光伏组件及其制备方法
文献发布时间:2024-04-18 20:01:23
技术领域
本公开实施例涉及光伏领域,特别涉及一种光伏组件及其制备方法。
背景技术
光伏晶硅电池片发展至今,其制作成本及发电量成为制约其发展的主要因素。在晶硅电池片的制作成本方面,硅材料占据着60-70%的材料成本,电池片栅线所需的银浆料占据着20-30%的材料成本。因此,前人大胆的提出无主栅线技术,也是对降低晶硅电池片的制作成本这一目标的急切渴望,而且这一技术也有助于增大晶硅电池片的有效光照面积,提高发电量。
但无主栅技术中,电池串的焊接为一个重要的难点。为了将独立的电池片串起来形成电池组,传统的方法是将浸润过助焊剂的焊带,平铺在电池表面的主栅上,然后利用高温融化焊带,实现焊带与电池片的焊接。然而,无主栅电池表面并无主栅线,因此传统的焊接工艺并无法适用。目前光伏组件的制备方法制造出的光伏组件还存在稳定性较差的问题。
发明内容
本公开实施例提供一种光伏组件及其制备方法,至少有利于解决光伏组件的制备方法制造出的光伏组件稳定性较差问题。
根据本公开一些实施例,本公开实施例一方面提供一种光伏组件的制备方法,包括:提供沿第一方向分布的多个电池片,所述电池片包括中心区以及位于所述中心区沿所述第一方向相对两侧的边缘区;进行焊接工艺,以使相邻的所述电池片经由沿所述第二方向间隔排布的多根焊带电连接,所述第二方向垂直于所述第一方向;采用丝网印刷工艺,在所述边缘区以及所述中心区的所述焊带表面上印刷胶条,位于所述边缘区的所述胶条在沿所述第一方向上的长度大于所述胶条在沿所述第二方向上的长度,且位于所述中心区的所述胶条在沿所述第一方向上的长度小于位于所述边缘区的所述胶条在沿所述第一方向上的长度;在所述电池片表面铺设封装胶膜以及盖板并进行层压处理。
在一些实施例中,在沿所述第一方向上,所述胶条与所述电池片边缘的距离小于或等于5mm。
在一些实施例中,在沿所述第一方向上,靠近所述电池片位于所述第一方向上的边缘的所述胶条在沿所述第一方向上的长度大于远离所述电池片位于所述第一方向上的边缘的所述胶条在沿所述第一方向上的长度。
在一些实施例中,位于所述边缘区的所述胶条在沿所述第一方向上的长度与位于所述中心区的所述胶条在沿所述第一方向上的长度的比值大于或等于5。
在一些实施例中,其特征在于,位于所述边缘区的所述胶条在沿所述第一方向上的长度为5mm-30mm。
在一些实施例中,在沿所述第二方向上,靠近所述电池片位于所述第二方向上的边缘的所述胶条在沿所述第一方向上的长度大于远离所述电池片位于所述第二方向上的边缘的所述胶条在沿所述第一方向上的长度。
在一些实施例中,在沿所述第一方向上,靠近所述电池片位于所述第一方向上的边缘的所述胶条的厚度大于远离所述电池片位于所述第二方向上的边缘的所述胶条的厚度;在沿所述第二方向上,靠近所述电池片位于所述第二方向上的边缘的所述胶条的厚度大于远离所述电池片位于所述第二方向上的边缘的所述胶条的厚度。
在一些实施例中,在沿垂直于所述电池片表面的方向上,所述胶条的厚度为0.1mm-0.35mm。
在一些实施例中,在沿所述第二方向上,所述胶条的宽度大于所述焊带的宽度,所述胶条覆盖所述焊带在所述第二方向上的全部宽度。
在一些实施例中,在沿所述第一方向上,靠近所述电池片位于所述第一方向上的边缘的所述胶条的宽度大于远离所述电池片位于所述第一方向上的边缘的所述胶条的宽度;在沿所述第二方向上,靠近所述电池片位于所述第二方向上的边缘的所述胶条的宽度大于远离所述电池片位于所述第二方向上的边缘的所述胶条的宽度。
在一些实施例中,采用丝网印刷工艺印刷所述胶条包括:提供丝网印胶网版,所述丝网印胶网版上具有间隔排布的多个通孔;将所述丝网印胶网版置于所述电池片上,使得所述多个通孔与所述焊带表面以及所述电池片表面需施加所述胶条的区域对应;进行丝网印刷,将胶水设置于多个所述通孔内;对所述胶水进行固化处理,以得到所述胶条。
在一些实施例中,对所述胶水进行固化处理的工艺方法为UV固化方法。
根据本公开一些实施例,本公开实施例另一方面还提供一种光伏组件,包括:电池串,所述电池串包括多个沿第一方向分布的电池片,所述电池片包括中心区以及位于所述中心区沿所述第一方向相对两侧的边缘区,相邻所述电池片经由沿所述第二方向间隔排布的多根焊带电连接,所述第二方向垂直于所述第一方向,所述边缘区以及所述中心区的所述焊带表面上具有胶条,位于所述边缘区的所述胶条在沿所述第一方向上的长度大于所述胶条在沿所述第二方向上的长度,且位于所述中心区的所述胶条在沿所述第一方向上的长度小于位于所述边缘区的所述胶条在沿所述第一方向上的长度;封装胶膜,用于覆盖所述电池串的表面;盖板,用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点:
