一種透光型單晶硅太陽能電池組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能電池組件，特別涉及一種透光型單晶硅太陽能電池組件，屬于太陽能電池技術領域。
【背景技術】
[0002]目前的光伏發電組件主要有晶硅太陽能電池組件、非晶硅太陽能電池組件及其它薄膜電池光伏組件，如銅銦鎵砸、碲化鎘薄膜太陽能電池等。光伏發電需要依靠建設光伏電站并網或離網來實現對用戶的供電，這種方式要求光伏電站需要具備安裝的空間，在我國由于土地資源的相對緊張在一定程度上制約了大規模光伏發電站的建設和發展，目前我國的大規模發電站主要建設在西北等土地資源相對寬裕的地區，在平原和經濟發達的地區由于土地資源緊張基本不可能建設大型的光伏發電站，為了克服光伏發電在應用中的這一瓶頸，光伏建筑、光伏農業大棚等與光伏結合的一體化項目的設計應運而生，這種設計將光伏發電與目前的建筑設計建造融合在一起，為光伏發電的安裝應用提供了廣闊的空間，部分光伏建筑一體化對光伏組件要求在發電的同時能夠滿足采光的需要，還有諸如強度、防爆型等安全方面的要求指標，所以如果想要完全滿足光伏建筑一體化上的要求，需要在光伏組件部分透光，目前主流的光伏組件為晶硅型太陽能電池組件和非晶硅型太陽能電池組件，晶硅型太陽能電池組件的結構一般為入光面采用蓋板玻璃(通常為超白乳花玻璃，采用輥壓法制造)、聯接在一起的晶硅電池片、封裝膜(通常為EVA膠膜或PVB膠膜)、背板材料(通常為高分子膜，如TPT、TPE、KPK等)通過層壓封裝在一起，這種結構的晶硅太陽能電池組件由于前板采用乳花玻璃、背板采用高分子膜，光線照射到組件表面后無法透過，主要用于光伏電站的建設和不需要透光的光伏建筑一體化上。所以這類組件無法滿足在光伏建筑一體化需要采光的場合和光伏農業大棚農作物對光合作用的要求。
[0003]非晶硅薄膜太陽能電池能夠通過對電池激光刻蝕等方式實現組件的透光型，但這類組件在光伏建筑一體化和光伏農業大棚的應用上有以下問題:一是轉換效率偏低，由于非晶硅光伏組件的轉換效率本身較晶硅組件低很多，目前非晶微晶結構的疊層光伏組件的轉換效率最高也在10%左右，為了兼顧采光量和采光面積，還要刻蝕掉相應的發電功能面積，所以這類光伏組件應用到光伏建筑一體上單位面積的發電量很低，如果刻蝕掉30%的發電面積供透光使用，目前最高轉換效率的非晶微晶疊層電池實際按照面積換算后的發電效率低于7%，這導致單位面積的發電效率較低，二是非晶硅薄膜電池在制造中需要用到導電玻璃，導電玻璃是通過在玻璃表面制作導電層實現的，在薄膜電池生產的過程中，需要對導電玻璃的導電膜層進行激光刻蝕來滿足電池單元生產制作的需要，激光刻蝕過程的能量聚焦要求對導電玻璃的平整度及導電膜層的厚度都有嚴格的要求，因為玻璃鋼化會對玻璃表面的平整度帶來負面影響，所以在非晶硅薄膜太陽能電池制造中基本無法實現導電玻璃的鋼化，這樣在封裝時背板玻璃采用鋼化玻璃時會帶來前后玻璃不匹配的導致的內應力引起破裂、開膠等問題，采用不鋼化的玻璃會導致這種類型的太陽能電池的強度、防爆性在光伏建筑一體化的應用上不能滿足要求，三是由于玻璃平整度、制作導電膜、玻璃強度的需要，非晶硅薄膜太陽能電池的導電玻璃厚度目前產業化的應用上最薄只能做到3.2mm，低于3.2mm的情況下降無法滿足強度、平整度、導電膜制作的需要，所以目前的非晶硅薄膜太陽能電池的導電玻璃大規模應用上最薄只能做到3.2mm級別，這在一定程度上限制了組件的輕量化。
