太阳能电池组件及其生产方法与流程

1.本发明涉及太阳能技术领域，特别是涉及太阳能电池组件及其生产方法。


背景技术：

2.随着技术的发展，现已进入了双玻光伏组件的时代。双玻光伏组件是指由两片玻璃和太阳能电池片组成复合层，电池片之间由导线串、并联汇集到引线端所形成的光伏电池组件。相较于相比于单片太阳能电池片，双面太阳能电池片的正反两面均能吸收光线，因而极大增加了电池片的整体功率输出及转换效率。
3.目前常规的双玻光伏组件为了提高机械性能，通常也安装铝边框，但组件在安装时，尤其是在低角度屋面安装时，由于铝边框高于组件玻璃表面，因此组件底部容易产生积水，当积水分挥发后，残留脏污便会附着在组件底部，长年累月之后，组件底部会产生一条难以去除的积灰带，不仅会影响组件发电性能，还会产生热斑，而异常发热会引发火灾等事故，存在较大安全隐患。
4.而目前不安装铝边框的双玻光伏组件，虽不存在底部积灰问题，但相应的组件机械性能会下降，且不安装铝边框的双玻光伏组件更容易出现撞角破碎的问题，双玻光伏组件更易受损。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述问题，提供一种既可保证组件的机械性能，降低组件的受损概率，又便于组件进行及时排水排污，提高安全性能的太阳能电池组件及其生产方法。
6.一种太阳能电池组件，包括：
7.边框；
8.光伏板，所述光伏板安装在所述边框内部，且所述光伏板与所述边框间设有排水间隙。
9.上述太阳能电池组件，通过边框可对光伏板进行防护，降低光伏板的受损概率，同时通过在光伏板与边框间设置排水间隙，使光伏板上的水可通过排水间隙流出，继而有效排除光伏板与边框间的积水，提升组件耐脏污性能，且该排水间隙也便于空气流通，进而提高光伏板的散热性能。
10.在其中一个实施例中，所述光伏板的至少一个边角与所述边框间设有所述的排水间隙。
11.在上述实施例中，相较于光伏板侧边，在光伏板边角上设置排水间隙更容易。
12.在其中一个实施例中，所述光伏板的至少一个边角为倒角，所述排水间隙位于所述倒角与所述边框之间。
13.在上述实施例中，通过倒角的设置，使作用于边框边角上的力不会直接作用到光伏板的角上，进而使光伏板不容易出现撞角破碎的情况。
14.在其中一个实施例中，所述太阳能电池组件还包括护角片，所述护角片安装在所
述倒角上。
15.在上述实施例中，通过护角片提高对光伏板的倒角的保护效果，使其不易受损。
16.在其中一个实施例中，所述护角片与所述倒角之间设有密封层。
17.在上述实施例中，通过密封层对水汽进行阻隔，避免水汽渗透，同时通过将密封层置于护角片与倒角之间，使护角片也起到阻隔作用，进一步提升密封性能。
18.在其中一个实施例中，所述光伏板的侧面与所述边框紧密连接。
19.在上述实施例中，保证光伏板上的积水只会通过排水间隙排出，不会延光伏板侧面浸入到光伏板内部。
20.在其中一个实施例中，所述光伏板包括面板、电池板和背板，所述面板和所述背板分别安装在所述电池板的正反两面。
21.在上述实施例中，通过电池板进行光伏发电，通过面板和背板对电池板进行保护。
22.一种太阳能电池组件的生产方法，包括以下步骤：
23.选取边框和至少有一个缺口的光伏板，将所述光伏板安装在所述边框内部，使所述光伏板与所述边框间存在由缺口形成的排水间隙。在上述实施例中，可通过排水间隙使光伏板上的水流出，继而有效排除光伏板与边框间的积水。
24.在其中一个实施例中，还包括以下步骤：
25.在光伏板的倒角上设置密封层，并在所述密封层上安装护角片。
26.在上述实施例中，通过密封层对水汽进行阻隔，避免水汽渗透，通过护角片提高对光伏板的倒角及密封层的保护效果，使其不易受损。
27.在其中一个实施例中，在选取光伏板的过程中：
28.先选取面板，并切除面板至少一个顶角，使面板的至少一个边角为倒角；
29.之后选取电池板，并将电池板固定在所述面板上；
30.再选取背板，并切除背板至少一个顶角，使背板的至少一个边角为倒角；
