光伏组件及其制备方法与流程
未命名
09-13
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1.本技术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:
2.太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。单体太阳电池不能直接发电使用。必须将若干单体电池通过焊带串、并联连接和严密封装成组件后使用。太阳能电池组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。太阳能电池组件的作用是将太阳能转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
3.电池片非常脆弱,一般需要在电池组件的上下表面设置胶膜以及盖板从而组装成光伏组件,胶膜以及盖板用于保护电池片。盖板一般为光伏玻璃,光伏玻璃不能直接附着在电池片上面,需要胶膜在中间起到粘接作用。电池片与电池片之间连接通常需要用于收集电流的焊带,常规中的焊带在焊接时需要通过焊接使焊带与细栅之间合金化。然而焊带中焊料的熔点一般都较高,且在实际焊接过程中,焊接温度要高于焊料熔点20℃以上。电池片在焊接过程中因翘曲变形较大,焊接后隐裂风险大、破片率较高。
4.在上述背景下,为了改善焊接质量,低温焊带以及无主栅技术因运而生。但影响光伏组件的良率的因素还是有很多,例如焊带与细栅之间的焊接效果、焊接良率以及胶膜内的气泡等。
技术实现要素:
5.本技术实施例提供一种光伏组件及其制备方法,至少有利于提供光伏组件的良率。
6.根据本技术一些实施例,本技术实施例一方面提供一种光伏组件,包括:多个电池串,每一所述电池串包括多个电池片;焊带,所述焊带用于电连接相邻的每两个电池片;其中,所述电池片与所述焊带具有交叠区;第一封装层以及第二封装层,所述第一封装层以及所述第二封装层分别覆盖所述电池串的两侧;所述第一封装层或者第二封装层的至少一者包括:主体部以及沿所述主体部厚度方向贯穿所述主体部的且间隔排布的多个预交联部,每一所述预交联部与每一所述电池片正对,每一所述预交联部还位于所述交叠区;其中,所述预交联部的交联度大于所述主体部的交联度;盖板,所述盖板位于所述第一封装层远离所述电池串的一侧以及所述第二封装层远离所述电池串的一侧。
7.在一些实施例中,相邻的所述电池串之间具有第一间隔,每两个所述电池片之间具有第二间隔;所述主体部覆盖所述第一间隔以及第二间隔。
8.在一些实施例中,所述第一封装层包括所述主体部以及所述预交联部;同一所述第一封装层,多个所述预交联部的总面积与所述第一封装层的总面积的比值小于或等于80%。
9.在一些实施例中,所述预交联部的交联度小于或等于50%。
10.在一些实施例中,所述第一封装层或所述第二封装层还包括:至少一层胶膜,所述至少一层胶膜位于所述主体部以及预交联部远离所述电池串的一侧,每一所述胶膜的交联度小于所述预交联部的交联度;所述胶膜的材料与所述主体部的材料不同。
11.在一些实施例中,所述至少一层胶膜包括第一胶膜以及第二胶膜,所述第一胶膜位于所述主体部与所述第二胶膜之间,所述第一胶膜的交联度大于或等于所述第二胶膜的交联度。
12.在一些实施例中,所述主体部与所述预交联部为一体成型结构。
13.在一些实施例中,每一所述预交联部位于至少一个所述交叠区;或者,每一所述预交联部位于至少两个相邻的所述交叠区以及所述两个相邻的所述交叠区之间的电池片区域。
14.在一些实施例中,对于同一所述电池片,所述预交联部的总面积与所述电池片的面积比值为s,s满足:10%≤s≤1。
15.根据本技术一些实施例,本技术实施例另一方面还提供一种光伏组件的制备方法,包括:提供多个电池片以及焊带;所述焊带电连接每两个相邻的所述电池片以构成电池串,所述焊带与所述电池片具有交叠区;提供第一封装层以及第二封装层,所述第一封装层以及所述第二封装层分别覆盖所述电池串的两侧;所述第一封装层或者第二封装层的至少一者包括主体部以及沿所述主体部厚度方向贯穿所述主体部的且间隔排布的多个预交联部,每一所述预交联部与每一所述电池片正对,每一所述预交联部还位于所述交叠区;其中,所述预交联部的交联度大于所述主体部的交联度;提供盖板,所述盖板覆盖所述第一封装层远离所述电池串的一侧以及所述第二封装层远离所述电池串的一侧。
16.在一些实施例中,提供所述第一封装层或所述第二封装层包括:提供初始封装层;对部分区域的所述初始封装层进行预处理,所述预处理用于增加部分区域的所述初始封装层的交联度;其中,经过所述预处理的所述初始封装层作为预交联部,未经过所述预处理的所述初始封装层作为主体部,所述预交联部以及所述主体部构成第一封装层或第二封装层。
17.在一些实施例中,提供初始封装层包括:提供第一初始膜、第二初始膜;对所述第一初始膜以及第二初始膜进行排版处理;对所述第一初始膜以及第二初始膜进行压延处理,形成初始封装层;其中,经过预处理后的所述第一初始膜作为预交联部,未经过预处理的所述第二初始膜作为主体部。
18.在一些实施例中,提供初始封装层以及对所述初始封装层进行预处理包括:提供第三初始膜、第四初始膜,所述第三初始膜内具有引发剂;对所述第三初始膜以及第四初始膜进行压延处理,形成初始封装层;其中,所述第四初始膜位于所述第三初始膜的一侧;对部分区域的所述初始封装层进行预处理;其中,含有引发剂的部分区域的初始封装层经过预处理后作为预交联部,含有引发剂的部分区域的初始封装层未经过预处理作为主体部,未含有引发剂的所述初始封装层作为胶膜;所述预交联部、所述主体部以及所述胶膜构成第一封装层或第二封装层。
