[发明专利]用于光伏串和模块的高级互连方法

说明书

光伏(PV)模块包括前层、后层以及在前层和后层之间层叠的串联连接的PV电池段串。每个PV电池段具有包括前电极的前表面和包括后电极的后表面。相邻的PV电池段与设置在相邻的PV电池段中的另一个电池段的后电极之下并且与相邻的PV电池段中的另一个电池段的后电极直接接触的相邻的PV电池段中的一个电池段的前电极重叠了重叠量。至少一个粘合带附接到一对相邻的PV电池段的底表面。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月30日提交的美国临时专利申请序列No.62/272,950，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开一般涉及光伏(PV)模块，且更具体地，涉及用于生产用于PV模块的搭叠(shingled)PV电池串的高级互连系统和方法。

背景技术

一些已知的光伏(PV)串通过使用从全尺寸PV电池切割的PV电池段来搭叠电池而构造。与使用银汇流条上的铜带焊接全尺寸电池的传统太阳能模块相比，使用搭叠电池串构造PV模块减少了电气和光学损耗。图1是用于产生搭叠电池串的典型装置10的侧视图。PV电池段20定位在PV电池段30上方。PV电池段20具有后电极40，该后电极40与PV电池段30的前电极50对准。导电粘合剂(ECA)60设置电极40和50之间。在一些系统中，使用焊膏代替ECA60。如在此所使用的，术语“ECA”包括导电粘合剂、焊料、焊膏、导电带以及用于电连接和机械连接电极PV电池段的任何其它材料。PV电池段20和30之间的有效电阻是电极40和ECA 60之间的接触电阻、ECA 60的体电阻以及电极50和ECA之间的接触电阻的总和。使用搭叠的PV电池构造的所有已知的PV串包括在搭叠的电池之间的一些类型的外来材料(例如，ECA)，以提供电池之间的电接触和机械附接。

用ECA搭叠电池需要非常严格地控制分配参数。轻微的偏差可导致片段短路，从而导致短路片段完全断电。此外，特定ECA的特性通常限制两个PV电池段之间的重叠的尺寸。例如，固化的ECA上的横向剪切和从接触之间出来的ECA的量需要在由ECA连接的两个电池之间具有一定的最小重叠。减少电池之间的重叠改善了模块输出并减少电池到模块(CTM)损耗。在示例装置10中，接触40和50约1.0毫米(mm)宽。由于ECA 60，需要在接触40和50的任一侧上的间隙70。间隙70各自约0.25mm宽，导致约1.5mm的总重叠80。因此，在装置10中，1.5mm宽并且跨越片段的整个宽度的片段30的区段由片段20覆盖，不接收太阳光，并且不产生电力。

此外，安装的PV模块暴露于阳光、风、雪、雨、冰等。PV模块需要设计成能够承受所产生的温度变化、机械装载和卸载、外来对象撞击以及现场产生的其它应力的循环。具体地，PV模块需要吸收所施加的应力并保持电池或PV电池段之间的导电性。目前尚不清楚ECA是否能够保持合适的连接和导电性，因为ECA的老化不是经过充分研究的领域。

本背景技术部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域的各个方面，这些方面在下面描述和/或要求保护。相信该讨论有助于向读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。因此，应该理解，这些陈述应该从该角度来阅读，而不是作为对现有技术的承认。

发明内容

根据本公开的一个方面，光伏(PV)模块包括前层、后层以及在前层和后层之间层叠的串联连接的PV电池段串。每个PV电池段具有包括前电极的前表面和包括后电极的后表面。相邻的PV电池段与设置在相邻的PV电池段中的另一个电池段的后电极之下并且与相邻的PV电池段中的另一个电池段的后电极直接接触的相邻的PV电池段中的一个电池段的前电极重叠了重叠量。至少一个粘合带附接到一对相邻的PV电池段的底表面。