矽基太陽能電池片封裝光伏組件的方法
2023-06-13 23:46:56
專利名稱：矽基太陽能電池片封裝光伏組件的方法
技術領域：
本發明涉及一種矽基太陽能電池片封裝光伏組件的方法。
背景技術：
矽基太陽能電池中涉及P型和N型半導體，P型半導體(P指positive，帶正電) 由矽通過特殊工藝摻入少量的三價元素(通常為B)組成，會在半導體內部形成帶正電的空穴；N型半導體(N指negative，帶負電):由矽通過特殊工藝摻入少量的五價元素組成，會在半導體內部形成帶負電的自由電子。太陽電池能量由光能轉換為電能的基礎是PN結的光生伏特效應。光照射到電池上產生電子一空穴對，電子一空穴對到達空間電荷區後，受內建電場的吸引，電子流入N 區，空穴流入P區，結果使N區儲存了過剩的電子，P區有過剩的空穴。它們在PN結附近形成與勢壘方向相反的光生電場。光生電場除了部分抵消勢壘電場的作用外，還使P區帶正電，N區帶負電，在N區和P區之間產生電動勢。矽基太陽能電池片有P型矽基太陽能電池片和N型矽基太陽能電池片，P型矽基太陽能電池片是基於P型矽片，表面擴散磷元素形成N+層發射區的P型太陽能電池片，原理如圖1所示。N型矽基太陽能電池片是基於N型矽片製造的N型太陽能電池片，表面擴散硼元素形成P+層發射區，原理如圖2所示。太陽能電池組件是由一個或者多個並聯的矽基太陽能電池串封裝後形成的，矽基太陽能電池串又是由一個或者多個矽基太陽能電池片串聯形成的，現有的太陽能電池串均採用單一類型的電池片如單一的P型矽基太陽能電池片或者單一的N型矽基太陽能電池片之間進行焊接電連接，這樣，就需要將一個電池片的正面電極與相鄰電池的背面電極相連，這樣存在的問題是(1)電池片之間必須留有間隙，通常為2毫米，這減少了組件的有效面積，降低了電池的轉化效率；(2)由於焊帶需要將一個電池片的正面電極和相鄰電池片的背面電極連接，因此焊帶需要彎折，參見圖3和圖4，在焊接過程中非常容易造成碎片。
發明內容
本發明的目的就是解決現有技術中存在的上述問題，提供一種減小組件封裝過程中電池片之間距離，提高光電轉化率，減少焊接過程中碎片的矽基太陽能電池片封裝光伏組件的方法。為完成上述目的，本發明的技術解決方案是一種矽基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，其包括以下步驟
(1)篩選功率、工作電流相同的N型矽基太陽能電池片和P型矽基太陽能電池片；
(2)將兩個以上篩選出的N型矽基太陽能電池片和P型矽基太陽能電池片按照 P-N-P-N…或者N-P-N-P…的順序間隔排列；將相鄰的N型矽基太陽能電池片和P型矽基太陽能電池片正面電極柵線與正面電極柵線之間由導電體焊接連接，背面電極柵線與背面電極柵線之間由導電體焊接連接，實現各太陽能電池片之間的串聯連接，形成電池串；(3 )將上面形成的電池串一串或者兩串以上由匯流條並聯焊接連接後，再用EVA、玻璃、 背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝。上面所述矽基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，其步驟(2)中使用的導電體都為焊帶或者都為導電膠或者都為電路板焊接所使用的導電體；或者其中一個導電體為焊帶，另一個導電體為導電膠；或者一個導電體為焊帶，另一個導電體為電路板焊接所使用的導電體；或者一個導電體為導電膠，另一個導電體為電路板焊接所使用的導電體。上面所述矽基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，其步驟(3)也可是將上面形成的電池串一串或者兩串以上由匯流條並聯焊接連接後形成電池組，再將兩組以上的電池組串聯焊接連接後，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝。本發明將原來單一採用N型或P型的矽基太陽能電池片封裝組件的方法，改為同時採用兩種類型的矽基太陽能電池片交替進行組件混合封裝的方法，實現了太陽能組件的同面焊接，避免了焊帶雙向彎曲引起的碎片，降低了焊接的工藝複雜性。同時，電池的排布可以不留間隙，減小了組件封裝過程中電池與電池之間的距離，減小了組件的總體面積，增加了組件的有效面積，提高了組件的光電轉換率。通常的組件中，間隙面積約佔組件面積 (不含邊框)的1。因此，在採用本發明所述的技術後，可以使組件的單位面積功率提高m 以上。
圖1為P型矽基太陽能電池片工作原理示意圖中，虛線表示太陽光，1為正面電極，2為減反射膜，3為N型層，4為P型層，5為背電
極；
圖2為N型矽基太陽能電池片工作原理示意圖中，虛線表示太陽光，1為正面電極，2為減反射膜，3為N型層，4為P型層，5為背電
極；
圖3為現有的N型或者P型矽基太陽能電池片之間的正面電極柵線與正面電極柵線焊接結構示意圖4為現有的N型或者P型矽基太陽能電池片之間的背面電極柵線與背面電極柵線焊接結構示意在圖3和圖4中，6為主柵，7為導電體； 圖5為本發明中N型和P型矽基太陽能電池片焊接結構示意圖； 圖6為本發明中N型和P型矽基太陽能電池片焊接主視圖5和圖6中，6為主柵，7為導電體，8為P型矽基太陽能電池片，9為N型矽基太陽能電池片；
