一种新型光伏电池组件及其制造方法
一种新型光伏电池组件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏组件及其制造方法，特别是涉及一种新型光伏电池组件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]光伏组件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。其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。单体太阳电池不能直接作为电源使用，必须将若干单体电池串、并联连接，再严密封装成组件。
[0003]传统的方法是在电池片上印刷宽主栅和细辅栅，再通过串焊把片与片的主栅相连，印刷主栅需要较多高成本的银浆料，并且宽主栅遮挡了电池片用于受光发电的有效面积，本应转化为电能的太阳光的一部分被阻挡掉，造成光电转换效率的损失。电池片上栅线要与焊带精确对位焊接，印刷精度和焊接机对位精度要求较高，高精度印刷和焊接设备成本高。电池片上印刷的栅线为实心，耗费高成本银浆料较多。串焊焊接的高温冲击造成电池片的微损伤，电池片上焊带与主栅重叠的位置高于其他平面，在层压时压强集中于对应的位置，易造成电池片隐裂，焊接造成的电池片上应力残留，也易造成电池片在后续出现应力释放而隐裂。现有的另一种方法是背接触的连接方法，即不在电池片上印刷宽主栅，而在电池片制造过程中从电池片贯穿或从侧面把辅栅的电连接从电池片正面引到背面，工艺复杂，成本高。以上传统设备均不利于光伏发电产品以较低成本用于解决全球每个人的用电需求。
[0004]综上所述，人们迫切需要一种结构简单、制造方便、增大电池片有效受光面积、降低制造成本的光伏组件及其制造方法。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种新型光伏电池组件。应用本发明的光伏电池组件，不再需要传统的电池片印刷和单、串焊，制造过程大大简化，制造精度要求降低；电池片和组件的制造同时完成，节省厂房空间；使用空心导电丝，也节约了生产成本。
[0006]为实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案是:
[0007]—种新型光伏电池组件，其特征在于，从下至上依次敷设有玻璃、EVA、电池片层、EVA及背板，其中电池片层采用以下方式形成:在第一片电池片的正面放置表面附着导电浆料的网状导电丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电丝上放置待连接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电丝接触；在第二片电池片的正面放置网状导电丝，重复电池片和网状导电丝的铺设，连接若干电池片，实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结后即得所述电池片层。
[0008]进一步地，导电浆料为导电银浆或铝浆。
[0009]进一步地，网状导电丝为网状空心导电细丝，导电细丝是金丝、铜丝或铝丝。
[0010]进一步地，背板是TPT。
[0011]一种制造新型光伏电池组件的方法，包括以下步骤:
[0012]1)在第一片电池片的正面放置表面附着导电浆料或局部附着导电胶的网状导电丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电丝上放置待连接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电丝接触；在第二片电池片的正面放置所述网状导电丝，重复电池片和网状导电丝的铺设，连接若干电池片，实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结成电池片层。
[0013]2)从下至上依次敷设玻璃、EVA、电池片层、EVA以及背板。
[0014]3)抽真空、高温层压，制成层压光伏电池组件。
[0015]进一步地，在步骤3)之后进行光伏电池组件缺陷检测的步骤。
[0016]进一步地，上述方法中的导电浆料为导电银浆或铝浆。
[0017]进一步地，上述方法中的网状导电丝为网状空心导电细丝，导电细丝是金丝、铜丝或招丝。
[0018]进一步地，上述方法中的背板是TPT。
[0019]采用上述技术方案，本发明的有益效果有:
[0020]1.本发明的制备方法通过使用附着导电浆料或局部附着导电胶的网状导电空心细丝，不再需要传统工艺的电池板正面焊接背面串焊，简化了制造工艺，同时，无需焊带与主栅的精确对准，制造精度要求大大降低，电池片和组件的制造同时完成，节省大量厂房空间。
[0021]2.使用的导电丝是空心细丝，减少银浆耗用量，大大降低成本。
[0022]3.采用网状导电丝的结构，克服了传统宽主栅遮挡电池片有效受光面积的问题，提高光电转换效率。
[0023]4.网状导电丝均匀分布在单体电池片上，避免了传统工艺中焊带与主栅重叠高于其余平面，层压时出现断裂的风险；避免了焊带与主栅焊接对电池片的应力残留损伤；避免了焊接对电池片的冲击损伤。