本公开实施例提供的光伏组件的制备方法包括:首先提供沿第一方向分布的多个电池片,电池片包括中心区以及位于中心区沿第一方向相对两侧的边缘区;进行焊接,使得相邻电池片经由沿第二方向间隔排布的多根焊带电连接,第二方向垂直于第一方向;丝网印刷,在所述边缘区以及所述中心区的所述焊带表面印刷胶条,位于边缘区的胶条在沿第一方向上的长度大于在沿第二方向上的长度,且位于中心区的胶条在沿第一方向上的长度小于位于边缘区的胶条在沿第一方向上的长度;在电池片表面铺设封装胶膜以及盖板并进行层压处理。在相关技术中,无主栅电池片与焊带连接一般采用点胶的方式在焊带与电池片连接的区域施加胶点,施加的胶点在整个电池片上均匀分布。然而,在电池片实际使用的过程中,存在环境温度冷热交替的情况,若将电池片与焊带进行连接时只在电池片表面施加了均匀的胶点,冷热交替循环可能会使得电池片与焊带的连接被破坏,从而破坏光伏组件的稳定性,使得光伏组件出现冷热循环失效的问题。电池片的边缘为较为容易因冷热交替循环出现失效的区域,本申请将电池片区分为中心区以及位于沿焊带延伸方向相对两侧的边缘区,采用丝网印刷方式在边缘区与中心区与焊带连接的区域上均印刷胶条,且使得位于较为容易出现冷热循环失效问题的边缘区的胶条长度大于中心区的胶条长度,且边缘区胶条在沿焊带延伸方向上的长度大于沿焊带排布方向上的长度,即边缘区焊带在沿焊带延伸的方向上呈长条形,能够覆盖较大长度的焊带。如此,能够对较为容易发生冷热循环失效的边缘区进行针对性的保护,降低光伏组件出现冷热循环失效的概率,从而提高光伏组件的制备方法制造出的光伏组件的稳定性,提高光伏组件的可靠性。另外,相比于常规点胶工艺印刷出的胶点,丝网印刷工艺印刷出的胶条厚度更为均匀,能够均匀地将胶条覆盖的区域进行固定连接,提高固定连接的效果,能够进一步提高光伏组件的稳定性,并且,丝网印刷工艺能够使得生产成本降低、生产效率提高、工艺稳定性提高,能够达到降本增效的效果。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制;为了更清楚地说明本公开实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例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公开的一些实施例,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。
图1为本公开一实施例提供的光伏组件的制备方法中提供电池片步骤的结构示意图;
图2为本公开一实施例提供的光伏组件的制备方法中进行焊接工艺步骤的结构示意图;
图3为本公开一实施例提供的光伏组件的制备方法中提供丝网印刷网版的结构示意图;
图4为本公开一实施例提供的光伏组件的制备方法中印刷胶条的一种结构示意图;
图5至图10为本公开实施例提供的光伏组件的制备方法中印刷胶条步骤的多种俯视结构示意图;
图11至图16为本公开实施例提供的光伏组件的制备方法中印刷胶条步骤的多种侧视结构示意图;
图17至图22为本公开实施例提供的光伏组件的制备方法中印刷胶条步骤的多种俯视结构示意图;
图23为本公开一实施例提供的光伏组件的结构示意图;
图24为本公开一实施例提供的光伏组件中一电池片的俯视结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,目前的光伏组件制备方法制造出的光伏组件存在稳定性较差的问题。
在相关技术中,为使无主栅电池中,电池串能够与焊带具有较为稳定的连接,可以采用点胶焊接的工艺进行处理。具体的,可以通过点胶的方式在焊带与电池片的连接区域施加胶点,施加的胶点在整个电池片上均匀分布,通过胶点辅助焊带固定在电池片的表面,能够使得焊带与电池片固定连接的稳定性具有一定程度的提高,光伏组件的稳定性具有一定程度的提高。
然而,电池片实际使用过程中存在环境温度冷热交替的情况,使用了上述点胶焊接工艺的光伏组件的制备方法制造出的光伏组件可能会因冷热交替循环出现冷热循环失效的问题,部分区域的点胶对于焊带与电池片的连接可能发生失效。光伏组件的制备方法制造出的光伏组件的稳定性依然有待提高。
本公开实施例提供一种光伏组件的制备方法,首先提供沿第一方向分布的多个电池片,电池片包括中心区以及位于中心区沿第一方向相对两侧的边缘区;进行焊接,使得相邻电池片经由沿第二方向间隔排布的多根焊带电连接,第二方向与第一方向垂直;通过丝网印刷在电池片上的焊带表面印刷胶条,沿第一方向上,位于边缘区的胶条的长度大于位于中心区的胶条的长度,且边缘区的胶条在沿焊带延伸方向上呈长条形,能够覆盖较大长度的焊带;最后在电池片表面铺设封装胶膜以及盖板并进行层压处理,得到光伏组件。通过在电池片的边缘区设置长度大于中心区长度的胶条,且使得边缘区胶条在沿焊带延伸方向上呈长条状,使得光伏组件能够对容易发生冷热循环实现的区域进行针对性保护,降低光伏组件出现冷热循环失效的概率,从而提高光伏组件的制备方法制造出的光伏组件的稳定性,提高光伏组件的可靠性。另外,使用丝网印刷工艺形成胶条可以降低成本、提高生产效率,且能够进一步提高光伏组件的稳定性。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本公开各实施例中,为了使读者更好地理解本公开而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本公开所要求保护的技术方案。
