低倍聚光光伏电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低倍聚光光伏电池，包括玻璃板、背板、以及位于玻璃板和背板之间的多个电池单元，玻璃板包括至少一个聚光区，聚光区包括并列排列的多个聚光柱面，其中，电池单元包括与多个聚光柱面一一对应设置的多个电池条和电连接多个电池条的电极焊条，其中，电池条的宽度与聚光柱面对应的聚光宽度相适配。根据本实用新型的光伏电池，减少了电池芯片的使用量，降低了光伏电池的生产成本。
【专利说明】低倍聚光光伏电池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种低倍聚光光伏电池。
【背景技术】
[0002]发电是与现代科技紧密相关的自然能源利用方式，在各种发电形式中，单位电量发电成本是各种发电形式最具竞争性的指标之一。
[0003]随着光伏技术的革新和光伏产业的日渐成熟，单位电量发电成本向可接受水平的逐年逼近，许多发达国家或地区例如日本和西欧已推广使用太阳能光伏发电。
[0004]光伏电池的单位电量发电成本主要取决于光伏电池的生产成本，成熟的光伏电池由玻璃板、背板和夹设在二者之间呈矩阵排列的多个电池单元(芯片)构成，其中，提高芯片的利用效率和扩大生产规模均是降低电池成本的有效措施。
[0005]目前，已有通过低倍聚光来提高芯片利用效率的研究，例如双V型槽式低倍聚光光伏系统，参见《双V型槽式低倍聚光光伏系统实验研究》(王金平等，东南大学学报2012
(42)，第698页)。上述光伏系统采用反射的方式聚光，因反射结构占据面积大，在成熟的平板式光伏电站上难以使用。
[0006]目前，普通的平板式光伏电池和低倍聚光浮光电池上均使用标准尺寸的硅片，例如125型(125cm*125cm)双主栅线硅片和156型(156cm*156cm)三主栅线硅片，当提高硅片的利用效率时，会导致光伏电池的体积大幅增加，二者不可兼顾。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于提供一种低倍聚光光伏电池，以降低光伏电池的生产成本。
[0008]为此，本实用新型提供了一种低倍聚光光伏电池，包括玻璃板、背板、以及位于玻璃板和背板之间的多个电池单元，玻璃板包括至少一个聚光区，聚光区包括并列排列的多个聚光柱面，其中，电池单元包括与多个聚光柱面一一对应设置的多个电池条和电连接多个电池条的电极焊条，其中，电池条的宽度与聚光柱面对应的聚光宽度相适配。
[0009]进一步地，上述聚光柱面的聚光比为1.5?3。
[0010]进一步地，上述电极焊条包括位于多个电池条一侧表面的正极焊条和位于多个电池条另一侧表面的负极焊条。
[0011]进一步地，上述负极焊条和正极焊条二者的位置相互面对，并且，多个电池条的相邻两电池条之间设有电绝缘材料层。
[0012]进一步地，上述背板上设有定位各电池条的第一组定位槽和定位电极焊条的第二组定位槽。
[0013]进一步地，上述玻璃板和多个聚光柱面由玻璃熔融后压塑成型。
[0014]进一步地，上述每个电池条包括沿该电池条的长度方向延伸的至少一条细栅线和沿垂直于该细栅线的两条或三条主栅线段，电池条两侧的切割边平行于细栅线。[0015]进一步地，上述聚光区的相邻两聚光柱面之间设有横截面为弧形或矩形的排灰沟槽。
[0016]进一步地，上述电池单元还包括绝缘片，绝缘片包括多个定位槽，其中，多个电池条一一对应地嵌设于定位槽中，电极焊条焊接在绝缘片的两侧以固定并电连接多个电池条。
[0017]根据本实用新型的光伏电池，由玻璃板上的聚光柱面聚光，电池条所需的宽度根据聚光比的大小相应减小，如此减少了电池芯片的使用量，降低了光伏电池的生产成本。本实用新型的光伏电池仅需对玻璃板和电池单元进行结构改进，因而可充分利用成熟的光伏电池的生产工艺、降低技术风险。此外，聚光柱面之间设置了便于排灰的沟槽结构，减轻了聚光柱面的灰尘堆积而造成的透射阻碍。
[0018]除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本实用新型具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型的附图示出了本实用新型的优选实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。图中:
