胶膜、光伏组件及其制造方法与流程

文档序号:22434768发布日期:2020-10-02 10:24阅读:301来源:国知局
胶膜、光伏组件及其制造方法与流程

本发明实施例涉及太阳能电池技术领域,特别涉及一种胶膜、光伏组件及其制造方法。



背景技术:

随着能源短缺以及全球气温上升以及环境日益恶化等问题的凸显,太阳能作为一种绿色的可再生能源受到越来越多的关注。光伏组件是一种将可再生太阳能转换为电能的装置。

组件效率是衡量光伏组件性能的一个重要指标,直接反映光伏组件对光能的利用效率。具体地,高的组件效率不仅有利于降低光伏组件制作过程中的成本,且还有利于降低电站运营阶段所需的占地面积;此外,在光伏组件的组件功率相同的条件下,组件效率越高则光伏组件的尺寸越低,相应的光伏组件的重量也越低。

然而,在提高光伏组件的组件效率的同时,又面临着光伏组件的良率变低的问题。



技术实现要素:

本发明实施例解决的技术问题为提供一种胶膜、光伏组件及其制造方法,解决光伏组件的良率低的问题。

为解决上述问题,本发明实施例提供一种胶膜,用于封装光伏组件中的电池串,所述电池串包括多个电池片,且相邻的所述电池片具有重叠区,所述胶膜具有朝向所述电池串的第一面以及与所述第一面相对的第二面,其特征在于,包括:自所述第一面向所述第二面延伸的至少一个凹槽,每一所述凹槽的位置与至少一个所述重叠区的位置正对。

另外,同一所述凹槽横跨多个所述重叠区。

另外,相邻的所述电池片在所述重叠区具有连接线,所述凹槽的长度方向与所述连接线的延伸方向相同。

另外,所述第一面包括中心区以及位于所述中心区外侧的外围区,所述凹槽位于所述外围区,且每一所述凹槽的位置与至少一个所述重叠区的位置正对。

另外,所述凹槽还位于所述中心区,与位于所述外围区的每一所述重叠区正对的所述凹槽的容积为第一容积,与位于所述中心区的每一所述重叠区正对的所述凹槽的容积为第二容积,且所述第一容积大于所述第二容积。

另外,在平行于同一所述电池串中多个所述电池片排布方向上,所述外围区的凹槽的剖面面积大于所述中心区的凹槽的剖面面积。

另外,所述外围区的所述凹槽的深度大于所述中心区的所述凹槽的深度;或者,在平行于同一所述电池串中多个所述电池片排布方向上,所述外围区的所述凹槽的剖面宽度大于所述中心区的所述凹槽的剖面宽度。

另外,同一所述凹槽横跨所述中心区以及所述外围区;或者,位于所述外围区的所述凹槽与位于所述中心区的所述凹槽相互分立。

另外,所述第一面的形状为长方形,所述中心区以及所述外围区均横跨所述第一面的短边,且所述外围区分布位于所述中心区的相对两侧;或者,所述第一面的形状为正方形或者圆形,所述外围区环绕所述中心区。

另外,所述凹槽的深度小于或等于所述胶膜的厚度的1/2。

另外,在平行于同一所述电池串中多个所述电池片排布方向上,所述凹槽的剖面形状包括圆弧形、倒梯形、方形或者倒三角形。

另外,还包括:位于所述凹槽表面的多个凸起结构。

相应的,本发明实施例还提供一种光伏组件,包括上述的胶膜。

相应的,本发明实施例还提供一种光伏组件的制造方法,包括:依次层叠设置第一盖板、第一胶膜、电池串、第二胶膜以及第二盖板,所述第一胶膜或者所述第二胶膜中的至少一者采用前述的胶膜,所述电池串包括多个电池片,且相邻的所述电池片具有重叠区,且每一所述凹槽的位置与至少一个所述重叠区的位置正对;进行层压处理,形成层压后的光伏组件。

另外,所述第一胶膜采用如前述实施例的胶膜,所述第一胶膜具有凹槽;所述第二胶膜采用前述实施例的胶膜,所述第二胶膜具有凹槽,且在所述层叠设置过程中,所述第二胶膜中的凹槽与所述第一胶膜中的凹槽正对设置,或者,所述第二胶膜中的凹槽与所述第一胶膜中的凹槽相互错开设置。

另外,所述第二胶膜采用前述实施例的胶膜,所述第二胶膜具有凹槽;在进行所述层压处理过程中,向所述第二盖板远离所述第二胶膜的表面施加压力。

另外,通过设计有凸出结构的压延辊,制作具有所述凹槽的所述胶膜。

与现有技术相比,本发明实施例提供的技术方案具有以下优点:

本发明实施例提供的胶膜具有相对的第一面以及第二面,自第一面向第二面延伸的至少一个凹槽,凹槽位于外围区,且每一凹槽的位置与至少一个重叠区的位置正对。在采用该胶膜制作光伏组件的层压阶段,凹槽可缓冲电池片重叠区受到的层压压力,起到降低重叠区隐裂和破片风险的作用,从而有利于在提高光伏组件的组件效率的同时,提高光伏组件的良率。

另外,第一面具有中心区以及外围区,凹槽位于外围区,凹槽可缓冲外围区的电池片重叠区受到的层压压力,起到降低重叠区隐裂和破片风险的作用,提高光伏组件的良率。

另外,凹槽还位于中心区,与位于所述外围区的每一所述重叠区正对的所述凹槽的容积为第一容积,与位于所述中心区的每一所述重叠区正对的所述凹槽的容积为第二容积,且所述第一容积大于所述第二容积。如此,能够同时避免中心区以及外围区的重叠区发生隐裂或者破片,并且由于中心区的凹槽相对较小,使得具有凹槽的胶膜仍具有足够的量,从而保证胶膜具有良好的封装效果,从而进一步地提高光伏组件的良率,提高光伏组件的使用寿命。

