一种光伏组件及其制备方法与流程

本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏组件及其至制备方法。

背景技术：

光伏发电作为一种清洁的发电方式，正在得到越来越广泛的应用。如图5所示，现有晶硅光伏组件采用封装胶膜对电池片(组)进行封装，从光伏组件的正面到背面采用“透明平板盖板6+上封装胶膜7+若干电池片3(整个组件所需电池片的数量)+下封装胶膜8+平板背板5”的结构顺序铺设叠层。电池片的正面和背面均被封装胶膜完全覆盖，然后经过层压工序粘结胶膜发生交联反应，使电池片与盖板和背板粘结为整体。工作时，自然光依次透过盖板、封装胶膜再入射到电池片上，位于电池片上方的封装胶膜在光伏组件实际运行过程中受光照影响，会逐渐老化、黄变，降低光透过率从而影响光伏组件输出功率。

此外，在压片过程中，由于作用于盖板上的压力能够经由位于盖板和电池片之间的封装胶膜层传递至电池片上，因此，容易出现电池片在层压过程中碎片的问题，造成光伏组件的制备效率降低，制备成本升高。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种光伏组件及其制备方法，目的在于，解决在层压过程中光伏组件中的电池片碎片的问题。

本发明所采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，提供了一种光伏组件，包括依次层叠的透光层、电池组件和封装层；

所述电池组件包括至少一个电池片，所述电池片铺设于所述透光层和所述封装层之间、并具有朝向所述透光层的一面，所述一面与所述透光层之间具有预设间隔。

优选地，所述透光层的朝向所述电池组件的一侧设置有凸起，所述凸起能够抵接固定于所述封装层上，与所述透光层和所述封装层围成至少一个密封腔室，所述电池片设置于所述密封腔室内。

优选地，所述密封腔室为真空腔室。

优选地，所述凸起为凸条，多个所述凸条平行设置，相邻两个所述凸条与所述透光层和所述封装层围成一个条形密封腔室。

优选地，多个所述凸条等间距地排列设置，形成多个宽度相同且并列设置的所述条形密封腔室。

优选地，在至少一个所述条形密封腔室内，多个所述电池片沿所述条形密封腔室的长度方向、成一列地串联设置，形成电池串。

优选地，所述凸条的凸出高度大于所述电池串的厚度，所述凸出高度与所述厚度的差值为1-3mm；和/或，

相邻两个所述凸条的间距大于所述电池片的宽度，相邻两个所述凸条的间距与所述电池片的宽度的差值为3-4mm；和/或，

当相邻两个所述电池串之间具有一个所述凸条时，所述凸条的宽度小于两个所述电池串之间的间距，所述凸条的宽度与两个所述电池串之间的间距的差值为1-2mm。

优选地，所述凸起与所述透光层固定连接或成一体式设置；所述电池片的背向所述透光层的面固定于所述封装层上。

优选地，所述光伏组件还包括背层，所述背层固定于所述封装层的、背离所述透光层的一侧。

根据本发明的另一方面，提供了一种光伏组件的制备方法，包括以下步骤：

s1在所述背层上依次铺设封装胶膜和电池组件；

s2将透光层盖设于所述电池组件上，使所述透光层与所述电池组件之间具有所述预设间隔；

s3对上述层叠后的组件进行抽真空层压处理，使所述封装胶膜发生交联反应形成封装层，所述封装层将所述背层、所述电池组件和所述透光层连为一体，即得所述光伏组件。

优选地，所述电池组件由电池片焊接形成，包括多个并列设置的电池串；

在步骤s2中，所述透光层上具有凸起的一侧朝向所述电池组件，所述凸起穿过相邻两个电池串之间的间隔抵接于所述封装胶膜上。

优选地，所述封装胶膜的、与所述透光层边缘相对的部位的厚度大于所述封装胶膜中心部位的厚度，以使步骤s3中得到的所述封装层能够密封所述光伏组件的全部边缘。

本发明的有益效果在于：

电池片的朝向透光层的一面与透光层之间具有预设间隔，使电池片的朝向透光层的一面不与透光层直接或间接接触，因此在进行层压加工时，作用于透光层的压力不会被传导至电池片上，从而避免了层压过程中电池片受力出现裂片或碎片的问题。此外，去除所述电池片与所述透光层之间的封装材料，有利于降低生产成本，并避免由于电池片和透光层之间的封装材料变质造成的光伏组件透光率下降、效率降低的问题。所述光伏组件的制备方法简单，制备效率及成品率较高，生产成本较低。

