一种光伏电池串、光伏组件及光伏组件的制备方法与流程

1.本发明涉及光伏制造领域，尤其涉及一种光伏电池串、光伏组件及光伏组件的制备方法。


背景技术：

2.光伏组件内的电池排布高密度化可以提升组件单位面积的发电量、降低电站安装的lcoe(平准化度电成本)，行业内实现电池排布高密度化的主要技术方向为叠焊和小间距。
3.图1示出了常规的光伏电池串结构，电池片1和电池片3通过焊带2串联，电池片间的空隙4的宽度通常在2mm左右，电池片的排布密度很低。
4.图2示出了一种叠焊光伏电池串结构，电池片1和电池片3通过焊带2串联，且电池片1和电池片3具有重叠区域16，重叠区域16的宽度通常在0.5mm左右。该光伏电池串结构相对于图1所示的传统结构提升了电池的排布密度，但是重叠后电池片3会受到电池片1的光遮挡，所以电池片3的边缘部分将不具有发电功能，导致电池片3的发电性能浪费。
5.图3示出了一种小间距光伏电池串结构，电池片1和电池片3通过焊带2串联，电池片间的空隙4内的焊带被压扁以使电池片1和电池片3可以靠得更近。常规情况下，小间距光伏电池串的空隙4的宽度在0.8mm左右。
6.然而，如图3所示的小间距光伏电池串结构可以使实现电池片间的间距相较于常规光伏电池串结构发生缩减，但是相对于叠焊光伏电池串能够实现的无间距仍存在差距；同时空隙4内的焊带需要被弯折成弯折区5的形状，影响电池切片、焊带折弯及串焊加工精度；光伏电池串在使用时面对户外的气温变化焊带会发生热胀冷缩等导致拉扯电池片，使电池片的边缘发生隐裂。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种光伏电池串、光伏组件及光伏组件的制备方法。
8.为了达到上述目的，第一方面本发明提供了一种光伏电池串，至少包括第一电池片及第二电池片，所述第一电池片正面的栅线与所述第二电池片反面的栅线通过焊带连接，所述第一电池片的第一端与所述第二电池片的第二端相邻且所述第一端与所述第二端间具有空隙，所述第一端的正面上设有第一支撑部和/或所述第二端的反面上设有第二支撑部，所述第一支撑部及所述第二支撑部用于限制所述第一电池片及所述第二电池片发生相对位移。
9.在一些实施例中，所述第一支撑部及所述第二支撑部由垫条形成，所述垫条为乙烯-醋酸乙烯共聚物eva或聚烯烃热塑性弹性体poe。
10.在一些实施例中，所述第一支撑部及所述第二支撑部由一整根垫条形成，所述垫条为乙烯-醋酸乙烯共聚物eva或聚烯烃热塑性弹性体poe。
11.在一些实施例中，所述垫条上设有孔，所述孔的位置对应所述第一端及所述第二端之间所述焊带的位置。
12.在一些实施例中，所述空隙的宽度不超过0.5mm。
13.在一些实施例中，所述空隙内的焊带的形状为条状，厚度的取值范围为0.05mm-0.25mm。
14.第二方面，本技术提供了一种光伏组件，包括如上所述的光伏电池串。
15.第三方面，本技术提供了一种光伏组件的制备方法，光伏组件包括光伏电池串，光伏电池串至少包括第一电池片及第二电池片，所述方法包括：
16.将第一电池片的正面的栅线通过焊带连接至第二电池片的反面的栅线，所述第一电池片的第一端与所述第二电池片的第二端相邻且所述第一端与所述第二端间具有空隙；
17.在所述第一端的正面和/或所述第二端的反面设置垫条；
18.层压所述第一电池片及所述第二电池片，所述垫条融化并形成设于所述第一端的正面上的第一支撑部和/或所述第二端的反面上的第二支撑部，以限制所述第一电池片及所述第二电池片发生相对位移。
19.在一些实施例中，所述垫条包括第一垫条及第二垫条，所述在所述第一端的正面及所述第二端的反面设置垫条包括：
20.将所述第一垫条连接至所述第一端的正面；
21.将所述第一电池片及所述第二电池片翻转预设角度，将所述第二垫条连接至所述第二端的反面。
22.在一些实施例中，所述垫条包括第三垫条，所述第三垫条的宽度大于所述空隙的宽度，所述在所述第一端的正面及所述第二端的反面设置垫条包括：
23.使所述第一端与所述第二端发生预设相对位移，以便在所述空隙内铺设第三垫条；
24.将所述第一电池片及所述第二电池片恢复至所述预设相对位移前的位置，使所述第三垫条接触所述第一端的正面及所述第二端的反面。
25.本发明实现的有益效果为：
