一种连接体、太阳能电池串及太阳能电池组件的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种连接体、太阳能电池串及太阳能电池组件。


背景技术：

2.随着当前工业技术的不断发展，各行各业的产能在不断增加，与此同时，对于能源的消耗也在日益增长。目前社会的主要能源依然是传统的不可再生能源，不可再生能源储量不断减少的同时，不可再生能源的消耗也对环境造成了严重的影响，因此光伏行业得到了充分的发展。其中，如何提升太阳能电池的品质已经成为光伏行业目前的重点发展方向。
3.现有技术中，太阳能电池需要互联串接成太阳能电池串，并将太阳能电池串通过汇流条连接组成太阳能电池组件。其中，太阳能电池之间通常采用焊带焊接成电池串，而焊带与电池焊接易出现翘曲现象，影响电池品质，且焊接产生的高温会影响电池的性能，尤其对于钙钛矿叠层电池，焊接过程中的高温会损伤钙钛矿膜层，从而会影响电池性能。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种连接体，旨在解决现有技术中的太阳能电池之间采用焊带焊接成太阳能电池串，易导致电池翘曲且影响电池性能的问题。
5.本实用新型是这样实现的，提供一种连接体，用于太阳能电池串，包括：
6.阻水膜；以及
7.固定设置于所述阻水膜上、并由一根镀锡金属丝或一根镀镍金属丝绕制而成的一体式结构的导电件，所述导电件包括依次间隔设置并相互连接的多段导电体。
8.优选的，所述导电件热粘接固定于所述阻水膜上。
9.优选的，多段所述导电体沿所述阻水膜的长度方向依次平行间隔设置。
10.优选的，所述镀锡金属丝或所述镀镍金属丝的直径为78-80μm，相邻两段所述导电体的间距为4.8-5.2mm。
11.本实用新型还提供一种太阳能电池串，包括：
12.至少两个电池单元，相邻两个所述电池单元通过上述的连接体连接，所述连接体的一端层压于一所述电池单元的正面电极，所述连接体的另一端层压于另一所述电池单元的背面电极。
13.优选的，所述电池单元包括底电池、设置于所述底电池之上的顶电池、及连接所述底电池与所述顶电池之间的中间串联层，所述底电池的背面设置有所述背面电极，所述顶电池的正面设置有所述正面电极；所述顶电池为钙钛矿电池，所述底电池为晶硅电池或薄膜电池。
14.优选的，所述底电池为晶硅电池，所述背面电极包括若干根低温银浆栅线。
15.本实用新型还提供一种太阳能电池组件，包括上述的太阳能电池串。
16.本实用新型提供的连接体包括阻水膜以及固定设置于阻水膜上、并由一根镀锡金
属丝或一根镀镍金属丝绕制而成的导电件，利用该连接体实现电池单元之间的互联，太阳能电池串的电池单元采用该连接体取代传统的焊带进行互联，由于该连接体通过层压方式连接在电池单元的正面电极和背面电极，以实现电池单元之间的互联，该连接体进行电池单元互联时未涉及到焊接工艺，因此电池单元不会因焊接出现翘曲现象以及高温影响电池性能的问题，提高电池单元的可靠性；而且，连接体的阻水膜能够有效地防止电池单元受水汽影响，使得电池单元抗老化性能更高，电池单元使用寿命更长，进而使太阳能电池串组成的太阳能电池组件性能更好，使用寿命更长。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例提供的一种太阳能电池串的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例提供的一种连接体的结构示意图；
19.图3为本实用新型实施例提供的一种连接体与电池单元的正面电极连接的示意图；
20.图4为本实用新型实施例提供的一种连接体与电池单元的背面电极连接的示意图；
21.图5为本实用新型实施例提供的一种太阳能电池串的电池单元的结构示意图；
22.图6为本实用新型实施例提供的一种连接体制作过程的结构示意图。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.本实用新型实施例提供的一种太阳能电池串的相邻两个电池单元通过连接体连接，该连接体包括阻水膜、以及固定设置于阻水膜上、并由一根镀锡金属丝或一根镀镍金属丝绕制而成的导电件，该连接体可通过层压方式连接在电池单元的正面电极和背面电极，以实现电池单元之间的互联，太阳能电池串的电池单元采用该连接体取代传统的焊带进行互联。由于该连接体进行电池单元互联时未涉及到焊接工艺，避免了电池单元因焊接出现翘曲现象以及焊接高温影响电池性能的问题；而且，连接体的阻水膜能够有效地防止电池单元受水汽影响，使得电池单元抗老化性能更高，电池单元的使用寿命更长，进而使太阳能电池串组成的太阳能电池组件性能更好，使用寿命更长。