附图说明

图1是本发明所述光伏组件各部分的层叠结构示意图；

图2是本发明所述光伏组件的剖面结构示意图；

图3是本发明所述透光层的仰视图；

图4是本发明所述透光层的剖面结构示意图；

图5是现有晶硅光伏组件各部分的层叠结构示意图；

图中：1、透光层；2、封装层；3、电池片；4、凸起；5、背层；6、透明平板盖板；7、上封装胶膜；8、下封装胶膜。

具体实施方式

为进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图以及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本具体实施方式涉及一种光伏组件，包括依次层叠的透光层1、电池组件和封装层2；所述电池组件包括至少一个电池片3，所述电池片3铺设于所述透光层1和所述封装层2之间、并具有朝向所述透光层1的一面，所述一面与所述透光层1之间具有预设间隔，所述预设间隔使得电池片3的朝向透光层1的一面与透光层1之间无直接接触，也不通过中间物体间接接触，因此，在层压制备光伏组件的过程中，作用于透光层1上的压力不会传导至电池片3上，可以实现防止层压过程中电池片3受压力而碎片的目的。而且，在透光层1与电池片3之间无封装胶层，透光层1由透明材料制成，光伏组件工作时，光照透过透光层1直接照射到电池片3，不再如现有晶硅光伏组件，光线经过上封装胶膜7(见图5)再照射到电池片3，减少封装材料对光的吸收，增加了光伏组件对光的利用率，提高了同等光照条件下光伏组件的输出功率，并可防止出现由于上封装胶层7老化黄变导致透光率下降的问题，有利于减少封装造成的效率损失。另外，去除透光层1与电池片3之间的上封装胶层7，能减少封装胶膜原材料的用量，有利于降低光伏组件生产制备过程中的材料成本。

如图2-4所示，作为一种较佳的实施方式，所述透光层1的朝向所述电池组件的一侧设置有凸起4，所述凸起4能够抵接固定于所述封装层2上，以至少起到间隔以及支撑的作用，即，凸起4使电池片3的朝向透光层1的一面与透光层1间隔设置，避免透光层1接触电池片3的朝向透光层1的一面，以避免层压压力传递至电池片3上压碎电池片3；同时，凸起4能够支撑透光层1，使透光层1不会由于层压处理的压力作用而变形或碎裂。凸起4能够与透光层1和封装层2围成至少一个密封腔室，所述电池片3设置于所述密封腔室内，因此，电池片3能够在与外界隔离的稳定环境中工作，有利于提高光伏组件输出性能的稳定性。优选地，所述密封腔室为真空腔室，在电池片3朝向透光层1的一面与透光层1之间形成无接触的真空层，以进一步隔绝电池片3与外界环境中的水蒸气、氧气等不利因素的接触，有利于防止水蒸气凝结在密封腔室内，减小透光层1的透光率，并减慢电池组件由于电极氧化等原因造成的性能下降，提高电池组件的使用寿命。

作为一种较佳的实施方式，如图3所示，所述凸起4为凸条，多个所述凸条平行设置，因此，每两条相邻的凸条与透光层1之间可以构成沟槽结构，当凸条抵接固定于封装层2上时，沟槽结构与所述封装层2能够围成条形密封腔室。优选地，多个所述凸条等间距地排列设置，形成多个宽度相同且并列设置的所述条形密封腔室。将凸起4设置为凸条形式，且多个所述凸条平行设置，有利于均匀支撑透光层1，当层压处理的压力作用于透光层1上时，透光层1上各处均能够得到有效支撑，防止透光层1发生变形或损坏。所述凸条优选等间距地平行设置，形成多个并列设置、且形状尺寸相同的条形密封腔室，有利于进行批量、标准化安装，并能够提高光伏组件的美观性。

如图1所示，作为一种较佳的实施方式，在至少一个所述条形密封腔室内，多个所述电池片3沿所述条形密封腔室的长度方向、成一列地串联设置，形成电池串。电池串通过多个电池片3串联焊接形成，相邻电池串之间通过汇流条相连接，多个相连的电池串即组成所述电池组件。所述电池组件内的电池片3成阵列形式布置，能够有效提高对光伏组件受光面的利用效率。

