一种太阳能电池片连接方法与流程

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池片连接方法。

背景技术：

太阳能电池片是一种利用太阳光直接发电的光电半导体片。铜铟镓硒(cigs)电池片是一种高转化率的太阳能电池片。目前，出厂的标准化cigs电池片一般为统一尺寸，为满足不同的应用需求，需要先将统一尺寸的cigs电池片切割成若干不同尺寸的非标准化电池片，然后对非标准化电池片进行拼接处理，以制作出不同尺寸与规格的太阳能电池。

如图1、2所示，现有的标准化cigs电池片的电连接方式是，将节数相同且输出电压级别相同的电池片并联，各并联支路上的电池片节数均为n；将电池片宽度l相同且输出电流级别相同的电池片串联。其中，电池片的节数即电池片所包含子电池的数量，电池片的宽度即子电池的宽度。从工厂出厂的单个子电池的电参数一般为标准值，因此，根据电池片中包含的子电池的数量即可计算得到该电池片的电参数，即为该电池片的额定电参数。现有的标准化电池片的电连接方式是将额定电参数级别相同的电池片进行电连接。

而对于经切割、清边处理的非标准化电池片，由于在电池片的切割过程中，有可能改变电池(尤其是边缘位置的子电池)的原始结构，造成切割后电池片的空载电压或短路电流相对切割前电池的空载电压或短路电流有所改变。若简单的按照标准化电池片的额定电参数标准进行连接，即将节数相同的电池片并联，则由于同一并联支路上的电池片之间存在电压差异，会造成电池片之间充放电自耗现象，而将子电池宽度相同的电池片串联，会因串联支路上的短路电流差异造成输出功率的显著降低，使得几个电池片拼接后形成的电池的功率远小于几个电池片的功率之和。

另外，对于切割、清边处理后得到的非标准化电池片，若电池片中出现细微损坏的个别子电池，由于个别子电池的细微损坏导致整个电池片无法再与同级别的电池片一起使用，电池片需要切割成更小的电池片再使用或报废，降低了电池片的利用率，提高了生产成本。

技术实现要素：

鉴于此，本发明的目的在于提供一种太阳能电池片连接方法，该太阳能电池片连接方法能够提高电池片的利用率，满足多样性应用需求，使用该连接方法可以降低太阳能电池片的生产成本。

为了达成上述目的，本发明提供的太阳能电池片连接方法，包括以下步骤：对标准化电池片进行切割，得到至少两个电池片；对所述至少两个电池片的电参数进行测试，得到第一电池片和第二电池片，所述第一电池片的额定电参数与测试电参数不同，所述第二电池片的测试电参数与所述第一电池片的测试电参数的差值不大于分级阈值，所述分级阈值为所述第一电池片的测试电参数与所述第二电池片的测试电参数中较小的一个值的2％；将所述第一电池片与所述第二电池片电连接。

可选地，所述测试电参数是空载电压，所述电连接是并联。

可选地，所述测试电参数是短路电流，所述电连接是串联。

可选地，所述测试电参数是空载电压，所述分级阈值为所述第一电池片的测试空载电压与第二电池片的测试空载电压中较小的一个值的2％。

可选地，所述测试电参数是短路电流，所述分级阈值为所述第一电池片的测试短路电流与第二电池片的测试短路电流中较小的一个值的2％。

可选地，标准化电池片为玻璃基cigs电池片，对所述标准化电池片进行切割，得到所述第一电池片和所述第二电池片的步骤包括：

清除所述标准化电池片的发电层；

清除所述标准化电池片的钼层；

将所述标准化电池片切割。

可选地，清除钼层的宽度小于清除发电层的宽度。

可选地，清除发电层的宽度小于22mm。

基于上述说明，本发明提供的太阳能电池片连接方法，包括对标准化电池片进行切割，得到至少两个电池片；对所述至少两个电池片的电参数进行测试，得到第一电池片和第二电池片，第一电池片的额定电参数与测试电参数不同，第二电池片的测试电参数与第一电池片的测试电参数的差值不大于分级阈值，分级阈值为第一电池片的测试电参数与第二电池片的测试电参数中较小的一个值的2％，将第一电池片与第二电池片电连接。根据本发明的太阳能电池片连接方法，能够避免同一并联支路上因电参数不同而造成的电池片之间的充放电自耗现象；且能够保证串联支路上电池片单元的输出功率，满足各种电压需求。因此，该太阳能电池片连接方法可以提高电池片的利用率，满足多样性应用需求，采用本发明提供的太阳能电池片的连接方法可以降低太阳能电池片的生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例的太阳能电池片的并联方式示意图；

图2为本发明实施例的太阳能电池片的串联方式示意图；

图3为本发明实施例的太阳能电池片连接方法的步骤示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本发明实施例提供的太阳能电池片连接方法，包括步骤s100～步骤s300。