参考图1,提供沿第一方向X分布的多个电池片100,电池片100包括中心区101以及位于中心区101沿第一方向X相对两侧的边缘区102。
在一些实施例中,电池片100可以为发射极及背面钝化电池(PERC,PassivatedEmitter Rear Cell)、氧化钝化接触电池(TOPCon,Tunnel Oxide Passivated Contact)、本征薄膜异质结电池(HJT,Heterojunction with Intrinsic Thin-film)、交叉指式背接触电池(IBC,Interdigitated Back Contact)等。
电池片100中位于中心区101沿第一方向X相对两侧的边缘区102即为电池片100在实际使用过程中易发生冷热循环失效的区域。在一些实施例中,在沿第一方向X上,电池片100中边缘区102在沿第一方向X上的长度与中心区101在沿第一方向X上的长度的比例可以为1:1-1:5。例如,边缘区102在沿第一方向X上的长度与中心区101在沿第一方向X上的长度的比值可以为1:1、1:2、1:3、1:4或1:5等。
参考图2,进行焊接工艺,以使相邻的电池片100经由沿第二方向Y间隔排布的多根焊带110电连接,第二方向Y垂直于第一方向X。
在一些实施例中,电池片100中具有多条沿第一方向X间隔排布的细栅(图中未示出),细栅与电池片100电连接且沿第二方向Y延伸,即细栅的延伸方向垂直于焊带110的延伸方向。在对电池片100与多条焊带110进行焊接工艺时,焊带110与电池片100的焊接点可以位于焊带100与细栅的接触点上,从而使得焊带100能够与细栅电连接,实现电池串中的多个电池片100之间的电连接。
然而,焊接难以使得焊带110与电池片100之间形成稳固的连接,需要在焊带110以及电池片100的表面上施加胶水进行进一步的固定,以提高制作出的光伏组件的稳定性。
参考图3至图22,采用丝网印刷工艺,在边缘区102以及中心区101的焊带110表面上印刷胶条120,位于边缘区102的胶条120在沿第一方向X上的长度大于胶条120在沿第二方向Y上的长度,且位于中心区101的胶条120在沿第一方向X上的长度小于位于边缘区102的胶条120在沿第一方向X上的长度。
图3为本公开一实施例提供的一种丝网印胶网版的结构示意图。图4为本公开一实施例提供的光伏组件的制造方法中进行施加胶条步骤的一种结构示意图。需要说明的是,图3为一种简化的丝网印胶网版结构示意图,实际的丝网印胶网版由许多倾斜交错的铜线组成,印刷区域并非整体镂空。
参考图3至图4,在一些实施例中,采用丝网印刷工艺印刷胶条120可以包括:参考图3,提供丝网印胶网版200,丝网印胶网版200上具有间隔排布的多个通孔210。丝网印胶网板上通孔的图案即对应需要在电池片上施加胶条的图案。
提供丝网印刷网版后,可以将丝网印胶网版200置于电池片100上,使得多个通孔210与焊带110表面以及电池片100表面需施加胶条120的区域对应,以便进行后续的丝网印刷工艺。进行丝网印刷,将胶水设置于多个通孔210内。最后,还需要对胶水120进行固化处理,以得到胶条120。
需要说明的是,在一些实施例中,在对电池片100一侧表面施加胶条120并对胶条120进行固化处理后,还需要将电池片100进行翻转,并对电池片100的另一侧表面施加胶条120,并进行固化处理。完成整个电池串中胶条120的施加工艺。
在一些实施例中,对胶水进行固化处理的工艺方法可以为UV固化方法。UV固化方法即为通过紫外光对胶水的照射使得胶水固化成为胶条120。UV固化的效率较高,能够在较短时间内实现胶水的固化。另外,UV固化不需要提高电池片100表面的温度,不会导致电池片100发生翘曲,可以提高制作出的光伏组件的良率。
具体的,使用UV固化方法对胶水进行固化的工艺时长可以为10s-70s。例如,UV固化的工艺时长可以为10、12、15、18、20、50、70、60或70s等。UV固化工艺的光照强度可以为900MW/CM
在另一些实施例中,对胶水进行固化处理的工艺方法还可以为热固化方法。热固化方法即通过加热使得胶水固化成为胶条120,不需要额外的固化设备,能够节约部分生产成本。
