电池串和具有其的光伏组件的制作方法

1.本实用新型涉及光伏制造技术领域，尤其是涉及一种电池串和具有其的光伏组件。


背景技术：

2.相关技术中，在日益严重的能源危机与环境污染背景下，光伏发电作为绿色环保可再生能源越发受到各国政府的青睐。其中，光伏组件是光伏发电系统的核心部分。在光伏组件的生产过程中，通常需要对电池片进行分选，从而导致光伏组件的生产效率较低。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池串，所述电池串可以省去电池片的分选工序，提高光伏组件的生产效率。
4.本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述电池串的光伏组件。
5.根据本实用新型第一方面实施例的电池串，包括：至少一个电池单元，所述电池单元包括第一电池片、第二电池片和至少一个中间电池片，沿串延伸方向、所述中间电池片位于所述第一电池片和所述第二电池片之间，所述第一电池片和所述第二电池片均为倒角片，所述中间电池片为非倒角片。
6.根据本实用新型实施例的电池串，通过设置包括第一电池片、第二电池片和至少一个中间电池片的电池单元，并使中间电池片位于第一电池片和第二电池片之间，且第一电池片和第二电池片均为倒角片、中间电池片为非倒角片，在光伏组件的生产过程中可以省去电池片的分选工序，从而可以有效提高光伏组件的生产效率。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述第一电池片、所述第二电池片和所述中间电池片分别为完整电池片经切割后的一部分。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述第一电池片和所述第二电池片为完整电池片经切割后的边缘片，所述中间电池片为完整电池片经切割后的中间片。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述电池片为完整电池片的n1分之一，所述完整电池片的四个角处均具有倒角，其中，所述n1满足：n1≥3。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述第一电池片、所述第二电池片和所述中间电池片为完整电池片沿平行于副栅线的方向切割而成。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述电池单元的所述第一电池片、所述第二电池片和所述至少一个所述中间电池片的面积之和与完整电池片的面积相等。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述第一电池片、所述第二电池片和所述中间电池片的面积均相等。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述电池单元为多个，所有所述电池单元的电池片的面积均相等。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述第一电池片的具有倒角的侧边位于所述第一电池片的远离所述中间电池片的一侧，所述第二电池片的具有倒角的侧边位于所述第二电池片的远离所述中间电池片的一侧。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述第一电池片和所述第二电池片的具有倒角的侧边均位于所述电池串的在所述串延伸方向上的同一端。
16.根据本实用新型的一些实施例，每个所述电池串的相邻两个所述电池片的彼此邻近的两个侧边之间的距离为d，其中，所述d满足：-1mm≤d≤2.5mm。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述电池串的电池片的数量为n2，其中，所述n2满足：9≤n2≤15。
18.根据本实用新型的一些实施例，所述电池片的长度为l，其中，所述l满足：182mm ≤l≤235mm。
19.根据本实用新型第二方面实施例的光伏组件，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的电池串。
20.根据本实用新型的一些实施例，所述光伏组件包括：多个电池串组，多个所述电池串组沿串延伸方向排布且并联连接，每个所述电池串组包括串联连接且沿与所述串延伸方向垂直的串排布方向排布的多个所述电池串。
21.根据本实用新型的一些实施例，每个所述电池串组的所述电池串的数量为n3，其中，所述n3满足：4≤n3≤6。
22.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
23.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是根据本实用新型实施例的电池串的结构示意图；
25.图2是根据本实用新型另一个实施例的电池串的结构示意图；
26.图3是根据本实用新型实施例的电池单元的结构示意图；
