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光伏电池基片、光伏电池片、光伏组件及光伏电池基材

阅读:778发布:2020-05-11

专利汇可以提供光伏电池基片、光伏电池片、光伏组件及光伏电池基材专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及 光伏发电 技术领域,公开了一种光伏 电池 基片、光伏电池片、光伏组件及光伏电池基材。所述光伏电池基片为方形片状,光伏电池基片的 正面 和背面用于设置栅极 电路 ,光伏电池基片包括相对的第一边部和第二边部,第一边部和第二边部与栅极电路的主 栅线 垂直,第一边部和/或第二边部的与主栅线对应的 位置 设置有能够容纳光伏焊带的开槽。本实用新型的光伏电池基片通过采用上述方案,在将其制作成光伏组件时,用于连接相邻光伏电池片的光伏焊带可容置在开槽内,使得相邻光伏电池片之间的间隙减小,从而大大提高光伏组件中电池片面积的占比。上述方案能够在不改变栅极电路及光伏焊带的情况下减小电池片之间的间隙,结构简单,成本低。,下面是光伏电池基片、光伏电池片、光伏组件及光伏电池基材专利的具体信息内容。

1.一种光伏电池基片,其特征在于,所述光伏电池基片(10)为方形片状,所述光伏电池基片(10)的正面和背面用于设置栅极电路,所述光伏电池基片(10)包括相对的第一边部(11)和第二边部(12),所述第一边部(11)和所述第二边部(12)与所述栅极电路的主栅线(21)垂直,所述第一边部(11)和/或所述第二边部(12)的与所述主栅线(21)对应的位置设置有能够容纳光伏焊带(20)的开槽(13)。
2.根据权利要求1所述的光伏电池基片,其特征在于,所述第一边部(11)或所述第二边部(12)上设置有多个所述开槽(13),多个所述开槽(13)沿所述第一边部(11)或所述第二边部(12)的长度方向间隔设置。
3.根据权利要求1所述的光伏电池基片,其特征在于,所述第一边部(11)和所述第二边部(12)上分别设置有沿其长度方向间隔排布的多个所述开槽(13),其中,所述第一边部(11)上的多个所述开槽(13)与所述第二边部(12)上的多个所述开槽(13)一一对应。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的光伏电池基片,其特征在于,所述开槽(13)的截面呈方形、梯形或半圆形。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的光伏电池基片,其特征在于,所述开槽(13)的开口宽度为0.6-2mm。
6.一种光伏电池片,其特征在于,所述光伏电池片包括权利要求1-5中任意一项所述的光伏电池基片(10)以及分别设置于所述光伏电池基片(10)的正面和背面上的栅极电路,所述栅极电路包括沿垂直于所述第一边部(11)和所述第二边部(12)的方向延伸的主栅线(21)以及垂直于所述主栅线(21)的细栅线(22)。
7.根据权利要求6所述的光伏电池片,其特征在于,所述主栅线(21)和所述细栅线(22)的两端均延伸至所述光伏电池基片(10)的边缘。
8.一种光伏组件,其特征在于,所述光伏组件包括相互串联的多个如权利要求6或7所述的光伏电池片,其中,相邻的两个所述光伏电池片之间通过光伏焊带(20)连接,所述光伏焊带(20)的一端连接于其中一个所述光伏电池片的正面的所述栅极电路,所述光伏焊带(20)的另一端穿过所述开槽(13)连接于另一个所述光伏电池片的背面的所述栅极电路。
9.根据权利要求8所述的光伏组件,其特征在于,相邻的两个所述光伏电池片之间形成有0.2-0.5mm的缝隙。
10.一种光伏电池基材,其特征在于,所述光伏电池基材(30)为方形体,所述光伏电池基材(30)的一个侧面或者相对的两个侧面上设置有沿所述光伏电池基材(30)的纵向延伸的能够容纳光伏焊带(20)的凹槽(31),所述光伏电池基材(30)通过横向切割形成如权利要求1所述的光伏电池基片(10)。