31.之后将所述背板固定在所述电池板上，并使所述背板的倒角与所述面板的倒角重合。
32.在上述实施例中，通过倒角的设置，使作用于边框边角上的力不会直接作用到光伏板的角上，进而使光伏板不容易出现撞角破碎的情况。
33.在其中一个实施例中，还包括以下步骤：在所述面板或所述背板上设置引线孔，所述引线孔用于所述电池板电线的引出。
34.在上述实施例中，电池板的电线可穿过引线孔与接线盒焊接，实现电池板与接线盒的电连接。
附图说明
35.图1为本技术一些实施例的太阳能电池组件的结构示意图；
36.图2为图1中的太阳能电池组件的结构分解示意图。
37.附图标记：1、边框；2、光伏板；21、面板；22、电池板；23、背板；24、第一eva层；25、第二eva层；3、排水间隙；4、护角片；5、密封层；6、引线孔。
具体实施方式
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
39.在本发明的描述中，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”、“顺时针”、“逆时针”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
40.此外，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
44.目前，随着光伏行业的发展，市场对光伏组件可靠性不断提出更高的要求，常规的单玻组件逐步发展成双玻组件，近年来又进一步在单玻组件和双玻组件的基础上安装铝边框。然而不论是双玻组件还是单玻组件，都需要面对组件边框使组件底部积水积灰的问题。
45.现有的技术方案是在单玻组件的四角处开孔排水，将积水通过孔洞排除。然而在单玻组件四角开孔的工艺要求已经很高。因而在双玻组件上开孔的工艺要求会更高，则对孔位尺寸和位置精度的要求也更高，否则容易出现无法完全对准孔位的问题。另外，由于开孔的位置无密封保护，而eva封装胶膜的防水汽渗透能力有限，因此容易出现因水汽渗透而造成组件失效的情况发生。
46.基于以上考虑，为了解决组件排水的问题，申请人经过深入研究，设计了一种太阳能电池组件，通过在太阳能电池组件的光伏板和边框间设置排水间隙，使积水可通过该排
水间隙排出，由于不设孔洞，因此既无需高工艺加工，也无需担心因水汽经孔洞渗透而造成组件失效的情况。
47.参阅图1，本发明一实施例提供的太阳能电池组件，包括边框1和光伏板2，光伏板2安装在边框1内部，且光伏板2与边框1间设有排水间隙3。其中，光伏板2用于实现光伏发电，边框1主要用于对光伏板2进行保护，提高太阳能电池组件的机械强度。边框1材质可选用铝材等金属材质，且不限于金属材质。
48.具体的，边框1围设在光伏板2的四周边缘。排水间隙3形成于光伏板2的四周边缘与边框1的内壁之间。示例性的，边框1的外形可为方形框体，光伏板2的外形可为方形板体。在一些实施例中，边框1可为一体成型结构，光伏板2固定在边框1内部并与边框1相嵌合；在另一些实施例中，边框1可为拼接结构，边框1上设有用于卡固光伏板2的卡槽，当光伏板2固定在边框1内部时，光伏板2的边缘可卡在卡槽内，提高固定后的稳固性。另外，为进一步提高防水效果，边框1与光伏板2间可设有防水密封层5。其中，防水密封层5可选用硅胶，既可通过硅胶的防水性保证边框1与光伏板2间的密封效果，又可通过硅胶的柔软性提高边框1与光伏板2间的缓冲效果。
49.上述太阳能电池组件，通过边框1可对光伏板2进行防护，降低光伏板2的受损概率，同时通过在光伏板2与边框1间设置排水间隙3，使光伏板2上的水可通过排水间隙3流出，继而有效排除光伏板2与边框1间的积水，提升组件耐脏污性能，且该排水间隙3也便于空气流通，进而提高光伏板2的散热性能。
50.另外，在一些实施例中，连接光伏板2正反两面的侧面与边框1紧密连接。具体地，光伏板2为方形板体，具有四个与正反面垂直的侧面，四个侧面均与边框1的内侧壁紧密连接。通过紧密连接的方式既可保证光伏板2与边框1间的稳固性，又可保证光伏板2上的积水只会通过排水间隙3排出，不会延光伏板2侧面浸入到光伏板2内部。