26.本技术提供了一种光伏电池串，至少包括第一电池片及第二电池片，所述第一电池片正面的栅线与所述第二电池片反面的栅线通过焊带连接，所述第一电池片的第一端与所述第二电池片的第二端相邻且所述第一端与所述第二端间具有空隙，所述第一端的正面上设有第一支撑部和/或所述第二端的反面上设有第二支撑部，所述第一支撑部及所述第二支撑部用于限制所述第一电池片及所述第二电池片发生相对位移，通过在两个电池片相邻的两端分别设置支撑部可对电池片分别提供支撑，防止电池片在层压时或实际使用时互相靠近而对焊带产生压迫，导致电池片发生隐裂；同时电池片间不需要设置折弯的焊带，可使电池片间的空隙相对于传统的小间距光伏电池串结构进一步缩小，且电池片间不存在重叠区域，不会对电池片的发电性能造成浪费；
27.进一步地，本技术提出了空隙内的焊带的形状为条状，厚度的取值范围为0.05mm-0.25mm，将预先压扁的焊带替换了传统的小间距光伏电池串的空隙中折弯的焊带，避免了折弯的焊带拉扯电池片、使电池片的边缘发生隐裂的问题。
28.本发明所有产品并不需要具备上述所有效果。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅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。
30.图1是本技术实施例提供的常规光伏电池串结构图；
31.图2是本技术实施例提供的叠焊光伏电池串结构图；
32.图3是本技术实施例提供的小间距光伏电池串结构图；
33.图4是本技术实施例提供的改进的光伏电池串结构图；
34.图5是本技术实施例提供的改进的光伏电池串结构图；
35.图6是本技术实施例提供的铺设有垫条的光伏电池串结构图；
36.图7是本技术实施例提供的光伏电池串加热示意图；
37.图8是本技术实施例提供的光伏组件层压示意图；
38.图9是本技术实施例提供的铺设有垫条的光伏电池串结构图；
39.图10是本技术实施例提供的垫条铺设示意图；
40.图11是本技术实施例提供的垫条预加热示意图；
41.图12是本技术实施例提供的设有孔的垫条结构示意图；
42.图13是本技术实施例提供的铺设有垫条的光伏电池串结构图；
43.图14是本技术实施例提供的铺设有垫条的光伏电池串结构图；
44.图15是本技术实施例提供的铺设有垫条的光伏电池串结构图；
45.图16是本技术实施例提供的光伏组件层压示意图；
46.图17是本技术实施例提供的光伏组件层压示意图。
具体实施方式
47.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.如背景技术所述，现有的小间距光伏电池串存在许多缺点。为解决上述问题，本技术提供了一种光伏电池串，如图4所示，至少包括电池片1及电池片3，电池片3正面的栅线与电池片1反面的栅线通过焊带2连接，电池片3的第一端12与所述电池片1的第二端13相邻且第一端12与第二端13间具有空隙，第一端12的正面上第一支撑部6、所述第二端的反面上设有第二支撑部14，第一支撑部6及第二支撑部14用于限制电池片1及电池片3发生相对位移。
49.下面结合附图具体描述根据本技术实施例的光伏电池串。
50.实施例一
51.如图4所示，本技术提供的光伏电池串至少包括电池片1及电池片3，电池片3正面的栅线与电池片1反面的栅线通过焊带2连接，电池片3的第一端12与电池片1的第二端13相邻且第一端12与第二端13间具有空隙4，第一端12的正面上第一支撑部6、第二端13的反面上设有第二支撑部14，第一支撑部6及第二支撑部14用于限制电池片1及电池片3发生相对
位移。电池片的正面是指电池片用于吸收太阳能的面，电池片的反面是正面的相对面。
52.如图5所示，也可将电池片3的反面通过焊带2连接至电池片1的正面，然后在电池片3的反面上设置第二支撑部14、在电池片1的正面上设置第一支撑部6。
53.具体的，包含该光伏电池串的光伏组件的制备过程包括：
54.步骤一、将电池片3的正面的栅线通过焊带2连接至电池片1的反面的栅线，所述电池片3的第一端12与所述电池片1的第二端13相邻且第一端12与第二端13间具有空隙4；