27.图4是根据本实用新型另一个实施例的电池单元的结构示意图；
28.图5是根据本实用新型实施例的完整电池片的结构示意图；
29.图6是沿图5中虚线切割完整电池片后的电池片的结构示意图；
30.图7是根据本实用新型另一个实施例的完整电池片的切割示意图；
31.图8是根据本实用新型实施例的光伏组件的结构示意图；
32.图9是根据本实用新型另一个实施例的光伏组件的结构示意图；
33.图10是图9中圈示的a部的放大图。
34.附图标记：
35.100：电池串；
36.1：电池单元；11：第一电池片；
37.12：第二电池片；13：中间电池片；
38.2：完整电池片；21：副栅线；
39.3：互连结构件；
40.200：光伏组件；201：电池串组；
41.202：中心汇流条；2021：边缘汇流段；
42.2022：中部汇流段；203：纵向汇流条。
具体实施方式
43.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
44.下面参考图1-图10描述根据本实用新型第一方面实施例的电池串100。电池串100 可以应用于光伏组件200。在本技术下面的描述中，以电池串100应用于光伏组件200 为例进行说明。
45.如图1-图4所示，根据本实用新型第一方面实施例的电池串100，包括至少一个电池单元1。电池单元1包括第一电池片11、第二电池片12和至少一个中间电池片13，沿串延伸方向、中间电池片13位于第一电池片11和第二电池片12之间。这里，需要说明的是，“串延伸方向”可以理解为电池串100的延伸方向(例如，图1-图4中的上下方向)。
46.第一电池片11和第二电池片12均为倒角片，中间电池片13为非倒角片。例如，当电池单元1的中间电池片13为多个时，第一电池片11和第二电池片12之间的多个中间电池片13可以均为非倒角片；或者，多个中间电池片13中的其中一部分为倒角片，多个中间电池片13中的另一部分为非倒角片。其中，上述“倒角片”可以理解为具有倒角的电池片；“非倒角片”可以理解为不具有倒角的电池片，此时电池片的四个角可以均为直角。
47.由此，由于硅片经过切割后边缘表面可能会有棱角、毛刺、崩边甚至会产生裂缝或其它缺陷，边缘表面相对比较粗糙，通过使第一电池片11和第二电池片12为倒角片，第一电池片11和第二电池片12可以具有至少一个倒角，可以提高第一电池片11和第二电池片12边缘表面的机械强度，且倒角的设置可以避免第一电池片11和第二电池片 12的对应角处产生应力集中，降低第一电池片11和第二电池片12的裂片风险。通过使中间电池片13为非倒角片，中间电池片13的四个角处可以无需倒角，一方面，可以有效提高中间电池片13的生产效率；另一方面，相同尺寸(例如长度和宽度相同)的非倒角片的面积更大，从而可以增大中间电池片13的受光面积，使中间电池片13可以通过光生伏特效应产生较大的电流，且相同面积的非倒角片的尺寸(例如长度和宽度)可以相对较小，从而可以减小中间电池片13的占用空间，使电池串100可以容纳较多数量的电池片，进而可以提高光伏组件200的输出功率。
48.另外，电池单元1可以同时包括倒角片和非倒角片，在制作电池串100时可以无需对倒角片和非倒角片进行分选，从而可以有效简化光伏组件200的加工工序，提高光伏组件200的生产效率，且由于电池单元1的非倒角片位于相邻两个倒角片之间，电池单元1的多个电池片的排布可以更加整齐规律，从而可以有效提升整个电池串100的外形美观性。
49.根据本实用新型实施例的电池串100，通过设置包括第一电池片11、第二电池片12 和至少一个中间电池片13的电池单元1，并使中间电池片13位于第一电池片11和第二电池片12之间，且第一电池片11和第二电池片12均为倒角片、中间电池片13为非倒角片，在光伏组件200的生产过程中可以省去电池片的分选工序，从而可以有效提高光伏组件200的生产效率。
50.在本实用新型的一些实施例中，参照图5-图7，第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13分别为完整电池片2经切割后的一部分。例如，在图5-图7的示例中，完整电池片2大致呈正方形，切割时，可以采用激光划片的方式实现第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13的加工。切割后，每个电池片(即第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13)的宽度方向为上述串延伸方向。由此，通过使第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13为完整电池片2的一部分，可以减小光伏组件200的内部损耗，从而可以提高光伏组件200的输出功率，有助于降低单瓦成本。
51.当然，第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13中的至少一个也可以为完整电池片2，本实用新型对此不作限定。