25.请参照图1-图4，本实用新型提供一种太阳能电池串，包括至少两个电池单元1，相邻两个电池单元1通过连接体2互联；连接体2包括阻水膜21；以及固定设置于阻水膜21上、并由一根镀锡金属丝或一根镀镍金属丝绕制而成的一体式结构的导电件22，导电件22包括依次间隔设置并相互连接的多段导电体221；连接体2的一端层压于一电池单元1的正面电极10，连接体2的另一端层压于另一电池单元1的背面电极11。
26.本实用新型实施例中，电池单元1的具体数量可根据实际需要进行设置。电池单元1可以是晶硅电池、薄膜电池或钙钛矿电池。电池单元1的正面电极10和背面电极11的具体结构不限，正面电极10和背面电极11可以是栅线或导电薄膜。
27.例如，当电池单元1为perc晶硅电池时，太阳能电池串由至少两个以上的perc晶硅
电池串接而成。太阳能电池串的相邻两个perc晶硅电池中，连接体2的一端层压于一perc晶硅电池的正面电极10，以使连接体2与perc晶硅电池的正面电极10形成电接触，连接体2的另一端层压于另外一个perc晶硅电池的背面电极11，以使连接体2与perc晶硅电池的背面电极形成电接触，从而实现相邻两个perc晶硅电池之间的互联。
28.当电池单元1为钙钛矿电池时，太阳能电池串由至少两个以上的钙钛矿电池串接而成。太阳能电池串的相邻两个钙钛矿电池中，连接体2的一端层压于一钙钛矿电池的正面电极，以使连接体2与钙钛矿电池的正面电极形成电接触；连接体2的另一端层压于另一个钙钛矿电池的背面电极，以使连接体2与钙钛矿电池的背面电极形成电接触，从而实现相邻两个钙钛矿电池之间的互联。
29.本实用新型实施例中，太阳能电池串的相邻两个电池单元1通过连接体2互联时，将连接体2的一端层压于一电池单元1的正面电极10，以使连接体2的导电件22的多段导电体221分别与一电池单元1的正面电极10电接触，并将连接体2的另一端层压于另一电池单元1的背面电极11，这样使连接体2的导电件22的多段导电体221分别与另一电池单元1的背面电极11电接触，实现相邻两个电池单元1的串接互联。由于该连接体进行电池单元1互联时无需焊接工艺，避免了电池单元1因焊接出现翘曲现象以及焊接高温影响电池单元1的性能的问题；而且，连接体2的阻水膜21能够有效地防止电池单元1受水汽影响，使得电池单元1抗老化性能更高，电池单元1的使用寿命更长。
30.请参照图5，作为本实用新型的一个实施例，电池单元1包括底电池12、设置于底电池12之上的顶电池13、及连接底电池12与顶电池13之间的中间串联层14，底电池12的背面设置有背面电极11，顶电池13的正面设置有正面电极10；顶电池13为钙钛矿电池，底电池12为晶硅电池或薄膜电池。
31.本实施例中，顶电池13为钙钛矿电池，底电池12为晶硅电池或薄膜电池，即电池单元1为底电池12与顶电池13组成的钙钛矿叠层电池，这样可以利用使用1.50-1.75ev宽带隙的钙钛矿电池作为顶电池吸收短波长部分的太阳光，使用1.12ev窄带隙的晶硅电池作为底电池吸收长波长部分的太阳光，可提高太阳光谱的利用率，降低单结电池中载流子的热弛豫损失，从而提高光电转换效率。其中，钙钛矿电池、晶硅电池或薄膜电池均为现有技术的常规电池，因而钙钛矿电池、晶硅电池或薄膜电池的结构在此不再赘述。
32.请再次参照图4，作为本实用新型的一个实施例，底电池12为晶硅电池，背面电极11包括若干根低温银浆栅线，即底电池12的背面电极11由低温银浆栅线。其中，低温银浆的具体烧结温度为130-180℃；若干根低温银浆栅线依次平行等间隔设置于底电池12的背面。利用低温银浆在低温条件下可熔化的特点，这样连接体2在与底电池12的背面电极11层压过程产生的热量可以使低温银浆熔化，低温银浆与连接体2的导电件22相连，并形成欧姆接触，可以降低连接体2与电池单元1的接触电阻，从而可以降低太阳能电池串的串联电阻，提高了电池转换效率。
33.本实用新型实施例中，阻水膜21为3m阻水膜。其中，由于3m阻水膜的高分子阻水膜层以及涂氟膜层，这样可以使阻水膜21能够有效地防止电池单元1受水汽影响，使得电池单元1抗老化性能更高，电池单元1使用寿命更长。另外，阻水膜21还可以氮化硅膜或氧化铝膜。