继续参考图4,在一些实施例中,在沿第一方向X上,胶条120与电池片100边缘的距离可以小于或等于5mm。例如,在沿第一方向X上,胶条120与电池片100边缘的距离可以为0mm、1mm、2mm、3mm、4mm或5mm等。由于电池片100边缘为较容易发生冷热循环失效的区域,在沿第一方向X上,胶条120与电池片100边缘之间的距离越近,胶条120避免冷热循环失效的效果越好,胶条120的固定作用越强;同样的,胶条120与电池片100边缘之间的距离越远,胶条120避免冷热循环失效的效果越差,胶条120的固定作用越弱。因此,在沿第一方向X上,胶条120与电池片100边缘之间的距离应当较小,当胶条120与电池片100边缘的距离小于或等于5mm时,胶条120能够起到较佳的避免冷热循环失效的效果,且胶条120的固定作用较强。理想状态下,在沿第一方向X上,胶条120与电池片100之间的距离为0时,胶条120能够起到最佳的避免冷热循环失效的效果。
需要说明的是,电池片100在沿第一方向X的边缘具有冷热循环易失效的特点,且越靠近电池片100在第一方向X上的边缘,发生冷热循环失效的概率越高。本公开实施例可以通过控制胶条120在第一方向X上的长度来控制在沿第一方向X上不同区域电池片100上焊带120的固定强度,胶条120沿第一方向X的长度越长,胶条120覆盖焊带110的面积越大,胶条120起到的固定焊带110与电池片100的效果越强,越有利于避免冷热循环失效,越能够提高光伏组件的稳定性。以下将针对电池片100在沿第一方向X上不同位置的胶条120在第一方向X上的长度进行具体说明。
参考图5,在一些实施例中,在沿第一方向X上,靠近电池片100位于第一方向X上的边缘的胶条120在沿第一方向X上的长度可以大于远离电池片100位于第一方向X上的边缘的胶条120在沿第一方向X上的长度。可以理解的是,在沿第一方向X上,自电池片100中心到两侧边缘胶条120沿第一方向X的长度可以逐渐变大。相应的,在沿第一方向X上,越靠近电池片100边缘,胶条120的长度越长,胶条120覆盖的焊带面积越大,胶条120对焊带110的固定作用越强,越能够避免光伏组件中出现冷热循环失效的情况,使得胶条120能够为光伏组件中具有不同冷热循环失效风险的区域提供不同强度的固定保护,进一步降低光伏组件发生冷热循环失效的风险,提高光伏组件的稳定性。
参考图6,在一些实施例中,在沿第一方向X上,靠近电池片100位于第一方向X上的边缘的胶条120在沿第一方向X上的长度也可以等于远离电池片100位于第一方向X上的边缘的胶条120在沿第一方向X上的长度。即,在沿第一方向X上,相邻胶条120在第一方向X上的长度可以相同。相比于在沿第一方向X上,越靠近电池片100边缘胶条120长度越长的方案而言,相邻胶条120具有相同长度意味着可以对电池片100在第一方向X上不同区域的失效风险进行梯度划分,在能够针对不同失效风险的区域提供不同强度的固定连接以降低光伏组件的冷热循环失效风险的同时,尽可能减小了胶条覆盖电池片的面积,增大了电池片表面的有效光利用面积,提高电池片的性能,既能够对电池片100中不同区域提供不同强度的固定保护,又能够在一定程度上降低生产难度,降低工艺复杂程度。
参考图7,在一些实施例中,在沿第一方向X上,靠近电池片100边缘的一个或多个胶条120在第一方向X上的长度可以为第一长度,其他位于中间的胶条在第一方向X上的长度可以为第二长度,第一长度大于第二长度。具体的,可以设置靠近电池片100在第一方向X上边缘的一个或两个胶条120为同一长度,其余胶条120为另一长度,且边缘胶条120的长度较大。如此,能够在上述使得第一方向X上相邻胶条120具有相同长度的方案的基础上,进一步降低工艺难度,降低工艺复杂程度,进一步增大电池片表面的有效光利用面积,进一步提高电池片性能,且依然能够起到一定的对电池片100不同区域施加不同程度保护的作用。
在一些实施例中,位于边缘区102的胶条120在沿第一方向X上的长度与位于中心区101的胶条120在沿第一方向X上的长度的比值可以大于或等于5。例如,位于边缘区102胶条120在第一方向X上的长度与位于中心区101胶条120在沿第一方向X上长度的比值可以为5、6、8、10、30、50、100等。由于在光伏组件实际使用过程中,位于边缘的焊带110最容易发生冷热循环失效,位于中心的焊带110虽然也具有一定的冷热循环失效的可能,但中心区101发生冷热循环失效的概率远小于边缘区102,设置边缘区102胶条具有较大的长度可以有效保护边缘区102焊带110与电池片100的连接,提高光伏组件的稳定性,设置中心区101的胶条120长度相对较小一方面可以减少胶水的用量,另一方面还可以减少胶条120覆盖的电池片100的面积,使得更大面积的电池片100作为有效的光吸收面,提高光利用率,提升光伏组件的性能。因此,位于边缘区102的胶条120在沿第一方向X上的长度与位于中心区101的胶条120在沿第一方向X上的长度的比值大于或等于5时,既能够较大程度上地保护焊带110与电池片100的连接,提高光伏组件的稳定性,又能够使得光伏组件具有较优的性能。