52.在本实用新型的进一步实施例中，第一电池片11和第二电池片12为完整电池片2 经切割后的边缘片，中间电池片13为完整电池片2经切割后的中间片。其中，上述“边缘片”可以理解为完整电池片2切割后位于两端的电池片；上述“中间片”可以理解为完整电池片2切割后位于两端的两个电池片之间的电池片。
53.需要说明的是，第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13可以由同一完整电池片2切割而成，例如，此时第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13可以为同一完整电池片2的三分之一；或者，第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13 中的至少两个由不同的完整电池片2切割而成，例如，此时第一电池片11和第二电池片12可以为同一完整电池片2的二分之一，中间电池片13可以为另一完整电池片2的三分之一。
54.由此，通过使第一电池片11和第二电池片12为边缘片且中间电池片13为中间片，电池单元1可以大致呈现出完整电池片2的外观，可以有效提升光伏组件200的外形美观性。而且，当第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13由同一完整电池片2 切割而成时，在切割完成后可以直接对接焊接机进行焊接，从而可以进一步简化电池串 100的生产工序，提高光伏组件200的生产效率。
55.在本实用新型的一些可选实施例中，结合图1-图7，电池片为完整电池片2的n1分之一，完整电池片2的四个角处均具有倒角，其中，n1满足：n1≥3。其中，“电池片”指的是上述第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13。例如，完整电池片2的四个倒角可以为大倒角(如图3、图4和图7所示)或小倒角(如图1、图2、图5和图6 所示)。第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13可以均为完整电池片2的三分之一。其中，第一电池片11和第二电池片12均具有两个倒角，中间电池片13不具有倒角。由此，通过使n1满足：n1≥3，第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13 可以由同一完整电池片2切割而成，从而在切割完成后可以直接进行焊接，有效提高了光伏组件200的生产效率。
56.当然，本实用新型不限于此，第一电池片11和第二电池片12还可以为完整电池片 2的二分之一，此时第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13可以由不同的完整电池片2切割而成。可以理解的是，第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13 的具体切割方式可以根据实际需求具体选择，以更好地满足实际应用。
57.在本实用新型的一些可选实施例中，结合图5-图7，第一电池片11、第二电池片12 和中间电池片13可以为完整电池片2沿平行于副栅线21的方向切割而成。例如，在图 5-图7的示例中，当第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13为同一完整电池片 2切割而成时，第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13的长度可以相等。由此，由于互连结构件3
例如焊带通常沿垂直于副栅线21的方向与副栅线21相连，以实现相邻两个电池片之间的电连接，通过使电池片由完整电池片2沿平行于副栅线21的方向切割而成，切割后的每个电池片(即第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13) 的副栅线21可以均为完整的副栅线21，长度较长，在副栅线21的延伸方向上可以排布足够数量的互连结构件3例如焊带，从而更好地实现导电聚电的作用。
58.其中，上述“互连结构件3”可以是光伏领域常用的金属导电线，材质可以是铜线，或者镀锡的铜线，或者是表面镀有低温合金的导电线，例如镀有镍和铅等金属的低温焊带或汇流条。
59.在本实用新型的一些可选实施例中，结合图2-图7，电池单元1的第一电池片11、第二电池片12和上述至少一个中间电池片13的面积之和与完整电池片2的面积相等。例如，同一电池单元1的第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13的正面面积之和与完整电池片2的正面面积相等，同一电池单元1的第一电池片11、第二电池片12 和中间电池片13的背面面积之和与完整电池片2的背面面积相等。其中，上述正面指的是电池片的主要受光面，即电池片或光伏组件200直接接收太阳光的面，背面是与正面相对的面。由此，通过上述设置，同一电池单元1的第一电池片11、第二电池片12 和中间电池片13可以由同一完整电池片2切割而成，一方面，同一电池单元1的整体外观可以大致保持完整电池片2的完整性外观，美观性更高；另一方面，可以省去电池片的分选工序，从而可以有效缩短光伏组件200的加工时间。
