一种单晶单玻PERC叠瓦组件的制作方法

一种单晶单玻perc叠瓦组件
技术领域
1.本发明属于光伏技术领域，尤其涉及一种单晶单玻perc叠瓦组件。


背景技术：

2.太阳能光伏作为一种绿色可再生能源，凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一，光伏组件由大量电池片组装而成，可用于建设各种光伏发电系统，从而将光能转化为电能。
3.常规的光伏组件一般采用焊带将电池片串联在一起，近年来，许多组件制造商陆续的推出叠瓦组件技术，该技术通过激光切割，将电池片切割成小片，然后通过将电池片小片沿电池片一边的方向首尾重叠，再使用导电胶粘接，最终制成电池串，该技术电池片正面无焊带遮挡，且可以有效利用组件电池片之间的留白间隙，显著提高了组件的有效发电面积。但是，该技术同样存在一些不容忽视的问题；电池片沿着一边重叠，会有一部分电池片被重叠，不仅损失了一部分电流，也相当于浪费了一部分电池片，同时电池片相互重叠所制成的电池串相当于是一个连接的整体，在返修时会有很大困难；此外叠设的电池片容易造成断裂和隐裂的问题，同时现有的单个电池串一旦封装完成后其电池片的串并联关系并不能进行调整。


技术实现要素：

4.本发明目的为解决上述技术背景中描述的问题，提出了一种单晶单玻perc叠瓦组件，包括若干串联或并联的总电池串，每个所述总电池串包括两种间隔交替设置的电池片，两种所述电池片均包括本体，所述本体上均设有预留部，两种所述电池片的预留部成对称设置，所述预留部包括设置于本体正面一侧壁上的第一预留部和设置于本体背面且与第一预留部处于同一侧的第二预留部，所述第一预留部与第二预留部分别位于本体的两端；所述第一预留部与第二预留部上下叠设配合；所述第一预留部与第二预留部长度与本体长度相等，所述第一预留部与第二预留部形状相同，所述第一预留部与第二预留部均包括与本体连接的第一水平段，所述第一水平段远离本体的一端设有倾斜段，所述倾斜段远离水平段的一端设有第二水平段；所述第一预留部和所述第二预留部相对一侧均设有焊带，相邻第一种电池片串联形成第一种电池串，相邻第二种电池片串联形成第二种电池串，所述第一种电池串和第二种电池串首尾均通过用于调节第一种电池串和第二种电池串串联或并联的调节电路相连接。
5.本发明至少具有以下有益效果：1、本发明通过设置预留部，第一方面，第一预留部与第二预留部之间的相互交错咬合叠设，使两者在高度方向不会因叠设造成相邻两个电池片在连接处出现高度差，进而使连接处对电池片的遮挡减少，增加了电池片的有效面积，有效提高电池片的转换效率；第二方面，由于第一预留部与第二预留部之间的相互交错咬合叠设，不会造成像现有技术中首尾重合导致单位面积内的电池片数量增加，从而减少了电池片使用数量；第三方面，通过
叠瓦设备将损坏的电池片沿着第一凸起齿与第二凸起齿滑动对接的方向，将损坏的电池片拆除，与现有技术中叠设的电池串相比，便于从叠设的总电池串中摘取下，第四方面，在层压阶段，由于两种电池串两端被固定，在预留部的限制作用下，从而能够在层压阶段进行左右相互限位，同时由于第一凸起齿与第二凸起齿设置在沿总电池串长度方向进行限位，进而防止总电池串在层压阶段出现错位的现象发生。
6.2、本发明通过预留部、调节电路、电磁铁等之间的相互配合，一方面使第一弹性金属片与第二弹性金属片与正负极电连接断开，另一方面使第一弹性金属片与第二弹性金属片向下弯曲并二者形成电连接，从而实现将第一电池串和第二电池串的并联切换至串联，进而能够对单个总电池串内部的串并联进行调节。
