一種利用不同結(jié)構(gòu)太陽能電池片制作太陽能電池組件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽能電池組件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用不同結(jié)構(gòu)太陽能電池片制作太陽能電池組件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人類獲得能源的最直接的方式是利用太陽能，而太陽能光伏電池是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的最有效方式之一。近幾年來，太陽能電池世界產(chǎn)量以每年30~40%的速度增長，成為目前市場(chǎng)上發(fā)展最快的行業(yè)之一，其中晶體硅太陽能電池日漸發(fā)展成熟，占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。
[0003]隨著晶體硅太陽能電池技術(shù)的發(fā)展，以P型硅片為基礎(chǔ)的電池技術(shù)也達(dá)到了較高的能量轉(zhuǎn)換效率水平，如背鈍化局部電接觸電池的轉(zhuǎn)換效率也已經(jīng)達(dá)到了 21%，與以η型硅片為基礎(chǔ)的雙面電池技術(shù)~21%的轉(zhuǎn)化效率基本持平。
[0004]在高效電池的基礎(chǔ)上，人們也在尋求各種方案以實(shí)現(xiàn)太陽能電池組件功率的提升。由于雙面電池的正、反兩面都可以接受光照并產(chǎn)生電力，因此與常規(guī)單面光照電池相比，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)具有更高的單片功率，因此用雙面太陽能電池制成的雙面吸收光線的組件也得以自然產(chǎn)生。中國專利203674235U提供了一種雙面受光型太陽能電池組件的制作方法，并在電池間隙間加入了反光體以實(shí)現(xiàn)入射光的二次利用，使組件電流得到提升。中國專利203788220U則提供了一種雙面電池組件制作的優(yōu)化改進(jìn)方案，其將組件基底層設(shè)計(jì)成鋸齒狀結(jié)構(gòu)，并在鋸齒結(jié)構(gòu)一端設(shè)置反射層，同樣增加了電池對(duì)光線的收集，提升了組件電流。然而，這種光學(xué)上的電流優(yōu)化同時(shí)要求組件上的電學(xué)損失也必須進(jìn)一步降低。目前在常規(guī)組件制作中，采用的最多也最為成熟的是焊帶互連技術(shù)，但對(duì)于效率高達(dá)21%的電池而言，如果組件制作上還是采用傳統(tǒng)的焊帶互連方法，從電池到組件端的電學(xué)損失將會(huì)很高，電池的優(yōu)勢(shì)不能完全體現(xiàn)。并且，近年來為了進(jìn)一步降低單片電池成本，硅片厚度在日趨減薄，而傳統(tǒng)的組件制作方式需要將相鄰電池片正面與背面互連起來，由此帶來的碎片率增加也是可以想象。因此，在這種情況下，組件制作上需要新的更為行之有效的生產(chǎn)方式出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種利用不同結(jié)構(gòu)太陽能電池片制作太陽能電池組件的方法，該方法可以將組件制作工藝得以簡化，從而降低太陽能電池片的碎片率，還能極大的降低組件中的互連電阻，以及進(jìn)一步減少電池到組件的功率損失。
[0006]本發(fā)明的目的還在于提供一種利用上述不同結(jié)構(gòu)太陽能電池片制作太陽能電池組件的方法制成的太陽能電池組件。
[0007]本發(fā)明的第一個(gè)目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種利用不同結(jié)構(gòu)太陽能電池片制作太陽能電池組件的方法，包括以下步驟:選取不同結(jié)構(gòu)的太陽能電池片，采用交替排列方式進(jìn)行互連，互連時(shí)相鄰兩太陽能電池片的同一面相連接，即相鄰兩太陽能電池片的正面與正面相連，背面與背面相連，多個(gè)交替排列的太陽能電池片形成串連電池片，再經(jīng)過層壓處理，制成太陽能電池組件，其中不同結(jié)構(gòu)的太陽能電池片指的是相鄰兩太陽能電池片正面的極性不同，背面的極性也不同。