60.在本实用新型的一些实施例中，第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13的面积可以均相等。如此设置，第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13的受光面积可以相等，从而使第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13通过光生伏特效应产生的电流可以相等，从而可以有效避免电池单元1出现电流失配，提高了电池串100 的可靠性。
61.在本实用新型的一些可选实施例中，结合图1和图2，电池单元1可以为多个，所有电池单元1的电池片的面积均相等。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。由此，通过上述设置，所有电池单元1的电池片的受光面积可以均相等，从而使所有电池单元1的所有电池片通过光生伏特效应产生的电流可以均相等，从而可以有效降低电池串100由于电流失配造成的功率损失，有效提高了光伏组件200的输出功率和长期可靠性。
62.在本实用新型的一些可选实施例中，参照图1、图3、图6-图8，第一电池片11的具有倒角的侧边位于第一电池片11的远离中间电池片13的一侧，第二电池片12的具有倒角的侧边位于第二电池片12的远离中间电池片13的一侧。例如，在图1、图3、图6-图8的示例中，第一电池片11的在串延伸方向上的其中一个侧边具有倒角，第二电池片12的在串延伸方向上的其中一个侧边具有倒角，且第一电池片11和第二电池片 12的具有倒角的侧边均远离中间电池片13设置。如此设置，同一电池单元1的第一电池片11和第二电池片12的倒角位置与完整电池片2的倒角位置可以保持一致，从而可以有效保持完整电池片2的完整性外观。而且，当第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13由同一完整电池片2切割而成时，无需对电池片进行分选，切割完成后可以直接进行焊接，从而可以有效减少加工工序，简化电池串100的生产工艺流程。
63.当然，本实用新型不限于此，在本实用新型的另一些实施例中，如图2、图4和图9 所示，第一电池片11和第二电池片12的具有倒角的侧边均位于电池串100的在串延伸方向
上的同一端。例如，当第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13由同一完整电池片2切割而成时，可以在焊接机上设置旋转机构，在切割完成后将第一电池片11 和第二电池片12中的其中一个旋转180
°
，使第一电池片11的倒角方向和第二电池片 12的倒角方向保持一致，然后进行焊接。由此，通过上述设置，同一电池单元1的第一电池片11和第二电池片12的倒角排列方向可以保持一致，同样可以保证电池片的美观性。而且，当第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13由同一完整电池片2切割而成时，切割完成后仅需将第一电池片11和第二电池片12中的其中一个进行旋转，同样无需对电池片进行分选，工艺流程相对较为简单。
64.在本实用新型的一些可选实施例中，每个电池串100的相邻两个电池片的彼此邻近的两个侧边之间的距离为d，其中，d满足：-1mm≤d≤2.5mm。例如，当-1mm≤d＜0mm 时，沿串延伸方向、相邻两个电池片的端部搭接，此时相邻两个电池片的端部搭接部分的宽度为|d|(即0mm～1mm)；当0mm＜d≤2.5mm时，相邻两个电池片间隔设置，此时相邻两个电池片之间的最小距离为d(即0mm～2.5mm)。由此，通过使d满足：-1mm≤d≤ 2.5mm，相邻两个电池片之间的距离较小，从而使相同尺寸的光伏组件200可以容纳更多数量的电池片，有效提高光伏组件200单位面积的光电转换效率，进一步提高了光伏组件200的输出功率。
65.在本实用新型的一些可选实施例中，电池串100的电池片的数量为n2，其中，n2满足：9≤n2≤15。具体地，由于电池串100通常需要通过旁路二极管进行热斑保护，常规旁路二极管受其反向耐压能力限制，最多能够保护的电池片数量不超过上限值例如30 个，电池串100中电池片的数量需根据旁路二极管进行匹配，以避免出现电池串100中电池片数量太多使其电压偏高，导致旁路二极管存在击穿风险，因此，通过使电池串100 的电池片的数量n2满足：9≤n2≤15，在有效提高光伏组件200中旁路二极管的使用安全性的同时，使旁路二极管可以得到充分利用，从而可以有效降低成本。
