叠瓦组件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种叠瓦组件。本实用新型专利技术所提供的叠瓦组件包括多个电池片行，在每一个电池片行中多个太阳能电池片沿第一方向平铺排列并紧密邻接，多个电池片行沿垂直于第一方向的第二方向以叠瓦方式排列。在任意相邻的两个电池片行中，第一电池片行内存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的交界线和第二电池片行内的所有的相邻太阳能电池片的交界线在第二方向上均错开。根据本实用新型专利技术，电池片行之间的连接处受机械应力更加均匀，同时这样的高密度叠瓦组件允许各个电池片行具有一定的挠曲，进一步能够允许电极区域柔性连接，以提高抗机械载荷性能。

【技术实现步骤摘要】
叠瓦组件
本技术涉及能源领域，尤其涉及一种叠瓦组件。
技术介绍
气候是人类生存环境的重要因素之一，也是人类生产生活的重要资源。随着人类生存活动规模的扩大，人类活动对气候变化也产生了越来越大的影响。随着化石能源的消耗殆尽，产生了气候影响，尤其是温室气体排放给全球人类可持续健康发展带来了严重影响。随着全球煤炭、石油、天然气等常规化石能源消耗速度加快，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展已经受到严重威胁。世界各国纷纷制定各自的能源发展战略，以应对常规化石能源资源的有限性和开发利用带来的环境问题。太阳能凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一，有望成为未来全球电力供应的主要支柱。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，近年全球加大绿色能源的开发和利用。在大力推广和使用太阳能绿色能源的背景下，叠瓦组件利用小电流低损耗电学原理(光伏组件功率损耗与工作电流的平方成正比例关系)使得组件功率损耗大大降低，叠瓦组件通过充分利用电池组件中片间距铺设更多数目的电池进行发电，单位面积能量密度更高。当前，传统的叠瓦组件逐渐发展出了一种高密度叠瓦组件，高密度封装的叠瓦组件能显著提升产品功率和转换效率。高密度封装技术通过叠瓦电池传输线图形设计，将全尺寸叠瓦电池预切成1/2、1/3、1/4、1/5、1/6、1/7、1/8、1/9等比例的小叠瓦电池。然后将若干小叠瓦电池的正负电极通过导电胶连接形成独立超级叠瓦电池，最后由若干独立超级叠瓦电池串通过并联电路连接和封装形成叠瓦组件。目前已形成规模化量产应用，吸引了更多封装厂家、材料厂家、设备厂家等参与研发与生产制造，拥有极为广阔的应用市场，将来会改变电力的生产方式，从而减少环境污染并改善气候恶化。但目前的高密度叠瓦组件依然存在一些不足之处。例如，高密度叠瓦组件长期在有局部遮挡的环境下运行，因“热斑效应”产生的高温将加剧组件的老化，其主要原因是叠瓦电池互联成超级叠瓦电池后是串联电路结构，限制了电流传输路径，无法形成组件内电流的传输共享通道。另一方面，高密度叠瓦组件内互联材料主要用导电胶或金属焊带，由于户外长期复杂的应用环境使得该类材料耐老化性受到极大挑战。常见导电胶粘接失效引发叠瓦电池所产生的电流在某一位置富集，从而形成过载发热；金属焊带通常被封装胶膜水解形成的醋酸进行腐蚀。同时采用焊带方式的电池偏移连接存在较大的传输电阻，且外部抗机械应力差，无法进行稳定的使用。并且，当前的高密度叠瓦组件生产主要利用单个独立叠瓦电池串并联完成，形成的结构件功能单一，无法做到结构件的高效集成。其次，叠瓦组件设备加工工艺按照工序单元依次先后加工，前后工序的物理划分明显，无法做到高度的设备系统集成，造成设备制造和使用成本的高昂。另一方面，当前最优的叠瓦组件版型结构设计，屏占比一般只做到92～94％左右，叠瓦电池彼此物理间距的存在，增大了叠瓦组件的面积，降低了组件的转换效率，提高的叠瓦组件封装材料使用成本。未来叠瓦组件应用必定追求高密度封装，努力朝高屏占比方向迈进。因而需要提供一种叠瓦组件，以至少部分地解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种叠瓦组件。本技术中的叠瓦组件不同于传统的规整的太阳能电池片阵列，在本技术中，叠瓦组件包括以叠瓦方式互连的多个电池片行，各个电池片行中单个电池片的交界线可能相对于其他电池片行存在偏移。这样的设置使得电池片行之间的连接处受机械应力更加均匀，同时这样的高密度叠瓦组件允许各个电池片行具有一定的挠曲，进一步能够允许电极区域柔性连接，以提高抗机械载荷性能。最终形成的叠瓦组件具有独特的版型，具有内部结构应力均衡耐候提高的电池片行，各个电池片行并联传输共享通道。本技术所提供的制造方法能够通过使太阳能电池片重叠互联并集成排版为一体的自动化加工方式实现，极大地简化的加工工艺流程，降低生产中的时间成本。