19.本技术实施例提供的技术方案至少具有以下优点:
20.本技术实施例提供的光伏组件中,第一封装层或者第二封装层的至少一者包括:主体部以及沿主体部厚度方向贯穿主体部的且间隔排布的多个预交联部,每一预交联部用
于与电池片正对,每一预交联部还位于交叠区,如此,预交联部的交联度较大,从而流动性较差,可以避免流动的封装层推动焊带,造成焊带与细栅线之间的偏移,影响光伏组件的良率。
21.此外,预交联部用于与电池片正对,即主体部位于除电池片以外的区域,如电池串之间的缝隙以及电池片之间的缝隙,从而填充电池片与电池片之间的缝隙、电池串与电池串之间的缝隙,一是可以将电池片表面的气泡经过缝隙排出,从而避免缺胶导致的系列问题,二是流动性较好的主体部位于电池片与电池片的缝隙与预交联部位于电池片与电池片的缝隙相比,主体部的流动性较好,从而强度也较低,对电池片以及焊带的损伤也会较小,降低电池片的损伤率。主体部位于电池串与电池串之间的缝隙,由于电池串之间的缝隙较大,填充的封装层可以降低空胶的数量从而提高光伏组件的强度。
附图说明
22.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图进行示例性说明,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技术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技术的一些实施例,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。
23.图1为本技术一实施例提供的光伏组件的第一种结构示意图;
24.图2为本技术一实施例提供的光伏组件中电池串的结构示意图;
25.图3为本技术一实施例提供的光伏组件中封装层的第一种结构示意图;
26.图4为本技术一实施例提供的光伏组件中封装层和电池串的第一种结构示意图;
27.图5为本技术一实施例提供的光伏组件中封装层和电池串的第二种结构示意图;
28.图6为本技术一实施例提供的光伏组件中封装层和电池片的结构示意图;
29.图7为本技术一实施例提供的光伏组件中封装层的第二种结构示意图;
30.图8为图7沿b1-b2剖面的剖面结构示意图;
31.图9为本技术一实施例提供的光伏组件的第一种俯视图;
32.图10为图9沿a1-a2剖面的剖面结构示意图;
33.图11为本技术一实施例提供的光伏组件的第二种结构示意图;
34.图12为本技术一实施例提供的光伏组件的第二种俯视图;
35.图13为图12沿a1-a2剖面的剖面结构示意图;
36.图14为本技术一实施例提供的光伏组件的第三种结构示意图。
具体实施方式
37.由背景技术可知,目前的光伏组件的良率欠佳。
38.本技术实施例提供一种光伏组件,包括:电池串以及第一封装层、第二封装层;第一封装层或者第二封装层的至少一者包括:主体部以及沿主体部厚度方向贯穿主体部的且间隔排布的多个预交联部,每一预交联部用于与电池片正对,每一预交联部还位于交叠区,如此,预交联部的交联度较大,从而流动性较差,可以避免流动的封装层推动焊带,造成焊带与细栅线之间的偏移,影响光伏组件的良率。
39.此外,预交联部用于与电池片正对,即主体部位于除电池片以外的区域,如电池串之间的缝隙以及电池片之间的缝隙,从而填充电池片与电池片之间的缝隙、电池串与电池串之间的缝隙,一是可以将电池片表面的气泡经过缝隙排出,从而避免缺胶导致的系列问题,二是流动性较好的主体部位于电池片与电池片的缝隙与预交联部位于电池片与电池片的缝隙相比,主体部的流动性较好,从而强度也较低,对电池片以及焊带的损伤也会较小,降低电池片的损伤率。主体部位于电池串与电池串之间的缝隙,由于电池串之间的缝隙较大,填充的封装层可以降低空胶的数量从而提高光伏组件的强度。
40.下面将结合附图对本技术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,在本技术各实施例中,为了使读者更好地理解本技术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,也可以实现本技术所要求保护的技术方案。
41.图1为本技术一实施例提供的光伏组件的第一种结构示意图;图2为本技术一实施例提供的光伏组件中电池串的结构示意图;图3为本技术一实施例提供的光伏组件中封装层的第一种结构示意图;图4为本技术一实施例提供的光伏组件中封装层和电池串的第一种结构示意图;图5为本技术一实施例提供的光伏组件中封装层和电池串的第二种结构示意图;图6为本技术一实施例提供的光伏组件中封装层和电池片的结构示意图;图7为本技术一实施例提供的光伏组件中封装层的第二种结构示意图;图8为图7沿b1-b2剖面的剖面结构示意图;
42.图9为本技术一实施例提供的光伏组件的第一种俯视图;图10为图9沿a1-a2剖面的剖面结构示意图;图11为本技术一实施例提供的光伏组件的第二种结构示意图;图12为本技术一实施例提供的光伏组件的第二种俯视图;图13为图12沿a1-a2剖面的剖面结构示意图;图14为本技术一实施例提供的光伏组件的第三种结构示意图。
43.值得说明的是,图1和图11为未经过层压处理的光伏组件的爆炸图,其中,封装层仍然包括分别位于电池片两侧的第一封装层以及第二封装层。图10、图13以及图14为经过层压处理的光伏组件的剖面结构示意图,其中,封装层为一个整体,包裹住所有电池串以及焊带,此时,没有第一封装层以及第二封装层的概念,同时也没有本体部以及预交联部的概念。