7.3、本发明通过调节电路、电磁铁等之间的相互配合，一方面，通过补气避免新补胶凝固后阻碍后续电磁铁吸合第一弹性金属片和第二弹性金属片的运动；另一方面，通过向弹性层补气，增加光伏板边缘的缓冲能力。
附图说明
8.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
9.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明整体结构仰视图；图3为本发明外边框内部组件结构连接示意图；图4为本发明总电池串示意图；图5为本发明电池片结构示意图；图6为本发明第一种电池串与第二种电池串对接示意图；图7为本发明第一弹性金属片与第二弹性金属片对接示意图；图8为本发明外边框结构示意图；图9为本发明第一连接管与第二连接管位置示意图；图10为本发明第一回型槽与第二回型槽内部结构示意图；图11为本发明整体结构剖视图；图12为本发明图11中部分结构放大示意图。
10.图中：1、总电池串；2、电池片；201、本体；3、预留部；301、第一预留部；302、第二预留部；4、第一水平段；5、倾斜段；6、第二水平段；7、焊带；8、第一种电池串；9、第二种电池串；10、第一弹性金属片；11、第二弹性金属片；12、上胶层；13、下胶层；14、上玻璃板；15、背板；16、密封层；17、外边框；1701、凹槽；1702、密封条；1703、第一回型槽；1704、第二回型槽；1705、导向槽；18、电磁铁；19、转轴；20、弹性层；21、第一连接管；22、第二连接管。
具体实施方式
11.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
12.如图1-图12所示，一种单晶单玻perc叠瓦组件，包括若干串联或并联的总电池串1，每个总电池串1包括两种间隔交替设置的电池片2，两种电池片2均包括本体201，本体201上均设有预留部3，两种电池片2的预留部3成对称设置，预留部3包括设置于本体201正面一侧壁上的第一预留部301和设置于本体201背面且与第一预留部301处于同一侧的第二预留部302，第一预留部301与第二预留部302分别位于本体201的两端；第一预留部301与第二预留部302上下叠设配合；第一预留部301与第二预留部302长度与本体201长度相等，第一预留部301与第二预留部302形状相同，第一预留部301与第二预留部302均包括与本体201连接的第一水平段4，第一水平段4远离本体201的一端设有倾斜段5，倾斜段5远离水平段4的一端设有第二水平段6；第一预留部301和第二预留部302相对一侧均设有焊带7，相邻第一种电池片串联形成第一种电池串8，相邻第二种电池片串联形成第二种电池串9，第一种电池串8和第二种电池串9首尾均通过用于调节第一种电池串8和第二种电池串9串联或并联的调节电路相连接；焊带7具有弹性，本发明通过将焊带7设置成弹性焊带，从而避免因电池片断裂后不能进行形成闭合回路，导致总电池串1无法工作的情况发生，而设置弹性焊带，由于焊带7的柔韧弹性，即使电池片断裂后，焊带7不会断裂，从而能够保证电池片断裂后依然能够进行电能收集。
13.第一种电池片的第二预留部302上的焊带7与相邻第一种电池片的第一预留部301上的焊带7通过导电胶粘剂电连接；第二种电池片上的第一预留部301上的焊带7与相邻第二种电池片的第二预留部302上的焊带7通过导电胶粘剂电连接；本发明通过设置导电胶粘剂使第一预留部301与第二预留部302之间的电连接性的稳定性。