根据本技术的一个方面，提供了一种叠瓦组件，叠瓦组件包括多个电池片行，每一个电池片行包括多个太阳能电池片，每一个太阳能电池具有设置在顶表面上的正电极和设置在底表面上的背电极，正电极和背电极均沿第一方向延伸，在每一个电池片行中，多个太阳能电池片沿第一方向平铺排列并紧密邻接，每一个电池片行的所有太阳能电池片的正电极共同构成电池片行正电极，每一个电池片行的所有太阳能电池片的背电极共同构成电池片行背电极，在叠瓦组件内，多个电池片行沿垂直于第一方向的第二方向以叠瓦方式排列，任意相邻的两个电池片行包括第一电池片行和第二电池片行，第一电池片行的电池片行正电极和第二电池片行的电池片行背电极彼此对准并接触，其中，在任意相邻的两个电池片行中：第一电池片行内存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的正电极和第二电池片行内的同一个太阳能电池片的背电极接触；并且/或者第二电池片行内存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的背电极和第一电池片行内的同一个太阳能电池片的正电极接触。在一种实施方式中，在任意相邻的两个电池片行中：第一电池片行内的每一对相邻太阳能电池片的正电极和第二电池片行内的同一个太阳能电池片的背电极接触；并且第二电池片行内的每一对相邻太阳能电池片的背电极和第一电池片行内的同一个太阳能电池片的正电极接触。在一种实施方式中，叠瓦组件被构造为：若对所有的电池片行按照沿第二方向的排列顺序依次编号，那么对于任意两个编号为奇数的电池片行，其二者各自的所有相邻太阳能电池片的交界线一一对应地在第二方向上对准；对于任意两个编号为偶数的电池片行，其二者各自的所有相邻太阳能电池片的交界线一一对应地在第二方向上对准。在一种实施方式中，叠瓦组件的太阳能电池片包括第一类太阳能电池片和第二类太阳能电池片，第一类太阳能电池片和第二类太阳能电池片的第二方向上的尺寸相等，第二类太阳能电池片的第一方向上的尺寸小于第一类太阳能电池片的第一方向上的尺寸，第一类太阳能电池片和/或第二类太阳能电池片在各个电池片行内搭配设置从而使得各个电池片行具有相同的第一方向上的尺寸。在一种实施方式中，叠瓦组件被构造为满足：α＝γ，其中：第二类太阳能电池片的第一方向上的尺寸为α；在任意相邻的两个电池片行中，第一电池片行内任意相邻太阳能电池片的交界线和第二电池片行内的所有的相邻太阳能电池片的交界线在第一方向上的距离值中的最小值为γ。在一种实施方式中，每一个电池片行仅包括一个第二类太阳能电池片，对于编号为奇数的电池片行，第二类太阳能电池片位于该电池片行的首端；对于编号为偶数的电池片行，第二类太阳能电池片位于该电池片行的尾端。在一种实施方式中，叠瓦组件被构造为满足：其中：第一类太阳能电池片的第一方向上的尺寸为β；在任意相邻的两个电池片行中，第一电池片行内任意相邻太阳能电池片的交界本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件包括多个电池片行，每一个电池片行包括多个太阳能电池片，每一个太阳能电池片具有设置在顶表面上的正电极和设置在底表面上的背电极，正电极和背电极均沿第一方向延伸，/n在每一个电池片行中，多个太阳能电池片沿第一方向平铺排列并紧密邻接，每一个电池片行的所有太阳能电池片的正电极共同构成电池片行正电极，每一个电池片行的所有太阳能电池片的背电极共同构成电池片行背电极，/n叠瓦组件被构造为：多个电池片行沿垂直于第一方向的第二方向以叠瓦方式排列，任意相邻的两个电池片行包括第一电池片行和第二电池片行，第一电池片行的电池片行正电极和第二电池片行的电池片行背电极彼此对准并接触，/n其中，在叠瓦组件的任意相邻的两个电池片行中：/n第一电池片行内至少存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的正电极和第二电池片行内的同一个太阳能电池片的背电极接触；并且/或者/n第二电池片行内至少存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的背电极和第一电池片行内的同一个太阳能电池片的正电极接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件包括多个电池片行，每一个电池片行包括多个太阳能电池片，每一个太阳能电池片具有设置在顶表面上的正电极和设置在底表面上的背电极，正电极和背电极均沿第一方向延伸，
在每一个电池片行中，多个太阳能电池片沿第一方向平铺排列并紧密邻接，每一个电池片行的所有太阳能电池片的正电极共同构成电池片行正电极，每一个电池片行的所有太阳能电池片的背电极共同构成电池片行背电极，
叠瓦组件被构造为：多个电池片行沿垂直于第一方向的第二方向以叠瓦方式排列，任意相邻的两个电池片行包括第一电池片行和第二电池片行，第一电池片行的电池片行正电极和第二电池片行的电池片行背电极彼此对准并接触，
其中，在叠瓦组件的任意相邻的两个电池片行中：
第一电池片行内至少存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的正电极和第二电池片行内的同一个太阳能电池片的背电极接触；并且/或者
第二电池片行内至少存在一对相邻太阳能电池片，这一对相邻太阳能电池片的背电极和第一电池片行内的同一个太阳能电池片的正电极接触。


