太陽能電池組件及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種太陽能電池組件及其制備方法。上述太陽能電池組件，包括電池組，電池組包括若干個聯接的電池片，電池片按照成行成列的方式排布；在行方向上，相鄰兩個電池片采用連接件交疊串聯；在列方向上，相鄰兩個電池片通過連接件并聯。上述太陽能電池組件中，不僅能夠提高太陽能電池組件的轉化效率。同時，電池片與相鄰的電池片均為電性連接，因此，本發明的太陽能電池組件中的每個電池片均為獨立單元，即使由于物理或者彈性的變化導致某個電池片斷裂或者相鄰兩個電池片分離，電流可流向與之相鄰且并聯的電池片，而不會對其余的電池片造成不良影響，有利于降低整個太陽能電池組件的功率損失。此外，還提供一種上述太陽能電池組件的制備方法。
【專利說明】
太陽能電池組件及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及太陽能電池技術領域，特別是涉及一種太陽能電池組件及其制備方法。
【背景技術】
[0002]太陽能作為一種新興能源，與傳統的化石燃料相比，具有取之不盡用之不竭、清潔環保等各方面的優勢。目前主要的一種太陽能利用方式是通過太陽能電池組件將接收的光能轉化為電能輸出，傳統的太陽能電池組件是由若干太陽能電池片(或稱光伏電池)串聯后進行封裝并按方陣排列形成的大面積電池組件。其中，太陽能電池片吸收光能，電池兩端出現異號電荷的積累，即產生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應”，在光生伏特效應的作用下，太陽能電池的兩端產生電動勢，從而將光能轉換成電能。
[0003]傳統的太陽能電池組件通常包括若干個電池串列，每個電池串列包括若干個串聯的太陽能電池片。然而，在上述太陽能電池組件的使用過程中，由于物理或者彈性的變化容易導致太陽能電池片斷裂或者相鄰兩個太陽能電池片分離，則其所在的電池串列的電路中斷，導致失效，造成整個太陽能電池組件的功率損失。
【發明內容】
[0004]基于此，有必要針對傳統的太陽能電池組件的功率損失的問題，提供一種降低功率損失的太陽能電池組件。
[0005]—種太陽能電池組件，包括電池組，所述電池組包括若干個聯接的電池片，所述電池片按照成行成列的方式排布；
[0006]在行方向上，相鄰兩個所述電池片采用連接件交疊串聯；
[0007]在列方向上，相鄰兩個所述電池片通過所述連接件并聯。
[0008]上述太陽能電池組件中，相鄰兩個電池片采用連接件交疊串聯，能夠提高太陽能電池組件的轉化效率。同時，由于電池片與相鄰的電池片均為電性連接，因此，與傳統的太陽能電池組件相比，本發明的太陽能電池組件中的每個電池片均為獨立單元，即使由于物理或者彈性的變化導致某個電池片斷裂或者相鄰兩個電池片分離，電流可流向與之相鄰且并聯的電池片，而不會對其余的電池片造成不良影響，有利于降低整個太陽能電池組件的功率損失。
[0009]在其中一個實施例中，所述電池片為電池切割片，所述電池切割片由太陽能電池片切割而成。
[0010]在其中一個實施例中，在同一列中的所有所述電池片共用所述連接件。
[0011 ]在其中一個實施例中，在同一列中的所有所述電池片位于所述連接件的同一側。
[0012]在其中一個實施例中，所述連接件呈片狀，所述連接件的內部設置有用以連通所述連接件兩側表面的鏤空孔。
[0013]在其中一個實施例中，所述連接件呈長條狀，所述連接件的長邊的邊緣位置設置有若干個間隔排列的缺口，且所述缺口與所述鏤空孔不相通。
[0014]在其中一個實施例中，所述電池片包括正面電極和背面電極；
[0015]所述連接件包括與所述正面電極相連的第一表面以及與所述背面電極相連的第二表面，所述第一表面上設置有交替排列的第一連接區域和第一非連接區域，所述第二表面上設置有交替是連接的第二連接區域和第二非連接區域，所述第一非連接區域在所述第一表面上的投影面積大于或者等于所述第二連接區域在所述第一表面上的投影面積；
[0016]所述正面電極與所述第一連接區域連接，所述背面電極與所述第二連接區域連接。
[0017]在其中一個實施例中，所述第一連接區域在所述第一表面的投影為第一投影，所述第二連接區域在所述第一表面的投影為第二投影，所述第一投影與相鄰所述第二投影的間隔為Imm?20mm。