[0008]本發(fā)明中的不同結(jié)構(gòu)太陽能電池進(jìn)一步是指電池的直接接收入射陽光面的電學(xué)性質(zhì)的不同所致的不同器件結(jié)構(gòu)，例如P型電池的陽光面(受光面或前表面)為電池負(fù)極，而N型電池的陽光面(受光面)為電池正極。
[0009]本發(fā)明中的方法采用交替排列不同結(jié)構(gòu)電池的方式互連太陽能電池，與傳統(tǒng)的太陽能電池片之間的互連相比，本發(fā)明中不再需要重復(fù)翻轉(zhuǎn)太陽能電池，從而像傳統(tǒng)方式那樣將焊帶從一個(gè)太陽能電池的正面連接到下一個(gè)電池的背面，本發(fā)明只需要將交替排列的不同結(jié)構(gòu)太陽能電池正面與正面、背面與背面連接即可。這樣既能有效提高生產(chǎn)的速度和效率，又可降低組件生產(chǎn)過程中的碎片率。并且電池正面和背面所采用的導(dǎo)電材料可以分開單獨(dú)設(shè)計(jì)，這給降低太陽能電池組件的電學(xué)損失進(jìn)而提升功率帶來了極大的操作空間，還可以進(jìn)一步的通過對(duì)電池背面連接導(dǎo)電材料的優(yōu)化，極大地降低組件中的互連電阻，減少從電池到組件的功率損失。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明中相鄰兩太陽能電池片的襯底類型可以相同，其中一太陽能電池片具有前表面發(fā)射極，剩余一太陽能電池片具有背面發(fā)射極。
[0011]如基底類型相同，那么這兩相鄰太陽能電池中其中一個(gè)應(yīng)具有前面發(fā)射極，而另外一個(gè)則具有背面發(fā)射極，這樣設(shè)計(jì)，可以不用翻轉(zhuǎn)電池片，直接將相鄰的兩太陽能電池的正面與正面、背面與背面連接即可，這樣既能有效提高生產(chǎn)的速度和效率，又可降低組件生產(chǎn)過程中的碎片率。
[0012]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明中相鄰兩太陽能電池片的襯底類型也可以不同，此時(shí)相鄰兩太陽能電池片具有相同的前表面發(fā)射極或相同的背面發(fā)射極。
[0013]如基底類型不同，那么這兩種太陽能電池應(yīng)同時(shí)具有前面發(fā)射極或者同時(shí)具有背面發(fā)射極，這樣設(shè)計(jì)，可以不用翻轉(zhuǎn)電池片，直接將相鄰的兩太陽能電池的正面與正面、背面與背面連接即可，這樣既能有效提高生產(chǎn)的速度和效率，又可降低組件生產(chǎn)過程中的碎片率。
[0014]本發(fā)明所述的相鄰兩太陽能電池片的襯底類型優(yōu)選為P型或η型。
[0015]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施方式，相鄰兩太陽能電池片的正面與正面相連時(shí)，連接方式有多種，既可以采用傳統(tǒng)電池互連所用的焊接方法，也可以采用導(dǎo)電漿料，導(dǎo)電膠帶等方式連接，用于連接的導(dǎo)電材料可以為常規(guī)焊帶，優(yōu)選的，可以采用焊帶或?qū)щ娔z帶進(jìn)行互連。
[0016]用于電池受光面(正面或前表面)連接的導(dǎo)電材料其寬度優(yōu)選與電池主柵線寬度基本一致，寬度大約為主柵寬度的0.5-1.5倍。
[0017]作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施方式，相鄰兩太陽能電池片的背面與背面相連時(shí)，連接方式有多種，既可以采用傳統(tǒng)電池互連所用的焊接方法，也可以采用導(dǎo)電漿料，導(dǎo)電膠帶等方式連接，用于連接的導(dǎo)電材料可以為常規(guī)焊帶，也可以為導(dǎo)電背板，優(yōu)選的，采用焊帶、導(dǎo)電膠帶或?qū)щ姳嘲暹M(jìn)行互連。
[0018]用于電池片背面連接的導(dǎo)電材料在滿足電學(xué)性能的前提下其形狀可以任意設(shè)定。
[0019]當(dāng)采用導(dǎo)電背板互連時(shí)，所述的導(dǎo)電背板包括基底層、導(dǎo)電層和緩沖粘合層中的一種或幾種。
[0020]所述的基底層優(yōu)選為玻璃、陶瓷、塑料和金屬中的一種或幾種。其中塑料可以為EVA, PET, PVC或其他聚合物材料，金屬可以為Cu、Al、Ag、N1、Cr及其組合；所述導(dǎo)電層優(yōu)選為Cu、Al、N1、Cr和Ag中的一種或幾種。
[0021]所述緩沖粘合層由聚合物材料組成，所述聚合物可以為EVA、PVB、聚氨酯或其他加熱后具有粘性的聚合物中的一種或幾種。其中緩沖粘合層應(yīng)具有絕緣性能并能滿足電池片與導(dǎo)電層之間的粘結(jié)。
