太阳能电池组件100的制备过程中,可以先将导电线与电池片31的副栅线和背 电极焊接,然后将各个层进行叠置和层压。
[0124] 根据本申请的太阳能电池组件100的其他构成部件可以为本领域已知的,在此不 再赘述。
[0125] 具体的,太阳能电池组件100包括上盖板10、正面胶膜层20、电池片阵列30、背面 胶膜层40和背板50。电池片阵列30包括多个电池片31,相邻电池片31之间通过多根导 电线32相连,导电线32由往复延伸在相邻电池片的表面之间的金属丝S形成,导电线32 与副栅线焊接,正面胶膜层20与导电线32直接接触且填充在相邻的导电线32之间。
[0126] 换言之,根据本申请实施例的太阳能电池组件100包括沿上下方向依次叠置上盖 板10、正面胶膜层20、电池片阵列30、背面胶膜层40和背板50,电池片阵列30包括多个电 池片31和连接多个电池片31的多根导电线32,导电线32由金属丝S构成,金属丝S往复 延伸在相邻的两个电池片31的表面上。
[0127] 导电线32与电池片31电连接,其中,位于电池片31上的正面胶膜层20与导电线 32直接接触并且填充在相邻的导电线32之间,正面胶膜层20既可以起到固定导电线32的 作用,又可以将导电线32与外界空气和水汽隔绝,从而避免导电线32被氧化,保证了光电 转换效率。
[0128] 由此,根据本申请实施例的太阳能电池组件100,通过由往复延伸的金属丝S构成 的导电线32取代传统电池片的主栅线和焊带,降低了成本;往复延伸的金属丝S减少了金 属丝S的自由端的个数,设置金属丝S时所需空间小,不受空间限制,由金属丝S往复延伸 构成的导电线32的根数可以大幅提高,制备简单,能够批量生产;正面胶膜层20与导电线 32直接接触并且填充在相邻的导电线32之间,可以有效将导电线32与外界空气、水汽等隔 绝,避免导电线32的氧化,可以有效保证光电转化效率。
[0129] 在本申请的一些【具体实施方式】中,金属丝S在相邻电池片31中的一个电池片31 的正面和另一个电池片31的背面之间往复延伸,正面胶膜层20与一个电池片31的正面上 的导电线32直接接触且填充在一个电池片31的正面上的相邻导电线32之间,背面胶膜层 40与另一个电池片31的背面的导电线32直接接触且填充在另一个电池片31的背面的相 邻导电线32之间。
[0130] 也就是说,在本申请中,相邻的两个电池片31通过金属丝S相连,并且在相邻的两 个电池片31中,一个电池片31的正面与金属丝S相连,另一个电池片31的背面与金属丝S相连。
[0131] 其中,正面与金属丝S相连的电池片31上的正面胶膜层20与该电池片31正面的 金属丝S直接接触并且填充在相邻的导电线32之间,背面与金属丝S相连的电池片31的 背面胶膜层40与该电池片31背面的金属丝S直接接触并且填充在相邻的导电线32之间 (如图2所示)。
[0132] 由此,根据本申请实施例的太阳能电池组件100,不仅正面胶膜层20可以将一部 分电池片31的正面的导电线32与外界隔开,背面胶膜层40也可以将部分电池片31的背 面的导电线32与外界隔开,可以进一步保证太阳能电池组件100的光电转换效率。
[0133] 在本申请的一些【具体实施方式】中,对于常规的电池片的大小为156mmX156mm;太 阳能电池组件的串联电阻为380-440毫欧/60片,同时本申请并非局限于60片,可以是30 片、72片等,当为72片时太阳能电池组件的串联电阻为456-528毫欧,电池的电性能优异。
[0134] 在本申请的一些【具体实施方式】中,对于常规的电池片的大小为156mmX156mm;太 阳能电池组件的开路电压为37. 5-38. 5V/60片,同样本申请并非局限于60片,可以是30 片、72片等。短路电流为8. 9-9. 4A,短路电流与电池片的个数无关。
[0135] 在本申请的一些【具体实施方式】中,太阳能电池组件的填充因子为0. 79-0. 82,其不 受电池片的大小和个数的影响,其影响电池的电性能。
[0136] 在本申请的一些【具体实施方式】中,对于常规的电池片的大小为156mmX156mm;太 阳能电池组件的工作电压为31. 5-32V/60片,同样本申请并非局限于60片,可以是30片、 72片等。工作电流为8. 4-8. 6A,工作电流与电池片的个数无关。
[0137] 在本申请的一些【具体实施方式】中,对于常规的电池片的大小为156mmX156mm;太 阳能电池组件的转换效率为16. 5-17. 4%。功率为265-280W/60片。
[0138] 下面参考图7-9描述根据本申请实施例的太阳能电池组件100的制备方法。
[0139] 具体地,根据本申请实施例的太阳能电池组件的制备方法包括以下步骤:
[0140] 提供电池片31,电池片31包括电池片基体311和设在电池片基体311的正面上的 副栅线312。