[0024]5.彻底解决了传统印刷中的细辅栅线断栅造成的电流不能收集，引起光电转换效率损失的问题。
【附图说明】
[0025]图1为本发明的结构示意图；
[0026]图2为本发明实施例的制造流程图。
[0027]附图标记说明
[0028]1为电池片,2为网状导电空心丝。
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0030]图2为本发明一实施例的光伏组件制造的流程图，如图2所示，制造本实施例的光伏组件的工艺流程如下。
[0031]电池片分选:首先，通过初选将有缺角、隐裂、裂片、色差等的电池片筛选出来。
[0032]串联电池片层:如图1所示，在第一片电池片的正面放置表面附着导电银浆的网状导电空心细丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电空心细丝上放置待连 接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电空心细丝接触；在第二片电池片的正面放置网状导电空心细丝，重复电池片和网状导电丝的铺设的上述过程连接若干电池片，在每个电池片的正反面形成正负极，以实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结成电池片层。
[0033]层叠:在工作台上依次敷设玻璃、EVA、电池片、EVA和背板，其中，玻璃绒面朝上，EVA绒面朝上平铺于其上，再敷设正极朝上的电池片层，接着敷设一层绒面朝向电池片的EVA和一层背板层，形成电池组件。将电池组件的正极和负极从小孔处引出，用透明胶带将引出的汇流带固定在背板上，用双面胶将EVA和背板层固定，然后进行电池组件缺陷检测。
[0034]中检:为保障电池组件质量，使用中检台对组件的电压、电流进行检测。
[0035]层压固化:将铺设好的电池组件放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出并层压，加热，使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起，然后冷却取出组件，层压时EVA融化后由于压力向外延伸固化形成毛边，最后将毛边切除。
[0036]装框接线:玻璃组件装入注硅胶的铝边框，增加组件的强度，在组件背面粘接并在引线处焊接接线盒，以利于电池组件与其他设备或电池组件间的连接。
[0037]擦拭:擦去玻璃、铝框、背板表面异物，以及EVA残留。
[0038]终测:使用测试仪，检测电池组件的输出功率，确定组件的质量等级。
[0039]终检:国际iec标准测试条件为am1.5U00mw/ m2、25°C。检测以下参数:开路电压、短路电流、工作电压、工作电流、最大输出功率、填充因子、光电转换效率、串联电阻、并联电阻及1-U曲线等。
[0040]在串联电池片层的步骤中，网状导电空心细丝表面可以附着铝浆，或者局部附着导电胶。
[0041]EVA是一种热融胶黏剂，内含交联剂，经过热压便发生熔融黏接与交联固化，固化后的EVA具有弹性，上下包封电池层，并且与钢化玻璃层粘连后能提高玻璃透光率。
[0042]背板可以是TPT或其他本领域内常用的太阳能背板。
[0043]层叠的目的是在高温的情况下融化高温粘合剂，将玻璃层与电池片粘合在一起，从而形成一个整体，以达到对发电单元电池片的保护。
[0044]接线盒由ABS制成，接线柱由高导电解铜制成，接线盒用硅胶黏接在背板上。
[0045]以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种新型光伏电池组件，其特征在于，从下至上依次敷设有玻璃、EVA、电池片层、EVA及背板，其中电池片层采用以下方式形成:在第一片电池片的正面放置表面附着导电浆料的网状导电丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电丝上放置待连接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电丝接触；在第二片电池片的正面放置网状导电丝，重复电池片和网状导电丝的铺设，连接若干电池片，实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结后即得所述电池片层。2.根据权利要求1所述的新型光伏电池组件，其特征在于，所述导电浆料为导电银浆或招衆。3.根据权利要求1所述的新型光伏电池组件，其特征在于，所述网状导电丝为网状空心导电细丝，导电细丝是金丝、铜丝或铝丝。4.根据权利要求1所述的新型光伏电池组件，其特征在于，所述背板是TPT。5.