55.如图4所示，空隙内的焊带不需要经过弯折。优选的，为了降低电池片1的背面与电池片3的正面间的间距，可将空隙内的焊带预先压扁。优选的，压扁后的焊带的厚度的取值范围为0.05-0.25mm。空隙4的宽度应当不超过1.5mm，优选为不超过0.5mm。
56.步骤二、在第一端12的正面及第二端13的反面设置垫条；
57.如图6所示，电池片1和电池片3通过焊带2串联。可在电池片1的第二端13的反面设置垫条15和在电池片3的第一端12的正面上设置垫条15。
58.垫条15的材料可以是乙烯-醋酸乙烯共聚物eva、聚烯烃热塑性弹性体poe等任意可以与光伏组件的封装胶膜相似相溶的材料。
59.垫条的长度应当大于所有焊带中相隔最远的两根焊带的间距，垫条的厚度应当大于电池片的厚度。优选的，垫条的厚度可大于电池片与焊带的厚度之和。优选的，垫条的宽度的取值范围为5-30mm。
60.如图7所示，光伏电池串包括通过焊带2连接的电池片1和电池片3。可将垫条设置在电池片上，然后使用加热设备7对垫条15进行加热，使其发生部分融化以连接至电池片，然后将电池串翻转预设角度，在电池串上设置另一垫条并对其进行加热，使其发生部分融化以连接至电池片，避免在电池串的后续加工过程中垫条发生脱落。加热设备7包括但不限于烙铁、热风、红外及加热棒等任意加热装置，本技术对此不加限定。
61.优选的，预设角度的取值范围为180
°
+/-15
°
。
62.步骤三、层压电池片1及电池片3；
63.如图8所示，在层压前可将包含电池片1及电池片3的光伏电池串翻转预设角度，并将光伏电池串通过封装胶膜10封装在包含该光伏电池串的光伏组件的玻璃衬底8上。层压时，层压压力会通过背板9传递至包裹在封装胶膜10内的光伏电池串上。背板9可以是光伏组件的高分子结构背板或玻璃板等任意结构，本技术对此不加限定。在层压的过程中，垫条会融化分别形成第一支撑部6和第二支撑部14，同时对封装胶膜10内的空隙进行填充。如图8中的左侧箭头所示，第一支撑部6可对电池片3提供向上的支撑力，阻止其因层压压力而相对电池片1发生位移；如图8中的右侧箭头所示，第二支撑部14可对电池片1提供向下的压力，阻止其因层压压力而相对电池片3发生位移，避免电池片因层压压力而逐渐靠近导致对焊带2产生压迫、导致电池片的边缘发生隐裂。
64.在光伏组件户外安装使用时，由于空隙内的焊带没有被折弯，当焊带因高低温应力变化时不会对电池片的边缘产生拉扯力，也就不会导致电池片的边缘发生隐裂。
65.实施例二
66.为了提升垫条的铺设效率，可预先将两根垫条加工为一根垫条，以便一次完成铺设。如图9所示，电池片1和电池片3通过焊带连接，垫条15设置在两个电池片的空隙内。如图10所示，在铺设垫条时，可使电池片1和电池片3发生相对位移，使两个电池片的两端分离，
然后使用拾取装置11拾取垫条15并铺设到空隙上。如图11所示，垫条的宽度大于空隙的宽度，所以覆盖了电池片1的第二端的反面及电池片3的第一端的正面。可使用加热装置7对垫条15进行加热，使其局部融化并连接至电池片1和/或电池片3，以避免后续加工过程中垫条发生位移或脱落。
67.当层压时，垫条会融化并形成覆盖电池片1的第二端的反面第二支撑部及覆盖电池片3的第一端的正面的第一支撑部。
68.为了降低物料成本，如图12所示，可在垫条15上开设一个或多个孔，每个孔的位置对应着电池片上焊带的位置。图13示出了铺设有开孔的垫条15的光伏电池串。
69.实施例三
70.为了降低物料成本，可以选择在第一端的正面或第二端的反面中的一个面上铺设垫条。
71.如图14所示，可以只在电池片3的第一端12的正面铺设垫条15。如图15所示，也可以只在电池片1的第二端的反面铺设垫条15。如图7所示，可使用加热设备7对垫条15进行加热，使其部分融化并连接至电池片1的第二端或电池片3的第一端。
72.图16示出了垫条设于电池片1的第二端的反面上时的层压示意图。层压前，可将包含电池片1及电池片3的光伏电池串翻转预设角度，光伏电池串通过封装胶膜10封装在包含该光伏电池串的光伏组件的玻璃衬底8上。层压时，层压压力会通过背板9传递至包裹在封装胶膜10内的光伏电池串上，垫条融化形成的支撑部会提供对电池片1的向下的挤压力，使其远离电池片3以避免压迫焊带2。