51.在其中一个实施例中，光伏板2的至少一个边角与边框1间设有排水间隙3。若在光伏板2的侧边与边框1之间设置排水间隙3，则要么需要在光伏板2的侧边开设孔洞，要么需使光伏板2的整个侧边均不能与边框1接触，而开设孔洞不仅存在工艺要求高，对孔位尺寸和位置精度的要求高的问题，也会存在由于开孔的位置无密封保护，容易出现因水汽渗透而造成组件失效的问题，而光伏板2的侧面若不能与边框1接触，则光伏板2与边框1间的稳固性会大大降低。因此相较于在光伏板2的侧边与边框1之间设置排水间隙3，由于相同面积的光伏板2的边角的位置是固定的，因此在光伏板2的边角与边框1间设置排水间隙3更容易，且由于光伏板2的边角与边框1间的接触面积小，因此在使光伏板2的角不与边框1固定后，依旧可保证光伏板2与边框1间具有较好的稳固性。
52.另外，在一些实施例中，光伏板2的四周边缘具有四个边角，每个边角与边框1之间均设置排水间隙3。具体的，光伏板2为方形板体，具有四个边角。通过排水间隙3数量的增加使光伏板2上的积水更易排出，当在边框1与光伏板2的四个边角之间均设置排水间隙3后，无论积水位于光伏板2的那个位置，均存在距离该积水位置较近的排水间隙3供积水排出。
53.值得一提的是，设置在边框1与光伏板2的四个边角间的排水间隙3尺寸一致，不仅使整体结构更美观，也更便于组成光伏板2的各组件在组装时，各组件上的排水间隙3进行对齐操作。
54.在其中一个实施例中，光伏板2的角为倒角，排水间隙3位于倒角与边框1之间，通
过倒角的设置，使光伏板2上的积水可通过倒角与边框1间的空隙中流出；同时由于倒角的存在，使光伏板2的角不会与边框1接触，因此作用于边框1边角上的力也不会直接作用到光伏板2的角上，进而使光伏板2不容易出现撞角破碎的情况。另外，光伏板2的倒角可为45
°
倒角或其他角度的倒角，也可为倒圆角，但相较于其他角度的倒角，45
°
倒角和倒圆角更容易进行加工，也更美观。
55.在其中一个实施例中，太阳能电池组件还包括护角片4，护角片4安装在倒角上。其中，护角片4可选用铝材等金属材质，且不限于金属材质。通过护角片4提高对光伏板2的倒角的保护效果，使其不易受损。
56.在其中一个实施例中，护角片4与倒角之间设有密封层5，通过密封层5对水汽进行阻隔，避免水汽渗透，同时通过将密封层5置于护角片4与倒角之间，使护角片4也起到阻隔作用，进一步提升密封性能。其中，密封层5可选用硅胶，既可通过硅胶的防水性保证护角片4与光伏板2的倒角间的密封效果，又可通过硅胶的柔软性提高护角片4与光伏板2的倒角间的缓冲效果。
57.参阅图2，在其中一个实施例中，光伏板2包括面板21、电池板22和背板23，面板21和背板23分别安装在电池板22的正反两面，其中，面板21和背板23的尺寸一致，电池板22的尺寸小于面板21或背板23的尺寸，通过将电池板22夹在面板21和背板23之间，使面板21和背板23可对电池板22进行良好保护。
58.另外，由于上述设置在光伏板2的四个角上的排水间隙3尺寸一致，因此位于面板21四角处的倒角的尺寸与位于背板23四角处的倒角的尺寸一致，这使得面板21和背板23在安装到电池板22上时，面板21四角上的倒角可与背板23四角上的倒角对齐，进而使面板21上的排水间隙3可与背板23上的排水间隙3重合，既保证光伏板2的美观性，又保证积水在光伏板2上的排水效果。
59.在其中一个实施例中，面板21和背板23均选用透明材质。其中，透明材质可选用玻璃材质，即，面板21和背板23均为玻璃板。透明材质可在使面板21和背板23对电池板22进行保护的同时，不影响光线的传递，进而使得电池板22的正反两面均可受到光线照射。
60.在其中一个实施例中，所述电池板22选用圆角单晶硅电池片。通过圆角单晶硅电池片的形状特性，使电池板22的边角与边框1边缘间具有足够距离，进而保证排水效果以及设置密封层后的绝缘性能。具体的，电池板22可与面板21和背板23的边缘有10mm以上的绝缘距离。
