[实用新型]叠瓦式太阳能光伏组件及生产设备

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能电池技术领域，特别涉及一种叠瓦式太阳能光伏组件及生产设备。

背景技术

太阳能电池是一种利用光生伏特效应将光能直接转化为直流电的器件。根据光电转换材料的不同，太阳能电池包括单晶硅，多晶硅，非晶硅薄膜，碲化镉薄膜，铜铟镓锡薄膜，砷化镓，燃料敏化，钙钛矿，叠层等多个种类。其中最常见的是晶体硅太阳能电池，包括单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池。太阳能电池通常为片状，可以吸收光能并将其转化为电能的一面被称为吸光面或正面，另外一面被称为背面。对于部分太阳能电池，其背面也可以吸收并转化光能为电能，这些太阳能电池被称为双面电池。

将多个太阳能电池电学互连后封装在玻璃或有机聚合物中，得到的可以长期使用的光伏设备，被称之为光伏组件。晶体硅光伏组件中的电池片互联方式，常见的有将电池片顺序排列，以含铜基材的涂锡焊带作为互联条，互联条一端焊接在第一片电池片的正面主栅线上，互联条另一端焊接在相邻的第二片电池片的背面栅线上。第二根互联条的两端分别焊接在第二片电池片的正面主栅线和第三片电池片的背面栅线上，依次类推。由此将所有的电池片串联成一串。

叠片组件采用的是另外一种电池片互联的技术。将太阳能电池片甲的一侧置于另一电池片乙的下方，使电池片甲该侧正面的栅线电极与乙背面的电极相互重合。在两个电极之间采用导电材料形成导电连接。与此同时，电池片乙的另一侧被置于电池片丙的下方，使得乙另一侧正面的栅线电极与丙背面的电极相互重合，在两个电极之间采用导电材料形成导电连接。按照同样的方法，可以将多片电池片依次互连形成电池串。

叠片电池片正面和背面的电极图案，通过在太阳能电池表面金属化的方法制备。常用的金属化方法是采用丝网印刷加烧结的方式将含有银颗粒的导电浆料印制在电池表面，通过调整丝网印刷的网版图形设计，可以改变电极图案。

晶体硅太阳能电池除了电极区域外，正面通常采用氮化硅膜，背面通常为丝网印刷的铝浆料。对于一些特殊的太阳能电池，如正反面都可以吸收光线的双面电池，其背面电极以外的区域表面也采用氮化硅膜而非铝浆料。

叠片组件中电池片电极之间的导电材料包括导电胶，导电胶带，焊带或锡膏等材料。根据导电材料的特性，应选择相应的制备方法。对于采用导电胶形成电学互连的电池串，可以采用点胶机或丝网印刷的方法。

导电胶的主要成分包括树脂材料基体与金属填料。其中的金属填料通常是银或者含银的颗粒。与常用的涂锡铜带相比，导电胶不仅可以和银浆料形成良好的机械粘接力与导电连接，同时也可以与电池片的其它表面，如氮化硅膜层，或是硅材料形成良好的粘接。

由于银是一种贵金属，因此含有银的太阳能电池浆料和导电胶的成本都比较昂贵。可以采用便宜的金属材料如铜、铝、镍，或者非金属导电材料如各种碳材料、氧化铟锡等替代浆料或导电胶中的银，也可以适当地在电池片的表面减少银浆覆盖的面积。

现有技术方案，参考图1，在叠片组件中的旁路引线位于太阳能电池串的背面，为了防止短路，在旁路引线和太阳能电池串之间有绝缘垫条。

现有技术的缺点1：阴影遮挡造成旁路二极管打开时，几个并联的电池串的电流通过电极引线全部汇流到旁路引线，由欧姆定律，电阻的发热量与电流平方成正比，因此旁路引线发热量较大。缺点2：绝缘垫条增加了组件的材料成本和工艺复杂性。缺点3：旁路引线和绝缘垫条对电池背面形成阴影遮挡，如果使用双面电池，该阴影遮挡会影响背面的发电量，并造成热斑效应，影响光伏组件长期可靠性。

实用新型内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型一种叠瓦式太阳能光伏组件及生产设备，通过多根旁路引线分摊旁路电流，降低了发热量，并避免了对电池背面的阴影遮挡。

为达到上述目的，本实用新型采用的制备技术方案为：

一种叠瓦式太阳能光伏组件，包括一个或多个太阳能电池串及沿电池串长度方向设置的旁路引线，旁路引线位于相邻太阳能电池串的中间，或者组件边缘的太阳能电池串的外侧；太阳能电池串通过电极引线或并联引线与旁路引线连接形成并联；旁路引线端部与太阳能电池串端部的旁路汇流条连接。

所述的电极引线沿太阳能电池串的宽度方向设置，不同行的多个太阳能电池串通过横跨的电极引线形成并联；或者所述的电极引线沿太阳能电池串的长度方向设置，将同一行相邻的太阳能电池串进行串联，不同行的电极引线通过并联引线连接将不同行的太阳能电池串并联。

所述的旁路汇流条与太阳能电池串同一侧的端汇流条重叠布置，且旁路汇流条与端汇流条之间通过绝缘垫条绝缘。