在一些实施例中,位于边缘区102的胶条120在沿第一方向X上的长度可以为5mm-30mm。例如,位于边缘区102的胶条120在沿第一方向X上的长度可以为5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm等。若位于边缘区102的胶条120在沿第一方向X上的长度过小,则边缘区102焊带110与电池片100之间的固定强度可能不够,仍可能导致电池片100边缘发生冷热循环失效的问题;若位于边缘区102的胶条120在沿第一方向X上的长度过大,则胶条120会覆盖电池片100表面的较大面积,从而减小电池片100中有效的光吸收面的面积,影响光利用率,影响光伏组件的性能。因此,位于边缘区102的胶条120在沿第一方向X上的长度需要选择合适的范围,位于边缘区102的胶条120在沿第一方向X上的长度为5mm-30mm时,既能够有效解决电池片100边缘易发生冷热循环失效的问题,又能使得电池片100具有较大的有效光吸收面,电池片100光利用率较大,光伏组件的性能较强。
需要说明的是,电池片100在沿第二方向Y的边缘也具有冷热循环易失效的特点,且越靠近电池片100在第二方向Y上的边缘,发生冷热循环失效的概率越高,即,焊带距离电池片100在第二方向Y上边缘越近,越容易发生冷热循环失效。本公开实施例可以通过控制胶条120在第一方向X上的长度来控制在沿第二方向Y上不同区域电池片100上焊带120的固定强度,胶条120沿第一方向X的长度越长,胶条120覆盖焊带110的面积越大,胶条120起到的固定焊带110与电池片100的效果越强,越有利于避免冷热循环失效,越能够提高光伏组件的稳定性。以下将针对电池片100在沿第二方向Y上不同位置的胶条120在第一方向X上的长度进行具体说明。
参考图8,在一些实施例中,在沿第二方向Y上,靠近电池片100位于第二方向Y上的边缘的胶条120在沿第一方向X上的长度可以大于远离电池片100位于第二方向Y上的边缘的胶条120在沿第一方向X上的长度。可以理解的是,在沿第二方向Y上,自电池片100中心到两侧边缘胶条120沿第一方向X的长度可以逐渐变大。相应的,在沿第二方向Y上,越靠近电池片100边缘,胶条120长度越长,胶条120覆盖的焊带110的面积越大,胶条120对焊带100的固定作用越强,越能够避免光伏组件中出现冷热循环失效的情况,使得胶条120能够为光伏组件中具有不同冷热循环失效风险的区域提供不同强度的固定保护,进一步降低光伏组件发生冷热循环失效的风险,提高光伏组件的稳定性。
参考图9,在一些实施例中,在沿第二方向Y上,靠近电池片100位于第二方向Y上边缘的胶条120在沿第一方向X上的长度也可以等于远离电池片100位于第二方向Y上边缘的胶条120在沿第一方向X上的长度。即,在沿第二方向Y上,相邻胶条120在第一方向X上的长度可以相同。相比于在沿第二方向Y上,越靠近电池片100边缘胶条120长度越长的方案而言,相邻胶条120具有相同长度意味着可以对电池片100在第二方向Y上不同区域的失效风险进行梯度划分,在能够针对不同失效风险的区域提供不同强度的固定连接以降低光伏组件的冷热循环失效风险的同时,尽可能减小了胶条覆盖电池片的面积,增大了电池片表面的有效光利用面积,提高电池片的性能,既能够对电池片100中不同区域提供不同强度的固定保护,又能够在一定程度上降低生产难度,降低工艺复杂程度。
参考图10,在一些实施例中,在沿第二方向Y上,靠近电池片边缘的一个或多个胶条120在第一方向X上的长度可以为第三长度,其他位于中间的胶条120在第一方向X上的长度可以为第四长度,第三长度大于第四长度。具体的,可以设置靠近电池片100在第二方向Y上边缘的一个或两个胶条120为同一长度,其余胶条120为另一长度,且边缘胶条120的长度较大。如此,能够在上述使得第二方向Y上相邻胶条120具有相同长度的方案的基础上,进一步降低工艺难度,降低工艺复杂程度,进一步增大电池片表面的有效光利用面积,进一步提高电池片性能,且依然能够起到一定的对电池片不同区域施加不同程度保护的作用。
需要说明的是,电池片100在沿第一方向X的边缘以及电池片100在沿第二方向Y的边缘均具有冷热循环易失效的特点,且越靠近电池片100在第一方向X或第二方向Y上的边缘,发生冷热循环失效的概率越高。本公开实施例还可以通过控制胶条120的厚度来控制在沿第一方向X上以及在沿第二方向Y上的不同区域电池片100上焊带110的固定强度,胶条120的厚度越厚,胶条120起到的固定焊带110的效果越强,越有利于避免冷热循环失效,越能够提高光伏组件的稳定性。以下将针对电池片在沿第一方向X上以及在沿第二方向Y上不同位置的胶条120的厚度进行具体说明。
参考图11至图12,在一些实施例中,图11为本公开实施例提供的光伏组件的制备方法中施加胶条步骤的一种结构在沿第二方向上的侧视结构示意图。参考图11,在沿第一方向X上,靠近电池片100位于第一方向X上的边缘的胶条120的厚度可以大于远离电池片100位于第二方向Y上的边缘的胶条120的厚度。可以理解的是,在沿第一方向上X,自电池片100中心到两侧边缘胶条120的厚度可以逐渐变大。相应的,在沿第一方向X上,越靠近电池片100边缘,胶条120厚度越厚,胶条120对焊带100的固定作用越强,越能够避免光伏组件中出现冷热循环失效的情况,使得胶条120能够为光伏组件中具有不同冷热循环失效风险的区域提供不同强度的固定保护,进一步降低光伏组件发生冷热循环失效的风险,提高光伏组件的稳定性。