66.在本实用新型的一些可选实施例中，电池片的长度为l，其中，l满足：182mm≤l ≤235mm。也就是说，第一电池片11、第二电池片12和中间电池片13中的至少一个的长度可以为182mm～235mm(包括端点值)。例如，当电池片由完整电池片2切割而成时，电池片的长度l为电池片的长边尺寸。由此，通过使l满足：182mm≤l≤235mm，可以保证电池片具有较大的受光面积，从而可以提高光伏组件200的输出功率，降低每瓦制造成本。进一步可选地，l可以进一步满足：205mm≤l≤235mm。例如，l可以为210mm。但不限于此。
67.当然，电池片的长度还可以小于182mm或大于235mm。本实用新型对此不作限定。
68.根据本实用新型第二方面实施例的光伏组件200，如图8和图9所示，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的电池串100。
69.根据本实用新型实施例的光伏组件200，通过采用上述的电池串100，可以简化加工工序，提高光伏组件200的生产效率。
70.在本实用新型的一些实施例中，如图8和图9所示，光伏组件200包括多个电池串组201。其中，多个电池串组201沿串延伸方向排布且并联连接，每个电池串组201包括串联连接且沿与串延伸方向垂直的串排布方向排布的多个电池串100。例如，在图8 和图9的示例中示出了两个电池串组201，两个电池串组201可以沿光伏组件200的长边排布，每个电池串组201的多个电池串100可以沿光伏组件200的短边排布。由此，通过设置上述的并联连接的多个电池串组201，电路设计简单，且当每个电池串100的电池片由完整电池片2切割而成
时，可以使光伏组件200的输出电流仍与采用完整电池片2时的输出电流相同，避免由于采用切割后的电池片而造成电压降低。
71.图8和图9中显示了两个电池串组201且每个电池串组201的每个电池串100包括四个电池单元1用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了本技术的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其它数量的电池串组201和电池单元1的技术方案中，这也落入本实用新型的保护范围之内。
72.在本实用新型的一些可选实施例中，结合图8-图10，两个电池串组201之间可以通过中心汇流条202并联连接，沿串延伸方向、中心汇流条202位于光伏组件200的中部，中心汇流条202可以包括两个边缘汇流段2021和至少一个中部汇流段2022，中部汇流段2022位于两个边缘汇流段2021之间，每个边缘汇流段2021的一端与对应的最外侧的电池串100相连、且另一端为引出端，中部汇流段2022连接在相邻两个电池串100 之间或电池串100与纵向汇流条203之间。例如，在图8-图10的示例中示出了两个中部汇流段2022，两个中部汇流段2022的其中一个连接在相邻两个电池串100之间，两个中部汇流段2022中的另一个连接在电池串100和沿串延伸方向延伸的纵向汇流条203 之间。
73.由此，通过设置上述的边缘汇流段2021和中部汇流段2022，边缘汇流段2021可以有效引出多个电池片通过光生伏特效应产生的电流，中部汇流段2022至少可以实现相邻两个电池串100之间的电连接，结构简单可靠。
74.在本实用新型的一些可选实施例中，结合图8和图9，每个电池串组201的电池串 100的数量为n3，其中，n3满足：4≤n3≤6。例如，在图8和图9的示例中，n3＝5。具体地，当n3＜4时，每个电池串组201的电池串100的数量过少，可能导致光伏组件200 的电池片的总数量较少，影响光伏组件200的输出功率；当n3＞6时，每个电池串组201 的电池串100的数量过多，当电池片的尺寸较大(例如达到210mm)时，可能会导致光伏组件200的玻璃宽度过大，这时不仅带来玻璃制程的困难，光伏组件200的载荷能力也将出现下降，且会增大光伏组件200的载荷脱框风险。由此，通过使n3满足：4≤n3≤6，每个电池串组201的电池串100的数量较为合理，在保证光伏组件200具有较大的输出功率的同时，保证光伏组件200的玻璃宽度不会过大，从而对玻璃的成本无不良影响。
75.根据本实用新型实施例的光伏组件200的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
76.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
77.在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
78.在本技术的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
79.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
80.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。