[0018]在其中一個實施例中，所述正面電極和所述背面電極均沿所述電池片的長度方向延伸，且所述第一非連接區域和所述第二非連接區域上分別設置有第一阻隔焊接層和第二阻隔焊接層。
[0019]在其中一個實施例中，所述正面電極和所述背面電極均沿所述電池片的長度方向延伸，所述正面電極上設置有交替排列的第三連接區域和第三非連接區域，所述背面電極上設置有交替排列的第四連接區域和第四非連接區域；
[0020]所述第三連接區域與所述第一連接區域連接，所述第四連接區域與所述第二連接區域連接，所述第三非連接區域和所述第四非連接區域上分別設置有第三阻隔焊接層和第四阻隔焊接層。
[0021 ]此外，還提供一種太陽能電池組件的制備方法，包括如下步驟:
[0022]提供若干個電池片和若干個連接件；
[0023]將所述若干個電池片與所述若干個連接件聯接，得到電池組，所述電池組中，所述電池片按照成行成列的方式排布;在行方向上，相鄰兩個所述電池片采用連接件交疊串聯；在列方向上，相鄰兩個所述電池片通過所述連接件并聯。
[0024]采用上述太陽能電池組件的制備方法得到的太陽能電池組件中，由于電池片與相鄰的電池片均為電性連接，因此，與傳統的太陽能電池組件相比，本發明的太陽能電池組件中的每個電池片均為獨立單元，即使由于物理或者彈性的變化導致某個電池片斷裂或者相鄰兩個電池片分離，電流可流向與之相鄰且并聯的電池片，而不會對其余的電池片造成不良影響，有利于降低整個太陽能電池組件的功率損失。
[0025]在其中一個實施例中，將所述若干個電池片與所述若干個連接件聯接的操作為:
[0026]將若干個所述電池片按列排列，得到電池列，之后將所述連接件和所述電池列交替聯接。
【附圖說明】
[0027]圖1為一實施方式的太陽能電池組件的正面示意圖；
[0028]圖2為一實施方式的太陽能電池組件的電路圖；
[0029]圖3為一實施方式的電池片的向光面的不意圖；
[°03°]圖4為一實施方式的電池片的背光面的不意圖；
[0031]圖5為一實施方式的連接件的示意圖；
[0032]圖6為另一實施方式的連接件的示意圖；
[0033]圖7為一實施方式的行方向上相鄰電池片之間的串聯示意圖；
[0034]圖8為一實施方式的列方向上相鄰電池片之間的并聯示意圖；
[0035]圖9為另一實施方式的電池片的向光面的示意圖；
[0036]圖10為另一實施方式的電池片的背光面的示意圖；
[0037]圖11為另一實施方式的行方向上相鄰電池片之間的串聯示意圖；
[0038]圖12為另一實施方式的連接件的側面示意圖；
[0039]圖13為一實施方式的第一連接區域與第二連接區域分別在第一表面上投影的示意圖；
[0040]圖14為另一實施方式的正面電極、連接件和相鄰電池切割片的背面電極的側面示意圖；
[0041]圖15為一實施方式的太陽能電池組件的制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0042]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0043]請參見圖1和圖2，一實施方式的太陽能電池組件100包括兩個串聯的電池組110。每個電池組110包括33*6個聯接的電池片112。電池片112按照成行成列的方式排布。
[0044]具體的，在行方向上，相鄰兩個電池片112采用連接件交疊串聯。在列方向上，相鄰兩個電池片112通過上述連接件并聯。如圖1中所示，電池組110中，每行有33個電池片112交疊串聯，而每列有6個電池片112并聯。
[0045]本實施方式的電池片112為電池切割片，具體的，其均由太陽能電池片進行五等分切割而成。需要說明的是，本發明不限于上述的五等分切割，還可以將太陽能電池片進行任意等分或不等分切割，得到若干電池切割片，并從中挑選合適的電池切割片進行排版，進行串并聯之后得到本發明的太陽能電池組件。
[0046]從圖1中可以看出，本實施方式的太陽能電池組件100中的若干個面積相同的電池片112排列整齊且緊密，使得電池片112的效率一致性、匹配性更佳，從而提高整個太陽能電池組件的工作效率。
[0047]請參見圖3和圖4，本實施方式的電池片112包括用于吸收輻射的向光面及相對于向光面背向設置的背光面。