44.为了便于说明层压处理前的封装层与层压处理后的封装层的不同,本技术公开实施例采用不同的附图标记进行说明,层压处理前的封装层为封装胶膜110,封装胶膜110包括第一封装层111以及第二封装层112,层压处理后的封装层为封装层11。可以理解的是,封装胶膜110的交联度以及粘附性均小于封装层11的交联度以及粘附性。
45.层压处理是用于使封装层呈现熔融态,熔融态的填充电池串以及胶膜的各个间隙从而使光伏组件中的各个组成成分粘附一起,进而实现对电池片的完全包裹以及保护。层压处理还用于实现电池片中的栅线结构与焊带之间的合金化,合金化包括焊带与栅线结构之间形成合金层,从而实现焊带与电池片之间的电性连接。
46.根据本技术一些实施例,本技术实施例一方面提供一种光伏组件,光伏组件包括:多个电池串10,每一电池串10包括多个电池片100。光伏组件包括:焊带201,焊带201用于电连接相邻的每两个电池片100;其中,电池片100与焊带201具有交叠区202。光伏组件包括:第一封装层111以及第二封装层112,第一封装层111以及第二封装层112分别覆盖电池串10
的两侧;第一封装层111或者第二封装层112的至少一者包括:主体部131以及沿主体部131厚度方向贯穿主体部131的且间隔排布的多个预交联部132,每一预交联部132与每一电池片100正对,每一预交联部132还位于交叠区202;其中,预交联部132的交联度大于主体部131的交联度。光伏组件包括:盖板14,盖板14位于第一封装层111远离电池串10的一侧以及第二封装层112远离电池串10的一侧。
47.值得说明的是,本技术实施例保护的光伏组件为层压处理前的光伏组件,其中,光伏组件中的封装层仍然具有第一封装层以及第二封装层的概念。
48.在一些实施例中,电池片100包括但不限于perc电池、pert电池(passivated emitter and rear totally-diffused cell,钝化发射极背表面全扩散电池)、topcon电池(tunnel oxide passivated contact,隧穿氧化层钝化接触电池)、hit/hjt电池(heterojunction technology,异质结电池)的任意一种。
49.在一些实施例中,电池片100可以为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池或者多元化合物太阳能电池,多元化合物太阳能电池具体可以为硫化镉太阳能电池、砷化镓太阳能电池、铜铟硒太阳能电池或者钙钛矿太阳能电池。
50.在一些实施例中,电池片100为全背电极接触晶硅太阳能电池(interdigitated back contact,ibc),ibc电池是指正负金属电极呈叉指状方式排列在电池背光面的一种背结背接触的太阳电池结构,它的pn结以及电极位于电池背面,即ibc电池发射区和基区的电极均处于背面,正面无栅线遮挡,可以提高电池的光电转换性能。
51.电池片100为整片电池或者切片电池。切片电池指的是一个完整的整片电池经过切割工艺形成的电池片。切割工艺包括:激光开槽+切割(linear spectral clustering,lsc)工艺和热应力电池分离(tmc)工艺。在一些实施例中,切片电池为半片电池,半片电池也可以理解为切半电池或者二分片电池。切半电池组件的作用是通过降低电阻损耗来提高发电功率的。根据欧姆定律可知,太阳能电池互连电损耗是与电流大小的平方成正比的。将电池切割成两半后,电流大小也降低了一半,则电损耗也随之降低至全尺寸电池损耗的四分之一。电池数量的增加也会相应增加电池间隙的数量,通过组件背板的反射,电池间隙有助于提升短路电流。此外,切半电池组件可以优化电池焊带的宽度,常规中需要增加焊带宽度以降低电损耗和减小焊带宽度以减小遮光损失之间进行优化平衡。切半电池组件降低了电池损耗,则焊带的宽度可以设置的较细以降低遮光损失,有利于提升电池效率以及发电功耗。在一些实施例中,切片电池可以为三分片电池、4分片电池或者8分片电池等。
52.在一些实施例中,电池片100包括沿第一方向间隔排布的多个栅线结构101。栅线结构101用于收集太阳能电池片100体内的光生电流并引到电池片外部。
53.其中,常规的电池片100包括主栅线以及辅栅线,辅栅线与主栅线的延伸方向相交,辅栅线用于收集基底的电流,主栅线用于汇总辅栅线的电流并传输至焊带。在一些实施例中,栅线结构101为辅栅线,辅栅线也可以称为副栅线,辅栅线用于引导电流。本技术实施例所提供的电池片100中并不包括主栅线,即电池片100为无主栅设计,从而缩短载流子输运路径以及减小串联电阻,进而增加正面受光面积、提高组件功率,有利于提高短路电流,以减少栅线印刷银浆使用量来降低生产成本。
54.在一些实施例中,栅线结构101包括第一电极以及第二电极。电池片100的第一表面具有第一电极,与第一表面相对的一侧,即第二表面具有第二电极,第一电极为正电极或
负电极的一者,第二电极为正电极或负电极的另一者。其中,当电池片为ibc电池时,第一电极与第二电极位于电池片的同一侧。
55.在一些实施例中,电池串10包括多个电池片100,多个电池片100包括第一电池片以及第二电池片。
56.在一些实施例中,焊带201用于实现电池片100之间的相互连接,并汇聚电流传输至光伏组件外部的元件。焊带201包括汇流焊带以及互连焊带,汇流焊带用于连接光伏电池串及接线盒,互连焊带用于连接第一电池片与第二电池片之间。