14.调节电路包括两组正负极线，两组正负极线分别设置于总电池串1首端和末端，每组正负极线均包括正极线和负极线；第一种电池串8的第一预留部301连接有第一弹性金属片10，第一种电池串8的第二预留部302连接有第二弹性金属片11，第二种电池串9的第一预留部301连接有第一弹性金属片10，第二种电池串9的第二预留部302连接有第二弹性金属片11；第一弹性金属片10和第二弹性金属片11分别与自身极性相对应的正极线或负极线电连接；正负极线均位于各自对应的电池片2的第二水平段6的上部；正负极线固定于玻璃板14侧壁上；第一弹性金属片10和第二弹性金属片11正下方设有电磁铁18，电磁铁18控制第一弹性金属片10与第二弹性金属片11通断，以及控制第一弹性金属片10和第二弹性金属片11与正负极线的通断；通过控制电磁铁18通电，使电磁铁18磁吸引第一弹性金属片10与第二弹性金属片11向下弯曲，一方面使第一弹性金属片10与第二弹性金属片11与正负极电连接断开，另一方面使第一弹性金属片10与第二弹性金属片11向下弯曲并二者形成电连接，从而实现将第一电池串8和第二电池串9的并联切换至串联，进而能够对单个总电池串1内部的串并联进行调节。
15.第一弹性金属片10和第二弹性金属片11均为五层材料组成的金属片，其中最外两侧为铁磁性材料，最中间一层为焊带，铁磁性材料与弹性焊带之间设有绝缘层；本发明通过将第一弹性金属片10和第二弹性金属片11设置成五层，从而能够使第一弹性金属片10和第二弹性金属片11具备铁磁性能够被电磁铁吸引的同时，避免具有铁磁性的第一弹性金属片10和第二弹性金属片11与正负极电连接时，因第一弹性金属片10和第二弹性金属片11导电性差，导致总电池串1收集的电能从总电池串1汇集至正负极线时的电阻增大，影响光伏电池的电能收集的情况发生。
16.两种电池片2的正面和背面均设有细栅线，两种电池片2的正背面均设有第一主栅线，第一主栅线与预留部3垂直，预留部3上设有与第一主栅线交叉连接的第二主栅线；本发明通过设置第一主栅线与第二主栅线，从而将电能通过第二主栅线和焊带7传输给下一电池片。
17.若干串联或并联的总电池串1顶部设有上胶层12、底部设有下胶层13；上胶层12上部设有上玻璃板14，下胶层13下部设有背板15。
18.还包括密封层16，密封层16设置于封装好的叠瓦组件的四周边缘，密封层16外设有外边框17，外边框17内设有与第一弹性金属片10和第二弹性金属片11配合的电磁铁18；本发明通过在叠瓦组件外设置密封层16，一方面实现位于玻璃板边缘的电池片与外界空气隔绝形成密封，避免氧化，第二方面密封层16能够起到一定的缓冲效果。
19.第一预留部301的第二水平段6上设有锯齿状的第一凸起齿，第二预留部302的第二水平段6上设有与第一凸起齿配合的第二凸起齿；本发明通过设置第一凸起啮合第二凸起齿，使第一凸起啮合第二凸起齿啮合时，起到限制电池片之间的间隙，避免因电池片在沿总电池串1长度方向上滑动的情况发生。
20.密封层16与叠瓦组件密封连接，且密封层16内壁设有一与叠瓦组件密封连接的弹性层20，外边框17内侧壁开设有与叠瓦组件密封连接的凹槽1701，凹槽1701相对侧壁上均设有密封条1702，凹槽1701下部设有横截面为圆形的第一回型槽1703和横截面为方形的第二回型槽1704；第一回型槽1703与凹槽1701之间通过隔板相隔，第一回型槽1703两侧设有导向槽1705，第一回型槽1703内设有多个电磁铁18，电磁铁18通过转轴19与导向槽1705内壁滑动连接，其中一个导向槽1705与第二回型槽1704导通，两个电磁铁18的转轴由双轴电机第一输出轴驱动，双轴电机通过方形滑块与第二回型槽1704滑动连接；双轴电机第二输出轴设有齿轮，第二回型槽1704内设有与齿轮啮合的齿条；弹性层20对角通过第一连接管21与第二回型槽1704连通，第一连接管21内设有第一电