[0048]如圖3中所示，電池片112的向光面上設置有7個沿電池片112的長度方向等間距排列的正面電極114，且上述正面電極114位于電池片112的長邊邊緣位置。因此，當行方向上的相鄰兩個電池片112串聯時，能夠避免太陽光照對電池片112的過多遮擋，從而避免降低太陽能電池組件對太陽光照的利用率。
[0049]如圖4中所示，電池片112的背光面上設置有6個沿電池片112的長度方向等間距排列的背面電極116。其中，背面電極116在電池片112的向光面上的投影位于相鄰兩個正面電極114在電池片112的向光面上的投影之間。此外，為了與連接件配合使用，使連接件的緩沖空間更大，故將背面電極116設置于電池片112的非邊緣位置。但不以此為限，具體可根據實際使用情況進行設置。
[0050]請參見圖5，本實施方式的連接件120為彈性連接件，且呈片狀和長條狀，其優選自銅箔、鋁箔、鍍錫銅箔和銅鋁合金箔中的任意一種。連接件120的內部設置有用以連通連接件120兩側表面的鏤空孔121。本實施方式的鏤空孔121的截面為平行四邊形，且多個鏤空孔121沿連接件120的長度方向規整排列，可以起到應力緩沖作用，能夠減少應力釋放對太陽能電池組件的不良影響。當然，鏤空孔121的截面不限于本實施方式的平行四邊形，亦可為其他形狀，其位置和排列方式亦可根據具體需求進行改變，均可起到應力緩沖的作用。
[0051]需要說明的是，本發明的連接件不限于上述實施方式，為了起到更好的應力緩沖作用，除了在連接件的內部設置鏤空孔之外，還可以在連接件的邊緣位置設置缺口。
[0052]請參見圖6，另一實施方式的連接件220的內部設置有若干個規整排列的鏤空孔221，此外，還在其長邊的邊緣位置設置有若干個間隔排列的缺口 222，且缺口 222與鏤空孔221不相通。具體的，缺口 222位于相鄰兩個鏤空孔221之間。因此，當連接件220的兩個長邊分別與位于其兩側的電池片112聯接時，能夠起到更好的應力緩沖作用，減少應力釋放對太陽能電池組件的不良影響。
[0053]請參見圖7，太陽能電池組件100中，行方向上的三個相鄰的電池片112采用連接件120進行串聯。連接件120的長邊的兩端邊緣分別與電池片112的正面電極114和背面電極116連接。由于正面電極114和背面電極116為交叉設計，因此，連接件120分別與兩側的電池片112交叉連接。這樣在相鄰的正面電極114之間以及相鄰的背面電極116之間均形成了緩沖區間，能夠提高太陽能電池組件100的彈性，降低太陽能電池組件100隱裂的風險，不容易斷柵裂片。
[0054]請參見圖8，太陽能電池組件100中，列方向上的相鄰的電池片112采用連接件120進行并聯。本實施方式中，在同一列中的所有電池片112位于連接件120的同一側。由于連接件120位于電池片112的背面，故不會對電池片112進行遮擋，避免造成損失。
[0055]此外，本實施方式中，在同一列中的所有電池片112共用連接件120。當然，亦可選擇多個較短的連接件120將列方向上相鄰的電池片112進行并聯。
[0056]需要說明的是，本發明的電池片和連接件均不限于上述實施方式，亦可為其他形式。例如，電池片的正面電極和背面電極均可以為沿電池片的長度方向延伸，而連接件可以為條形的焊帶，其內部可以不設置鏤空孔或者缺口。
[0057]請參見圖9和圖10，另一實施方式的太陽能電池組件的電池片212包括沿電池片212的長度方向延伸的正面電極214和背面電極216。正面電極214和背面電極216分別位于電池片212相對兩端的邊緣位置。
[0058]請參見圖11，行方向上相鄰兩個電池片212通過連接件300交疊串聯。本實施例中，左側電片212的背面電極216的寬度略大于右側電池片212的正面電極214的寬度，而連接件300的寬度小于右側電池片212的正面電極214的寬度，能夠避免放置時相鄰兩個電池片212的位置偏移而露出正面電極214或連接件300，從而減少光照面積。
[0059]請參見圖12，本實施方式的連接件300包括與正面電極214相連的第一表面310以及與背面電極216相連的第二表面320。第一表面310上設置有交替排列的第一連接區域311和第一非連接區域312。正面電極214與第一連接區域311連接。
[0060]第二表面320上設置有交替排列的第二連接區域321和第二非連接區域322。背面電極216與第二連接區域321連接。