57.在一些实施例中,焊带201为包芯结构,焊带201包括导电层以及包覆导电层表面的焊层。导电层为焊带201的主要导电传输层,因此,导电层的电阻率越低,焊带201的电学损失就越小,电池效率以及发电功率越好。导电层的材料为铜、镍、金、银等导电性较好的导电材料,或者低电阻率的合金材料。
58.在一些实施例中,焊层可以是镀在导电层表面或者涂覆在导电层表面,具体可以利用电镀法、真空沉积法、喷涂法或热浸涂法等特殊工艺,将焊层的源材料,按一定成分比例和厚度均匀地覆裹在导电层四周。焊层主要作用是让焊带201满足可焊性,并且将焊带201牢固地焊接在电池片100的栅线结构101上,起到良好的电流导流的作用。
59.在一些实施例中,焊层的材料为熔点较导电层低的金属材料或者合金材料,例如锡合金,锡合金可以包括锡锌合金、锡铋合金或者锡铟合金。锡做焊接材料的焊接,锡熔点低,与铜等金属有较好的亲合力,焊接牢度较好。锡铅合金中的铅可以降低焊带的熔点,锡与铅可形成熔点183℃的共晶点,且具有良好的焊接性能和使用性能。本技术公开实施例通过使用其他的金属元素替换铅或者在锡铅合金中添加其他元素,例如铋元素,铋的使用可以降低熔点温度,减少表面张力。锡铋合金的熔点可以下降至139℃,满足低温焊接的需求。
60.在一些实施例中,焊层内具有助焊剂,助焊剂指的是在焊接工艺中能帮助和促进焊接过程,同时具有保护作用、阻止氧化反应的化学物质。助焊剂包括无机助焊剂、有机助焊剂以及树脂助焊剂。可以理解的是,助焊剂的熔点低于焊层的熔点,并增加熔融态的焊层的流动性,以使焊层与栅线结构101形成良好的合金化。
61.在一些实施例中,沿栅线结构101的延伸方向的剖面,焊带201的横截面形状为圆形,圆形焊带不存在定向问题以及对准问题,圆形焊带更易量产。
62.在一些实施例中,焊带201的横截面形状可以为三角形或者其他任意形状,以增加焊带与栅线结构的接触面积以及降低焊带201与栅线结构101对准偏移的问题。
63.在一些实施例中,焊带201远离电池片100的表面具有反光层,反光层位于焊层远离导电层和电池片100的外侧面。反光层用于改善由于焊带201对电池片100的遮挡面积造成的电学损失。
64.在一些实施例中,焊层的外表面具有反光槽,反光槽为一个个自焊层朝向导电层方向的凹陷的凹槽或者沟槽,太阳光经反光槽的侧壁被反射到电池片100上,提高太阳光的利用率。
65.在一些实施例中,第一电池片和第二电池片之间通过焊带201串联或者并联连接,形成电池串。焊带201连接第一电池片的第一电极以及相邻的第二电池片的第二电极,或者焊带201连接第一电池片的第二电极以及相邻的第二电池片的第一电极。
66.在一些实施例中,参考图1,第一电池片和第二电池片的第一表面均朝向同一侧,
第一电池片和第二电池片的第二表面均朝向同一侧,或者说所有电池片的第一电极朝向同一侧,所有电池片的第二电极朝向同一侧,则焊带201需自然从电池片的第一表面延伸到相邻电池片的第二表面,以使焊带201连接第一电极以及相邻的电池片的第二电极。
67.在一些实施例中,参考图11,则第一电池片以及第二电池片按照第一表面、第二表面、第一表面以及第二表面的顺序依次排布,则焊带201不会弯曲,焊带201直接连接第一电池片的第一电极以及与之相邻的第二电池片的第二电极。
68.其中,图1以及图11中所示的相邻的电池片100之间具有电池间隙,以实现不同的电池片100之间的电绝缘。图14所示的相邻的电池片100之间没有电池间隙,即电池片100之间层叠排布。
69.在一些实施例中,一个焊带201与电池片所重叠的区域为交叠区202,交叠区202包括焊带201与栅线结构101所交叠的区域。
70.在一些实施例中,相邻的电池串10之间具有第一间隔21,每两个电池片100之间具有第二间隔22。第二间隔22即为上述的电池间隙。
71.在一些实施例中,封装胶膜110包括第一封装层111以及第二封装层112,第一封装层111与第二封装层112中的至少一者包括主体部131以及预交联部132。预交联部132132指的是包含主体部131的胶膜的部分区域进行预处理从而形成的交联度较大的区域,也就是说,预交联部132本质上还是胶膜的一部分,只不过部分区域经过预处理从而具有不同的性能的胶膜,剩余的未经过预处理的胶膜作为主体部131。
72.在一些实施例中,预处理可以包括热处理或者光处理,例如红外热处理或者紫外光处理,从而使胶膜中的小分子团聚成大分子,进而改变胶膜自身的交联度。
73.在一些实施例中,预交联部132的交联度小于或等于50%。预交联部132的交联度小于或等于48%、46.5%、43.3%、40.2%或者38.3%。预交联部132的交联度可以为50%、48.1%、47.2%、43.1%、41.1%、36.7%、37.1%、35%或者30.4%。
74.在一些实施例中,预交联部132的交联度范围大于10%,且小于30%。预交联部132的交联度可以为15%、17.3%、18.3%、21.2%、23.3%、26.7%、27.1%、28%或者29.4%。
75.预交联部132的交联度在上述任意范围内,预交联部132自身的粘附性较好,从而将焊带201与电池片100之间的相对位置固定,从而避免焊带201在层压处理过程中出现偏移,从而降低光伏组件的良率。
76.交联度的上升一般伴随着熔融态的熔点的上升,预交联部132的熔融态的熔点大于主体部131的熔融态的熔点,从而在主体部131呈现熔融态时,预交联部132还能呈现较为稳定的固态,从而防止主体部131推动焊带201甚至流动至焊带201与电池片100之间的交叠区,从而影响电池片100与焊带201的焊接性能。