61.在其中一个实施例中，面板21与背板23均通过封装层与电池板22连接，封装层可保证电池板22与面板21和背板23的密封性，进而提高对电池板22的保护效果。其中，封装层的面积大于或等于电池板22的面积且小于或等于面板21或背板23的面积，保证封装层在对电池板22和面板21进行固定时，封装层的正反两面均可与电池板22和面板21接触，封装层在对电池板22和背板23进行固定时，封装层的正反两面均可与电池板22和背板23接触，进而保证封装层对电池板22、背板23和面板21的固定效果。而为了使面板21与背板23之间也可得到粘贴，封装层的面积可等于面板21或背板23的面积，进一步保证面板21与背板23间的防水密封性。另外，封装层可采用eva层。即在电池板22和面板21之间设有第一eva层24，在面板21与背板23之间设有第二eva层25，通过eva材料的特性，可保证电池板22与面板21和背板23间的粘贴牢固并具有良好的防水密封性。
62.在其中一个实施例中，面板21或背板23上设有引线孔，引线孔用于供电池板22上的电线穿出。其中，引线孔的数量至少为一个。通过引线孔可为电池板22上的电线提供引出路径，以便使电线经引线孔引出后与接线盒连接。
63.另外，为保证排水效果的最优化，针对1000v电压等级的光伏板，当面板21和背板23选用尺寸为2251mm*1128mm的玻璃板时，其长边顶角的切断范围在19.5mm-28.23mm之间，短边顶角的切断范围在13.5mm-30.48mm之间。针对1500v电压等级的光伏板，当面板21和背板23选用尺寸为2251mm*1128mm的玻璃板时，其长边顶角的切断范围在19.5mm-25.82mm之间，短边顶角的切断范围在13.5mm-27.82mm之间
64.本发明的一实施例还提供了一种太阳能电池组件的生产方法，具体包括以下步骤：
65.选取边框1和至少有一个缺口的光伏板2，将所述光伏板2安装在所述边框1内部，使所述光伏板2与所述边框1间存在由缺口形成的排水间隙3。通过排水间隙3的存在，可使光伏板2上的水通过缺口流出，继而有效排除光伏板2与边框1间的积水。其中，该缺口可位于光伏板2的顶角上，也可位于光伏板2与边框1接触的侧边上。边框1和光伏板2均可选用矩形外形，方便生产。
66.在其中一个实施例中，还包括以下步骤：在光伏板2的倒角上设置密封层5，并在所述密封层5上安装护角片4。其中，护角片4可选用铝材等金属材质，且不限于金属材质。通过护角片4提高对光伏板2的倒角的保护效果，使其不易受损。密封层5用于对水汽进行阻隔，避免水汽渗透光伏板2，同时通过将密封层5置于护角片4与倒角之间，使护角片4在对光伏板2进行保护的同时，也对密封层5进行了保护。其中，密封层5可选用硅胶，既可通过硅胶的防水性保证护角片4与光伏板2的倒角间的密封效果，又可通过硅胶的柔软性提高护角片4与光伏板2的倒角间的缓冲效果。
67.在其中一个实施例中，在选取光伏板2的过程中：先选取面板21，并切除面板21至少一个顶角，使面板21的至少一个边角为倒角；之后选取电池板22，并将电池板22固定在所述面板21上；再选取背板23，并切除背板23至少一个顶角，使背板23的至少一个边角为倒角；之后将所述背板23固定在所述电池板22上，并使所述背板23的倒角与所述面板21的倒角重合。通过在面板21和背板23上设置倒角，使光伏板2上的积水可通过倒角与边框1间的空隙中流出；同时由于倒角的存在，使光伏板2的角不会与边框1接触，因此作用于边框1边角上的力也不会直接作用到光伏板2的角上，进而使光伏板2不容易出现撞角破碎的情况。另外，光伏板2的倒角可为45
°
倒角或其他角度的倒角，也可为倒圆角，但相较于其他角度的倒角，45
°
倒角和倒圆角更容易进行加工，也更美观。