[0141] 将由金属丝构成的导电线32与副栅线312焊接以得到太阳能电池片,其中副栅线 312在与导电线32焊接的焊接位置的宽度大于副栅线312在非焊接位置的宽度。
[0142] 将上盖板10、正面胶膜层20、电池片阵列30、背面胶膜层40和背板50依次叠置, 且使电池片31的正面面对正面胶膜层20、电池片31的背面面对背面胶膜层40,然后进行 层压得到太阳能电池组件100。
[0143] 根据本申请实施例的太阳能电池组件100的制备方法包括首先制备上述的电池 片阵列30,然后依次叠置上盖板10、正面胶膜层20、电池片阵列30、背面胶膜层40和背板 50,最后进行层压得到太阳能电池组件100。可以理解的是,太阳能电池组件100的制备还 包括其他步骤,例如用密封胶密封上盖板10和背板50之间的空间,以及利用U形框将上述 元件紧固在一起,这对于本领域的技术人员是已知的,这里不再详细描述。
[0144] 太阳能电池片阵列30的制备包括将金属丝往复延伸在电池片31的表面之间且与 所述电池片31的表面电连接而形成多根导电线,由此相邻的电池片31通过所述多根导电 线连接而形成电池片阵列30。
[0145] 具体地,如图7所示,在张紧状态下,将金属丝321往复延伸12次。接着,如图8 所示,准备第一电池片31A和第二电池片31B。接下来,如图9所示,将第一电池片31A的 正面与金属丝相连且将第二电池片31B的背面与金属丝相连,由此形成电池片阵列30,图9 中示出了两个电池片31,如上所述,当电池片阵列30具有多个电池片31时,利用往复延伸 的金属丝将一个电池片31的正面与相邻的另一个电池片31的背面相连,即将一个电池片 31的副栅线和另一个电池片31的背电极用金属丝相连。金属丝通过分别位于此根丝两个 端部的两个夹子张紧下往复延伸,该金属丝只需要两个夹子即可实现绕制,大大减少了夹 子的用量,节省了装配空间。
[0146] 在图9所示的实施例中,相邻电池片彼此串联,如上所述,根据需要,相邻电池片 可以通过金属丝彼此并联。
[0147] 将制备得到的电池片阵列30与上盖板10、正面胶膜层20、背面胶膜层40和背板 50依次叠置,且使所述电池片31的正面面对所述正面胶膜层20、所述电池片31的背面面 对背面胶膜层40,然后进行层压得到太阳能电池组件100。可以理解的是,金属丝与电池片 31的连接可以在层压过程中进行,当然,也可以先连接,后层压。
[0148] 正面胶膜层20与导电线32直接接触放置,在层压时正面胶膜层20熔融填充导电 线32之间的间隙。背面胶膜层40与导电线32直接接触放置,在层压时背面胶膜层40熔 融填充导电线32之间的间隙。
[0149]示例 1
[0150] 示例1用于说明本申请的太阳能电池组件及其制备方法的示例。
[0151] (1)制备金属丝S
[0152] 在铜丝的表面上附着一层Sn40% -Bi55% -Pb5%合金层(熔点为125°C),其中, 铜丝的横截面积为0. 04mm2,合金层的厚度为16微米,从而制得金属丝S。
[0153] (2)制备太阳能电池组件100
[0154] 提供尺寸为1630X980X0. 5mm的Ρ0Ε胶膜层(融化温度为65°C),并相应地提供 尺寸为1633X985X3mm的玻璃板和60片尺寸为156X156X0. 21mm的多晶硅电池片。电 池片具有91条副栅线,每条副栅线基本上在纵向上贯穿电池片,且相邻副栅线之间的距离 为1. 7mm,电池片的背面具有5条背电极(材质为锡,宽度为1. 5毫米,厚度为10微米),每 条背电极基本上在纵向上贯穿电池片,且相邻两条背电极之间的距离为31mm。
[0155] 其中,副栅线材质为银,副栅线上设有15个用于与导电线焊接的焊接部,焊接部 的宽度为80微米,厚度为10微米,非焊接部的宽度为15微米,厚度为5微米。
[0156] 将60电池片以矩阵的形式排布,在同一排中相邻的两个电池片之间,使一根金属 丝在一个电池片的正面和另一个电池片的背面之间在拉紧的状态往复延伸,金属丝通过分 别位于此根丝两个端部的两个夹子张紧下往复延伸,从而形成15条平行的导电线,并将一 个电池片的副栅线上的15个焊接部分别与15个导电线焊接,将另一个电池片的背电极与 导电线焊接,焊接温度为160°C,且相互平行的相邻导电线之间的距离为9. 9mm,从而将10 片电池片串联成一排,将6排此种电池串通过汇流条串联成电池阵列。
[0157] 然后,将上玻璃板、上Ρ0Ε胶膜层、以矩阵形式排布且与金属丝焊接的多个电池 片、下Ρ0Ε胶膜层和下玻璃板从上到下依次叠放,其中,使电池片的受光面面对正面胶膜 层,正面胶膜层与导电线直接接触
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