34.本实用新型实施例中，导电件22平铺设置在阻水膜21上，且导电件22与阻水膜21
固定形成一体。
35.作为本实用新型的一个实施例，导电件22热粘接固定于阻水膜21上。导电件22利用热粘接方式固定于阻水膜21上，以使导电件22形成一体式结构，且导电件22与阻水膜21固定稳固，固定方式简单。
36.在本实施例中，在制作该导电件22时，将导电件22放置在阻水膜21上，然后在导电件22两端通入电流，使其通电发热，这样阻水膜21的与导电件22接触位置熔化或导电件22的表面出现部分熔化，使导电件22热粘接于阻水膜21上，冷却后导电件22即可与阻水膜21固定成一体，导电件22与阻水膜21的固定方式简单方便。
37.作为本实用新型的一个实施例，多段导电体221沿阻水膜21的长度方向依次平行间隔设置。其中，每段导电体221呈直线状。导电件22利用沿阻水膜21的长度方向依次平行间隔设置的多段导电体221与电池单元1的正面电极10或背面电极11形成均匀接触，使得导电件22与电池单元1的导电性能更好，而且便于导电件22的制作。优选的，多段导电体221沿阻水膜21的长度方向依次等间距平行间隔设置。除本实施外，多段导电体221也可以为其它形状，多段导电体221可以为非平行设置。
38.本实用新型实施例中，由于导电件22为一镀锡金属丝或一镀镍金属丝绕制而成，相比采用若干个根金属丝组成的导电件，本实用新型的导电件22无金属丝之间的接触点，采用一根镀锡金属丝或一根镀镍金属丝进行导电，导电性能更好，而且可以直接将一根镀锡金属丝或一根镀镍金属丝绕制成一体式结构的导电件22，结构更加简单，加工更加简单方便。而且，利用镀锡金属丝表面的锡或镀镍金属丝表面的镍熔化，以使金属丝与阻水膜21热粘接成一体。
39.请参照图6，本实施例中，在制作该连接体2时，先将一根镀锡金属丝或一根镀镍金属丝依次缠绕在各绕线柱200上，相邻两个绕线柱200的间距为单个绕线柱的直径，得到由多段导电体221组成的导电件22；然后将导电件22放置阻水膜21之上，以使阻水膜21与镀锡金属丝或镀镍金属丝紧密接触，然后在镀锡金属丝或镀镍金属丝两端通入电流，使镀锡金属丝或镀镍金属丝通电发热，使金属丝表面的锡或镍熔化，从而金属丝可以与阻水膜21热粘接成一体；同时，使用特氟龙辊子，在金属丝上辊压，保证金属丝与阻水膜21之间紧密粘接固定，形成由金属丝与阻水膜21组成的连接体2。
40.作为本实用新型的一个实施例，镀锡金属丝或镀镍金属丝的直径为78-80μm，相邻两段导电体221的间距b为4.8-5.2mm。一方面，将镀锡金属丝或镀镍金属丝的直径控制在78-80μm，能够最大限度地减少连接体2对电池单元1的遮光影响，在一定程度上提高了电池单元1的转换效率，且确保金属丝的导电效果；另一方面，将相邻两段导电体221的间距b控制在4.8-5.2mm，既可以确保导电件22与电池单元1的正面电极10或背面电极11形成充分接触，且能够减少连接体2对电池单元1的遮光面积，提升电池转换效率。
41.本实用新型还提供一种太阳能电池组件，包括上述的太阳能电池串。太阳能电池组件的太阳能电池串首尾通过汇流条进行连接，形成太阳能电池组件。由于太阳能电池组件的各太阳能电池串的电池单元1采用该连接体2取代传统的焊带进行互联，该连接体2进行电池单元1互联时未涉及到焊接工艺，电池单元1不会因焊接出现翘曲现象以及高温影响电池单元1性能的问题；而且，连接体2的阻水膜21能够有效地防止电池单元1受水汽影响，使得电池单元1抗老化性能更高，电池单元1使用寿命更长，从而使太阳能电池组件使用寿
命更长。
42.本实用新型实施例提供的一种太阳能电池串的相邻两个电池单元通过连接体连接，该连接体包括阻水膜以及固定设置于阻水膜上的导电件，该连接体可通过层压方式连接在电池单元的正面电极和背面电极，以实现电池单元之间的互联，太阳能电池串的电池单元采用该连接体取代传统的焊带进行互联。由于该连接体进行电池单元互联时未涉及到焊接工艺，避免了电池单元因焊接出现翘曲现象以及焊接高温影响电池性能的问题；而且，连接体的阻水膜能够有效地防止电池单元受水汽影响，使得电池单元抗老化性能更高，电池单元的使用寿命更长，进而使太阳能电池串组成的太阳能电池组件性能更好，使用寿命更长。
43.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。