[发明专利]一种柔性光伏组件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种柔性光伏组件及其制备方法，从下至上依次是正面封装薄膜、封装胶膜、太阳能电池串、封装胶膜、背板衬底，所述太阳能电池串由太阳能电池通过互联条互联而得；其中，所述太阳能电池正反两面设置有细栅线电极、与细栅线交叉的主栅线电极，以及与主栅线电极相连接的分布于太阳能电池边缘两侧的互联点；所述互联条贴合于所述互联点表面。本发明可显著改善传统焊带焊接带来应力集中、隐裂增加以及电池片柔性降低问题，提升柔性组件的弯曲率，增加柔性组件的抗机械振动性和使用可靠性，具有良好的市场应用前景。

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，特别涉及一种柔性光伏组件及其制备方法。

背景技术

常规太阳能电池组件是采用焊带焊接的方式，将尺寸为210cm×210cm、166cm×166cm、156.75cm×156.75cm或125cm×125cm等规格的太阳电池片正电极和负电极互连，形成具有一定电流、电压输出的发电单元装置。目前的硅太阳电池片的厚度通常在130-180μm，由于硅片本身机械强度较小，PN结和各种镀膜易受到恶劣环境的影响，为了增强太阳电池本身抵抗恶劣环境影响的能力，增加在各种环境中使用可靠性，需要对串并联的太阳电池组串进行封装保护。常用的光伏组件封装有刚性封装和柔性封装两种，刚性封装主要是采用玻璃作为封装材料，前封装材料为玻璃制备成单玻刚性组件，前后都采用玻璃封装材料制备成为双玻刚性光伏组件，这些刚性光伏组件主要应用于大型光伏电站。而柔性光伏组件封装则多采用柔性聚合物封装材料，由于组件可弯曲、重量轻等突出特点，应用范围大大增加，例如光伏建筑一体化、汽车、游艇、太阳能无人机、可穿戴能源等领域。

晶体硅太阳电池技术成熟、转换效率高、成本低廉，是光伏利用的主要电池种类，异质结晶体硅太阳电池结构对称、厚度减薄可控、减薄后具有可弯曲柔性，是柔性组件开发的一种重要电池类型。在太阳电池组件制备过程中，通常将焊带贯穿焊接于电池片的正面电极和背面电极，实现电池片的串并联，焊接温度会达到180℃-350℃，如此高的焊接温度以及焊带与硅材料的热膨胀系数差异，导致在焊带与电池片连接处产生应力集中，电池片出现隐裂或碎片，尤其在超薄晶体硅电池中更加明显。此外，焊带的厚度通常会有几百微米，超过电池片本身的厚度，焊带在电池表面的贯通焊接，减弱了电池片柔性，对于柔性组件的可弯曲性非常不利。柔性组件在一些应用场景中会出现振动现象，常规焊带受制于电池表面遮光，焊带宽度较小，电池片之间的焊带容易出现疲劳断裂的现象，因此有必要进一步加强焊带的强度。因此如何降低柔性组件电池串联的隐裂和碎片率，提升产品成品率、弯曲度和可靠性，成为高效长寿命柔性组件制备面临的一项现实问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种柔性光伏组件及其制备方法，解决了因焊带焊接导致的电池片应力集中、隐裂增加、电池片柔性降低以及焊带疲劳断裂风险大的问题。

本发明提供了一种柔性光伏组件，从下至上依次是正面封装薄膜、封装胶膜、太阳能电池串、封装胶膜、背板衬底，所述太阳能电池串由太阳能电池通过互联条互联而得；其中，所述太阳能电池正反两面设置有细栅线电极、与细栅线交叉的主栅线电极，以及与主栅线电极相连接的分布于太阳能电池边缘两侧的互联点；所述互联条贴合于所述互联点表面。

所述太阳能电池为晶体硅太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、砷化镓太阳能电池、晶体硅/钙钛矿叠层太阳能电池中的至少一种；厚度为1-130μm。

所述互联条为包覆涂层的铜带，厚度0.01-0.25mm，宽度0.2-10mm；所述涂层为锡铅、锡铅铋、锡铋银、锡铋铟合金中的至少一种，涂层厚度1-30μm。

所述细栅线电极、主栅线电极和互联点的材料为银、铜、镍、金、铝中的至少一种；互联点之间的间距为0.1-50mm，互联点厚度1-50μm。

所述细栅线电极、主栅线电极和互联点采用丝网印刷、电镀、蒸镀、磁控溅射或喷墨打印制备。