说明书全文

光伏电池基片、光伏电池片、光伏组件及光伏电池基材

技术领域

[0001] 本实用新型涉及光伏发电技术领域,具体地涉及一种光伏电池基片、光伏电池片、光伏组件及光伏电池基材。

背景技术

[0002] 光伏组件(俗称太阳能电池板)是由光伏电池串并联后封装边框、玻璃面板、背板和密封材料并通过真空密封而成。其中,光伏电池串是由多个光伏电池片经光伏焊带串接而成。其中,光伏焊带的连接按焊带的形状不同分为常规扁焊带互联技术、圆形焊带互联技术和以三焊带为基础的无缝隐形柔性互联技术。
[0003] 近年来,光伏组件封装呈现高密度封装趋势,即尽量提高光伏组件中电池片面积的占比。传统光伏组件中,光伏电池串中相邻两个光伏电池片之间的间隙在2毫米左右,而高密度封装的主要目的就是缩小光伏电池片之间的间隙。为达到这一目的,业界提出了拼片技术。
[0004] 现有的拼片技术通常是在电池片的正面采用光利用率超高的三角焊带,而在电池片的背面采用超柔扁焊带互联的双焊带超柔无缝互联技术,具体可参见中国专利CN107799615A。在该拼片技术中,将现有的主栅功能拆分为汇流和串联,主栅只保留汇流功能,另外增加互联栅线,其中,主栅宽度减小、数量增加,互联栅线设置在电池片边缘的正反两面且与主栅方向垂直,通过两个电池片的互联栅线相互搭接以消除电池片之间的缝隙。
[0005] 但是上述拼片技术需要对电池片的栅极电路进行重新设计,实现成本高,结构复杂,与现有组件结构及焊接方式的兼容性较差,使用安全隐患很大。实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的是提供一种光伏电池基片、光伏电池片、光伏组件及光伏电池基材,以解决上述问题。
[0007] 为了实现上述目的,本实用新型第一方面提供一种光伏电池基片,所述光伏电池基片为方形片状,所述光伏电池基片的正面和背面用于设置栅极电路,所述光伏电池基片包括相对的第一边部和第二边部,所述第一边部和所述第二边部与所述栅极电路的主栅线垂直,所述第一边部和/或所述第二边部的与所述主栅线对应的位置设置有能够容纳光伏焊带的开槽。
[0008] 可选地,所述第一边部或所述第二边部上设置有多个所述开槽,多个所述开槽沿所述第一边部或所述第二边部的长度方向间隔设置。
[0009] 可选地,所述第一边部和所述第二边部上分别设置有沿其长度方向间隔排布的多个所述开槽,其中,所述第一边部上的多个所述开槽与所述第二边部上的多个所述开槽一一对应。
[0010] 可选地,所述开槽的截面呈方形、梯形或半圆形。
[0011] 可选地,所述开槽的开口宽度为0.6-2mm。
[0012] 本实用新型第二方面提供一种光伏电池片,所述光伏电池片包括以上所述的光伏电池基片以及分别设置于所述光伏电池基片的正面和背面上的栅极电路,所述栅极电路包括沿垂直于所述第一边部和所述第二边部的方向延伸的主栅线以及垂直于所述主栅线的细栅线。
[0013] 可选地,所述主栅线和所述细栅线的两端均延伸至所述光伏电池基片的边缘。
[0014] 本实用新型第三方面提供一种光伏组件,所述光伏组件包括相互串联的多个以上所述的光伏电池片,其中,相邻的两个所述光伏电池片之间通过光伏焊带连接,所述光伏焊带的一端连接于其中一个所述光伏电池片的正面的所述栅极电路,所述光伏焊带的另一端穿过所述开槽连接于另一个所述光伏电池片的背面的所述栅极电路。
[0015] 可选地,相邻的两个所述光伏电池片之间形成有0.2-0.5mm的缝隙。
[0016] 本实用新型第四方面提供一种光伏电池基材,所述光伏电池基材为方形体,所述光伏电池基材的一个侧面或者相对的两个侧面上设置有沿所述光伏电池基材的纵向延伸的能够容纳光伏焊带的凹槽,所述光伏电池基材通过横向切割形成以上所述的光伏电池基片。
[0017] 本实用新型的光伏电池基片通过在其边部的与栅极电路的主栅线对应的位置设置能够容纳光伏焊带的开槽,在将其制作成光伏组件时,用于连接相邻的两个光伏电池片的光伏焊带可容置在开槽内,使得相邻两个光伏电池片之间的间隙减小,从而能够大大提高光伏组件中电池片面积的占比。上述方案能够在不改变栅极电路及光伏焊带的情况下减小电池片之间的间隙,结构简单,成本低,而且与现有组件结构及焊接方式的兼容性较好。
[0018] 本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明
[0019] 附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0020] 图1是本实用新型中光伏电池基片的第一种实施方式的结构示意图;
[0021] 图2是本实用新型中光伏电池基片的第二种实施方式的结构示意图;
[0022] 图3是本实用新型中光伏电池基片的第三种实施方式的结构示意图;
[0023] 图4是本实用新型中光伏电池基片的第四种实施方式的结构示意图;
[0024] 图5是本实用新型中光伏电池基片的第五种实施方式的结构示意图;
[0025] 图6是本实用新型中光伏电池基材的一种实施方式的结构示意图;
[0026] 图7是图6中的光伏电池基材通过切割形成图1所示的光伏电池基片的示意图;
[0027] 图8是由图1中的光伏电池基片形成的光伏电池片互连的示意图;
[0028] 图9是图8中的局部放大图,其中省去了栅极电路;
[0029] 图10是由图2中的光伏电池基片形成的光伏电池片互连的示意图;
[0030] 图11是图10中的局部放大图,其中省去了栅极电路。
[0031] 附图标记说明
[0032] 10-光伏电池基片,11-第一边部,12-第二边部,13-开槽,20-光伏焊带, 21-主栅线,22-细栅线,30-光伏电池基材,31-凹槽。