[0004]常用的光伏透光組件以晶硅太陽能電池組件為主，采用電池片封裝在兩層透光的媒介之間，這種晶硅組件為了獲取一定的透光率，需要在電池片排列時相鄰的電池片之間留出一定間隔犧牲掉一定的發電面積，目前的晶硅電池片為方形，常見規格有125*125和156*156，采用方形電池片的緣由之一主要由于目前的光伏組件主要還是以不透光為主，所以為了獲得最大的發電量，方形電池片可以在排列時留盡可能小的間隙。這種方形電池片應用在晶硅透光組件上存在一些問題，對于多晶硅來說，其鑄錠后的形狀就是方形，切割為電池片后浪費較小，但對于單晶硅來說，其拉棒后的形狀為圓柱形，為了適應電池片的方形，需要在圓柱截面上切出其內接的方形電池片，方形電池片以外的部分大約占30%的面積成為廢料，只能重新回爐利用并又燒損，這造成了較大的能源和資源浪費，不利于單晶硅光伏組件成本的降低。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術中采用單晶硅電池片制作透光光伏組件時浪費大、成本高等技術問題，提供一種透光型單晶硅太陽能電池組件。
[0006]為實現本實用新型的目的，本實用新型所采用的技術方案為:一種透光型單晶硅太陽能電池組件，包括單晶硅電池片，所述的單晶硅電池片為圓形，多個單晶硅電池片串/并聯后封裝，單晶硅電池片封裝在透光的受光玻璃和透光的背板之間，受光玻璃與背板之間設置有封裝膜層，進一步的，所述的背板為背板玻璃，受光玻璃與背板玻璃的厚度在2-4mm之間，進一步的，所述的封裝膜層為PVB膜層，PVB膜的厚度在0.38mm或0.76mm，進一步的，所述的組件上至下依次為:受光玻璃、PVB膜層、單晶硅電池片、PVB膜層、背板玻璃，進一步的，所述的單晶硅電池片為圓形，相鄰排列的電池片之間相切布置或相離一定間隔布置。
[0007]本實用新型的積極有益技術效果為:本實用新型的單晶硅太陽能片直接采用圓形電池片，使單晶硅拉棒后至制作電池片之間的材料浪費大大降低，充分利用了單晶硅棒圓柱的特性，圓形電池片相切排列后的空隙供組件實現透光性能，所以這種單晶硅太陽能電池組件既能滿足透光的要求，又能使單晶硅電池片制造過程中的原料得到最大的利用，有利于降低單晶硅透光組件的成本，而且由于圓形電池片的弧形邊相對于直線邊在徑向上的抗破壞力性能要優越，再則圓形片沒有了方形電池片拐角處的應力，所以切片后形成的圓形片在制作電池片工藝流程中破損率會降低，制作為組件后對環境溫度變化產生的應力、以及不同材料之間產生的應力的抵抗性明顯優越，在使用中不容易損壞，而且圓形電池片的弧形邊在封裝時與封裝膜之間的融合性較直線邊更為優越，沒有方形電池片拐角處的應力集中，制成的組件本身力學性能更佳，使用時內部開膠、開裂現象會大大降低，本實用新型可以方便的應用在光伏建筑一體化需要透光的場合如光伏建筑長廊、建筑大堂透光屋頂和需要透光的光伏農業大棚、溫室陽光暖棚等場合。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的示意圖。
[0009]圖2是本實用新型沿電池片中心截面的示意圖。
【具體實施方式】
[0010]為了更充分的解釋本實用新型的實施，提供本實用新型的實施實例。這些實施實例僅僅是對本實用新型的闡述，不限制本實用新型的范圍。