73.图17示出了垫条设于电池片3的第一端的正面上时的层压示意图。层压前，可将包含电池片1及电池片3的光伏电池串翻转预设角度，光伏电池串通过封装胶膜10封装在包含该光伏电池串的光伏组件的玻璃衬底8上。层压时，垫条15融化形成的支撑部会提供对电池片3的向上的支撑力，阻止其向靠近电池片1的方向移动，可保证层压时电池片间的间距足够，避免电池片因层压压力互相靠近而压迫焊带2、导致电池片的边缘发生隐裂。
74.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种光伏电池串，至少包括第一电池片及第二电池片，其特征在于，所述第一电池片正面的栅线与所述第二电池片反面的栅线通过焊带连接，所述第一电池片的第一端与所述第二电池片的第二端相邻且所述第一端与所述第二端间具有空隙，所述第一端的正面上设有第一支撑部和/或所述第二端的反面上设有第二支撑部，所述第一支撑部及所述第二支撑部用于限制所述第一电池片及所述第二电池片发生相对位移。2.根据权利要求1所述的光伏电池串，其特征在于，所述第一支撑部及所述第二支撑部由垫条形成，所述垫条为乙烯-醋酸乙烯共聚物eva或聚烯烃热塑性弹性体poe。3.根据权利要求1所述的光伏电池串，其特征在于，所述第一支撑部及所述第二支撑部由一整根垫条形成，所述垫条为乙烯-醋酸乙烯共聚物eva或聚烯烃热塑性弹性体poe。4.根据权利要求3所述的光伏电池串，其特征在于，所述垫条上设有孔，所述孔的位置对应所述第一端及所述第二端之间所述焊带的位置。5.根据权利要求1-4任一所述的光伏电池串，其特征在于，所述空隙的宽度不超过0.5mm。6.根据权利要求1-5任一所述的光伏电池串，其特征在于，所述空隙内的焊带的形状为条状，厚度的取值范围为0.05mm-0.25mm。7.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的光伏电池串。8.一种光伏组件的制备方法，光伏组件包括光伏电池串，光伏电池串至少包括第一电池片及第二电池片，其特征在于，所述方法包括：将第一电池片的正面的栅线通过焊带连接至第二电池片的反面的栅线，所述第一电池片的第一端与所述第二电池片的第二端相邻且所述第一端与所述第二端间具有空隙；在所述第一端的正面和/或所述第二端的反面设置垫条；层压所述第一电池片及所述第二电池片，所述垫条融化并形成设于所述第一端的正面上的第一支撑部和/或所述第二端的反面上的第二支撑部，以限制所述第一电池片及所述第二电池片发生相对位移。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述垫条包括第一垫条及第二垫条，所述在所述第一端的正面及所述第二端的反面设置垫条包括：将所述第一垫条连接至所述第一端的正面；将所述第一电池片及所述第二电池片翻转预设角度，将所述第二垫条连接至所述第二端的反面。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述垫条包括第三垫条，所述第三垫条的宽度大于所述空隙的宽度，所述在所述第一端的正面及所述第二端的反面设置垫条包括：使所述第一端与所述第二端发生预设相对位移，以便在所述空隙内铺设第三垫条；将所述第一电池片及所述第二电池片恢复至所述预设相对位移前的位置，使所述第三垫条接触所述第一端的正面及所述第二端的反面。

技术总结
本申请提供了一种光伏电池串、光伏组件及光伏组件的制备方法，电池串至少包括第一电池片及第二电池片，第一电池片的第一端与第二电池片的第二端相邻且第一端与第二端间具有空隙，第一端的正面上设有第一支撑部和/或第二端的反面上设有第二支撑部，第一支撑部及所述第二支撑部用于限制电池片发生相对位移，通过在两个电池片相邻的两端设置支撑部可对电池片提供支撑，防止电池片在层压时或实际使用时互相靠近而对焊带产生压迫，导致电池片发生隐裂；同时电池片间的焊带不需要被折弯，可使电池片间的空隙相对于传统小间距光伏电池串进一步缩小，且电池片间不存在重叠区域，不会对电池片的发电性能造成浪费。电池片的发电性能造成浪费。电池片的发电性能造成浪费。


技术研发人员：陈道远 王樱 周艳方
受保护的技术使用者：晶澳（扬州）太阳能科技有限公司
技术研发日：2020.11.06
技术公布日：2022/5/25