77.预交联部132的交联度也不宜过大,过大可能会导致层压处理时的层压问题大于预交联部132的熔点,从而使封装胶膜110无法完美的填充电池片与焊带之间的间隙,从而在后续的过程中,出现由于间隙中的空气受热膨胀进而将封装胶膜110顶开等不良情况的出现以及光伏组件自身的强度的下降等问题,从而降低光伏组件的良率以及强度。
78.预交联部132的交联度较大,也会造成预交联部132的粘度上升以及韧性的下降,粘度上升,导致位于电池片100表面的空气无法排出,进而降低光伏组件的良率;韧性的下降,则焊带201可能将封装胶膜110抵穿,或者出现碎片等问题。
79.在一些实施例中,主体部131与预交联部132为一体成型结构。如此,主体部131与预交联部132可以由同一初始膜层构成,从而减少主体部131与预交联部132相接触区域的界面态缺陷,保证封装胶膜110的封闭性,从而具有良好的水气隔离性能。
80.在一些实施例中,主体部131与预交联部132为一体成型结构。在层压处理的过程,主体部131与预交联部132为同一材料构成,主体部131与预交联部132可以在层压处理之后构建一个整体材料的封装层11,封装层11中的各个部分不存在材料与材料之间的界面态或者分子与分子之间的杂化,如此,层压处理后的封装层11为单一物质构成的整体,性能更加稳定以及均匀,从而有效隔绝水气。
81.值的说明的说,主体部131的交联度大于或等于0,本技术实施例并不对主体部131的交联度进行限定,只需主体部131的交联度小于预交联部132的交联度即可。
82.可以理解的是,层压处理后的光伏组件中的封装层11的交联度大于主体部131的交联度且大于预交联部132的交联度,在层压处理过程中,不仅使主体部131的交联度有所改变,预交联部132的交联度以及性能同样有所改变。
83.在一些实施例中,预交联部132与电池片正对,包括图4所示的预交联部132与电池片完全重叠、图5所示的预交联部132覆盖电池片且预交联部132的部分区域覆盖第一间隔21以及第二间隔22以及预交联部132小于电池片的面积。
84.其中,当预交联部132小于电池片100的面积时,由于焊带201与电池片100的端部之间存在一定的间距,预交联部132覆盖焊带201与电池片100所重叠的交叠区,而暴露焊带未与电池片所重叠的区域,或者预交联部132并未完全覆盖焊带201,而暴露部分长度的交叠区202。
85.在一些实施例中,当预交联部132与电池片100正对,则说明主体部131覆盖第一间隔21以及第二间隔22。主体部131覆盖第一间隔21以及第二间隔22,从而主体部131填充电池片100与电池片100之间的缝隙、电池串10与电池串10之间的缝隙,一是可以将电池片100表面的气泡经过缝隙排出,从而避免缺胶导致的系列问题,二是流动性较好的主体部131位于电池片100与电池片100的缝隙与预交联部132位于电池片100与电池片100的缝隙相比,主体部131的流动性较好,从而强度也较低,对电池片100以及焊带201的损伤也会较小,降低电池片的损伤率。主体部131位于电池串10与电池串10之间的缝隙,由于电池串10之间的缝隙较大,填充的封装层可以降低空胶的数量从而提高光伏组件的强度。
86.在一些实施例中,第一封装层111包括主体部131以及预交联部132;同一第一封装层111,多个预交联部132的总面积与第一封装层111的总面积的比值小于或等于80%。多个预交联部132的总面积与第一封装层111的总面积的比值可以为79%、76.5%、73.9%、71.5%、68%、66.2%、65%、63.1%或者60%。多个预交联部132的总面积与第一封装层的总面积111的比值在上述任意范围或者值内,预交联部132的占比与主体部131的占比大,从而电池片100正对的区域大部分均为预交联部132,且电池片与预交联部132的面积或者覆盖的差值较小,如此,预交联部132可以对电池片100进行较为周密的保护,从而促使焊带201与电池片100之间的偏移量较少,从而焊带201与电池片100之间的焊接性能较好。
87.反之,当多个预交联部132的总面积与第一封装层111的总面积的比值大于80%时,整个第一封装层111中预交联部132的占比过大,从而使电池片100与第一封装层111之间的空气无法完全排尽,从而影响光伏组件的良率。而且,主体部131的占比较少,则第一封
装层111自身的流动性交差,从而使第一封装层111无法完全填充所有的缝隙以及电池片100与电池片100之间的间隙,从而存在空胶以及光伏组件的强度的下降,进而降低光伏组件的良率。
88.同理,当第二封装层112包括主体部131以及预交联部132;同一第二封装层112,多个预交联部132的总面积与第二封装层112的总面积的比值小于或等于80%。
89.参考图6,每一预交联部132位于至少一个交叠区202。
90.可以理解的是,为了说明预交联部132位于至少一个交叠区202的多种情况,图6所示的电池片中的预交联部132位于至少一个交叠区202包括:预交联部132位于一个交叠区202、预交联部132位于两个交叠区202以及预交联部132位于三个交叠区202,在实际的光伏组件中,本技术实施例并不对一个电池片中的预交联部132与交叠区202的数量进行限定,只需预交联部132位于至少一个交叠区202即可。
91.在一些实施例中,每一预交联部132位于至少两个相邻的交叠区202以及两个相邻的交叠区202之间的电池片区域。如此,预交联部132与电池片100之间的相对接触面积增加,预交联部132与电池片100之间的粘附面积也同样增加,则预交联部132对焊带201的固定作用以及固定效果也增强,从而将焊带201牢牢固定在电池片100表面,防止焊带201发生偏移。