[0061]請參見圖13，本實施方式的第一連接區域311在第一表面310的投影為第一投影3112，第二連接區域321在第一表面310的投影為第二投影3212，第一投影3112與相鄰第二投影3212的間隔為Imm?20mm之間的任意數值。在這個間隔范圍內，正面電極214與背面電極216的連接區域之間均形成了緩沖區間，來提高太陽能電池組件的彈性，降低太陽能電池組件隱裂的風險，不容易斷柵裂片。但不以此為限，亦可為其他數值的間隔。
[0062]如圖13中所示，第一非連接區域312在第一表面310上的投影面積大于第二連接區域321在第一表面310上的投影面積。
[0063]此外，第一非連接區域312和第二非連接區域322上分別設置有第一阻隔焊接層313和第二阻隔焊接層323。本實施例的第一阻隔焊接層313和第二阻隔焊接層323為油墨涂層。當然，第一阻隔焊接層313和第二阻隔焊接層323均亦可為其他起到阻隔焊接作用的涂層。當相鄰兩個電池片212通過連接件300進行交疊串聯時，第一阻隔焊接層313和第二阻隔焊接層323用于阻隔焊接，同時還具有一定的彈性，能夠起到緩沖的作用，從而提高了本實施例的太陽能電池組件的彈性，能夠實現必要的彈性變形來抵抗外部或者內部的內應力的形變需求，降低太陽能電池組件隱裂的風險，不容易斷柵裂片，有利于應用。
[0064]上述實施例中，在連接件300上設置有第一阻隔焊接層313和第二阻隔焊接層323，用于阻隔焊接，并提供一定的彈性。需要說明的是，亦可在位于連接件兩側的電池片的正面電極和背面電極上設置阻隔焊接層。
[0065]請參見圖14，另一實施方式的電池片的正面電極410上設置有交替排列的第三連接區域411和第三非連接區域412。背面電極420上設置有交替排列的第四連接區域421和第四非連接區域422。第三連接區域411和第四連接區域421均與連接件430連接。
[0066]第三非連接區域412和第四非連接區域422上分別設置有第三阻隔焊接層413和第四阻隔焊接層423。本實施例的第三阻隔焊接層413和第四阻隔焊接層423為不干膠層。
[0067]綜上所述，上述太陽能電池組件中，由于電池片與相鄰的電池片均為電性連接，因此，與傳統的太陽能電池組件相比，本發明的太陽能電池組件中的每個電池片均為獨立單元，即使由于物理或者彈性的變化導致某個電池片斷裂或者相鄰兩個電池片分離，電流可流向與之相鄰且并聯的電池片，而不會對其余的電池片造成不良影響，有利于降低整個太陽能電池組件的功率損失。
[0068]此外，本發明還提供一種太陽能電池組件的制備方法，如圖15所示，包括如下步驟:
[0069]SlO、提供若干個電池片和若干個連接件。
[0070]S20、將步驟SlO的若干個電池片與若干個連接件聯接，得到電池組，電池組中，電池片按照成行成列的方式排布;在行方向上，相鄰兩個電池片采用連接件交疊串聯;在列方向上，相鄰兩個電池片通過連接件并聯。
[0071]在一個較優的實施例中，將若干個電池片與若干個連接件聯接的操作為:將若干個電池片按列排列，得到電池列，之后將連接件和電池列交替聯接。
[0072]在一個較優的實施例中，將連接件和電池列交替聯接的操作中，電池片的背光面朝上。
[0073]采用上述太陽能電池組件的制備方法得到的太陽能電池組件中，由于電池片與相鄰的電池片均為電性連接，因此，與傳統的太陽能電池組件相比，本發明的太陽能電池組件中的每個電池片均為獨立單元，即使由于物理或者彈性的變化導致某個電池片斷裂或者相鄰兩個電池片分離，電流可流向與之相鄰且并聯的電池片，而不會對其余的電池片造成不良影響，有利于降低整個太陽能電池組件的功率損失。
[0074]此外，本發明的設計也同樣消除傳統的串單元的基本理念，采用了板塊互連全自動化的概念，整體板塊只有正極和負極，沒有其他的工藝和操作動作需求，提升了組件的自動化工藝和操作，也根本性提升了產品的生產產能。將實現太陽能電池組件的高度自動化發展，減少人工干預帶來的的性能和品質風險。提升組件功率10%，同時也提速產能，為進一步降本和規模化發展鋪開基礎。