图12为本公开实施例提供的光伏组件的制备方法中施加胶条步骤的一种结构在沿第一方向上的侧视结构示意图。参考图12,在沿第二方向Y上,靠近电池片100位于第二方向Y上的边缘的胶条120的厚度可以大于远离电池片100位于第二方向Y上的边缘的胶条120的厚度。可以理解的是,在沿第二方向上Y,自电池片100中心到两侧边缘胶条120的厚度可以逐渐变大。相应的,在沿第二方向Y上,越靠近电池片100边缘,胶条120厚度越厚,胶条120对焊带100的固定作用越强,越能够避免光伏组件中出现冷热循环失效的情况,使得胶条120能够为光伏组件中具有不同冷热循环失效风险的区域提供不同强度的固定保护,进一步降低光伏组件发生冷热循环失效的风险,提高光伏组件的稳定性。
需要说明的是,图12以及下述其他在沿第一方向上的侧视结构示意图中所示的焊带110的形状为矩形,在一些实施例中,焊带的形状还可以为圆形或三角形(图中未示出)。焊带的形状指的是在沿第一方向X侧视焊带的截面形状。
参考图13至图14,在一些实施例中,图13为本公开实施例提供的光伏组件的制备方法中施加胶条步骤的一种结构在沿第二方向上的侧视结构示意图。参考图13,在沿第一方向X上,靠近电池片100位于第一方向X上边缘的胶条120的厚度也可以等于远离电池片100位于第一方向X上边缘的胶条120的厚度。即,在沿第一方向X上,相邻胶条120的厚度可以相同。相比于在沿第一方向X上,越靠近电池片100边缘胶条120厚度越厚的方案而言,相邻胶条120具有相同厚度意味着可以对电池片100在第一方向X上不同区域的失效风险进行梯度划分,在能够针对不同失效风险的区域提供不同强度的固定连接以降低光伏组件的冷热循环失效风险的同时,尽可能减小了胶条在光伏组件中占用的厚度,为封装胶膜留出较大的厚度空间,提高光伏组件的可靠性,既能够对电池片100中不同区域提供不同强度的固定保护,又能够在一定程度上降低生产难度,降低工艺复杂程度。
图14为本公开实施例提供的光伏组件的制备方法中施加胶条步骤的一种结构在沿第一方向上的侧视结构示意图。参考图14,在沿第二方向Y上,靠近电池片100位于第二方向Y上边缘的胶条120的厚度也可以等于远离电池片100位于第二方向Y上边缘的胶条120的厚度。即,在沿第二方向Y上,相邻胶条120的厚度可以相同。相比于在沿第二方向Y上,越靠近电池片100边缘胶条120厚度越厚的方案而言,相邻胶条120具有相同厚度意味着可以对电池片100在第二方向Y上不同区域的失效风险进行梯度划分,在能够针对不同失效风险的区域提供不同强度的固定连接以降低光伏组件的冷热循环失效风险的同时,尽可能减小了胶条在光伏组件中占用的厚度,为封装胶膜留出较大的厚度空间,提高光伏组件的可靠性,既能够对电池片100中不同区域提供不同强度的固定保护,又能够在一定程度上降低生产难度,降低工艺复杂程度。
参考图15至图16,在一些实施例中,图15为本公开实施例提供的光伏组件的制备方法中施加胶条步骤的一种结构在沿第二方向上的侧视结构示意图。参考图15,在沿第一方向X上,靠近电池片100边缘的一个或多个胶条120的厚度可以为第一厚度,其他位于中间的胶条120的厚度可以为第二厚度,第一厚度大于第二厚度。具体的,可以设置靠近电池片100在第一方向X上边缘的一个或两个胶条120为同一厚度,其余胶条120为另一厚度,且边缘胶条120的厚度较厚。如此,能够在上述使得第二方向Y上相邻胶条120具有相同厚度的方案的基础上,进一步降低工艺难度,降低工艺复杂程度,进一步提高光伏组件的可靠性,且依然能够起到一定的对电池片不同区域施加不同程度保护的作用。
图16为本公开实施例提供的光伏组件的制备方法中施加胶条步骤的一种结构在沿第一方向上的侧视结构示意图。参考图16,在沿第二方向Y上,靠近电池片边缘的一个或多个胶条120的厚度可以为第三厚度,其他位于中间的胶条120的厚度可以为第四厚度,第三厚度大于第四厚度。具体的,可以设置靠近电池片100在第二方向Y上边缘的一个或两个胶条120为同一厚度,其余胶条120为另一厚度,且边缘胶条120的厚度较厚。如此,能够在上述使得第二方向Y上相邻胶条120具有相同厚度的方案的基础上,进一步降低工艺难度,降低工艺复杂程度,进一步提高光伏组件的可靠性,且依然能够起到一定的对电池片不同区域施加不同程度保护的作用。
需要说明的是,在使用丝网印刷工艺在电池片100以及焊带110表面施加不同厚度的胶条120时,可以根据胶条120的厚度选择不同厚度的丝网印胶网版,依次将多个厚度不同的丝网印胶网版置于电池片100上,进行多次丝网印刷工艺。最终能够得到在电池片100不同区域具有不同厚度胶条120的光伏组件。