相应的,本发明实施例提供的光伏组件的制造方法中,采用上述的胶膜,不仅有利于提高光伏组件的良率,且凹槽还可以起到电池片定位的作用,降低了光伏组件的制造难度。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。

图1至图4为本发明第一实施例提供的胶膜的结构示意图;

图5为本发明第二实施例提供的胶膜的俯视结构示意图;

图6为本发明第三实施例提供的胶膜的俯视结构示意图;

图7为本发明第四实施例提供的胶膜的结构示意图;

图8至图10为本发明第五实施例提供的胶膜的结构示意图;

图11及图12为本发明第六实施例提供的胶膜的结构示意图;

图13为本发明第七实施例提供的胶膜的结构示意图;

图14为第八实施例提供的胶膜的俯视结构示意图;

图15为本发明一实施例提供的光伏组件的剖面结构示意图;

图16为进行层压处理后的光伏组件的剖面结构示意图;

图17为本发明另一实施例提供的光伏组件的剖面结构示意图;

图18为本发明又一实施例提供的光伏组件的剖面结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知,现有技术在提高光伏组件的组件效率的同时,面临光伏组件的良率变低的问题。

为提高光伏组件的组件效率,可采用叠焊技术消除电池片的间隙,也就是说,在光伏组件的电池串中,相邻电池片之间具有重叠区域,且在该重叠区域既有相邻电池片之间的重叠,又有用于电连接相邻电池片的焊带。在光伏组件的生产过程中,在层压阶段,这些重叠区域在层压压力作用下,较其他区域有更高的隐裂或者破片风险,因而影响制作的光伏组件的良率。

为解决上问题,本发明实施提供一种胶膜,胶膜内设置有凹槽,该凹槽与电池串的电池片间重叠区正对,能够缓冲在光伏组件制造过程中重叠区受到的压力,从而提高光伏组件的良率。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施例中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

图1至图4本发明第一实施例提供的胶膜的结构示意图,图1为胶膜的一种俯视结构示意图,图2为图1中沿aa1方向的剖面结构示意图,图3为单个凹槽的多种不同的剖面结构示意图,图4为胶膜另一种俯视结构示意图。

参考图1至图3,胶膜101用于封装光伏组件中的电池串,电池串包括至少多个电池片,且相邻的电池片具有重叠区,胶膜101具有朝向电池串的第一面以及与第一面相对的第二面;自第一面向第二面延伸的至少一个凹槽102,每一凹槽102的位置与至少一个重叠区的位置正对。

以下将结合附图对本实施例提供的胶膜进行详细说明。

胶膜101可以为eva胶膜或者poe胶膜;胶膜101可以为卷材或者片材。

本实施例中,第一面为长方形,且同一凹槽102贯穿第一面的长边。同一凹槽102横跨多个重叠区。具体地,相邻的电池片在重叠区具有连接线,在连接线的延伸方向上,同一凹槽102横跨多个重叠区,在构成光伏组件时,同一凹槽102可正对至少2个电池串的重叠区,有利于减少凹槽102的数量,降低胶膜101的制造难度以及生产成本。其中,该连接线方向与同一所述电池串中多个所述电池片排布方向相垂直。同一凹槽102的延伸方向与同一电池串相邻的电池片在重叠区具有的连接线延伸方向相同,凹槽102的长度方向与连接线的延伸方向相同。

凹槽102的排布方向与电池串的排布位置有关。本实施例中,同一凹槽102沿横向延伸,不同凹槽102在纵向上间隔排布,横向指第一面长边方向,纵向指第一面短边方向;相应的,构成光伏组件时,电池片的排布为,同一电池串中的各电池片沿纵向排布,且同一电池串中重叠区的连接线的延伸方向为沿横向延伸。该胶膜101可适用于电池串间无间隙版型或者电池串间有间隙版型。

在其他实施例中,如图4所示,在沿同一电池串相邻的电池片在重叠区具有的连接线延伸方向上,胶膜101具有多个相互分立的凹槽102,且相邻凹槽102之间的间距与相邻电池串之间的间距相同,即该胶膜101可适用于电池串间有间隙版型。由于多个凹槽102为相互分立的,不同的凹槽102可设置具有不同的尺寸,如此,有利于匹配具有不同尺寸的电池串,提高光伏组件的结构灵活性。此外,相较于相邻凹槽相连通的方案,在沿连接线延伸方向上,相邻凹槽102之间具有胶膜101材料,能够在保证胶膜101厚度不变的情况下增加胶膜101的材料量,从而保证在光伏组件制造过程中胶膜101具有优良的封装效果。

凹槽102位置与重叠区的位置正对,且相邻凹槽102的间距与电池片尺寸相匹配。具体地,电池片尺寸越大则相邻凹槽102的间距越大;电池片尺寸越小则相邻凹槽102的间距越小。本实施例中,相邻凹槽102为等间距排布。在其他实施例中,相邻凹槽的间距也可以各不相同。其中,电池片尺寸可以为150mm-250mm。

本实施例中,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,即垂直于连接线的剖面方向上,凹槽102的剖面宽度为5mm~20mm,例如为6mm、10mm、12mm、15mm、18mm。

如图2所示,相邻的电池片在重叠区具有连接线,本实施例中,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,即在垂直于连接线的剖面方向上,凹槽102的剖面形状为圆弧形。在其他实施例中,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,凹槽的剖面形状也可以为倒梯形、方形或者倒三角形。