92.在一些实施例中,对于同一电池片100,预交联部132的总面积与电池片100的面积比值为s,s满足:10%≤s≤1。s满足:10%≤s≤25%、25%≤s≤36%、36%≤s≤49%、49%≤s≤63%、63%≤s≤80%或者80%≤s≤100%。s可以为12%、26%、38%、49%、58%、63%、76%、82%、94%或者100%。
93.预交联部132的总面积与电池片100的面积比值s在上述任意范围或者任意值内,则预交联部132的包裹住电池片100的面积较大,从而对电池片100形成较为完美的保护,以防止焊带201发生偏移。预交联部132还用于避免熔融态的主体部131对焊带201与栅线结构101的焊接性能所造成的影响,从而提高电池片与焊带201的焊接性能。
94.在一些实施例中,参考图7和图8,第一封装层111或第二封装层112还包括:至少一层胶膜133,至少一层胶膜133位于主体部131以及预交联部132远离电池串10的一侧,每一胶膜133的交联度小于预交联部132的交联度;胶膜133的材料与主体部131的材料不同。胶膜133可以提高第一封装层111或第二封装层112与盖板14之间的粘附性。
95.在一些实施例中,至少一层胶膜133包括第一胶膜以及第二胶膜,第一胶膜位于主体部131与第二胶膜之间,第一胶膜的交联度大于或等于第二胶膜的交联度。
96.在一些实施例中,封装胶膜110的熔点小于层压处理时层压温度,封装胶膜110是由胶膜在层压机的温度下呈现熔融态,然后由于封装胶膜110内的引发剂,促使胶膜内的小分子相互结合形成交联态的大分子所构成的膜层。
97.在一些实施例中,封装胶膜110的材料包括乙烯-乙酸乙烯共聚物(eva)胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体(poe)胶膜或者聚乙烯醇缩丁醛酯(pvb)胶膜等有机封装胶膜。
98.在一些实施例中,封装胶膜110的熔点与焊带201的熔点大小可以根据实际需求进行设置。当封装胶膜110的熔点大于焊带201的熔点时,则焊带201可以在封装胶膜110呈现熔融态之前实现合金化,可以有效避免熔融态的封装胶膜110浸入至栅线结构101和连接部件110以及推动焊带201使之出现偏移。当封装胶膜110的熔点小于焊带201的熔点时,则可
以设置层压的温度较低,以此改善电池片受到的热应力,提高光伏组件的良率。
99.在一些实施例中,盖板14可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板。具体地,盖板14远离封装胶膜110的表面可以为凹凸表面,从而增加入射光线的利用率。盖板14包括第一盖板以及第二盖板,第一盖板与电池片10的第一表面相对,第二盖板与电池片10的第二表面相对。
100.本技术实施例提供的光伏组件中,第一封装层111或者第二封装层112的至少一者包括:主体部131以及沿主体部131厚度方向贯穿主体部131的且间隔排布的多个预交联部132,每一预交联部132用于与电池片100正对,每一预交联部132还位于交叠区202,如此,预交联部132的交联度较大,从而流动性较差,可以避免流动的封装层推动焊带,造成焊带与细栅线之间的偏移,影响光伏组件的良率。
101.此外,预交联部132用于与电池片100正对,即主体部131位于除电池片以外的区域,如电池串之间的缝隙以及电池片之间的缝隙,从而填充电池片与电池片之间的缝隙、电池串与电池串之间的缝隙,一是可以将电池片表面的气泡经过缝隙排出,从而避免缺胶导致的系列问题,二是流动性较好的主体部131位于电池片与电池片的缝隙与预交联部132位于电池片与电池片的缝隙相比,主体部131的流动性较好,从而强度也较低,对电池片以及焊带的损伤也会较小,降低电池片的损伤率。主体部131位于电池串与电池串之间的缝隙,由于电池串之间的缝隙较大,填充的封装层可以降低空胶的数量从而提高光伏组件的强度。
102.相应地,根据本技术一些实施例,本技术实施例另一方面还提供一种光伏组件的制备方法,可用于制备上述实施例所提供的光伏组件。与上述实施例相同或者相应的技术特征,在这里不再展开赘述。
103.参考图2,制备方法包括:提供多个电池片100以及焊带201;焊带201电连接每两个相邻的电池片100以构成电池串10,焊带201与电池片100具有交叠区202。
104.在一些实施例中,电池片100可以包括第一电池片以及第二电池片。第一电池片和第二电池片之间通过焊带201串联或者并联连接,形成电池串10。焊带201连接第一电池片的第一电极以及相邻的第二电池片的第二电极,或者焊带201连接第一电池片的第二电极以及相邻的第二电池片的第一电极。
105.在一些实施例中,参考图2,第一电池片和第二电池片的第一表面均朝向同一侧,第一电池片和第二电池片的第二表面均朝向同一侧,或者说所有电池片的第一电极朝向同一侧,所有电池片的第二电极朝向同一侧,则焊带201需自然从电池片的第一表面延伸到相邻电池片的第二表面,以使焊带201连接第一电极以及相邻的电池片的第二电极。
106.在一些实施例中,参考图11,则第一电池片以及第二电池片按照第一表面、第二表面、第一表面以及第二表面的顺序依次排布,则焊带201不会弯曲,焊带201直接连接第一电池片的第一电极以及与之相邻的第二电池片的第二电极。
107.其中,图2以及图11中所示的相邻的电池片10之间具有电池间隙,以实现不同的电池片100之间的电绝缘。图14所示的相邻的电池片之间没有电池间隙,即电池片之间层叠排布。