步骤s100、对标准化电池片进行切割，得到至少两个电池片。

在一个实施方式中，标准化电池片为铜铟镓硒(cigs)电池片，步骤s100可以包括以下步骤：

步骤s110、清除标准化电池片的发电层。

清除发电层的宽度小于22mm。对标准化电池片清除、切割后还需要进行拼接，两块电池片之间进行拼接时，会产生一个2mm-3mm的拼接缝隙。所以只要切割的边不在拼接后的外边缘，清除发电层的宽度小于22mm也能保证拼接后的发电层之间的距离大于11mm。因此，可以减少标准化电池片在切割过程中损失的功率。

步骤s120、清除标准化电池片的钼层。

清除钼层的宽度小于清除发电层的宽度，这样两边可以保留一定宽度的钼层，便于安装汇流条。

步骤s130、对标准化电池片按照额定电参数的需求进行切割得到至少两个电池片。

标准化电池片是指出厂时具有固定的尺寸和额定电参数的电池片，其具有的子电池数目也是固定的。出厂的单个子电池的电参数一般为标准值，因此，根据额定电参数的需求，选择相应的子电池数，对标准化电池片进行切割，以得到至少两个电池片。

步骤s200、对至少两个电池片进行电参数进行测试，得到第一电池片和第二电池片。在一个实施方式中，步骤s200具体为：对至少两个电池片进行测试得到测试电参数，将额定电参数与测试电参数不同的电池片作为第一电池片，将测试电参数与第一电池片的测试电参数的差值不大于分级阈值的电池片作为第二电池片，分级阈值的大小为第一电池片的测试电参数与第二电池片的测试电参数中较小的一个值的2％。

在一个实施方式中，步骤s200具体为：将电池片中未损坏的子电池的额定电参数进行叠加作为电池片的测试电参数，将额定电参数与测试电参数不同的电池片作为第一电池片，将测试电参数与第一电池片的测试电参数的差值不大于分级阈值的电池片作为第二电池片。

在一个实施方式中，第二电池片的额定电参数和测试电参数相同，但是，在其他的实施方式中，第二电池片的额定电参数也可以和测试电参数不相同，只要第二电池片的测试电参数与第一电池片的测试电参数的差值不大于分级阈值即可。将额定电参数与测试电参数不同的电池片选为第一电池片，将测试电参数与第一电池片的测试电参数的差值不大于分级阈值的电池片选为第二电池片。其中，第一电池片可以是标准化电池片或由标准化电池片经切割、清边处理后得到的非标准化电池片；第二电池片也可以是标准化电池片或由标准化电池片经切割、清边处理后得到的非标准化电池片，根据实际的使用需求，选择相应的电池片。

可以理解，测试点参数不限于采用测试的方式得到，由于电池片包括多个相互独立的子电池，切割时损坏的电池片会造成额定电参数和测试电参数的不同，因此，在其他的实施方式中，可以将电池片中未损坏的子电池的额定电参数进行叠加作为该电池片的测试电参数。

步骤s300、将第一电池片与第二电池片电连接。第一电池片与第二电池片的电连接包括并联、串联和串并联，下面分别进行说明。

在一个实施方式中，第一电池片的测试空载电压与第二电池片的测试空载电压的差值不大于分级阈值，将所述第一电池片与第二电池片电连接的步骤具体为：将第一电池片与第二电池片并联。在本实施例中，第一电池片的测试空载电压与第二电池片的测试空载电压之间的差值的绝对值不大于分级阈值，分级阈值的大小为第一电池片的测试空载电压与第二电池片的测试空载电压中较小的一个值的2％。将测试空载电压处于同一级别的第一电池片和第二电池片进行并联，形成太阳能电池片。这样能够避免同一并联支路上因电参数不同而造成的电池片之间的充放电现象，减少了太阳能电池片的内部损耗。在太阳能电池片相同转化效率下，采用测试空载电压作为分级，可以降低电池片在并联拼接时的功率损耗。

如图1所示，太阳能电池片是由测试空载电压处于相同级别的多个电池片并联而成，各并联支路上的电池片的测试空载电压voc1、voc2、vocn处于相同级别，即各并联支路上的电池片的测试空载电压之间的差值的绝对值不大于分级阈值，分级阈值的大小为测试空载电压值最小的电池片的测试空载电压的2％。这样能够避免同一并联支路上，因电压差异造成的电池片之间相互充放电的自耗现象；另外，测试空载电压处于相同级别的电池片尺寸有可能存在微小差异，各电池片的尺寸差异不超过要求范围即可。

在一个实施方式中，第一电池片的短路电流与第二电池片的短路电流的差值不大于分级阈值，将第一电池片与第二电池片电连接的步骤具体为：将第一电池片与第二电池片串联。在本实施例中，第一电池片的测试短路电流与第二电池片的测试短路电流之间的差值的绝对值不大于分级阈值，分级阈值的大小为第一电池片的测试短路电流与第二电池片的测试短路电流中较小的一个值的2％。在太阳能电池片相同转化效率下，采用测试短路电流作为分级，可以降低电池片在串联拼接时的功率损耗。