在平行于同一电池串的相邻电池片排布方向上,凹槽102的宽度大于或等于重叠区的宽度,这样,有利于进一步地保证重叠区各区域受到的压力都较小,从而进一步地降低重叠区裂片或者破片的风险。具体地,重叠区在第一面上的正投影为第一投影,凹槽102在第一面上的正投影为第二投影,在平行于同一电池串的多个电池片排布方向上,第一投影的边界与第二投影的边界重叠,或者,第一投影的边界位于第二投影的边界内。

凹槽102的深度小于或等于胶膜101的厚度的1/2。如此,凹槽102的深度占据胶膜101的厚度的比例适中,使得凹槽102所在区域的胶膜101仍具有较厚的厚度,保证凹槽102所在区域具有良好的封装效果。凹槽102的深度还可以大于胶膜101的厚度的1/6,例如凹槽102的深度为胶膜101的厚度的1/3、1/4或者1/5,在这一范围内凹槽102具有较大的容积,使得凹槽102具有较好的缓解或消除压力的效果。

如图3所示,胶膜101还可以包括:位于凹槽102表面的多个凸起结构112。该凸起结构112的形状可以为三角棱柱状或者半圆状等。这些凸起结构有利于进一步地缓解层压阶段重叠区受到的压力,并且有利于增加胶膜101与盖板之间的接触面积从而增强盖板与胶膜101之间的封装强度。

此外,胶膜101还可以包括:位于相邻凹槽之间的毛刺结构113,该毛刺结构113的形状可以为三角棱柱状或者半圆状等。毛刺结构113的尺寸小于凸起结构112的尺寸,该毛刺结构113的设置,不仅有利于增加在层叠阶段胶膜101与盖板之间的摩擦力,且还有利于缓解胶膜101受到的层压压力,从而有利于进一步地提高光伏组件的良率。

本实施例提供的胶膜101可通过设置有周期性凸出结构的压延辊制作;在胶膜通过具有凸出结构的压延辊时,与凸出结构接触部分的胶膜101便被压出周期性凹槽102。

在光伏组件生产过程中,凹槽102与电池串的重叠区正对,由于凹槽102的设置,使得在层压阶段之前胶膜101与重叠区之间具有空隙;在层压阶段,胶膜101受到的压力经过该凹槽102后被消除或者减小,因而与该凹槽102对应的重叠区受到的压力减小,从而大大降低了该重叠区隐裂和破片的风险。

本发明第二实施例还提供一种胶膜,该胶膜与前一实施例提供的胶膜大致相同,主要区别在于,第二实施例中同一凹槽沿纵向延伸,不同凹槽在横向上间隔排布。图5为本发明第二实施例提供的胶膜的俯视结构示意图。以下将结合附图对本实施例提供的胶膜进行详细说明。

参考图5,胶膜201具有朝向电池串的第一面以及与第一面相对的第二面;自第一面向第二面延伸的至少一个凹槽202,每一凹槽202的位置与至少一个重叠区的位置正对。其中,第一面包括相邻接的长边和短边,长边延伸方向为横向,短边延伸方向为纵向,同一凹槽202沿纵向延伸,不同凹槽202在横向上间隔排布。

相应的,构成光伏组件时,电池片的排布为,同一电池串中各电池片沿横向排布,且同一电池串中重叠区的连接线的延伸方向为沿纵向延伸。在一个例子中,如图5中上图所示,同一凹槽202沿纵向贯穿胶膜201的宽度范围,该胶膜201可适用于电池串间无间隙版型或者电池串间有间隙版型。在另一例子中,如图5中下图所示,在沿纵向方向上包括多个相互分立的凹槽202,且相邻凹槽202之间的间距与电池串之间的间隙相同,该胶膜201可适用于电池串间有间隙版型。

在沿横向方向上,相邻凹槽201可以等间距排布,或者,相邻凹槽201之间的间距也可以不同。

本发明第三实施例还提供一种胶膜,与前述实施例不同的是,凹槽包括沿横向延伸的凹槽,还包括沿纵向延伸的凹槽。图6为本发明第三实施例提供的胶膜的俯视结构示意图,以下将结合附图对比本实施例提供的胶膜进行说明,与前述实施例相同或者相应的部分,可参考前述实施例的详细描述。

参考图6,胶膜301具有第一面以及第二面,且具有自第一面向第二面延伸的凹槽302,凹槽302包括沿第一面的长边方向延伸的多个凹槽302,还包括沿第一面的短边延伸的多个凹槽302。

凹槽302包括沿横向(即第一面的长边方向)延伸的凹槽302以及沿纵向(即第一面的短边方向)延伸的凹槽302,相应的电池串包括:各电池片沿纵向排布的第一电池串以及各电池片沿横向排布的第二电池。

本实施例提供的胶膜301,可同时与电池片沿横向排布的电池串以及电池片沿纵向排布的电池串构成光伏组件。

本发明第四实施例还提供一种胶膜,第一面包括中心区以及位于中心区外侧的外围区,与前述实施例的主要区别是,凹槽位于外围区,且每一凹槽的位置与至少一个重叠区的位置正对。以下将结合附图对本发明第四实施例提供的胶膜进行详细说明。

图7为本发明第四实施例提供的胶膜的结构示意图,图7中上图为俯视结构示意图,下图为上图中沿aa1方向切割的剖面结构示意图。

参考图7,胶膜401用于封装光伏组件中的电池串,电池串包括多个电池片,且相邻的电池片具有重叠区,胶膜401具有朝向电池串的第一面front以及与第一面相对的第二面back;自第一面向第二面延伸的至少一个凹槽402,每一凹槽402的位置与至少一个重叠区的位置正对。