108.参考图1或图11,制备方法包括:提供第一封装层111以及第二封装层112,第一封装层111以及第二封装层112分别覆盖电池串10的两侧;第一封装层111或者第二封装层112
的至少一者包括主体部131以及沿主体部131厚度方向贯穿主体部131的且间隔排布的多个预交联部132,每一预交联部与每一电池片正对,每一预交联部132还位于交叠区202;其中,预交联部132的交联度大于主体部131的交联度;提供盖板14,盖板14覆盖第一封装层111远离电池串10的一侧以及第二封装层112远离电池串10的一侧。
109.在一些实施例中,相邻的电池串10之间具有第一间隔21,每两个电池片100之间具有第二间隔22。预交联部132与电池片100正对,主体部131覆盖第一间隔21以及第二间隔22。
110.在一些实施例中,预交联部132的交联度小于或等于50%。
111.在一些实施例中,主体部131与预交联部132为一体成型结构。
112.在一些实施例中,提供第一封装层111或第二封装层112包括:提供初始封装层;对部分区域的初始封装层进行预处理,预处理用于增加部分区域的初始封装层的交联度;其中,经过预处理的初始封装层作为预交联部132,未经过预处理的初始封装层作为主体部131,预交联部132以及主体部131构成第一封装层或第二封装层。
113.在一些实施例中,预处理可以包括热处理或者光处理,例如红外热处理或者紫外光处理,从而使胶膜中的小分子团聚成大分子,进而改变胶膜自身的交联度。
114.在一些实施例中,初始封装层的材料包括乙烯-乙酸乙烯共聚物(eva)胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体(poe)胶膜或者聚乙烯醇缩丁醛酯(pvb)胶膜等有机封装胶膜。
115.在一些实施例中,提供初始封装层包括:提供第一初始膜、第二初始膜;对第一初始膜以及第二初始膜进行排版处理;对第一初始膜以及第二初始膜进行压延处理,形成初始封装层;其中,经过预处理后的第一初始膜作为预交联部132,未经过预处理的第二初始膜作为主体部131。
116.在一些实施例中,预交联部132的材料与主体部131的材料可以不同,通过合理设置预交联部132的材料与主体部131的材料的不同,例如,设置预交联部132的材料的熔点大于主体部131的熔点,从而保证在主体部131呈现熔融态时,预交联部132仍能保证相对稳定的形态,从而对焊带进行良好的保护。其中,良好的保护包含防止熔融态的胶膜推动焊带使其发生偏移以及防止熔融态的主体部131浸入焊带201与栅线结构之间,从而造成焊接效果较差的问题。
117.再例如,主体部131的材料的流动性或者粘附性小于预交联部132的材料的流动性或者粘附性,从而使主体部131可以填充电池片与电池片之间的缝隙、电池串与电池串之间的缝隙,一是可以将电池片表面的气泡经过缝隙排出,从而避免缺胶导致的系列问题,二是流动性较好的主体部131位于电池片与电池片的缝隙,主体部131的流动性较好,从而强度也较低,对电池片以及焊带的损伤也会较小,降低电池片的损伤率。主体部131位于电池串与电池串之间的缝隙,由于电池串之间的缝隙较大,填充的封装层可以降低空胶的数量从而提高光伏组件的强度。
118.在一些实施例中,提供初始封装层以及对初始封装层进行预处理包括:提供第三初始膜、第四初始膜,第三初始膜内具有引发剂;对第三初始膜以及第四初始膜进行压延处理,形成初始封装层;其中,第四初始膜位于第三初始膜的一侧;对部分区域的初始封装层进行预处理;其中,含有引发剂的部分区域的初始封装层经过预处理后作为预交联部132,含有引发剂的部分区域的初始封装层未经过预处理作为主体部131,未含有引发剂的初始
封装层作为胶膜;预交联部132、主体部131以及胶膜构成第一封装层或第二封装层。
119.在一些实施例中,参考图13、图14以及图10,制备方法还包括:进行层压处理,用于形成光伏组件。
120.在一些实施例中,在层压处理的过程中实现焊带与栅线结构101之间的合金化。
121.在一些实施例中,在铺设第一封装层以及第二封装层之间,还包括:对焊带进行焊接处理,焊接处理用于使焊带201与栅线结构101部分相交区域合金接触,则可以对焊带201与栅线结构101的相对位置进行定位,且降低长时间焊接处理对电池片10的伤害。
122.其中,焊接处理与层压处理中,焊带与栅线结构之间的合金化的程度不同,焊接处理是用于使焊带201与栅线结构101部分相交区域合金接触,而层压处理是用于使焊带201与栅线结构101相交区域完全合金接触。例如,焊接处理中,焊带201与栅线结构101的20%相交区域合金接触,而层压处理中的焊带201与栅线结构101的80%相交区域合金接触。
123.可以理解的是,封装胶膜110经过层压处理后转化为封装层11。两者的材料相同,但是交联度不同。
124.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技术的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本技术的精神和范围。任何本领域技术人员,在不脱离本技术的精神和范围内,均可作各种改动与修改,因此本技术的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。
技术特征:
1.一种光伏组件,其特征在于,包括:多个电池串,每一所述电池串包括多个电池片;焊带,所述焊带用于电连接相邻的每两个电池片;其中,所述电池片与所述焊带具有交叠区;第一封装层以及第二封装层,所述第一封装层以及所述第二封装层分别覆盖所述电池串的两侧;所述第一封装层或者第二封装层的至少一者包括:主体部以及沿所述主体部厚度方向贯穿所述主体部的且间隔排布的多个预交联部,每一所述预交联部与每一所述电池片正对,每一所述预交联部还位于所述交叠区;其中,所述预交联部的交联度大于所述主体部的交联度;盖板,所述盖板位于所述第一封装层远离所述电池串的一侧以及所述第二封装层远离所述电池串的一侧。2.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,相邻的所述电池串之间具有第一间隔,每两个所述电池片之间具有第二间隔;所述主体部覆盖所述第一间隔以及第二间隔。3.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述第一封装层包括所述主体部以及所述预交联部;同一所述第一封装层,多个所述预交联部的总面积与所述第一封装层的总面积的比值小于或等于80%。4.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述预交联部的交联度小于或等于50%。5.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述第一封装层或所述第二封装层还包括:至少一层胶膜,所述至少一层胶膜位于所述主体部以及预交联部远离所述电池串的一侧,每一所述胶膜的交联度小于所述预交联部的交联度;所述胶膜的材料与所述主体部的材料不同。6.根据权利要求5所述的光伏组件,其特征在于,所述至少一层胶膜包括第一胶膜以及第二胶膜,所述第一胶膜位于所述主体部与所述第二胶膜之间,所述第一胶膜的交联度大于或等于所述第二胶膜的交联度。7.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述主体部与所述预交联部为一体成型结构。8.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,每一所述预交联部位于至少一个所述交叠区;或者,每一所述预交联部位于至少两个相邻的所述交叠区以及所述两个相邻的所述交叠区之间的电池片区域。9.根据权利要求8所述的光伏组件,其特征在于,对于同一所述电池片,所述预交联部的总面积与所述电池片的面积比值为s,s满足:10%≤s≤1。10.一种光伏组件的制备方法,其特征在于,包括:提供多个电池片以及焊带;所述焊带电连接每两个相邻的所述电池片以构成电池串,所述焊带与所述电池片具有交叠区;提供第一封装层以及第二封装层,所述第一封装层以及所述第二封装层分别覆盖所述电池串的两侧;所述第一封装层或者第二封装层的至少一者包括主体部以及沿所述主体部厚度方向贯穿所述主体部的且间隔排布的多个预交联部,每一所述预交联部与每一所述电
池片正对,每一所述预交联部还位于所述交叠区;其中,所述预交联部的交联度大于所述主体部的交联度;提供盖板,所述盖板覆盖所述第一封装层远离所述电池串的一侧以及所述第二封装层远离所述电池串的一侧。11.根据权利要求10所述的光伏组件的制备方法,其特征在于,提供所述第一封装层或所述第二封装层包括:提供初始封装层;对部分区域的所述初始封装层进行预处理,所述预处理用于增加部分区域的所述初始封装层的交联度;其中,经过所述预处理的所述初始封装层作为预交联部,未经过所述预处理的所述初始封装层作为主体部,所述预交联部以及所述主体部构成第一封装层或第二封装层。12.根据权利要求11所述的光伏组件的制备方法,其特征在于,提供初始封装层包括:提供第一初始膜、第二初始膜;对所述第一初始膜以及第二初始膜进行排版处理;对所述第一初始膜以及第二初始膜进行压延处理,形成初始封装层;其中,经过预处理后的所述第一初始膜作为预交联部,未经过预处理的所述第二初始膜作为主体部。13.根据权利要求12所述的光伏组件的制备方法,其特征在于,提供初始封装层以及对所述初始封装层进行预处理包括:提供第三初始膜、第四初始膜,所述第三初始膜内具有引发剂;对所述第三初始膜以及第四初始膜进行压延处理,形成初始封装层;其中,所述第四初始膜位于所述第三初始膜的一侧;对部分区域的所述初始封装层进行预处理;其中,含有引发剂的部分区域的初始封装层经过预处理后作为预交联部,含有引发剂的部分区域的初始封装层未经过预处理作为主体部,未含有引发剂的所述初始封装层作为胶膜;所述预交联部、所述主体部以及所述胶膜构成第一封装层或第二封装层。
技术总结
本申请实施例涉及光伏领域,提供一种光伏组件及其制备方法,光伏组件包括:多个电池串,每一电池串包括多个电池片;焊带,焊带用于电连接相邻的每两个电池片;其中,电池片与焊带具有交叠区;第一封装层以及第二封装层,第一封装层以及第二封装层分别覆盖电池串的两侧;第一封装层或者第二封装层的至少一者包括:主体部以及沿主体部厚度方向贯穿主体部的且间隔排布的多个预交联部,每一预交联部与每一电池片正对,每一预交联部还位于交叠区;其中,预交联部的交联度大于主体部的交联度;盖板,盖板位于第一封装层远离电池串的一侧以及第二封装层远离电池串的一侧。封装层远离电池串的一侧。封装层远离电池串的一侧。
技术研发人员:刘立勤 王路闯 陶武松 陈振东
受保护的技术使用者:晶科能源(海宁)有限公司
技术研发日:2023.06.15
技术公布日:2023/9/12
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