太阳电池串中相邻太阳电池的同侧互联的光伏组件制作方法技术

技术编号:11201048 阅读:110 留言:0更新日期:2015-03-26 08:36
本发明专利技术提供一种太阳电池串中相邻太阳电池同侧互联的光伏组件制作方法,至少包括:将太阳电池串中彼此相邻的太阳电池片的正、负电极方向设置为相反,通过导电带将一太阳电池片的正极与一相邻太阳电池片同面的负极相连,该相邻太阳电池片另一面的正极则与下一个相邻电池片同面的负极相连,以此类推,形成同侧互联的太阳电池串。该制作方法中,太阳电池片的电极通过导电带在同一侧面与相邻太阳电池片相连接,降低导电带互联时产生的应力,避免由于应力导致焊带脱焊以及电池片破裂,提高光伏组件的可靠性和长期稳定性,从而提高光伏组件的寿命;同时,采用该方法可以降低太阳电池片之间的间距,提高光伏组件单位面积的功率密度,进而提高光伏组件的封装效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种太阳电池串中相邻太阳电池同侧互联的光伏组件制作方法,至少包括:将太阳电池串中彼此相邻的太阳电池片的正、负电极方向设置为相反,通过导电带将一太阳电池片的正极与一相邻太阳电池片同面的负极相连,该相邻太阳电池片另一面的正极则与下一个相邻电池片同面的负极相连,以此类推,形成同侧互联的太阳电池串。该制作方法中,太阳电池片的电极通过导电带在同一侧面与相邻太阳电池片相连接,降低导电带互联时产生的应力,避免由于应力导致焊带脱焊以及电池片破裂,提高光伏组件的可靠性和长期稳定性,从而提高光伏组件的寿命;同时,采用该方法可以降低太阳电池片之间的间距,提高光伏组件单位面积的功率密度,进而提高光伏组件的封装效率。【专利说明】
本专利技术涉及光伏制造
,特别是涉及一种。
技术介绍
太阳能光伏是一种新能源技术,太阳能光伏电池是直接把太阳光能转化成电能的能量转化器件。在不同场合,不同教科书中,对其称呼也稍有差异,例如,太阳能光伏电池,太阳能电池,太阳电池,太阳电池组件,光伏组件等。本专利技术中,对每一个基本单元称之为太阳电池片,对应英文中的“Solar cell”,由多个基本太阳电池片单元组成的发电单元称之为光伏组件,对应英文中的“Photovoltaic module”,简写为PV module。 太阳电池按照材料和结构有多种分类方法,例如,晶体硅太阳电池,薄膜硅太阳电池,铜铟镓砸薄膜太阳电池,有机薄膜太阳电池,染料敏化太阳电池,砷化镓太阳电池等。太阳电池发电的基本构造单元是p-n结,或者由此演变的p-1-n结等。按照p-n结的数量,又分为单结太阳电池和多结太阳电池等。 薄膜太阳电池通常采用大面积连续制备技术,例如,薄膜硅通常采用1.1x1.4m的大面积玻璃作为衬底,进行P、1、η层连续沉积,利用刻线的方法划分成多个太阳电池单元,同时形成串联,这种薄膜太阳电池不需要进行串联,因此,不包含在本专利的技术范围内。而晶体硅太阳电池以及部分薄膜太阳电池的尺寸比较小,例如,晶体硅太阳电池通常以100x100mm2,125x125mm2,156x156mm2等尺寸的娃片为原材料,制成太阳电池片,利用太阳电池的专用焊带或者其他具有导电特性的材料进行连接,制成太阳电池串,封装为组件。本专利的专利技术技术尤其针对这种类型太阳电池的互联。 晶体硅太阳电池按照材料的晶体结构又分为单晶硅和多晶硅太阳电池。一般使用P型或者η型硅片,通过气体扩散或者其他方法在表面制作p-n结,然后制作表面减反射薄膜和金属电极,制成太阳电池片。为了提高转换效率,开发了多种高效率太阳电池,以下对几种具有代表性的电池结构进行介绍。 PERC太阳电池:这种电池是钝化发射极背面接触太阳能电池,是英文PassivatedEmitter Rear Contact (PERC) solar cells的简写。PERC技术通过在常规电池的背面增加一个钝化层来提高转换效率。跟常规结构的太阳电池相比,PERC电池采用钝化技术降低了载流子的表面复合,有利于提高太阳电池的转换效率。 HIT太阳电池:这种电池是由硅薄膜和晶体硅形成的异质结结构的太阳电池,是英文Heterojunct1n with Intrinsic Thin Layer的简写,HIT是日本松下公司的专利。薄膜硅与晶体硅之间形成PN结和背表面场或前表面场,晶体硅用于太阳光的吸收层。这种结构的太阳电池特点是开路电压高,温度系数低,发电功率大。 IBC太阳电池:这种电池是全背面电极的太阳电池,是英文Interdigitated BackContact solar cell的简写。