一种新型叠片组件的制作方法

本发明属于太阳能光伏电池领域，具体涉及一种新型叠片组件。

背景技术：

随着硅材料和电池片成本不断走低，封装材料成本占比上升，组件端提效手段逐渐成为各家研发重点。现在主流组件提效技术多样化，包括双面双玻技术、反光焊带以及反光贴膜技术、低电阻焊带技术、多主栅技术和叠片技术。其中双玻、反光焊带和反光贴膜改善封装材料，提高组件光学增益；低电阻焊带降低互联条电学损耗。以上组件提效技术主要从改善封装材料角度提高组件功率。多主栅和叠片技术则改变传统组件封装模式，通过多主栅焊接和叠片焊接来提高组件效率。

多主栅和叠片两种技术路线均有一定发展历史和发展成果，mbb技术现多家已形成成熟产业链，叠片技术也有多家陆续投入市场。两种技术各有优点和局限性，互不兼容，且各有特点：

（1）多主栅技术通过增加主栅线，降低电池片等效串联电阻，提高电池片光电转化效率，同时主栅线增多降低了每条焊带上电流，大幅降低焊带电阻损耗，提高组件功率，但单纯mbb技术功率提升幅度有限，且封装成本高居不下；

（2）叠片技术采用激光划片技术，将电池片划分为1/5或1/6片，后才用导电胶等导电链接介质，将电池片前后片按照叠瓦方式重叠起来，形成一条无片间距的电池串，通过节约片间距使组件容纳更多电池片，从而提高零组件有效发电面积，提高组件功率，但叠片组件电池片细栅线电阻较高，叠焊设备稳定性和导电材料匹配度仍不成熟。叠片电池片银浆损耗量大，电池片成本较高。

常规组件可兼容半片技术，但不兼容常规叠片技术。每一种组件提效技术前期都存在巨大的设备和研发投入，许多中小型企业面临技术路线二选一的难题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开了一种新型叠片组件，通过激光运用划片技术和超薄焊带，将划片后的小片光伏电池片叠瓦方式排布，并通过超薄焊带链接，降低电池片电流，消除了组件片间距，增加组件有效发电面积，降低叠瓦电池串碎片率，提高叠片组件可靠性，提高组件功率。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新型叠片组件，包括电池组件、超薄焊带、封装胶膜、玻璃、背板，所述电池组件是通过电池串串并联而成，所述电池串是通过划片后的小电池片按照叠瓦方式串联形成，一个电池片分割为1/2-1/10的小电池片，小电池片之间通过超薄焊带连接，单根超薄焊带连接前一小电池片正面和后一小电池片背面，同一小电池片前后不导通，所述电池组件的上下设有封装胶膜，上层封装胶膜的上方设置玻璃，下层封装胶膜的下方设置背板，所述叠片组件外围设有边框，所述叠片组件背面设有接线盒。

本发明采用激光划片手段，将光伏电池片分割为1/2、1/3、1/4、1/5甚至更小的小电池片，通过超薄焊带，将划片后的小电池片按照叠瓦方式串联，形成一条无片间距的叠片电池串，若干电池串通过串并联形成电池组件，最后将电池组件进行封装。

本专利优点是：

1.本专利设计的新型叠片组件结合了超薄焊带技术和叠片技术的优点，采用叠瓦的小电池片排布方案，消除组件片间距，提高组件有效发电面积；本专利引入超薄焊带设计，超薄焊带用于叠片工艺不仅降低叠片组件相邻电池片重叠部分厚度，还可有效分散重叠压力，降低叠片组件碎片率，提高组件可靠性；新型叠片技术可在保持原有组件尺寸不变或小幅增大组件尺寸的条件下，使组件容纳更多电池片，从而提高组件功率，满足高效组件要求，提升组件市场竞争力；本专利叠片组件适用于晶硅电池、薄膜电池、染料敏化电池、钙钛矿等太阳能电池。

2.本专利适用于常规电池片，兼容叠片技术优点，通过消除电池片片间距，提高组件有效发电面基，提高组件功率；通过激光划片技术，将电池片划分为小片，通过降低电池片面积，降低每条焊带上电流大小，从而降低组件电学损耗。本专利打破常规组件和叠片技术不兼容的壁垒，拓展了叠片技术的研发路线，开辟光伏组件技术新研发方向。

3.本专利结合电池片数值模拟、ctm模型计算，可综合优化电池片网版、主栅线数量、划片片数、超薄焊带尺寸、组件电气排布，通过建立模型综合考虑组件封装过程中各方面因素，选取最优设计方案。

附图说明

图1本发明所述的叠片组件示意图。

图2叠片组件电池片重叠部分细节图。

图3叠片组件封装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

本发明在传统光伏组件基础上，引入叠片组件设计理念，通过采用激光划片手段，将光伏电池片分割为1/2、1/3、1/4、1/5甚至更小的小电池片，通过超薄焊带，将划片后的电池片按照叠瓦方式串联，形成一条无片间距的叠片电池串，无片间距的电池串通过串并联形成叠片组件，然后封装成型。

图1为60版型叠片组件排布示意图，12bb电池片通过激光划片设备划为1/4小片，切割后的12bb1/4小电池片（1-1）通过超薄焊带（1-2）连接，单根超薄焊带连接前一小电池片正面和后一小电池片背面，同一小电池片前后不导通，前后小电池片重叠宽度为2-4mm，43片1/4切片12bb小电池片叠焊成一串无片间距的电池串，电池串两端通过汇流条（1-3）连接，组件采用常规整片组件串联排布，汇流条尺寸5x0.25mm。图1实施例组件玻璃采用常规1634x986x3.2mm，容纳整片电池片数量为64.5片。实施例展示了叠片组件的一种组件尺寸和电气排布，图1未显示边框、接线盒和二极管排布。

图2为实施例中两篇相邻叠片电池片细节图，前片电池片（2-1）与后片电池片（2-2）通过超薄焊带（2-3）链接，前后电池片重叠宽度为2mm，mbb叠片电池片主栅线数为12bb，也可优选9bb、14bb、16bb、18bb或20bb，宽度优选0.1-0.7mm，电池片划片尺寸优选1/2-1/10。本发明所述的超薄焊带厚度远小于常规焊带的镀锡焊带，厚度小于0.2mm，优选0.05-0.15mm，宽度根据电池片主栅线宽度决定，超薄焊带宽度比电池片主栅线宽0.1-0.2mm。

图3显示了叠片组件主体部分封装结构截面图，叠片组件主题部分由mbb电池片（3-1），超薄焊带（3-2），封装胶膜（3-3），玻璃（3-4）和背板（3-5）组成。实施例采用单玻组件封装方法，当组件为双玻时，可将背板（3-5）替换为玻璃（3-4）；封装胶膜（3-3）分为上下两层，上层胶膜分别与mbb叠片电池串（3-1和3-2）以及玻璃（3-4）连接，上层胶膜采用高透eva、pvb或者poe胶膜，厚度优选0.4-0.5mm；下层胶膜分别与mbb叠片电池串和背板（3-5）连接，下层胶膜可采用高透或者常规胶膜，也可以选择白色胶膜，下层胶膜厚度优选0.4-0.7mm。

本发明所述的新型叠片组件通过电池片划片和消除片间距方式，降低组件间隙，提高组件有效发电面积，使组件在保持原有尺寸或尺寸仅略微增加的前提下容纳更多电池片。本发明采用激光划片技术可大幅降低每条焊带平摊电流，减少因采用超薄焊带带来的附加电学损耗。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。