[0020]图1是根据本实用新型的低倍聚光光伏电池的工作原理示意图；
[0021]图2是根据本实用新型的低倍聚光光伏电池的组装后的示意图；
[0022]图3是根据本实用新型的低倍聚光光伏电池的结构分解示意图；
[0023]图4是根据本实用新`型的低倍聚光光伏电池的玻璃板的结构示意图；
[0024]图5是根据本实用新型的低倍聚光光伏电池的电池单元的结构示意图；
[0025]图6是根据本实用新型的低倍聚光光伏电池的电池单元的截面示意图；
[0026]图7是根据本实用新型的低倍聚光光伏电池的电池电源的背板的示意图；
[0027]图8是根据本实用新型的低倍聚光光伏电池的用于制作电池条的电池片的示意图；
[0028]图9是图8所示电池片在切割成电池条并且焊接电极焊条后的状态图；
[0029]图10是图9所示电池条和电极焊条在相互平行远离后的状态图；
[0030]图11是图10所示电池条和电极焊条在焊接另一电极焊条后的状态图；以及
[0031]图12是图11所示的一个电池片制成两个电池单元的状态图；
[0032]图13是根据本实用新型的低倍聚光光伏电池的电池单元的结构示意图；以及
[0033]图14是图13所示电池单元的绝缘片的结构示意图。
[0034]附图标记说明
[0035]10、聚光板；20、电池单元；
[0036]30、背板；11、聚光柱面；
[0037]12、排灰沟槽；21、电池条；
[0038]22、电极焊条；22a、电极焊条；
[0039]22b、负极焊条；23、电绝缘材料层；
[0040]31、第一组定位槽； 32、第二组定位槽；
[0041]33、定位块；40、电池片；该巨形的排灰沟槽12，电池单元20包括与多印电连接多个电池条21的电极焊条22，其宽度相适配。
镜，将光线汇聚到电池条上，如此电池条的衰面积基本相同的情况下，本实用新型的光池的生产成本。
用，可选择为圆弧面，也可以选择为二次曲光伏电池的聚光比选择为1.5?3，优选为二聚后的光带宽度之比。
勾槽12，该形状的排灰沟槽12的作用非常阻碍。当不设置排灰沟槽12时，聚光柱面8很大部分表面，从而导致透光率降低。采6尘，也便于灰尘被清除例如采用吹洗的方:电池的聚光板的结构示意图。如图4所示，左面的聚光板由玻璃熔融后压塑成型。设有定位块33，用于定位聚光板10，如此可实现聚光柱面和电池条的严格对位，以实现对本实用新型的光伏电池的性能的准确测定。
[0055]在大规模工业生产过程中，光伏电池的玻璃板上设有多个聚光板，这些聚光板和玻璃板可以一体成型，以形成玻璃板上的多个聚光区。其中，电池单元可采用如下方式便捷制作。
[0056]图8至图12示出了采用现有的一个电池片制作两个根据本实用新型的低倍聚光光伏电池的电池单元的流程示意图。
[0057]图8是根据本实用新型的低倍聚光光伏电池的用于制作电池条的电池片的示意图，如图8所示，首先，根据上面结构中的电池条21的宽度要求沿平行于细栅线的方向将现有的电池片切割成一组电池条，图8中的虚线示意了切割位置。具体地，在每两个细栅线的中间位置切割。
[0058]该电池片40可通过现有成熟的制作工艺制作或者通过市场购买获得，其中，该电池片40包括沿第一方向平行间隔排列的多条细栅线41和沿与第一方向垂直的第二方向平行间隔排列的两条主栅线42。其中，主栅线和细栅线起到汇流作用，现有技术中常用丝网印刷方式在电池芯片上印制获得。
[0059]图9是图8所示电池片在切割成电池条并且焊接电极焊条后的状态图。如图9所示，在将电池片切割后仍保持电池片的形状，并且在各主栅线的位置焊接一条电极焊条。具体焊接方法如下:将第一条、第三条、第五条一等奇数电池条同时与左侧的第一电极焊条43焊接，将第二条、第四条、第六条一等偶数电池条同时与右侧的第二电极焊条44焊接。
[0060]图10是图9所示电池条和电极焊条在相互平行远离后的状态图。如图10所示，将第一电极焊条43及其相连的第一、三、五等奇数电池条整体向左平移、和/或将第二电极焊条44及其相连的第二、四、六等偶数电池条整体向右平移，以使二者相互错开。如此，各电池条可保持相互平行的关系。