磁阀，第一连接管21贯穿密封层16和隔板，第二回型槽1704内四角均开设有与外界连通的通孔，且其中一组对角通孔与第一对接管相对应，另一组对角的通孔顶部通过第二连接管22与凹槽1701连通，第二连接管22内设有第二电磁阀，第二回型槽1704内设有固定块，固定块上设有与通孔连通的孔洞，且固定块在电磁铁18处于水平位置时与电磁铁18下表面等高；电磁铁18的形状与第一回型槽1703的剖切横截面形状相同，且电磁铁18处于竖直位置时，电磁铁18与第一回型槽1703处于密封滑动连接；本发明通过弹性层20、双轴电机、电磁铁18等之间的相互配合，通过控制双轴电机第一输出轴转动从而带动电磁铁18转动，实现电磁铁18水平、竖直位置的变换，同时通过控制双轴电机第二输出轴转动，使齿轮与齿条啮合，从而实现带动处于水平或竖直状态的电磁铁18移动；通过双轴电机带动水平位置的电磁铁18移动至通孔处，从而能够实现控制通孔开闭；通过双轴电机带动竖直位置的电磁铁18移动至通孔处，从而能够实现外边框17内部空气流通，从而进行散热降温；此外通过控制第二连接管22处两个双轴电机带动处于水平位置的电磁铁18移动至固定块处，使通孔与第二连接管22之间形成密封连接，然后通过控制与其最近的一个第一连接管21底部通孔所对应的双轴电机带动处于水平位置的电磁铁18移动，并使第二回型槽1704与大气连通，然后控制除使通孔与第二连接管22之间形成密封连接的之外的所有双轴电机启动并带动电磁铁18旋转至竖直位置，然后带动电磁铁18移动向弹性层补气。
21.使用时，首先通过叠瓦设备将第一种电池片第一个摆放至工作台，然后将第一个第一种电池片焊接焊带7，再对第二个第一种电池片焊接焊带7，然后通过将第一凸起齿与第二凸起齿对齐，通过在焊带7涂抹导电胶粘剂，然后推动第二个第一种电池片与上一个第一种电池片边缘对齐，从而使导电胶粘剂将第一个第一种电池片的焊带7与第二个第一种电池片焊接焊带7进行串联连接，同样采用相同方式，通过导电胶粘剂将第一个第二种电池片的焊带7与第二个第二种电池片的焊带7进行串联连接；形成如图6所示电池本体201位于中间，预留部3位于两侧，且同一种相互串联的电池片的预留部3位于另一种电池片一侧，采用上述方式进行叠设，在层压阶段，能够将总电池串1两端进行固定，防止层压阶段移位；采用上述方式进行叠设；将串联好的总电池串1进行检测，若出现断裂或隐裂的，通过热融形式将导电胶粘剂融化，然后通过叠瓦设备将损坏的电池片沿着第一凸起齿与第二凸起齿滑动对接的方向，将损坏的电池片拆除，与现有技术中叠设的总电池串1相比，本发明叠设的总电池串1，在电池片损坏时，便于从叠设的总电池串1中摘取下，不需要像现有技术中的一个损坏，在损坏后需要将叠压在损坏的电池片后部所有的电池片摘除，才能进行更换，而本发明只需要将损毁的电池片摘除即可进行更换；从而提高了电池片更换效率与速度；在检测完成后，通过将第一种电池串8和第二种电池串9插接，然后通过在第一种电池串8和第二种电池串9两端预留的正负极上焊接预留焊带7，然后通过夹持设备固定预留出的焊带7，再通过封装设备中的层压设备将多组总电池串1、玻璃板14、背板15封装成光伏板，由于两种电池串两端被固定，在预留部3的限制作用下，从而能够在层压阶段进行左右相互限位，同时由于第一凸起齿与第二凸起齿设置，能够在沿总电池串1长度方向进行限位，进而防止总电池串1在层压阶段出现错位的现象发生；然后通过在预留焊带7上分别焊接对应的第一弹性金属片10和第二弹性金属片11，然后在玻璃板14侧壁上固定正极线、负极线，然后在玻璃板14、背板15侧壁之间包覆一层带有第一连接管21的弹性层20，并将正极线、负极线、第一弹性金属片