一种抗热斑柔性晶硅组件的制作方法

本实用新型涉及光伏领域，特别是一种抗热斑柔性晶硅组件。

背景技术：

常规晶硅组件一般都是玻璃-电池片-玻璃的三明治夹心平板结构，由于晶硅电池片和玻璃都是刚性的，在需要曲面应用的场合很难应用，同时曲面组件因为不同位置受力大小不一，层压起来也十分困难；另外由于曲面由于倾角的原因，导致组串电流大小不均，从而组件的利用率大大低于常规晶硅组件。同时，为避免组件在使用中因为在受到树荫、落叶、鸟粪等遮挡时，发生“热斑效应”组件局部过热导致组件封装材料失效、封装玻璃由于热量不均发生自爆等严重后果，常规晶硅组件通常在组件接线盒内并联二极管，让电流从与被遮挡的组串并联的二极管旁路导通来防止热斑效应。由于这种防热斑方式仅对整块组件有效，当组件局部被遮挡时，会导致整个系统的有效输出功率明显下跌；而且组件长时间局部发热工作，将给系统安全带来风险。

目前，有采用“布基封装”一次成型或“预制单元+布基封装”二次成型的方式，来制作柔性晶硅组件；但这些方法由于布基材料本身的耐候性和布基材料与有机材料之间的结合力等因素，导致布基材料与预制单元之间容易受到湿气侵蚀、布基材料易受水汽、紫外线作用老化，使得布基材料脱层失效，严重影响组件寿命和外观，且二次成型方式由于结构复杂，封装工序繁杂，都影响组件生产效率和良率。另一方面，传统的柔性晶硅组件常应用于平整或者弯曲程度较小的场景，难以应用于表面情况复杂或者弯曲程度较大的场景，其应用场景较为局限。故亟待提出一种新的柔性晶硅组件，用于解决上述现有技术中存在的一系列的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种抗热斑柔性晶硅组件，用于解决现有技术中柔性晶硅组件发生“热斑效应”时存在安全隐患的问题，以及传统布基封装所制备的柔性晶硅组件应用场景局限且易老化的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种抗热斑柔性晶硅组件包括透明有机盖板、组串单元层、有机背板和柔性封装材料，且组串单元层通过柔性封装材料固定于透明有机盖板和有机背板之间；组串单元层包括复数个相互并联的电池组串，相邻电池组串之间预留有间隙并由柔性封装材料填充。

其中，组串单元层还包括汇流条和引流条，且复数个电池组串通过汇流条并联，汇流条通过引流条与外部电路电连接。

其中，电池组串包括晶硅电池片、焊带、二极管和半刚性衬底；复数个晶硅电池片由焊带串联后通过柔性封装材料固定于半刚性衬底上，且每个晶硅电池片均与一个二极管通过焊带并联。

其中，半刚性衬底为长条状的半刚性材料，且在垂直于半刚性衬底的方向上，电池组串的投影形貌与半刚性衬底的投影形貌相同。

其中，电池组串的短边两端分别为正极和负极，且复数个电池组串沿长边方向平行排布并通过汇流条并联。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型提供一种抗热斑柔性晶硅组件，通过各组串单元之间并联且每个晶硅电池片均与一个二极管并联的方式，有效降低了通过每个晶硅电池片的电流，进而降低了发生热斑效应时的发热量；通过在各组串单元之间预留间隙并填充柔性封装材料，使整个组件能在以组串单元为轴的方向上进行弯曲变化，拓展应用场景且不易老化。

附图说明

图1是本实用新型中抗热斑柔性晶硅组件一实施方式的俯视结构示意图；

图2是本实用新型中抗热斑柔性晶硅组件一实施方式的分离结构示意图；

图3是图1中沿a-a方向的组串单元层剖面示意图；

图4是图1中沿b-b方向的热压前的组串单元层剖面示意图；

图5是图1中沿b-b方向的热压后的组串单元层剖面示意图；

图6是本实用新型中抗热斑柔性晶硅组件一实施方式的弯曲示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，图1是本实用新型中抗热斑柔性晶硅组件一实施方式的俯视结构示意图，图2是本实用新型中抗热斑柔性晶硅组件一实施方式的分离结构示意图，其中，1为透明有机盖板，2为组串单元层，21为电池组串，22为汇流条，23为引流条，3为有机背板，4为柔性封装材料。本实用新型中抗热斑柔性晶硅组件包括透明有机盖板1，组串单元层2，有机背板3和柔性封装材料4，且组串单元层2通过柔性封装材料4固定于透明有机盖板1和有机背板3之间；组串单元层包括复数个电池组串21、汇流条22和引流条23，相邻电池组串21之间预留有间隙并由柔性封装材料4填充，复数个电池组串21通过汇流条22并联，汇流条22通过引流条23与外部电路电连接。