一种制造权利要求1-4所述的新型光伏电池组件的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)在第一片电池片的正面放置表面附着导电浆料或局部附着导电胶的网状导电丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电丝上放置待连接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电丝接触；在第二片电池片的正面放置所述网状导电丝，重复电池片和网状导电丝的铺设，连接若干电池片，实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结成电池片层。 2)从下至上依次敷设玻璃、EVA、电池片层、EVA以及背板。 3)抽真空、高温层压，制成层压光伏电池组件。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括在步骤3)之后进行光伏电池组件缺陷检测的步骤。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述导电浆料为导电银浆或铝浆。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述网状导电丝为网状空心导电细丝，导电细丝是金丝、铜丝或铝丝。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述背板是TPT。
【专利摘要】本发明公开了一种新型光伏电池组件及其制造方法。该光伏电池组件从下至上依次敷设有玻璃、EVA、电池片层、EVA及背板，其中电池片层采用以下方式形成：在第一片电池片的正面放置表面附着导电浆料的网状导电丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电丝上放置待连接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电丝接触；在第二片电池片的正面放置网状导电丝，重复电池片和网状导电丝的铺设，连接若干电池片，实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结后即得电池片层。本发明简化了制造工艺，对制造的精度要求大大降低，电池片和组件的制造可以同时完成，节省大量厂房空间，同时减少银浆的耗用量，大大降低成本。
【IPC分类】H01L31/04, H01L31/18
【公开号】CN105489675
【申请号】CN201410478784
【发明人】朱永生, 袁晓, 季海晨, 唐泳, 高云峰
【申请人】朱永生
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月18日
【技术领域】
[0001]本发明涉及光伏组件及其制造方法，特别是涉及一种新型光伏电池组件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]光伏组件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。其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。单体太阳电池不能直接作为电源使用，必须将若干单体电池串、并联连接，再严密封装成组件。
[0003]传统的方法是在电池片上印刷宽主栅和细辅栅，再通过串焊把片与片的主栅相连，印刷主栅需要较多高成本的银浆料，并且宽主栅遮挡了电池片用于受光发电的有效面积，本应转化为电能的太阳光的一部分被阻挡掉，造成光电转换效率的损失。电池片上栅线要与焊带精确对位焊接，印刷精度和焊接机对位精度要求较高，高精度印刷和焊接设备成本高。电池片上印刷的栅线为实心，耗费高成本银浆料较多。串焊焊接的高温冲击造成电池片的微损伤，电池片上焊带与主栅重叠的位置高于其他平面，在层压时压强集中于对应的位置，易造成电池片隐裂，焊接造成的电池片上应力残留，也易造成电池片在后续出现应力释放而隐裂。现有的另一种方法是背接触的连接方法，即不在电池片上印刷宽主栅，而在电池片制造过程中从电池片贯穿或从侧面把辅栅的电连接从电池片正面引到背面，工艺复杂，成本高。以上传统设备均不利于光伏发电产品以较低成本用于解决全球每个人的用电需求。
[0004]综上所述，人们迫切需要一种结构简单、制造方便、增大电池片有效受光面积、降低制造成本的光伏组件及其制造方法。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种新型光伏电池组件。应用本发明的光伏电池组件，不再需要传统的电池片印刷和单、串焊，制造过程大大简化，制造精度要求降低；电池片和组件的制造同时完成，节省厂房空间；使用空心导电丝，也节约了生产成本。
[0006]为实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案是:
[0007]—种新型光伏电池组件，其特征在于，从下至上依次敷设有玻璃、EVA、电池片层、EVA及背板，其中电池片层采用以下方式形成:在第一片电池片的正面放置表面附着导电浆料的网状导电丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电丝上放置待连接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电丝接触；在第二片电池片的正面放置网状导电丝，重复电池片和网状导电丝的铺设，连接若干电池片，实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结后即得所述电池片层。