[0022]基底層、導(dǎo)電層和緩沖粘合層可以集成為一個(gè)整體，也可以分開逐層鋪覆在太陽能電池片上。
[0023]如相鄰兩太陽能電池片背面采用焊帶或?qū)щ娔z帶互連時(shí)，本發(fā)明中的層壓處理包括按照從下到上的順序?yàn)椴ＡАVA、串連電池片、EVA和背板材料經(jīng)層壓處理，層壓件冷卻后削除蓋板材料邊緣殘留的背板及EVA材料，進(jìn)行EL測(cè)試，達(dá)到質(zhì)量要求即可完成裝框及接線盒連接工作，制成太陽能電池組件。
[0024]如相鄰兩太陽能電池片背面采用導(dǎo)電背板互連時(shí)，本發(fā)明中的層壓處理包括按照從下到上的順序?yàn)閷?dǎo)電背板、電池串、EVA和玻璃經(jīng)層壓處理，層壓件冷卻后削除蓋板材料邊緣殘留的背板及EVA材料，進(jìn)行EL測(cè)試，達(dá)到質(zhì)量要求即可完成裝框及接線盒連接工作，制成太陽能電池組件。
[0025]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明提供的一種利用不同結(jié)構(gòu)太陽能電池片制作太陽能電池組件的方法，包括以下步驟:
(1)挑選目標(biāo)電池片，要求所選電池片至少具有兩種不同的電池結(jié)構(gòu)，電池正面光照時(shí)在最大功率點(diǎn)電流盡量一致以減少電池到組件的功率損失；
(2)將不同類型電池片交替排布，完成電池片之間的互連，所需電池片數(shù)量和電池片連接方式可根據(jù)組件功率的需要靈活調(diào)節(jié)；
(3)將蓋板材料、EVA、電池串、EVA、背板材料逐層鋪覆，送入層壓機(jī)層壓；
(4)層壓件冷卻后削除蓋板材料邊緣殘留的背板及EVA材料，進(jìn)行EL測(cè)試，達(dá)到質(zhì)量要求即可完成裝框及接線盒連接工作。
[0026]步驟(I)中所述目標(biāo)電池片至少具有兩種不同的電池結(jié)構(gòu)，例如P型電池和N型電池，并且所有電池在電學(xué)性能上盡量一致，最大功率點(diǎn)電流誤差波動(dòng)范圍越小越好，至少在0.2A以內(nèi)。
[0027]步驟(I)所述不同結(jié)構(gòu)太陽能電池，這種結(jié)構(gòu)的不同遵循一條原則，那就是相鄰的兩片太陽能電池的正面極性不同，背面極性也不同。
[0028]步驟(I)所述不同結(jié)構(gòu)太陽能電池，相互串聯(lián)的太陽能電池的基底類型可以相同也可以不同，如基底類型相同，那么這兩種太陽能電池一種應(yīng)具有前面發(fā)射極，而另外一種則具有背面發(fā)射極；如基底類型不同，那么這兩種太陽能電池應(yīng)同時(shí)具有前面發(fā)射極或者同時(shí)具有背面發(fā)射極；
步驟(2)不同結(jié)構(gòu)太陽能電池的互連，相鄰兩片電池片之間的連接在同一面連接，即相鄰電池片之間正面與正面相連，背面與背面相連。
[0029]步驟(2)所述的電池片之間的互連，正面與正面相連，連接方式有多種，既可以采用傳統(tǒng)電池互連所用的焊接方法，也可以采用導(dǎo)電漿料，導(dǎo)電膠帶等方式連接。用于電池受光面連接的導(dǎo)電材料其寬度與電池主柵線寬度基本一致，寬度為主柵寬度的0.5-1.5倍，用于電池片背面連接的導(dǎo)電材料在滿足電學(xué)性能的前提下其形狀可以任意設(shè)定。
[0030]背面與背面相連，可以為常規(guī)焊帶，也可以為導(dǎo)電背板。導(dǎo)電背板應(yīng)包含以下一種或幾種成分:基底層，導(dǎo)電層以及緩沖粘合層。所述基底層可以為玻璃、陶瓷、EVA、PET、PVC、Cu、Al、Ag、N1、Cr、塑料、金屬及其組合，并應(yīng)滿足組件環(huán)境測(cè)試所需要求，所述導(dǎo)電層可以為Cu、Al、N1、Cr及其他的金屬材料或其混合物制成，所述緩沖層應(yīng)具有絕緣性能并能滿足電池片與導(dǎo)電層之間的粘結(jié)。所述幾種成分可以集成為一個(gè)整體，也可以分開逐層鋪覆。
[0031]步驟(3)中組件層壓前疊層工作，如使用常規(guī)焊帶進(jìn)行電池間的互連，則疊層從下到上的順序?yàn)?玻璃、EVA、電池串、EVA、背板材料。
[0032]步驟(3 )所述組件層壓前疊層工作，如使用緩沖層、導(dǎo)電層及基底層集成的導(dǎo)電背板進(jìn)行電池背面互連，則疊層從下到上的順序?yàn)?導(dǎo)電背板、電池串、EVA