具体实施方式

[0033] 以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
[0034] 本实用新型第一方面提供一种光伏电池基片,所述光伏电池基片10为方形(正方形或长方形)片状,所述光伏电池基片10的正面和背面用于设置栅极电路,所述光伏电池基片10包括相对的第一边部11和第二边部12,所述第一边部11和所述第二边部12与所述栅极电路的主栅线21垂直,所述第一边部11和/或所述第二边部12的与所述主栅线21对应的位置设置有能够容纳光伏焊带20的开槽13。
[0035] 本实用新型的光伏电池基片通过在其边部的与栅极电路的主栅线对应的位置设置能够容纳光伏焊带的开槽,在将其制作成光伏组件时,用于连接相邻的两个光伏电池片的光伏焊带可容置在开槽内,使得相邻两个光伏电池片之间的间隙减小,从而能够大大提高光伏组件中电池片面积的占比。上述方案能够在不改变栅极电路及光伏焊带的情况下减小电池片之间的间隙,结构简单,成本低,而且与现有组件结构及焊接方式的兼容性较好。
[0036] 具体地,根据本实用新型的一种实施方式,如图2-图4所示,所述第一边部11或所述第二边部12上设置有多个所述开槽13,多个所述开槽13沿所述第一边部11或所述第二边部12的长度方向间隔设置。可以理解的是,开槽 13的数量与将要在光伏电池基片10上设置的主栅线21的数量相等,每个开槽13对应一条主栅线21(参见图10)。
[0037] 根据本实用新型的另一种实施方式,如图1和图5所示,所述第一边部 11和所述第二边部12上分别设置有沿其长度方向间隔排布的多个所述开槽 13,其中,所述第一边部11上的多个所述开槽13与所述第二边部12上的多个所述开槽13一一对应。在这种情况下,其中一条主栅线21的一端与第一边部11上的一个开槽13对应,另一端与第二边部12上的相应的开槽13对应(参见图8)。也就是说,第一边部11上开槽13的数量、第二边部12上开槽13 的数量与将要在光伏电池基片10上设置的主栅线21的数量相等。
[0038] 本实用新型中,光伏焊带20可以具有任意形状,例如现有的扁焊带、圆形焊带或三角焊带等。相应地,开槽13可具有任意适当的截面形状,只要能够容纳光伏焊带20即可。例如,所述开槽13的截面可呈方形、梯形或半圆形等。另外,开槽13的开口宽度可优选为0.6-2mm。
[0039] 本实用新型第二方面提供一种光伏电池片,所述光伏电池片包括以上所述的光伏电池基片10以及分别设置于所述光伏电池基片10的正面和背面上的栅极电路,所述栅极电路包括沿垂直于所述第一边部11和所述第二边部12的方向延伸的主栅线21以及垂直于所述主栅线21的细栅线22。
[0040] 也就是说,所述光伏电池片是通过在所述光伏电池基片10的正面和背面分别设置栅极电路而成(栅极电路的设置可通过印刷等工艺实现)。其中,主栅线21用于汇流,主栅线21和细栅线22数量均为多个。另外,所述主
[0041] 栅线21和所述细栅线22的两端可均延伸至所述光伏电池基片10的边缘 (参见图8和图10)。
[0042] 本实用新型第三方面提供一种光伏组件,所述光伏组件包括相互串联的多个所述光伏电池片,其中,相邻的两个所述光伏电池片之间通过光伏焊带20 连接,所述光伏焊带20的一端连接于其中一个所述光伏电池片的正面的所述栅极电路,所述光伏焊带20的另一端穿过所述开槽13连接于另一个所述光伏电池片的背面的所述栅极电路。
[0043] 其中,需要说明的是,以上所述的光伏焊带20的一端、另一端并不是指光伏焊带20的两个端部,而应当理解为是靠近一个端部的一段和靠近另一个端部的另一段(参见图8和图10)。另外,光伏焊带20是与所述栅极电路中的主栅线21连接。
[0044] 图8和图9示出了第一边部11和第二边部12均具有开槽13的光伏电池片之间的连接,其中,左侧光伏电池片的第二边部12以及其上的开槽13与右侧光伏电池片的第一边部11以及其上的开槽13相对,光伏焊带20的左端连接于左侧光伏电池片的正面上的主栅线
21,光伏焊带20的右端向下穿过开槽 13后连接于右侧光伏电池片的背面上的主栅线21。