本发明的发明人研究发现,光伏组件具有中心区以及位于中心区外侧的外围区,且位于外围区的重叠区发生隐裂或者破片的风险较外围区的重叠区更高。

进一步分析发现,导致这一问题的原因包括:光伏组件的制造步骤包括层叠阶段以及层压阶段;在层叠阶段,背板、下胶膜、电池串、上胶膜以及前板依次层叠构成层叠结构;在进行层压阶段过程中,首先会进行抽气处理以抽走层叠结构各层之间的气体,在抽气处理之后进行加压处理;在抽气处理过程中或者抽气处理之后,外围区发生上翘,且在抽气处理过程或者抽气处理之后对层叠结构进行加热处理,该加热处理也会在一定程度上提高外围区的上翘程度。为消除外围区的上翘,在层压阶段,对外围区施加的压力可高于对中心区施加的压力,然而这将导致外围区的重叠区更易发生隐裂或者破片的风险;或者,为消除外围区的上翘,即使在层压阶段对外围区施加的压力与对中心区施加的压力相同,但是在层压阶段该外围区的背板以及前板在压力作用下的变形大于中心区的背板以及前板在压力作用下的变形,这也会导致外围区的重叠区较中心区更易发生隐裂或者破片的风险。

外围区ii可以位于中心区i的相对两侧;或者,外围区ii也可以环绕中心区i。

外围区ii的宽度可以为至少横跨一个电池串的宽度;这样,在构成光伏组件时外围区ii正对有至少一个电池串。或者,外围区ii的宽度也可以为单个电池串的1/n宽度,n大于1;这样,在构成光伏组件时外围区ii正对1/n个电池串。或者,外围区ii的宽度还可以为n个电池串的宽度以及单个电池串的1/n宽度,n为大于或等于1的自然数;这样,在构成光伏组件时外围区ii正对n+1/n个电池串。其中,上述的宽度指的是在垂直于同一电池串中多个电池片排布方向上的宽度。

可以理解的是,外围区ii的宽度与第一面front的尺寸有关,可以根据第一面front的尺寸合理设置外围区ii的宽度。具体地,当第一面front的尺寸越大时,相应会有更大区域的外围区ii易出现上翘问题,相应的外围区ii的宽度越大;当第一面front的尺寸越小时,相应会出现上翘问题的区域面积越小,相应的外围区ii的宽度越大。

还需要说明的是,外围区ii与中心区i之间的位置关系与第一面front的形状有关。举例来说,本实施例中,第一面front的形状为长方形,中心区i以及外围区ii均横跨第一面front的短边且沿第一面front的长边排布,且外围区ii分别位于中心区i的相对两侧。在其他实施例中,第一面的形状为长方形或者圆形,外围区环绕中心区。

本实施例中,在沿第一面front的长边方向上,外围区ii的宽度尺寸为10mm~20mm,例如为12mm、15mm、17mm。

可以理解的是,在其他实施例中,第一面的形状还可以为三角形、梯形、规则多边形或者不规则形状等,可根据第一面的形状合理预期易发生上翘的区域,相应的该易发生上翘的区域为外围区。例如,第一面的形状为三角形,则外围区位于第一面的三个角所在区域,第一面具有一个中心区以及三个外围区。

由于外围区ii具有凹槽402,在利用该胶膜401制作光伏组件的层压过程中,胶膜401与重叠区之间具有间隙,使得与该凹槽402正对的重叠区受到的压力减小或者消除,从而大大的降低了外围区ii的重叠区隐裂或者破片的风险,提高光伏组件的良率;此外,在层压阶段,凹槽402处的胶膜受热熔融填充凹槽402,胶膜的可流动区域增加,从而减小了胶膜施加至重叠区的压力,也在一定程度上可提高光伏组件的良率。

同一凹槽402的延伸方向与同一电池串相邻的电池片在重叠区具有的连接线延伸方向相同;或者说,同一凹槽402的延伸方向与同一电池串中多个电池片排布方向相同。也就是说,凹槽的排布方向与电池串的排布位置有关。本实施例中,同一凹槽402沿横向延伸,不同凹槽402在纵向上间隔排布,横向指第一面长边方向,纵向指第一面短边方向;相应的,构成光伏组件时,电池片在外围区ii上的排布为,同一电池串中的各电池片沿纵向排布,且同一电池串中重叠区的连接线的延伸方向为沿横向延伸。在其他实施例中,同一凹槽也可以沿纵向延伸,不同凹槽在横向上间隔排布;相应的,构成光伏组件时,电池片在外围区上的排布为,同一电池串中各电池片沿横向排布,且同一电池串中重叠区的连接线的延伸方向为沿纵向延伸。在又一实施例中,凹槽包括沿横向延伸的第一凹槽以及沿纵向延伸的第二凹槽,相应的电池串包括:各电池片沿纵向排布的第一电池串以及各电池片沿横向排布的第二电池串。

另外,本实施例中,在沿同一电池串相邻的电池片在重叠区具有的连接线延伸方向上,在垂直于同一电池串中多个电池片排布方向上,同一外围区ii具有一个凹槽402,该凹槽402即可与一个电池串的一个重叠区正对,也可与至少2个电池串的重叠区正对,即,该胶膜401可适用于电池串间无间隙版型或者电池串间有间隙版型。在其他实施例中,在沿同一电池串相邻的电池片在重叠区具有的连接线延伸方向上,同一外围区也可以具有至少2个凹槽,且相邻凹槽之间的间距与相邻电池串之间的间距相同,即该胶膜可适用于电池串间间隙版型。

凹槽402位置与重叠区的位置正对,且相邻凹槽402的间距与电池片尺寸相匹配。具体地,电池片尺寸越大则相邻凹槽402的间距越大;电池片尺寸越小则相邻凹槽402的间距越小。本实施例中,相邻凹槽402为等间距排布。在其他实施例中,相邻凹槽的间距也可以各不相同。