[0008]进一步地，导电浆料为导电银浆或铝浆。
[0009]进一步地，网状导电丝为网状空心导电细丝，导电细丝是金丝、铜丝或铝丝。
[0010]进一步地，背板是TPT。
[0011]一种制造新型光伏电池组件的方法，包括以下步骤:
[0012]1)在第一片电池片的正面放置表面附着导电浆料或局部附着导电胶的网状导电丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电丝上放置待连接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电丝接触；在第二片电池片的正面放置所述网状导电丝，重复电池片和网状导电丝的铺设，连接若干电池片，实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结成电池片层。
[0013]2)从下至上依次敷设玻璃、EVA、电池片层、EVA以及背板。
[0014]3)抽真空、高温层压，制成层压光伏电池组件。
[0015]进一步地，在步骤3)之后进行光伏电池组件缺陷检测的步骤。
[0016]进一步地，上述方法中的导电浆料为导电银浆或铝浆。
[0017]进一步地，上述方法中的网状导电丝为网状空心导电细丝，导电细丝是金丝、铜丝或招丝。
[0018]进一步地，上述方法中的背板是TPT。
[0019]采用上述技术方案，本发明的有益效果有:
[0020]1.本发明的制备方法通过使用附着导电浆料或局部附着导电胶的网状导电空心细丝，不再需要传统工艺的电池板正面焊接背面串焊，简化了制造工艺，同时，无需焊带与主栅的精确对准，制造精度要求大大降低，电池片和组件的制造同时完成，节省大量厂房空间。
[0021]2.使用的导电丝是空心细丝，减少银浆耗用量，大大降低成本。
[0022]3.采用网状导电丝的结构，克服了传统宽主栅遮挡电池片有效受光面积的问题，提高光电转换效率。
[0023]4.网状导电丝均匀分布在单体电池片上，避免了传统工艺中焊带与主栅重叠高于其余平面，层压时出现断裂的风险；避免了焊带与主栅焊接对电池片的应力残留损伤；避免了焊接对电池片的冲击损伤。
[0024]5.彻底解决了传统印刷中的细辅栅线断栅造成的电流不能收集，引起光电转换效率损失的问题。
【附图说明】
[0025]图1为本发明的结构示意图；
[0026]图2为本发明实施例的制造流程图。
[0027]附图标记说明
[0028]1为电池片,2为网状导电空心丝。
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0030]图2为本发明一实施例的光伏组件制造的流程图，如图2所示，制造本实施例的光伏组件的工艺流程如下。
[0031]电池片分选:首先，通过初选将有缺角、隐裂、裂片、色差等的电池片筛选出来。
[0032]串联电池片层:如图1所示，在第一片电池片的正面放置表面附着导电银浆的网状导电空心细丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电空心细丝上放置待连 接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电空心细丝接触；在第二片电池片的正面放置网状导电空心细丝，重复电池片和网状导电丝的铺设的上述过程连接若干电池片，在每个电池片的正反面形成正负极，以实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结成电池片层。
[0033]层叠:在工作台上依次敷设玻璃、EVA、电池片、EVA和背板，其中，玻璃绒面朝上，EVA绒面朝上平铺于其上，再敷设正极朝上的电池片层，接着敷设一层绒面朝向电池片的EVA和一层背板层，形成电池组件。将电池组件的正极和负极从小孔处引出，用透明胶带将引出的汇流带固定在背板上，用双面胶将EVA和背板层固定，然后进行电池组件缺陷检测。
[0034]中检:为保障电池组件质量，使用中检台对组件的电压、电流进行检测。
[0035]层压固化:将铺设好的电池组件放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出并层压，加热，使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起，然后冷却取出组件，层压时EVA融化后由于压力向外延伸固化形成毛边，最后将毛边切除。
[0036]装框接线:玻璃组件装入注硅胶的铝边框，增加组件的强度，在组件背面粘接并在引线处焊接接线盒，以利于电池组件与其他设备或电池组件间的连接。
[0037]擦拭:擦去玻璃、铝框、背板表面异物，以及EVA残留。
[0038]终测:使用测试仪，检测电池组件的输出功率，确定组件的质量等级。