[0045] 图10和图11示出了只有第二边部12具有开槽13的光伏电池片之间的连接,其中,左侧光伏电池片的第二边部12与右侧光伏电池片的第一边部11 相对,光伏焊带20的左端连接于左侧光伏电池片的正面上的主栅线21,光伏焊带20的右端向下穿过开槽13后连接于右侧光伏电池片的背面上的主栅线 21。
[0046] 本实用新型中,所述光伏组件可包括相互并联或串联的多个光伏电池串,每个所述光伏电池串可包括相互串联的多个所述光伏电池片。
[0047] 本实用新型中,通过调节光伏焊带20分别与正面主栅线21和背面主栅线21的连接长度,还可调节相邻两个光伏电池片之间的缝隙大小。其中,为了在保证相邻两个光伏电池片之间缝隙较小的同时,避免相邻两个光伏电池片直接接触可能导致的短路险,可使相邻的两个所述光伏电池片之间形成有 0.2-0.5mm的缝隙。这也为电池片热胀冷缩预留了空间,该缝隙较现有光伏组件中相邻电池片之间的缝隙大大减少,能够有效提高光伏组件的电池片密度,实现电池片高密度封装,从而提高发电效率。
[0048] 本实用新型第四方面提供一种光伏电池基材,所述光伏电池基材30为方形体,所述光伏电池基材30的一个侧面或者相对的两个侧面上设置有沿所述光伏电池基材30的纵向(也就是与切割方向垂直的方向)延伸的能够容纳光伏焊带20的凹槽31(可通过铣槽等方式形成),所述光伏电池基材30通过横向切割形成以上所述的光伏电池基片10。
[0049] 其中,可以理解的是,光伏电池基材30的横截面可为正方形或长方形。图6示出了一种横截面为正方形的光伏电池基材30,其上下两个侧面上分别设置有相对应的三个凹槽31。如图7所示,通过沿横向切割该光伏电池基材 30,可以得到多个如图1所示的光伏电池基片10。可以理解的是,光伏电池基材30上的凹槽31通过上述切割形成光伏电池基片10上的开槽13,凹槽31 的横截面形状与开槽13相同。
[0050] 另外,需要说明的是,通过将图7中得到的呈正方形的光伏电池基片10 沿平行于第一边部11和第二边部12的中心线对半切割,即可得到图3和图4 所示的呈长方形的光伏电池基片(即目前新起的半片技术)。
[0051] 本实用新型中,光伏电池基材30可以是单晶锭,也可以是多晶硅锭。其中单晶硅锭受工艺的限制,由其制作成的单晶硅电池基片的四个角不一定是直角。
[0052] 下面结合图8详细介绍本实用新型中光伏组件的一种制作方法:
[0053] 1)取方形体的光伏电池基材30,通过铣槽的方式在光伏电池基材30的相对两个侧面上分别设置沿所述光伏电池基材30的纵向延伸且相互间隔的三个凹槽31(参见图6);
[0054] 2)沿横向切割光伏电池基材30,得到第一边部11和第二边部12上均具有三个开槽13的光伏电池基片10(参见图7和图1);
[0055] 3)分别在光伏电池基片10的正面和背面设置栅极电路(包括三条垂直于第一边部11的主栅线21和多条平行于第一边部11的细栅线22,三条主栅线21分别经过第一边部11和第二边部12上的三个开槽13,多条细栅线22沿主栅线21的延伸方向间隔设置),得到光伏电池片;
[0056] 4)取两片光伏电池片,使其中一个光伏电池片的第二边部12与另一光伏电池片的第一边部11相对,位于上述第二边部12上的三个开槽13与位于上述第一边部11上的三个开槽13分别围成三个通孔,取三条光伏焊带20并使其分别穿过三个通孔,然后将光伏焊带20的两端分别连接于相应的主栅线21,得到光伏电池串(当光伏电池串包括两个以上的光伏电池片时,可按照上述步骤分别在上述两片光伏电池片的两侧串接其他光伏电池片);
[0057] 5)取多个光伏电池串,将其并联或串联后进行封装,得到光伏组件。
[0058] 以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0059] 另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0060] 此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
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