[发明专利]避免产生热斑效应的双面光伏叠片组件

说明书

本发明公开了一种避免产生热斑效应的双面光伏叠片组件，包括接线盒和封装在正面板及背面板之间的电池串组；电池串组由若干个电池串组成，接线盒纵向设置在背面板上，且接线盒遮挡至少一个电池串上的至少两个片电池。接线盒的遮挡不会在被遮挡电池片上形成热斑效应，组件长期可靠性不会受到影响。无遮挡电池片的功率不会像热斑效应时一样，被有遮挡电池片耗散。

技术领域

本发明属于光伏组件技术领域，具体涉及一种避免产生热斑效应的双面光伏叠片组件。

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。

晶体硅太阳能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，通过改变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，正面通常为氮化硅膜，背面通常为丝网印刷的铝浆料并经过烧结形成铝背场。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P型硅PERC电池或双面N型硅PERT电池，其背面电极和金属化细栅线以外的区域表面也是氮化硅膜。对于双面HJT电池，即异质结电池，其正面和背面的电极和栅线以外的区域表面为透明导电氧化物膜，如氧化铟锡ITO。

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电极上。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。如图1所示，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。

叠片互联方式同样可以用来在太阳能电池切片之间形成互联。太阳能电池切片是指通过机械、激光或其他方式将一片完整的或不完整的太阳能电池切成的小片。太阳能电池切片的形状可以是多边形如矩形、三角形，曲线图形如圆形，扇形，椭圆形，或是不规则图形。一片太阳能电池可以切成的切片数量为K片，其中1≤K≤20。

对于正方形或矩形的太阳能电池片，可以将其切为形状、大小均相同的K个矩形切片，其中1≤K≤20。

对于带有倒角的准矩形太阳能电池片，可以将其切成K片切片电池，其中1≤K≤20，且有的切片电池为有1或2个倒角的准矩形，有的切片电池为无倒角的矩形。例如图2是将太阳能电池片切成五个切片电池的一种方式，最左侧和最右侧的切片电池带有倒角，中间的三个切片电池没有倒角。

叠片组件中同一电池串内相邻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导电填料。其中的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电极成良好的机械粘接力与导电连接，同时有的导电胶也可以与电池片的其它表面，如氮化硅膜层，或者硅材料形成良好的粘接。