[0011]結合附圖對本實用新型進一步詳細的說明，附圖中各標記為:1:受光玻璃；2:電池片；3:第一 PVB層；4:第二 PVB層；5:背板玻璃。本實用新型的圓形電池片，采用單晶硅拉棒成型的硅棒直接切成為圓形片，單晶硅圓形電池片制作只需將圓形單晶硅棒簡單車光直接切片即可，不需要再加工切成方形，省工省時省料減少污染。，按照同方形電池片同樣的制作工藝完成電池片制作即可，如附圖所示，按照組件的制作流程對排列的電池片2按照工藝要求進行串聯和/或并聯連接，連接好后鋪設在受光玻璃I上敷設的第一 PVB層3上，在敷設第二 PVB層4，最后蓋上背板玻璃或透明背板，按照工藝要求配置接線，完成后進行封裝即可，封裝可采用層壓封裝方式，也可以采用輥壓與高壓釜相結合的方式。以相切式排列為例，采用每片功率約為5.46W單晶硅電池片，按照橫向五塊縱向八塊相切排列的方式，共40塊電池片，制成的組件尺寸為長*寬*厚=1640*992*45，單位為mm，組件峰值功率可達218wp左右，組件透光率約為25%，相同尺寸規格的多晶硅組件按照透光率25%計算后峰值功率約為195W，相比本實用新型低20多瓦，所以本實用新型即保證了透光率，相對于多晶硅組件同等尺寸的功率也高，綜合考慮圓形電池片在單晶硅原料棒利用率方面的大幅提高，在相同的透光率下，本實用新型的成本要低于相同規格的多晶硅組件，更低于相同規格的采用方形電池片的單晶硅組件。以上實例是電池片之間相切排列，也可以根據透光率的需要對電池片之間的進行相離形式的排列，電池片之間設置一定的間隔用于透光以調整透光率。
[0012]在詳細說明本實用新型的實施方式之后，熟悉該項技術的人士可清楚地了解，在不脫離上述申請專利范圍與精神下可進行各種變化與修改，凡依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術方案的范圍，且本實用新型亦不受限于說明書中所舉實例的實施方式。
【主權項】
1.一種透光型單晶硅太陽能電池組件，包括單晶硅電池片，其特征在于:所述的單晶硅電池片為圓形，多個單晶硅電池片串/并聯后封裝，單晶硅電池片封裝在透光的受光玻璃和透光的背板之間，受光玻璃與背板之間設置有封裝膜層。2.根據權利要求1所述的一種透光型單晶硅太陽能電池組件，其特征在于:所述的背板為背板玻璃，受光玻璃與背板玻璃的厚度在2-4_之間。3.根據權利要求1所述的一種透光型單晶硅太陽能電池組件，其特征在于:所述的封裝膜層為PVB膜層，PVB膜的厚度在0.38mm或0.76mm。4.根據權利要求1或2所述的一種透光型單晶硅太陽能電池組件，其特征在于:所述的組件上至下依次為:受光玻璃、PVB膜層、單晶硅電池片、PVB膜層、背板玻璃。5.根據權利要求1所述的一種透光型單晶硅太陽能電池組件，其特征在于:所述的單晶硅電池片為圓形，相鄰排列的電池片之間相切布置或相離一定間隔布置。
【專利摘要】本實用新型公開了一種透光型單晶硅太陽能電池組件，屬于太陽能電池技術領域。該太陽能電池組件包括單晶硅電池片，所述的單晶硅電池片為圓形，多個單晶硅電池片串/并聯后封裝，單晶硅電池片封裝在透光的受光玻璃和透光的背板之間，受光玻璃與背板之間設置有封裝膜層。本實用新型的單晶硅太陽能片直接采用圓形電池片，使單晶硅拉棒后至制作電池片之間的材料浪費大大降低，能降低成本，切片后形成的圓形片在制作電池片工藝流程中破損率低，制成的組件本身力學性能更佳。
【IPC分類】H01L31/0352, H01L31/042
【公開號】CN204857742
【申請號】CN201520581761
【發明人】楊志鈿
【申請人】楊志鈿
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月5日