另外,图11至图16所示的不同焊带110之间厚度的差异并不代表实际产品中不同焊带110之间厚度的差异,仅表示不同位置焊带110厚度的相对关系。
在一些实施例中,在沿垂直于电池片100表面的方向上,胶条120的厚度可以为0.1mm-0.35mm。例如,在沿垂直于电池片100表面的方向上,胶条120的厚度可以为0.5mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm或0.35mm等。若胶条120的厚度过厚,则会挤占光伏组件中间封装胶膜300的空间,使得这胶条120对应区域的封装胶膜300厚度过小,会导致光伏组件在这一区域的可靠性降低;若胶条120的厚度过薄,会降低胶条120对焊带110与电池片100的固定作用,影响光伏组件的稳定性,难以起到较佳的防止冷热循环失效的作用。因此,在沿垂直于电池片100表面的方向上,胶条120的厚度需要选择合适的范围,胶条120的厚度为0.1mm-0.35mm时,既能够保证光伏组件的可靠性较高,又能够使得胶条120能够起到较佳的防止冷热循环失效的作用,提高光伏组件的稳定性。
需要说明的是,电池片100在沿第一方向X的边缘以及电池片100在沿第二方向Y的边缘均具有冷热循环易失效的特点,且越靠近电池片100在第一方向X或第二方向Y上的边缘,发生冷热循环失效的概率越高。本公开实施例还可以通过控制胶条120在沿第二方向Y上的宽度来控制在沿第一方向X上以及在沿第二方向Y上的不同区域电池片100上焊带110的固定强度,胶条120的宽度越宽,胶条120起到的固定焊带110的效果越强,越有利于避免冷热循环失效,越能够提高光伏组件的稳定性。以下将针对电池片在沿第一方向X上以及在沿第二方向Y上不同位置的胶条120在沿第二方向Y上的宽度进行具体说明。
参考图17,在一些实施例中,在沿第二方向Y上,胶条120的宽度可以大于焊带110的宽度,胶条120覆盖焊带110在第二方向Y上的全部宽度。即,胶条120可以覆盖焊带100在沿第二方向Y上的全部宽度,胶条120可以覆盖焊带110在第二方向Y两侧邻接的电池片100的部分区域。如此,胶条120对这一部分焊带110能够起到较佳的固定效果,使得焊带110与电池片100紧密粘结在一起,有效避免冷热循环失效的情况发生。
参考图17至图18,在一些实施例中,参考图17,在沿第一方向X上,靠近电池片100位于第一方向X上的边缘的胶条120的宽度可以大于远离电池片100位于第一方向X上的边缘的胶条120的宽度。在沿第一方向X上,越靠近电池片100边缘,胶条120宽度越宽,胶条120对焊带100的固定作用越强,越能够避免光伏组件中出现冷热循环失效的情况。参考图18,在沿第二方向Y上,靠近电池片100位于第二方向Y上的边缘的胶条120的宽度大于远离电池片100位于第二方向Y上的边缘的胶条120的宽度。在沿第二方向Y上,越靠近电池片100边缘,胶条120宽度越宽,胶条120对焊带100的固定作用越强,越能够避免光伏组件中出现冷热循环失效的情况。设置在第一方向X上以及第二方向Y上自电池片100中心到电池片100边缘宽度逐渐变大的胶条可以使得胶条120能够为光伏组件中具有不同冷热循环失效风险的区域提供不同强度的固定保护,进一步降低光伏组件发生冷热循环失效的风险,提高光伏组件的稳定性。
参考图19至图20,在一些实施例中,参考图19,在沿第一方向X上,靠近电池片100位于第一方向X上边缘的胶条120的宽度也可以等于远离电池片100位于第一方向X上边缘的胶条120的宽度。即,在沿第一方向X上,相邻胶条120的宽度可以相同。参考图20,在沿第二方向Y上,靠近电池片100位于第二方向Y上边缘的胶条120的宽度也可以等于远离电池片100位于第二方向Y上边缘的胶条120的宽度。即,在沿第二方向Y上,相邻胶条120的宽度可以相同。相比于在沿第一方向X上以及第二方向Y上,越靠近电池片100边缘胶条120宽度越宽的方案而言,相邻胶条120具有相同宽度意味着可以对电池片100在上不同区域的失效风险进行梯度划分,在能够针对不同失效风险的区域提供不同强度的固定连接以降低光伏组件的冷热循环失效风险的同时,尽可能减小了胶条覆盖电池片的面积,增大了电池片表面的有效光利用面积,提高电池片的性能,既能够对电池片100中不同区域提供不同强度的固定保护,又能够在一定程度上降低生产难度,降低工艺复杂程度。