如图2所示，太阳能电池片是由测试短路电流处于相同级别的多个电池片串联而成，各串联支路上的电池片的测试短路电流isc1、isc2、iscn处于相同级别，即各串联支路上的电池片的测试短路电流之间的差值的绝对值不大于分级阈值，分级阈值的大小为测试短路电流值最小的电池片的测试短路电流的2％。这样能够保证太阳能电池片的输出功率，且能够根据不同的电压需求，调整电池片串联的数量；另外，测试短路电流处于相同级别的电池片尺寸有可能存在微小差异，各电池片的尺寸差异不超过要求范围即可。

在一个实施方式中，将第一电池片与第二电池片的电连接的步骤可以是将多个测试电参数的差值不大于分级阈值的电池片先并联再串联，或者将多个测试电参数的差值不大于分级阈值的电池片先串联再并联。其中，额定电参数与测试电参数不同的电池片选为第一电池片，测试电参数与第一电池片的测试电参数的差值不大于分级阈值的电池片选为第二电池片。第一电池片和第二电池片的数量以及它们之间的串并联连接方式，是根据太阳能电池片的输出电参数的需求选取。根据不同情形下，太阳能电池片的应用需求，选择相应数量的第一电池片和第二电池片进行串并联，从而输出相应的电参数，因此可以满足太阳能电池片的多样性应用需求。

在一个实施方式中，太阳能电池片为玻璃基太阳能电池片。本实施方式中，第一电池片和第二电池片均为玻璃基铜铟镓硒(cigs)电池片。玻璃基铜铟镓硒(cigs)电池片具有光吸收能力强，发电稳定性好、转化效率高的优点。当然，在其他实施方式中，发电层材料可以选择铜铟硒、铜铟镓硒硫、铜锌锡硫和碲化镉中的一种。其中，第一电池片与第二电池片电连接包括并联和串联，对于第一电池片和第二电池片并联的方式，能够避免同一并联支路上因电参数不同而造成的第一电池片与第二电池片之间的充放电自耗现象；对于第一电池片与第二电池片串联的方式，能够保证太阳能电池片的输出功率，且能够满足各种电压需求。在一个实施例中，额定电参数与测试电参数不同的电池片选为第一电池片，测试电参数与第一电池片的测试电参数的差值不大于分级阈值的电池片选为第二电池片。其中，第一电池片可以是标准化电池片或由标准化电池片经切割、清边处理后得到的非标准化电池片；第二电池片也可以是标准化电池片或由标准化电池片经切割、清边处理后得到的非标准化电池片，根据实际的使用需求，选择相应的电池片。可以理解的是，标准化电池片是指出厂时具有固定的尺寸和额定电参数的电池片，其具有的子电池数目也是固定的。出厂的单个子电池的电参数一般为标准值，因此，根据标准化电池片中包含的子电池的数量即可计算得到该标准化电池片的电参数，即为该标准化电池片的额定电参数。

标准化电池片经切割、清边处理后得到非标准化电池片时，根据非标准化电池片需要的额定电参数确定需要的子电池的数量，但是由于切割清边工艺的精度的限制，会导致电池片有损伤，如果子电池损坏，则子电池的功率根据损坏程度会打折或者完全失效，导致非标准电池片实际的电参数也就是测试电参数和额定电参数不同。

在一个实施方式中，第二电池片的额定电参数和测试电参数相同，但是，在其他的实施方式中，第二电池片的额定电参数也可以和测试电参数不相同，只要第二电池片的测试电参数与第一电池片的测试电参数的差值不大于分级阈值即可。

根据第一电池片与第二电池片的电连接的方式的不同，电参数分为空载电压和短路电流两种。当第一电池片与第二电池片并联时，测试电参数和额定电参数指的是测试空载电压和额定空载电压。当第一电池片与第二电池片串联时，测试电参数和额定电参数指的是测试短路电流和额定短路电流。

可以理解，步骤s100可以省略。步骤s100省略时无需对标准化电池片进行切割以得到至少两个电池片。此时，电池片可以是直接外购的标准标准化电池片或外购的切割后的非标准化电池片。直接对电池片进行电参数测试，将额定电参数与测试电参数的差值不大于分级阈值的电池片选为第一电池片，将测试电参数与第一电池片的测试电参数的差值不大于分级阈值的电池片选为第二电池片。

根据本发明实施例提供的太阳能电池片连接方法，通过将额定电参数与测试电参数不同的第一电池片，和测试电参数与第一电池片的测试电参数的差值不大于分级阈值的第二电池片电连接，形成的太阳能电池片可以提高电池片的利用率，满足多样性应用需求，该连接方法可以降低太阳能电池片的生产成本。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。

本发明的实施例旨在涵盖落入发明内容中记载的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。