优选地，所述凸条的凸出高度大于所述电池串的厚度，所述凸出高度与所述厚度的差值为1-3mm；需要说明的是，所述凸条的凸出高度，指的是，所述凸条由其所在的透光层1的表面向远离该表面的方向突出的高度；所述电池串的厚度是指，在通过焊带焊接多个电池片3成电池串、并连接各电池串后，形成的电池组件中电池串的厚度。凸条的凸出高度与电池串的厚度之差较小，有利于减小所述密封腔室内不必要的容积浪费，并减小光伏组件的总厚度。

还可以设置相邻两个所述凸条的间距大于所述电池片3的宽度，相邻两个所述凸条的间距与所述电池片3的宽度的差值为3-4mm；由该差值可见，相邻两个凸条的间距仅略大于电池片3的宽度，因此，相邻两个凸条可以限制位于二者之间的电池片3的位移，对电池片3起到定位作用，防止在层压制备过程中，电池片由于无法定位而发生移动，造成移位、并片问题。此外，当相邻两个所述电池串之间具有一个所述凸条时，可以将所述凸条的宽度设置为小于两个所述电池串之间的间距，所述凸条的宽度与两个所述电池串之间的间距的差值为1-2mm。两个电池串之间的间距可以为光伏组件内电池串的常规铺设间距，由该差值可见，凸条与电池串中电池片3的边缘间距较小，既能够将各个电池串均匀分隔，又不影响电池串原有的排版布局，且能够对电池串起到更好的定位作用。

作为一种较佳的实施方式，所述凸起4与所述透光层1固定连接或成一体式设置；所述电池片3的背向所述透光层1的面固定于所述封装层2上。优选地，电池片3背向透光层1的面粘结固定于封装层2上。优选地，所述光伏组件还包括背层5，所述背层5固定于所述封装层2的、背离所述透光层1的一侧，进一步优选地，所述背层5与所述封装层2相粘结固定，因此，可形成电池片3与背层5通过封装层2紧固粘结的结构。本段中所说的粘结固定，均可直接通过层压过程中封装胶膜材料发生的交联反应实现。

本发明还涉及一种光伏组件的制备方法，包括以下步骤：

s1在所述背层5上依次铺设封装胶膜和电池组件；

s2将透光层1盖设于所述电池组件上，使所述透光层1与所述电池组件之间具有所述预设间隔；

s3对上述层叠后的组件进行抽真空层压处理，使所述封装胶膜发生交联反应形成封装层2，所述封装层2将所述背板层、所述电池组件和所述透光层1连为一体，且在电池组件朝向透光层1的一面和透光层1之间形成无接触的真空层，即得所述光伏组件。

作为一种较佳的实施方式，所述电池组件由电池片3焊接形成，包括多个并列设置的电池串，每个电池串由多个串联设置的电池片3组成；优选地，在步骤s2中盖设透光层1时，使所述透光层1上具有凸起4的一侧朝向所述电池组件，即，使透光层1上形成有所述沟槽结构的一面朝向电池组件，所述沟槽结构由相邻凸条和透光层1围成。所述凸起4穿过相邻两个电池串之间的间隔抵接于所述封装胶膜上，当进行步骤s3中的抽真空层压处理时，所述凸起4即可与形成的封装层2粘结固定，从而固定透光层1，与此同时，所述电池片3的背向所述透光层1的面能够粘结固定于所述封装层2上，所述背层5能够粘结固定于所述封装层2的、背离所述透光层1的一侧。在步骤s2中，凸起4设置于电池串之间，不影响各电池串原有的排布方式，并能够定位电池串，使其在步骤s3的层压操作中，不会产生电池片3移位或并片问题。

作为一种较佳的实施方式，所述封装胶膜的、与所述透光层1边缘相对的部位的厚度大于所述封装胶膜中心部位的厚度，即，封装胶膜四周厚度适量增加，以使步骤s3中进行层压处理后，得到的所述封装层2能够紧密粘结透光层1和背层5的四周边缘，从而密封所述光伏组件的全部边缘，形成封装良好的光伏组件。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由组合、叠加。

以上所述，仅为本发明的较佳实施方式，并非对本发明做任何形式上的限制。任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。