参考图21至图22,在一些实施例中,参考图21,在沿第一方向X上,靠近电池片100边缘的一个或多个胶条120的宽度可以为第一宽度,其他位于中间的胶条120的宽度可以为第二宽度,第一宽度大于第二宽度。具体的,可以设置靠近电池片100在第一方向X上边缘的一个或两个胶条120为同一宽度,其余胶条120为另一宽度,且边缘胶条120的宽度较宽。参考图22,在沿第二方向Y上,靠近电池片边缘的一个或多个胶条120的宽度可以为第三宽度,其他位于中间的胶条120的宽度可以为第四宽度,第三宽度大于第四宽度。具体的,可以设置靠近电池片100在第二方向Y上边缘的一个或两个胶条120为同一宽度,其余胶条120为另一宽度,且边缘胶条120的宽度较宽。如此,能够在上述使得在第一方向X上或第二方向Y上相邻胶条120具有相同宽度的方案的基础上,进一步降低工艺难度,降低工艺复杂程度,进一步增大电池片表面的有效光利用面积,进一步提高电池片性能,且依然能够起到一定的对电池片不同区域施加不同程度保护的作用。
参考图23,在电池片100表面铺设封装胶膜300以及盖板400并进行层压处理。层压处理后封装胶膜300可以填充满相邻盖板400以及电池串之间的空隙。
本公开实施例提供的光伏组件的制备方法中,首先提供沿第一方向分布的多个电池片,电池片包括中心区以及在中心区沿第一方向相对两侧的边缘区;进行焊接,使得相邻电池片经由沿第二方向间隔排布的多根焊带电连接,第二方向与第一方向垂直;丝网印刷在焊带上印刷胶条,位于边缘区的胶条在沿第一方向上的长度大于在沿第二方向上的长度,且位于边缘区胶条的长度大于中心区胶条的长度;最后形成封装胶膜以及盖板并对光伏组件进行层压处理。如此,对容易发生冷热循环失效的区域进行针对性保护,能够提高光伏组件的制备方法制造出的光伏组件的稳定性,提高光伏组件的可靠性。另外,丝网印刷工艺还能够降低成本,提高生产效率以及进一步提高光伏组件的稳定性。
相应的,本公开另一实施例还提供一种光伏组件,本公开另一实施例提供的光伏组件为上述实施例中光伏组件的制备方法制备得出。以下将结合附图对本公开另一实施例提供的光伏组件进行详细说明,与前一实施例相同或者相应的部分,可参考前述实施例的相应说明,以下将不做详细赘述。
参考图23至图24,光伏组件包括:电池串,电池串包括多个沿第一方向X分布的电池片100,电池片100包括中心区101以及位于中心区101沿第一方向X相对两侧的边缘区102,相邻电池片100经由沿第二方向Y间隔排布的多根焊带110电连接,第二方向Y垂直于第一方向X,边缘区102以及中心区101的焊带110表面上具有胶条,位于边缘区102的胶条120在沿第一方向X上的长度大于胶条120在沿第二方向Y上的长度,且位于中心区101的胶条120在沿第一方向X上的长度小于位于边缘区102的胶条120在沿第一方向X上的长度;封装胶膜300,用于覆盖电池串的表面;盖板400,用于覆盖封装胶膜300背离电池串的表面。
在一些实施例中,电池串中的电池片100可以为发射极及背面钝化电池(PERC,Passivated Emitter Rear Cell)、氧化钝化接触电池(TOPCon,Tunnel Oxide PassivatedContact)、本征薄膜异质结电池(HJT,Heterojunction with Intrinsic Thin-film)、交叉指式背接触电池(IBC,Interdigitated Back Contact)等。
封装胶膜300用于粘接电池串与盖板400。在一些实施例中,封装胶膜300的材料可以包括EVA、POE、PVB等。封装胶膜140可以保护电池串,防止外界环境对电池串130的性能造成影响,具有一定的粘接强度。
在一些实施例中,盖板400的材料可以为玻璃。玻璃具有较低的水透率,使用玻璃盖板400可以有效地阻挡外界环境中的水汽通过盖板400进入光伏组件中,从而可以减少水汽对于电池串的腐蚀,减少水汽对于封装胶膜300的水解,在一定程度上可以提高光伏组件的使用寿命。
在另一些实施例中,盖板400的材料还可以为有机高分子材料。
本公开实施例提供的光伏组件中,包括电池串、覆盖电池串表面的封装胶膜以及覆盖封装胶膜背离电池串表面的盖板,其中,电池串包括多个沿第一方向排布的电池片,电池片包括中心区以及位于中心区在沿第一方向相对两侧的边缘区,相邻电池片经由多根焊带连接,焊带沿第二方向间隔排布,第二方向垂直于第一方向,边缘区以及中心区的焊带表面均具有胶条,且边缘区的胶条在第一方向上的长度大于第二方向上的长度,也就是说边缘区胶条沿焊带延伸方向呈条状,且边缘区胶条的长度大于中心区胶条的长度。如此,边缘区的胶条能够对容易发生冷热循环失效的区域进行针对性的保护,提高光伏组件的制备方法制造出的光伏组件的稳定性,提高光伏组件的可靠性。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本公开的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本公开的精神和范围。任何本领域技术人员,在不脱离本公开的精神和范围内,均可作各自更动与修改,因此本公开的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。
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