68.另外，在一些实施例中，面板21在与电池板22进行固定时，可先将一封装层粘贴到面板21上，再将电池板22粘贴到该封装层上。同理，背板23在与电池板22进行固定时，可先将一封装层粘贴到背板23上，再将电池板22粘贴到该封装层上。通过封装层保证电池板22与面板21和背板23间的密封性，进而提高对电池板22的保护效果。其中，封装层的面积大于或等于电池板22的面积且小于或等于面板21或背板23的面积，保证封装层在对电池板22和面板21进行固定时，封装层的正反两面均可与电池板22和面板21接触，封装层在对电池板22和背板23进行固定时，封装层的正反两面均可与电池板22和背板23接触，进而保证封装层对电池板22、背板23和面板21的固定效果。而为了使面板21与背板23之间也可得到粘贴，
封装层的面积可等于面板21或背板23的面积，进一步保证面板21与背板23间的防水密封性。另外，封装层可采用eva层。即在电池板22和面板21之间设有第一eva层24，在面板21与背板23之间设有第二eva层25，通过eva材料的特性，可保证电池板22与面板21和背板23间的粘贴牢固并具有良好的防水密封性。
69.在其中一个实施例中，还包括以下步骤：在所述面板21或所述背板23上设置引线孔6，所述引线孔6用于所述电池板22电线的引出。其中，引线孔6的数量至少为一个。通过引线孔6可为电池板22上的电线提供引出路径，以便使电池板22的电线可穿过引线孔6与接线盒焊接，实现电池板与接线盒的电连接。
70.本技术的一种太阳能电池组件，在生产时，可先选取一块厚度为2.0～3.2毫米，长度为2250毫米，宽度为1130毫米的长方形压花玻璃面板原片，并在面板原片上距离四个顶点10～20毫米的位置切除玻璃顶角，使面板原片的四个顶角均形成平滑的倒角，然后将面板原片进行钢化及镀膜等工序，制成面板21。
71.之后选取一块厚度为0.45～0.6毫米，长度为2250毫米，宽度为1130毫米的长方形eva封装胶膜，在距离胶膜四个顶点10～20毫米的位置切除胶膜的顶角，使胶膜的四个顶角均形成平滑的倒角，制成第一eva封装层24，将第一eva封装层24粘贴到面板21上。然后将电池板22的正面粘贴到第一eva封装层24上。
72.之后选取一块厚度为0.45～0.6毫米，长度为2250毫米，宽度为1130毫米的长方形eva封装胶膜，在距离胶膜四个顶点10～20毫米的位置切除胶膜的顶角，使胶膜的四个顶角均形成平滑的倒角，制成第二eva封装层140，并将第二eva封装层140粘贴到电池板22的反面上。
73.之后选取一块厚度为2.0～3.2毫米，长度为2250毫米，宽度为1130毫米的长方形压花玻璃背板原片，在距离背板原片四个顶点10～20毫米的位置切除玻璃顶角，使背板原片的四个顶角均形成平滑的倒角，然后将背板原片进行钢化等工序，制成背板23，将背板23粘贴到第二eva封装层140上，组成光伏板2。
74.之后选取一长度为15～30毫米，宽度为4.0～6.4毫米，并且自然状态下与光伏板2的倒角呈现匹配的弯曲形状的护角片4，对清洁后的护角片4进行上胶操作，通过胶将并护角片4粘到面板21和背板23的倒角上。
75.之后选取一四边紧密连接，形成完整长方形的边框1，并对边框1的边部进行打胶操作。之后将光伏板2通过胶粘到边框1内部，并使边框1的四个角与光伏板2的四个倒角之间保持一定间隙，将光伏板2与边框1间多余的硅胶清除干净。
76.另外，在上述过程中，若在面板21上设置引线孔6，则在通过引线孔6将电池板22的正负极电缆引出后，将接线盒通过灌封胶固定在面板21上，并使引线孔6通过接线盒内的灌封胶进行密封；若在背板23上设置引线孔6，则在通过引线孔6将电池板22的正负极电缆引出后，将接线盒通过灌封胶固定在背板23上，并使引线孔6通过接线盒内的灌封胶进行密封。
77.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
78.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能
因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。