这种电池通常选用η型衬底材料,前后表面均有钝化膜以降低表面复合。利用光刻后者掩膜技术在电池背面分别进行磷、硼局部扩散,形成有指状交叉排列的P区、N区,以及位于其上方的P+区、η+区。这种结构电池由于金属电极全部在背面,正面受光面积大大增加,有利于提高太阳电池的电流密度和转换效率。 单一晶体硅太阳电池的电压、电流、输出功率都很有限,开路电压一般为0.6-0.8V,电流为4-10Α,需要多个串联或者并联,形成太阳电池串,然后再将多个电池串进行串联或者并联,经过封装制作成光伏组件。光伏组件一般按照TPT背板、EVA、电池串、EVA、钢化玻璃的顺序将太阳电池串密封在中间,并引出电极,然后将上述叠层放入层压机内,在一定的真空条件下加热,使EVA熔化,将电池、玻璃和背板(或背面玻璃)粘结在一起,最后安装边框和接线盒即制备完成了光伏组件。如果背板材料也换成透明玻璃,就制作透明的双层玻璃组件(即双玻组件);如果制作柔性组件则将玻璃替换成PET等柔性具有一定透光度的材料。 现有技术中光伏组件的太阳电池串制作方法如图1所示。太阳电池制作完成后,通过测试分检,同一等级(即相同结构、相同电流、相同功率等)的电池片用来制作光伏组件。在制作光伏组件时,所有太阳电池片的正、负电极在同一方向(同时在正面或同时在背面)采用导电带3将太阳电池片一面的正电极I焊接到相邻太阳电池片的另一面的负电极2上,而该相邻太阳电池的正电极I则与下一个相邻太阳电池片的负电极2相连,即异面互联,以此类推,形成太阳电池串,然后再把多个电池串进行并联,封装成组件。这种太阳电池串的互联方法有以下技术问题: (I)互连线的焊带从一个电池的正面连接到相邻电池的背面,焊带产生一定的弯曲,这种弯曲产生应力,容易导致焊带脱焊,或者导致太阳电池片破裂,即通常所说的太阳电池隐裂,降低组件的输出功率、可靠性和使用寿命,严重情况下甚至使组件失效; (2)相邻电池异侧互联的导电带3容易发生短路现象,如图2所示。这种现象也会造成组件的输出功率下降甚至失效,从而降低组件的可靠性和使用寿命; (3)为了避免焊带互联产生应力的影响,太阳电池片之间必须保持一定的间隔,通常为2.0至5.0mm,阻碍太阳电池片的间隔进一步缩小,限制光伏组件单位面积转换效率的进一步提尚; (4)由于太阳电池片的异侧互联必须保留较大的间隔,增加焊带的长度,导致电阻增加,填充因子下降,意味着组件的功率损失较大。 (5)随着太阳电池片的厚度逐渐变薄,互联焊带应力引起的破片率和隐裂进一步增加,因此,通常的异面互联制作太阳电池串的方法成为电池片变薄的技术障碍之一。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种,用于解决现有技术中太阳电池片通过金属焊带相互连接形成太阳电池串时,导电带从一个电池的一面与相邻太阳电池的另一侧面相连形成异侧互联,这种互联容易产生应力,导致焊带脱焊以及电池片破裂,影响太阳电池组件的可靠性和发电性能。 为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种,所述光伏组件的制作方法至少包括太阳电池串制作方法,所述太阳电池串制作方法为:将太阳电池串中彼此相邻的太阳电池片的正、负电极方向设置为相反,通过导电带将一太阳电池片的正极与一相邻太阳电池片同面的负极相连,该相邻太阳电池片另一面的正极则与下一个相邻电池片同面的负极相连,以此类推,形成同侧互联的太阳电池串。 作为本专利技术太阳电池串中相邻太阳电池同侧互联的光伏组件制作方法的一种优化的方案,以P型半导体和/或N型半本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种太阳电池串中相邻太阳电池的同侧互联的光伏组件制作方法,其特征在于,所述制作方法至少包括太阳电池串制作方法,所述太阳电池串制作方法为:将太阳电池串中彼此相邻的太阳电池片的正、负电极方向设置为相反,通过导电带将一太阳电池片的正极与一相邻太阳电池片同面的负极相连,该相邻太阳电池片另一面的正极则与下一个相邻电池片同面的负极相连,以此类推,形成同侧互联的太阳电池串。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘正新孟凡英
申请(专利权)人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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