[实用新型]一种多子电池串联的太阳能电池模组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池模组，属于太阳能电池制造领域，特别是一种多子电池串联的太阳能电池模组。

背景技术

随着人类的不断发展进步，能源消耗越来越大，传统能源正在迅速不断被消耗。太阳能是可再生清洁新能源，储量巨大，从长久来看，最有可能替代传统能源。而在利用太阳能电池发电时，单块电池的电压难以做大，输出电流较大，电池本身和传输导线的发热损失较大，大量的能量在传输之中消耗；并且在连入光伏阵列进行发电时，偶尔发生的部分电池片的热斑效应，必然会导致逆流发热等情况，影响电池的发电总效率。

以现今制作非晶硅太阳能电池组件的工艺流程进行说明，工艺步骤如下：

TCO基板玻璃上料--清洗1--P1激光划刻TCO层--清洗2--PECVD沉积P-I-N层--P2激光划刻P-I-N层--Sputter溅镀背电极--P3激光划刻背电极层--P4划刻扫边--清洗3--超声焊接引/汇流带--叠合PVB和背玻璃--辊压--高压釜--修边--粘接接线盒--仿真测试--包装入库。

依据上述工艺流程，我们知道，如果没有“引流条”和“汇流条”的影响，电池的子电池形状及相互连接，是由激光划刻P1、P2和P3的路径和相互位置关系配合决定了的。

目前被采用最多的激光划刻方法，能使得子电池以“长窄条”形状逐个在电池板的长度或宽度方向上串联起来（见图1）；由于电池板的长宽有限，子电池又不能做得“太窄”，激光划线本身的宽度尺寸、位置精度等因素限制了子电池数量的增加，从而限制了太阳能电池的输出电压大小。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：现有太阳能电池模组受内部“子电池”连接结构的限制——即原本以“长窄条”形状串联的子电池块，在串联方向上即使沿“窄边”逐个连接，也会受基板总长、窄条不能太窄、激光刻线本身宽度和划刻位置精度等因素的制约——造成能够纳入串联的子电池数量有限且串联所得到的输出电压有限的技术问题，设计了一种多子电池串联的太阳能电池模组及其制备方法，通过改变现有太阳能电池模组刻划方式，解决了太阳能电池模组中可串入子电池及其电压有限、以及热斑效应不能得以有效控制的技术问题。

本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是：一种多子电池串联的太阳能电池模组，结构层中包括基板玻璃、导电层、光伏吸收层、背电极层，关键是：所述太阳能电池模组的结构中包括至少两排串联子电池，相邻两排端头的子电池的导电层首尾相连，形成“蛇形”串联子电池模组。

本实用新型的关键思想是：本实用新型提供了一种思路，主要指可以使得太阳能电池在有限的面积内，被划分出更多的子电池，并使其有效串联排列，从而获得两倍、三倍甚至更高倍的输出电压；在这个高电压下，能比较容易地实现高电压才有的电性能优势；在有限面积的太阳能电池片又需要输出更高电压的情况下，推荐采用；在应用于电池发电阵列时，要产生同样大小的高电压，可以用更少量的电池片串联得到，而同时为了得到一定的功率，可以选择以并联的方式多组电池片提供；电池片输出电压高，流经电池的电流量小，这样输电线路的发热量也会小。

利用本实用新型，如果不在P1划刻前增加高导电率银/铝薄层的制作，就可以在现有的设备和工艺基础上完成太阳能电池CELL段的制作，基本上不需要额外增加设备或者原材料；推荐的方式是增加一个高导电率银/铝薄层，所需增加的设备和原材料也不多，可以小成本完成。

本实用新型在生产工艺中，需增设焊接旁路二极管和引出线工序，但省去了汇流条和引流条的焊接，工艺趋于简单化；二极管可以更灵活地纳入电路内，其数目、规格的选取须根据电池片具体的参数特征值而定；二极管的连入能使得整块电池有特殊的性能，能更好地对抗热斑效应等问题。

在应用于电池发电阵列时，要产生同样大小的电压，可以用更少量的电池片串联得到，相比于常规电压电池片需要多块串联才能得到较高电压具有连接结构的优势；电池片纯并联的光伏阵列在其中部分电池片发生热斑效应等异常状况时，总的峰值输出电压不会改变，并且能通过串入输出端的二极管，保护整个发电系统不会发生的反向电流逆流发热、系统效率大幅衰减的情况；并且可以方便地通过增减并联块/组数来控制光伏阵列的输出电流；而同时为了得到一定的功率，可以灵活选择电池并联。

本实用新型在太阳能电池和光伏发电阵列领域，均设计了一个新的形式，在电池的多样化，光伏阵列电路优化、发电电压可靠性提升、输电线热损耗、发电能量使用效率的提升等方面，都具有其特殊的优势。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是现有太阳能电池模组结构。