2.根据权利要求1所述的叠瓦组件，其特征在于，在任意相邻的两个电池片行中：
第一电池片行内的每一对相邻太阳能电池片均满足：这一对相邻太阳能电池片的正电极和第二电池片行内的同一个太阳能电池片的背电极接触；并且
第二电池片行内的每一对相邻太阳能电池片均满足：这一对相邻太阳能电池片的背电极和第一电池片行内的同一个太阳能电池片的正电极接触。


3.根据权利要求2所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件被构造为：若对所有的电池片行按照沿第二方向的排列顺序依次编号，那么对于任意两个编号为奇数的电池片行，其二者各自的每一对相邻太阳能电池片的交界线一一对应地在第二方向上对准；对于任意两个编号为偶数的电池片行，其二者各自的所有相邻太阳能电池片的交界线一一对应地在第二方向上对准。


4.根据权利要求3所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件的太阳能电池片包括第一类太阳能电池片和第二类太阳能电池片，第一类太阳能电池片和第二类太阳能电池片的第二方向上的尺寸相等，第二类太阳能电池片的第一方向上的尺寸小于第一类太阳能电池片的第一方向上的尺寸，第一类太阳能电池片和/或第二类太阳能电池片在各个电池片行内搭配设置从而使得各个电池片行具有相同的第一方向上的尺寸。


5.根据权利要求4所述的叠瓦组件，其特征在于，叠瓦组件被构造为满足：α＝γ，其中：
第二类太阳能电池片的第一方向上的尺寸为α；
在任意相邻的两个电池片行中，第一电池片行内任意一对相邻太阳能电池片的交界线和第二电池片行内的所有的相邻太阳能电池片的交界线在第一方向上的距离值中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙俊，尹丙伟，丁二亮，陈登运，蒋勤，肖俊峰，李岩，石刚，
申请(专利权)人：成都晔凡科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51