本实施例中,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,凹槽402的剖面形状为圆弧形。在其他实施例中,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,凹槽的剖面形状也可以为倒梯形、方形或者倒三角形。

本实施例中,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,即垂直于连接线的剖面方向上,凹槽402的剖面宽度为5mm~20mm,例如为6mm、10mm、12mm、15mm、18mm。

胶膜401还可以包括:位于凹槽402表面的多个凸起结构(未图示)。该凸起结构的形状可以为三角棱柱状或者半圆状等。这些凸起结构有利于进一步地缓解层压阶段重叠区受到的压力,并且有利于增加胶膜401与盖板之间的接触面积从而增强盖板与胶膜401之间的封装强度。

此外,胶膜401还可以包括:位于第一面的毛刺结构,该毛刺结构的形状可以为三角棱柱状或者半圆状等。毛刺结构的尺寸小于凸起结构的尺寸,该毛刺结构的设置,不仅有利于增加在层叠阶段盖板与胶膜401之间的摩擦力,且还有利于缓解非重叠区在层压时受到的压力,降低非重叠区发生裂片的风险。

本实施例提供的胶膜401的外围区ii设置有凹槽402,且凹槽402的尺寸和数量与设置在外围区ii的电池串的版型、电池片尺寸以及重叠区的尺寸有关,通过调整凹槽402的尺寸和位置,外围区ii可兼容电池串整片版型或者电池串半片版型等。在生产阶段,可通过具有凸出结构的压延辊制作具有凹槽402的胶膜01。

在光伏组件生产过程中,凹槽402与电池串的重叠区相对应;且胶膜401与电池串之间具有间隙,在层压阶段,胶膜401受热融化填充该凹槽402。在层压阶段,胶膜401的凹槽402对应的区域受到的压力经过凹槽402后被消除,因而与该凹槽402对应的重叠区受到的压力减小,从而大大降低了该重叠区隐裂和破片的风险。也就是说,在层压阶段,由于外围区ii的重叠区受到的压力小,使得外围区ii发生重叠区隐裂或者破片的概率大大降低。

因此,采用本实施例提供的胶膜生产光伏组件,在提高光伏组件的组件效率的同时,有利于提高光伏组件的良率。

本发明第五实施例还提供一种胶膜,该胶膜与前一实施例大致相同,主要区别包括第五实施例中凹槽还位于中心区。以下将结合附图对本发明第五实施例提供的胶膜进行详细说明,与前一实施例相同或者相应的部分,可参考前述实施例的说明,以下将不做赘述。图8至图10为本发明第五实施例提供的胶膜的结构示意图。

参考图8,本实施例中,胶膜501用于封装光伏组件中的电池串,该电池串包括多个电池片,且相邻的电池片具有重叠区,胶膜501具有朝向电池串的第一面(未标示)以及与第一面相对的第二面(未标示),第一面包括中心区i以及位于中心区i外侧的外围区ii;胶膜501包括:自第一面向第二面延伸的至少一个凹槽502,凹槽502位于中心区i以及外围区ii,且每一凹槽502的位置与至少一个重叠区的位置正对;其中,与外围区ii的每一重叠区正对的凹槽502的容积为第一容积,与位于中心区i的每一重叠区正对的凹槽502的容积为第二容积,且第一容积大于第二容积。

本实施例中,以第一面为长方形作为示例,外围区ii分别位于中心区i的相对两侧。在其他实施例中,第一面的形状还可以为正方形或者圆形,外围区环绕中心区。有关第一面、中心区以及外围区的详细描述,可参考前述实施例的详细说明。

相邻的电池片在重叠区具有连接线,容积指的是,凹槽502在该连接线的正对长度内的容积。凹槽502的容积越大则在层压阶段流向该凹槽502的胶膜的量越大,且凹槽502消除压力的能力越强,越有利于减小与凹槽502正对的重叠区受到的压力。换句话说,第一容积大于第二容积实际为:在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,即在垂直于该连接线的剖面上,外围区ii的凹槽502的剖面面积大于中心区i的凹槽502的剖面面积。

如前述可知,在层压阶段,外围区ii的重叠区较中心区i的重叠区更易有破裂的风险。本实施例中,外围区ii和中心区i均设置有凹槽502,且外围区ii的凹槽502消除压力的能力较中心区i的凹槽502消除压力的能力更强,在避免外围区ii的重叠区破裂的同时,还能够避免中心区i的重叠区破裂,有利于进一步地提高利用该胶膜501生产的光伏组件的良率。

本实施例中,外围区ii的凹槽502的深度h与中心区i的凹槽502的深度h相同。

图9中点划线以上的图为图8中沿aa1方向以及bb方形切割的一种剖面结构示意图。如图9,在一个例子中,相邻的电池片在重叠区具有连接线,在垂直于连接线的剖面方向上,即在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽502的剖面形状与中心区i的凹槽502的剖面形状可以相同。在垂直于连接线的剖面方向上(即aa1方向),即在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽502的剖面宽度大于中心区i的凹槽502的剖面宽度。

具体地,中心区i的凹槽502的剖面宽度为第一宽度w1,外围区ii的凹槽502的剖面宽度为第二宽度w2,且第二宽度w2与第一宽度w1的差值大于等于2mm且小于等于5mm,例如w2-w1为2.5mm、3mm、4.5mm或者4mm。这样,外围区ii的凹槽502与中心区i的凹槽502的宽度差值适中,可以使外围区ii的凹槽102缓解压力的效果较中心区i的凹槽502缓解压力的效果好;由于w2-w1小于或等于5,该差值的设置能够保证将胶膜501收缩产生的误差考虑进去,即使胶膜501收缩,外围区ii的凹槽502宽度仍然比中心区i的凹槽502宽度小。