具体地，对本实施方式中电池组串21的结构进行显示阐述，请参阅图3，图3是图1中沿a-a方向的组串单元层剖面示意图，其中，211为晶硅电池片，212为焊带，213为二极管，214为半刚性衬底。本实施方式中电池组串21包括晶硅电池片211、焊带212、二极管213和半刚性衬底214；复数个晶硅电池片211由焊带213串联后通过柔性封装材料4固定于半刚性衬底214上，且每个晶硅电池片211均与一个二极管213通过焊带212并联，其目的在于，将每个晶硅电池片211均并联一个二极管213后降低了通过每个电池的电流，从而降低了发生热斑效应时的发热量。本实施方式中，上述半刚性衬底214为长条状的半刚性材料，且在垂直于半刚性衬底214的方向上，电池组串的投影形貌与半刚性衬底的投影形貌相同，即组串单元21中的所有组成部分均是在半刚性衬底214的投影形貌范围内；上述电池组串21也为长条状，电池组串21的短边两端分别为正极和负极，复数个电池组串21沿长边方向平行排布并通过汇流条并联，且相邻电池组串21之间预留有间隙；汇流条22设置于晶硅电池片211的表面并与晶硅电池片211电连接，用于将复数个电池组串21的正极和负极依次连接起来，汇流条22的具体设置方式可根据实际情况进行设计，在此不作限定。

而上述相邻电池组串21之间预留有间隙并由柔性封装材料4填充，这一填充过程是通过热压来实现的，请参阅图4和图5，图4是图1中沿b-b方向的热压前的组串单元层剖面示意图，图5是图1中沿b-b方向的热压后的组串单元层剖面示意图。具体地，在未经热压前，组串单元层2通过柔性封装材料4固定于透明有机盖板1和有机背板3之间，但组串单元层2中相邻的各个电池组串21仍有间隙存在；而在经热压处理后，组串单元层2两侧的柔性封装材料4因受热流动性增强，逐渐渗入相邻电池组串21之间的间隙直至该间隙完全被柔性封装材料4所填充，即完成上述填充过程。由于相邻电池组串21之间的间隙填充有柔性封装材料4，才使得本实施方式中抗热斑柔性晶硅组件能够弯曲变化，极大拓展了应用场景，且相比于传统布基封装方式来说拓展了应用场景且不易老化；如图6所示，由于本实施方式中电池组串21为长条状，则抗热斑柔性晶硅组件能以任一长条状的电池组串21为轴进行弯曲变化，在其他实施方式中可以根据实际情况对电池组串的形貌进行调整，以满足抗热斑柔性晶硅组件进行其他方式的形变，在此不做一一列举。

本实施方式中，抗热斑柔性晶硅组件各个组成部分的材料选择包括：透明有机面板1可以是透明聚甲基丙烯酸甲酯面板、透明聚对苯二甲酸乙二醇酯面板或类似透明有机材料复合构成；半刚性衬底214可以是酚醛树脂、环氧树脂、玻璃纤维/环氧树脂、聚酰亚胺等半刚性材料；柔性封装材料4可以是聚烯烃弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛或有机硅胶；晶硅电池片211可以是单晶硅电池片、多晶硅电池片或两者的切割片；二极管优选按扣式二极管。在其他实施方式中，也可以根据实际情况选择具有相似功能的材料，在此不作限定。

区别于现有技术的情况，本实用新型提供一种抗热斑柔性晶硅组件，通过各组串单元之间并联且每个晶硅电池片均与一个二极管并联的方式，有效降低了通过每个晶硅电池片的电流，进而降低了发生热斑效应时的发热量；通过在各组串单元之间预留间隙并填充柔性封装材料，使整个组件能在以组串单元为轴的方向上进行弯曲变化，拓展应用场景且不易老化。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。