[0039]终检:国际iec标准测试条件为am1.5U00mw/ m2、25°C。检测以下参数:开路电压、短路电流、工作电压、工作电流、最大输出功率、填充因子、光电转换效率、串联电阻、并联电阻及1-U曲线等。
[0040]在串联电池片层的步骤中，网状导电空心细丝表面可以附着铝浆，或者局部附着导电胶。
[0041]EVA是一种热融胶黏剂，内含交联剂，经过热压便发生熔融黏接与交联固化，固化后的EVA具有弹性，上下包封电池层，并且与钢化玻璃层粘连后能提高玻璃透光率。
[0042]背板可以是TPT或其他本领域内常用的太阳能背板。
[0043]层叠的目的是在高温的情况下融化高温粘合剂，将玻璃层与电池片粘合在一起，从而形成一个整体，以达到对发电单元电池片的保护。
[0044]接线盒由ABS制成，接线柱由高导电解铜制成，接线盒用硅胶黏接在背板上。
[0045]以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种新型光伏电池组件，其特征在于，从下至上依次敷设有玻璃、EVA、电池片层、EVA及背板，其中电池片层采用以下方式形成:在第一片电池片的正面放置表面附着导电浆料的网状导电丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电丝上放置待连接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电丝接触；在第二片电池片的正面放置网状导电丝，重复电池片和网状导电丝的铺设，连接若干电池片，实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结后即得所述电池片层。2.根据权利要求1所述的新型光伏电池组件，其特征在于，所述导电浆料为导电银浆或招衆。3.根据权利要求1所述的新型光伏电池组件，其特征在于，所述网状导电丝为网状空心导电细丝，导电细丝是金丝、铜丝或铝丝。4.根据权利要求1所述的新型光伏电池组件，其特征在于，所述背板是TPT。5.一种制造权利要求1-4所述的新型光伏电池组件的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)在第一片电池片的正面放置表面附着导电浆料或局部附着导电胶的网状导电丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电丝上放置待连接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电丝接触；在第二片电池片的正面放置所述网状导电丝，重复电池片和网状导电丝的铺设，连接若干电池片，实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结成电池片层。 2)从下至上依次敷设玻璃、EVA、电池片层、EVA以及背板。 3)抽真空、高温层压，制成层压光伏电池组件。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括在步骤3)之后进行光伏电池组件缺陷检测的步骤。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述导电浆料为导电银浆或铝浆。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述网状导电丝为网状空心导电细丝，导电细丝是金丝、铜丝或铝丝。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述背板是TPT。
【专利摘要】本发明公开了一种新型光伏电池组件及其制造方法。该光伏电池组件从下至上依次敷设有玻璃、EVA、电池片层、EVA及背板，其中电池片层采用以下方式形成：在第一片电池片的正面放置表面附着导电浆料的网状导电丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电丝上放置待连接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电丝接触；在第二片电池片的正面放置网状导电丝，重复电池片和网状导电丝的铺设，连接若干电池片，实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结后即得电池片层。本发明简化了制造工艺，对制造的精度要求大大降低，电池片和组件的制造可以同时完成，节省大量厂房空间，同时减少银浆的耗用量，大大降低成本。
【IPC分类】H01L31/04, H01L31/18
【公开号】CN105489675
【申请号】CN201410478784
【发明人】朱永生, 袁晓, 季海晨, 唐泳, 高云峰
【申请人】朱永生
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月18日
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