具体地,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,第一宽度w1为3mm~15mm,例如为4mm、6mm、10mm、12mm,第二宽度w2为5mm~20mm,例如为6mm、10mm、15mm、18mm。

图9中点划线以下的图为图8中沿aa1方向以及bb1方向切割的另一种剖面结构示意图。如图9,在另一例子中,在垂直于连接线的剖面方向上,即在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽502的剖面形状与中心区i的凹槽502的剖面形状也可以不同,且外围区ii的凹槽502的深度h与中心区i的凹槽502的深度h相同,且在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽502的剖面宽度大于中心区i的凹槽502的剖面宽度。具体地,中心区i的凹槽502的剖面形状可以为倒三角形,外围区ii的凹槽502的剖面形状可以为圆弧形。

在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽502的剖面形状与中心区i的凹槽502的剖面形状可以不同。如此,即使中心区i和外围区ii的凹槽502的剖面宽度和/或深度相同,通过设置中心区i和外围区ii的凹槽502具有不同的形状,也能够保证在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽502的剖面面积大于中心区i的凹槽502的剖面面积。

可以理解的是,无论外围区ii与中心区i的凹槽502的形状、宽度或者深度如何设置,只要保证外围区ii的凹槽502容积大于中心区i的凹槽502容积即可,或者,只要保证在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上外围区ii的凹槽502的剖面面积大于中心区i的凹槽502的剖面面积即可。例如,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽502的剖面宽度与中心区i的凹槽502的剖面宽度相同以及二者深度相同,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽502的剖面形状与中心区i的凹槽502的剖面形状不同。或者,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽502的剖面宽度大于中心区i的凹槽502的剖面宽度,且外围区ii的凹槽502的深度大于中心区i的凹槽502的深度。

在一个例子中,如图8所示,同一凹槽502横跨外围区ii以及中心区i;在另一例子中,如图10所示,位于外围区ii的凹槽502与位于中心区i的凹槽相互分立。

此外,如图8或图10所示,在沿第一面的长边方向上,同一外围区ii的一凹槽502可横跨外围区ii。在其他实施例中,在沿第一面的长边方向上,同一外围区也可以设置有至少2个相互分立的凹槽,中心区设置有多个相互分立的凹槽,且在沿第一面的长边方向上,相邻凹槽的间距与构成光伏组件的电池串间距匹配。

在生产阶段,可通过具有周期性的凸出结构的压延辊制作具有凹槽502的胶膜501。

本实施例提供的胶膜501,凹槽502不仅位于外围区ii还位于中心区i,且外围区ii的凹槽502的容积大于中心区i的凹槽502的容积。如此,在能够减小中心区i以及外围区ii的重叠区受到的压力的同时,还能够保证胶膜501具有良好的封装效果,避免由于胶膜501量过少而出现的封装效果变差的问题,从而进一步地提高光伏组件的良率,且改善光伏组件的使用寿命。

若中心区的凹槽尺寸与外围区的凹槽尺寸相同,则胶膜的凹槽总容积大,使得胶膜厚度不变的情况下胶膜的量过少,当采用该胶膜进行封装时可能会出现封装不良的问题,影响光伏组件的良率和使用寿命。

本发明第六实施例还提供一种胶膜,该胶膜与前述实施例大致相同,区别在于,外围区的凹槽的深度大于中心区的凹槽的深度。以下将结合附图对本实施例提供的胶膜进行详细说明,与前述实施例相同或者相应的部分,可参考前述实施例的详细说明,以下将不做详细赘述。

图11及图12为本发明第六实施例提供的胶膜的结构示意图。

参考图11,图11为俯视结构示意图,胶膜601包括第一面以及第二面,且包括中心区i以及外围区ii;自第一面向第二面延伸的凹槽602,且凹槽602位于中心区i以及外围区ii,且每一凹槽602的位置与至少一个重叠区的位置正对;其中,与外围区ii的每一重叠区正对的凹槽602的容积为第一容积,与位于中心区i的每一重叠区正对的凹槽602的容积为第二容积,且第一容积大于第二容积。

具体地,胶膜用于与电池串构成光伏组件,且电池串中相邻的电池片在重叠区具有连接线,该连接线的延伸方向与aa1方向相垂直。在垂直于该连接线的方向上,即在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽602的剖面面积大于中心区i的凹槽602的剖面面积。

本实施例中,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽602的剖面宽度w与中心区i的凹槽602的剖面宽度w相同。

在一个例子中,如图12所示,图12中点划线以上的图为图11中沿aa1方向以及bb1方向的一种剖面结构示意图,外围区ii的凹槽602的深度大于中心区i的凹槽602的深度。具体地,中心区i的凹槽602的深度为第一深度h1,外围区ii的凹槽602的深度为第二深度h2,且第二深度h2大于第一深度h1。其中,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,中心区i的凹槽602的剖面形状与外围区ii的凹槽602的剖面形状相同。在其他实施例中,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,中心区的凹槽的剖面形状也可以与外围区的凹槽的剖面形状不同。

图12中点划线以下的图为图11中沿aa1方向以及bb1方向切割的又一种剖面结构示意图。如图12所示,在又一例子中,外围区ii的凹槽602的深度h与中心区i的凹槽602的深度h相同,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽602的剖面宽度w也可以等于中心区i的凹槽602的剖面宽度w;在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽602的剖面形状与中心区i的凹槽602的剖面形状可以不同。具体地,中心区i的凹槽602的剖面形状可以为倒三角形,外围区ii的凹槽102的剖面形状可以为圆弧形。