[0075]上述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0076]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種太陽能電池組件，包括電池組，其特征在于，所述電池組包括若干個聯接的電池片，所述電池片按照成行成列的方式排布； 在行方向上，相鄰兩個所述電池片采用連接件交疊串聯； 在列方向上，相鄰兩個所述電池片通過所述連接件并聯。2.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述電池片為電池切割片，所述電池切割片由太陽能電池片切割而成。3.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于，在同一列中的所有所述電池片共用所述連接件。4.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于，在同一列中的所有所述電池片位于所述連接件的同一側。5.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述連接件呈片狀，所述連接件的內部設置有用以連通所述連接件兩側表面的鏤空孔。6.根據權利要求5所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述連接件呈長條狀，所述連接件的長邊的邊緣位置設置有若干個間隔排列的缺口，且所述缺口與所述鏤空孔不相通。7.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述電池片包括正面電極和背面電極； 所述連接件包括與所述正面電極相連的第一表面以及與所述背面電極相連的第二表面，所述第一表面上設置有交替排列的第一連接區域和第一非連接區域，所述第二表面上設置有交替是連接的第二連接區域和第二非連接區域，所述第一非連接區域在所述第一表面上的投影面積大于或者等于所述第二連接區域在所述第一表面上的投影面積； 所述正面電極與所述第一連接區域連接，所述背面電極與所述第二連接區域連接。8.根據權利要求7所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述第一連接區域在所述第一表面的投影為第一投影，所述第二連接區域在所述第一表面的投影為第二投影，所述第一投影與相鄰所述第二投影的間隔為Imm?20_。9.根據權利要求7所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述正面電極和所述背面電極均沿所述電池片的長度方向延伸，且所述第一非連接區域和所述第二非連接區域上分別設置有第一阻隔焊接層和第二阻隔焊接層。10.根據權利要求7所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述正面電極和所述背面電極均沿所述電池片的長度方向延伸，所述正面電極上設置有交替排列的第三連接區域和第三非連接區域，所述背面電極上設置有交替排列的第四連接區域和第四非連接區域； 所述第三連接區域與所述第一連接區域連接，所述第四連接區域與所述第二連接區域連接，所述第三非連接區域和所述第四非連接區域上分別設置有第三阻隔焊接層和第四阻隔焊接層。11.一種太陽能電池組件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 提供若干個電池片和若干個連接件； 將所述若干個電池片與所述若干個連接件聯接，得到電池組，所述電池組中，所述電池片按照成行成列的方式排布;在行方向上，相鄰兩個所述電池片采用連接件交疊串聯;在列方向上，相鄰兩個所述電池片通過所述連接件并聯。12.根據權利要求11所述的太陽能電池組件的制備方法，其特征在于，將所述若干個電池片與所述若干個連接件聯接的操作為: 將若干個所述電池片按列排列，得到電池列，之后將所述連接件和所述電池列交替聯接。
【文檔編號】H01L31/05GK105932084SQ201610297962
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】張雨軍, 戴珍林, 陳輝, 吳正同, 于松坤, 黃強, 鄭加鎮
【申請人】協鑫集成科技股份有限公司, 協鑫集成科技（蘇州）有限公司, 蘇州協鑫集成科技工業應用研究院有限公司, 張家港協鑫集成科技有限公司