10和第二弹性金属片11包覆在内，然后通过向弹性层20充气，再在弹性层20外包覆一层密封层16，然后将制作好的光伏板与外边框17对接即可；此外，本发明需着重说明的是，第一方面，第一预留部301与第二预留部302之间的相互交错咬合叠设，使两者在高度方向不会因叠设造成相邻两个电池片在连接处出现高度差，进而使连接处对电池片的遮挡减少，增加了电池片的有效面积，有效提高电池片的转换效率；第二方面，由于第一预留部301与第二预留部302之间的相互交错咬合叠设，不会造成像现有技术中首尾重合导致单位面积内的电池片数量增加，从而减少电池片使用数量。
22.在使用时，当出现一个电池片损坏时，本发明可通过控制对应的总电池串1所对应的电磁铁18断电，从而使第一弹性金属片10和第二弹性金属片11电连接断开，并在自身弹力作用下与各自所对应的电极线电连接，从而使总电池串1中的串联的第一电池串8与第二电池串9转变为并联，从而能够在总电池串1中任意一个电池片损坏时，依然能够使该总电池串1中百分之五十的电池片依然能够继续发电。
23.当密封层16出现开裂情况时，可通过控制其中一个第二连接管22下方通孔所对应的双轴电机启动并带动电磁铁18滑动并越过通孔，需着重说明的是，在不使用时，存在一个电磁铁18在第二连接管22下方通孔处，起到封堵，防止灰尘进入；穿过通孔后移动至该双轴电机与初始位置所垂直的一侧第一回型槽1703内，然后通过双轴电机启动并带动电磁铁18旋转至竖直位置，然后通过双轴电机启动并带动电磁铁18移动至与固定块一侧边缘处，使
电磁铁18与第一回型槽1703内壁形成密封连接；同时控制靠近该通孔的另一个双轴电机启动并带动电磁铁18旋转至竖直位置，此电磁铁18指的是位于第一回型槽1703内且最靠近通孔的电磁铁18，然后通过双轴电机启动并带动电磁铁18移动至与固定块另一边缘处，使电磁铁18与第一回型槽1703形成密封连接；由于此时其中一个第二连接管22下方通孔两侧被电磁铁18密封，从而使通孔与第二连接管22形成密封通道，然后开启第二连接管22内的第二电磁阀，从而使通孔与凹槽1701导通，然后通过注胶管向第一回型槽1703内注入密封胶，同时通过控制与另一个第二连接管22相邻的其中一个通孔所对应的双轴电机启动，即其中一个第一连接管21对应的通孔，双轴电机启动并带动对应的电磁铁18移动，从而使第一回型槽1703与大气连通，然后开启另一个第一连接管21对应的第一电磁阀，然后控制除用于使通孔与第二连接管22形成密封通道的双轴电机外其余所有双轴电机启动，双轴电机启动并带动电磁铁18旋转，使电磁铁18由水平处于竖直状态，并与第一回型槽1703形成密封连接，然后控制双轴电机带动处于竖直状态的电磁铁18向未与大气连通的第一连接管21一侧移动，即开启第一电磁阀的第一连接管21一侧移动，使电磁铁18推动气流向弹性层20补气，使弹性层20膨胀，抗挤压能力增强，从而避免因弹性层20与密封层16之间开裂，在补胶过程中，补入的胶挤压弹性层20，弹性层20的空间减小，导致新补胶凝固后阻碍后续电磁铁18吸合第一弹性金属片10和第二弹性金属片11的运动的情况发生；此外通过向弹性层20补气，增加光伏板边缘的缓冲能力，从而避免因光伏板边缘被挤压时，由于弹性层20内部缺乏气压，导致密封层16容易造成内部电路发生损坏的情况发生；另外在密封胶处于软化凝固阶段时，还可通过控制电磁铁18反复通电，使第一弹性金属片10和第二弹性金属片11吸合与断开，从而将第一弹性金属片10和第二弹性金属片11之间的密封胶排挤出去。
24.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。