本发明第七实施例还提供一种胶膜,与前述实施例的胶膜大致相同,区别在于凹槽的延伸方向为第一面的短边延伸方向。以下将结合附图对第七实施例提供的胶膜进行详细说明,与前述实施例相同或者相应的部分,可参考前述实施例,以下将不做详细赘述。图13为本发明第七实施例提供的胶膜的结构示意图,包括俯视结构示意图以及沿cc1方向的剖面结构示意图。

参考图13,本实施例中,胶膜701包括自第一面向第二面延伸的凹槽702,且第一面包括中心区i以及外围区ii,且凹槽702位于中心区i以及外围区ii,与位于外围区的每一重叠区正对的凹槽的容积为第一容积,与位于中心区的每一重叠区正对的凹槽的容积为第二容积,且第一容积大于第二容积。

本实施例中,第一面为长方形,且同一凹槽702的延伸方向与第一面的短边的延伸方向相同。

同一电池串的相邻电池片的重叠区域具有连接线,且连接线的延伸方向与cc1方向相垂直,即连接线的延伸方向与第一面的短边延伸方向相同,相邻电池片沿第一面的长边排布。或者说,同一电池串中多个电池片排布方向上与cc1方向平行。

本实施例中,在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽702的剖面面积大于中心区i的凹槽702的剖面面积。

在一个例子中,中心区i的凹槽702的深度与外围区ii的凹槽702深度相同,且在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽702的剖面宽度大于中心区i的凹槽702的剖面宽度。具体地,中心区i的凹槽702具有第一宽度w1,外围区ii的凹槽702具有第二宽度w2,第二宽度w2大于第一宽度w1。其中,中心区i的凹槽702与外围区ii的凹槽702的剖面形状可以相同,如均为方形;中心区i的凹槽702与外围区ii的凹槽702的剖面形状也可以不同。

在另一例子中,中心区i的凹槽702的深度小于外围区ii的凹槽702深度相同,且在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽702的剖面宽度等于中心区i的凹槽702的剖面宽度;或者,中心区i的凹槽702的深度小于外围区ii的凹槽702深度相同,且在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区ii的凹槽702的剖面宽度小于中心区i的凹槽702的剖面宽度。

如图13所示,位于外围区ii的同一凹槽702横跨第一面的短边,位于中心区i的同一凹槽702横跨第一面的短边。在其他实施例中,在沿第一面的短边延伸方向上,设置有多个相互分立的凹槽。可以根据光伏组件的电池串的版型,合理设置在沿第一面的短边方向延伸的凹槽的数量。

本发明第八实施例还提供一种胶膜,与前述实施例不同的是,前述实施例中外围区分别位于中心区的相对两侧,第八实施例中外围区环绕中心区。图14为第八实施例提供的胶膜的俯视结构示意图。

参考图14,胶膜801具有第一面以及第二面,且第一面具有中心区以及环绕中心区的外围区,其中位于虚线框a内的为中心区,位于虚线框a外的为外围区;自第一面向第二面延伸的凹槽802,且凹槽802位于中心区以及外围区;其中,与位于外围区的每一重叠区正对的凹槽的容积为第一容积,与位于中心区的每一重叠区正对的凹槽的容积为第二容积,且第一容积大于第二容积。

有关第一容积、第二容积的详细说明可参考前述实施例的详细描述,在此不再赘述。

本实施例中,电池串的重叠区具有连接线,且在垂直于连接线的剖面方向上,即在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区的凹槽802的剖面宽度大于中心区的凹槽802的剖面宽度。在其他实施例中,外围区的凹槽的剖面宽度也可以等于中心区的凹槽的剖面宽度。

有关外围区以及中心区的凹槽的尺寸关系,可参考前述实施例的说明,只要满足在平行于同一电池串中多个电池片排布方向上,外围区的凹槽的剖面面积大于中心区的剖面面积即可。

在其他实施例中,胶膜具有自第一面向第二面延伸的凹槽,凹槽包括沿第一面的长边方向延伸的多个凹槽,还包括沿第一面的短边延伸的多个凹槽;对于沿同一延伸方向延伸的多个凹槽而言,位于外围区的每一重叠区正对的凹槽的容积为第一容积,与位于中心区的每一重叠区正对的凹槽的容积为第二容积,且第一容积大于第二容积。具体地,对于沿同一延伸方向延伸的多个凹槽而言,电池串的重叠区具有连接线,在垂直于连接线的剖面方向上,外围区的凹槽的剖面面积大于中心区的凹槽的剖面面积。

相应的,本发明实施例还提供一种光伏组件,包括上述任一实施例的胶膜。

图15为本发明一实施例提供的光伏组件的剖面结构示意图。

参考图15,光伏组件包括:依次层叠设置的第一盖板13、第一胶膜15、电池串、第二胶膜14以及第二盖板11,第一胶膜15或者第二胶膜14中的至少一者采用前述任一实施例提供的胶膜,电池串包括多个电池片18,且相邻的电池片18具有重叠区17,且每一凹槽12的位置与至少一个重叠区17的位置正对。

光伏组件可以为单玻光伏组件,也可以为双玻光伏组件。电池串还可以包括:位于重叠区17的焊带,通过焊带实现相邻电池片17之间的电连接。

第一盖板13与第二盖板11中的一者为前板,另一者为背板。本实施例中,第二盖板11为背板,第一盖板13为前板。第一盖板13为玻璃盖板,第二盖板11为玻璃盖板、聚合物盖板或者不锈钢盖板。

本实施例中,第一胶膜15采用上述实施例中的胶膜,即第一胶膜15具有凹槽12;所述第二胶膜14采用前述实施例中的胶膜,第二胶膜14具有凹槽12,且第二胶膜14中的凹槽12与第一胶膜15中的凹槽12正对设置。也就是说,同一重叠区17与2个凹槽12正对。