[0061]图11是图10所示电池条和电极焊条在焊接另一电极焊条后的状态图。如图11所示，在第一电极焊条43相连的第一、三、五等奇数电池条的另一主栅线的位置焊接第三电极焊条45，并在第二电极焊条44相连的第二、四、六等偶数电池条的另一主栅线的位置焊接第四电极焊条46。如此，制作到多个电池条一侧表面的两根电机焊条。
[0062]图12是图11所示的一个电池片制成两个电池单元的状态图。如图12所示，第一电极焊条和第三电极焊条及其相连的电池条向左移动、和/或第二电极焊条和第四电极焊条及其相连的电池条向右移动，使二者相互分离，以便能够分别制成一个电池单元。
[0063]需要指出的是，以上仅制作的电池单元的一侧表面的电极焊条，当制作另一侧表面的电极焊条时，可优选通过以下方式快速进行。将薄膜贴附在已制作好电极焊条的表面，之后整体翻转以露出另一侧表面，继续在另一侧表面的主栅线所在的位置焊接电极焊条即可。当需要时，在可相邻两电池条之间填充电绝缘材料层23，以隔开两侧的电极焊条。
[0064]根据上述方法，每条电池条可具有至少一条细栅线和一段主栅线，以保持良好的汇流效果。优选地，电池条的宽度和电池条之间的间隔宽度相等，如此方便制作。
[0065]图13是根据本实用新型的低倍聚光光伏电池的电池单元的结构示意图，图14是图13所示电池单元的绝缘片的结构示意图，如图13和图14所示，电池单元20还包括绝缘片50,该绝缘片50包括多个定位槽51,其中，多个电池条21 对应地嵌设于多个定位槽51中，电极焊条焊接在绝缘片50的两侧以将多个电池条22固定在绝缘片50上，其中，定位槽51之间的区域形成电绝缘材料层23。需要指出的是，定位槽51不局限于长条形，只要能够实现长条形的电池条21的长度方向和宽度方向的定位即可。
[0066]以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种低倍聚光光伏电池,包括玻璃板、背板、以及位于所述玻璃板和所述背板之间的多个电池单元，其特征在于， 所述玻璃板包括至少一个聚光区，所述聚光区包括并列排列的多个聚光柱面，其中，所述电池单元包括与所述多个聚光柱面一一对应设置的多个电池条和电连接所述多个电池条的电极焊条，其中，所述电池条的宽度与所述聚光柱面对应的聚光宽度相适配。
2.根据权利要求1所述的低倍聚光光伏电池，其特征在于，所述聚光柱面的聚光比为1.5 ?3。
3.根据权利要求1所述的低倍聚光光伏电池，其特征在于，所述电极焊条包括位于所述多个电池条一侧表面的正极焊条和位于所述多个电池条另一侧表面的负极焊条。
4.根据权利要求3所述的低倍聚光光伏电池，其特征在于，所述负极焊条和所述正极焊条二者的位置相互面对，并且，所述多个电池条的相邻两电池条之间设有电绝缘材料层。
5.根据权利要求3所述的低倍聚光光伏电池，其特征在于，所述背板上设有定位各电池条的第一组定位槽和定位所述电极焊条的第二组定位槽。
6.根据权利要求3所述的低倍聚光光伏电池，其特征在于，所述玻璃板和多个所述聚光柱面由玻璃熔融后压塑成型。
7.根据权利要求3所述的低倍聚光光伏电池，其特征在于，每个所述电池条包括沿该电池条的长度方向延伸的至少一条细栅线和沿垂直于该细栅线的两条或三条主栅线段，所述电池条两侧的切割边平行于所述细栅线。
8.根据权利要求3所述的低倍聚光光伏电池，其特征在于，所述聚光区的相邻两所述聚光柱面之间设有横截面为弧形或矩形的排灰沟槽。
9.根据权利要求1所述的低倍聚光光伏电池，其特征在于，所述电池单元还包括绝缘片，所述绝缘片包括多个定位槽，其中，所述多个电池条一一对应地嵌设于所述定位槽中，所述电极焊条焊接在所述绝缘片的两侧以固定并电连接所述多个电池条。
【文档编号】H02S40/22GK203632609SQ201320834752
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】刘大为, 高虎, 彭文博, 赵志国, 李启明, 朱连峻 申请人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司