图15中大箭头示意对光伏组件在层压阶段受到的层压压力。在层压阶段,凹槽12可缓冲重叠区17受到的压力,降低重叠区17受到的压力,从而降低重叠区17的隐裂和破片风险。

此外,本实施例中,第一胶膜15和第二胶膜14具有中心区i和外围区ii,且凹槽12既位于中心区i还位于外围区ii。有关中心区i和外围区ii的凹槽12的详细描述,可参考前述实施例的说明,在此不再赘述。

需要说明的是,在其他实施例中,凹槽也可以仅位于外围区,中心区不设置凹槽。

本发明另一实施例还提供一种光伏组件,与前一实施例不同的是,本实施例中,第二胶膜采用上述的胶膜,第二胶膜具有凹槽。图17为本发明另一实施例提供的光伏组件的剖面结构示意图。

参考图17,光伏组件包括:依次层叠设置的第一盖板23、第一胶膜25、电池串、第二胶膜24以及第二盖板21,第一胶膜或者第二胶膜中的至少一者采用前述任一实施例提供的胶膜,电池串包括多个电池片28,且相邻的电池片28具有重叠区27,且每一凹槽22的位置与至少一个重叠区27的位置正对。

第二胶膜24采用上述的胶膜,第二胶膜24具有凹槽22;在对该光伏组件进行层压处理过程中,向第二盖板21远离第二胶膜24的表面施加压力。该凹槽22可以缓冲施加至重叠区27的压力,从而提高光伏组件的良率。

图17中大箭头示意对光伏组件在层压阶段受到的层压压力。本实施例中,第二胶膜24具有中心区i和外围区ii,且凹槽22既位于中心区i还位于外围区ii。

在其他实施例中,也可以第一胶膜具有凹槽,而第二胶膜不设置凹槽;在层压阶段,重叠区受到压力后,位于重叠区下方的凹槽为重叠区提供释放压力的空间,也能够在一定程度上缓解重叠区27的压力,从而提高光伏组件的良率。

本发明又一实施例还提供一种光伏组件,与前述实施例不同的是,本实施例中,第一胶膜和第二胶膜采用上述的胶膜,且第二胶膜中的凹槽与第一胶膜中的凹槽相互错开设置。图18为本发明又一实施例提供的光伏组件的剖面结构示意图。

参考图18,光伏组件包括:依次层叠设置的第一盖板33、第一胶膜35、电池串、第二胶膜34以及第二盖板31,第一胶膜35以及第二胶膜34均采用前述任一实施例提供的胶膜,胶膜内具有凹槽32,电池串包括多个电池片38,且相邻的电池片38具有重叠区37,且每一凹槽32的位置与至少一个重叠区37的位置正对。

本实施例中,第二胶膜34中的凹槽32与第一胶膜35中的凹槽32相互错开设置。此外,胶膜包括中心区i和外围区ii,且凹槽32位于中心区i以及外围区ii,同一外围区ii可设置有一个凹槽或者多个凹槽,如可以仅在第一胶膜34的外围区ii设置一个凹槽32,或者仅在第二胶膜34的外围区ii设置一个凹槽32。

与前一实施例相比,第一胶膜35以及第二胶膜34的厚度相同的情况下,本实施例中第一胶膜35以及第二胶膜34的材料含量更大。因此,本实施例中,在降低中心区i以及外围区ii的重叠区发生破裂风险的同时,有利于提高第一胶膜35以及第二胶膜34的封装效果。

相应的,本发明实施例还提供一种光伏组件的制造方法。光伏组件的制造方法包括:

参考图15,依次层叠设置第一盖板13、第一胶膜15、电池串、第二胶膜14以及第二盖板11构成层叠结构,第一胶膜15或者第二胶膜14中的至少一者采用前述任一实施例提供的胶膜,电池串包括多个电池片18,且相邻的电池片18具有重叠区17,且每一凹槽12的位置与至少一个重叠区17的位置正对。

本实施例中,第一胶膜15以及第二胶膜14均采用前述的胶膜,且第一胶膜15内的凹槽12与第二胶膜14内的凹槽12正对设置。胶膜包括中心区i以及外围区ii,且凹槽12位于中心区i以及外围区ii。

在层叠阶段,该凹槽12与电池片18重叠区17的位置对应,可起到定位电池串的作用。

可以理解的是,在其他实施例中,如图17所示,第一胶膜或者第二胶膜中的一者采用前述实施例的胶膜;或者,如图18所示,第一胶膜以及第二胶膜中的一者采用前述实施例的胶膜,且第一胶膜内的凹槽与第二胶膜内的凹槽相互错开设置。

此外,还需要说明的是,在其他实施例中,相邻电池片的重叠区具有连接线,且垂直于连接线方向上,中心区的凹槽形状和尺寸还可以与外围区的形状和尺寸相同。

结合参考图15及图16,图16为进行层压处理后的光伏组件的剖面结构示意图,进行层压处理,形成层压后的光伏组件。

具体地,进行抽气处理,去除层叠结构内部的气体;进入层压阶段,且在层压阶段之前,外围区ii的层叠结构相对于中心区i而言发生上翘,向第二盖板11施加压力,且对层叠结构加热处理使第一胶膜15以及第二胶膜14熔融,填充凹槽12,形成胶膜层10;外围区ii的凹槽12可缓冲重叠区受到的来自第二盖板11的压力,减小重叠区受到压力,从而减小重叠区17破裂的风险。同样的,中心区i的重叠区17受到的压力也会减小。

本实施例提供的光伏组件的制造方法,有利于提高制造的光伏组件的良率,改善光伏组件的可靠性。

本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各自更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

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