圖7為本發明電池組件的第一種結構示意圖； 圖8為本發明電池組件的第二種結構示意圖； 圖9為本發明電池組件的第三種結構示意圖； 圖10為本發明電池組件的第四種結構示意圖； 圖11為本發明電池組件的第五種結構示意圖； 圖12為本發明電池組件的第六種結構示意圖；圖13為本發明電池組件的第七種結構示意圖； 圖14為本發明電池組件的第八種結構示意圖； 圖15為本發明電池組件的第九種結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述。實施例1，如圖5、圖6和圖7所示，本實施例包括以下步驟
(1)篩選功率、工作電流相同或相近的兩個N型矽基太陽能電池片和一個P型矽基太陽能電池片。(2)將N型和P型矽基太陽能電池片按照N-P-N的順序間隔排列；將相鄰的N型矽基太陽能電池片和P型矽基太陽能電池片正面電極柵線與正面電極柵線之間由導電體焊接連接，背面電極柵線與背面電極柵線之間由導電體焊接連接，實現各太陽能電池片之間的串聯連接，形成電池串；
(3)將上面形成的電池串一串用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝，形成電池組件。本實施例中的導電體可以都是焊帶；也可都是導電膠；或者都是電路板焊接所使用的導電體；或者其中一個導電體為焊帶，另一個導電體為導電膠；或者其中一個導電體為焊帶，另一個導電體為電路板焊接所使用的導電體；或者其中一個導電體為導電膠，另一個導電體為電路板焊接所使用的導電體。本實施例中的N型矽基太陽能電池片也可是三個以上，P型矽基太陽能電池片也可是兩個以上，按照N-P-N-P…N的順序排列。如圖8所示，其是將實施例1中的2串以上的步驟(2)中形成的電池串由匯流條並聯焊接連接後，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝，形成電池組件。
如圖9所示，其是將實施例1中的一串步驟(2)中形成的電池串或者2串以上步驟(2) 中形成的電池串由匯流條並聯焊接連接後形成電池組，再將兩組以上的電池組串聯焊接連接後，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝，形成電池組件。實施例2 如圖5、圖6和圖10所示，本實施例包括以下步驟
(1)篩選功率、工作電流相同或相近的兩個P型矽基太陽能電池片和一個N型矽基太陽能電池片。(2)將P型和N型矽基太陽能電池片按照P-N-P的順序間隔排列；將相鄰的P型矽基太陽能電池片和N型矽基太陽能電池片正面電極柵線與正面電極柵線之間由導電體焊接連接，背面電極柵線與背面電極柵線之間由導電體焊接連接，實現各太陽能電池片之間的串聯連接，形成電池串；
(3)將上面形成的電池串一串用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝，形成電池組件。本實施例中的導電體可以都是焊帶；也可都是導電膠；或者都是電路板焊接所使用的導電體；或者其中一個導電體為焊帶，另一個導電體為導電膠；或者其中一個導電體為焊帶，另一個導電體為電路板焊接所使用的導電體；或者其中一個導電體為導電膠，另一個導電體為電路板焊接所使用的導電體。
本實施例中的P型矽基太陽能電池片也可是三個以上，N型矽基太陽能電池片也可是兩個以上，按照P-N-P-N…P的順序排列。如圖11所示，其是將實施例2中的2串以上的步驟(2)中形成的電池串由匯流條並聯焊接連接後，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝，形成電池組件。如圖12所示，其是將實施例2中的一串步驟(2)中形成的電池串或者2串以上步驟(2)中形成的電池串由匯流條並聯焊接連接後形成電池組，再將兩組以上的電池組串聯焊接連接後，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝，形成電池組件。實施例3 如圖5、圖6和圖13所示，本實施例包括以下步驟
(1)篩選功率、工作電流相同或相近的一個或者以上P型矽基太陽能電池片和一個或者以上N型矽基太陽能電池片。(2)將P型和N型矽基太陽能電池片按照P-N…N的順序間隔排列；將P型矽基太陽能電池片和N型矽基太陽能電池片正面電極柵線與正面電極柵線之間由導電體焊接連接，背面電極柵線與背面電極柵線之間由導電體焊接連接，實現各太陽能電池片之間的串聯連接，形成電池串；
(3)將上面形成的電池串一串用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝，形成電池組件。本實施例中的導電體可以都是焊帶；也可都是導電膠；或者都是電路板焊接所使用的導電體；或者其中一個導電體為焊帶，另一個導電體為導電膠；或者其中一個導電體為焊帶，另一個導電體為電路板焊接所使用的導電體；或者其中一個導電體為導電膠，另一個導電體為電路板焊接所使用的導電體。如圖14所示，其是將實施例3中的2串以上的步驟(2)中形成的電池串由匯流條並聯焊接連接後，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝，形成電池組件。如圖15所示，其是將實施例3中的一串步驟(2)中形成的電池串或者2串以上步驟(2)中形成的電池串由匯流條並聯焊接連接後形成電池組，再將兩組以上的電池組串聯焊接連接後，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝，形成電池組件。
權利要求
1.一種矽基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，其特徵在於其包括以下步驟，(1)篩選功率、工作電流相同或相近的N型矽基太陽能電池片和P型矽基太陽能電池片；(2)將兩個以上篩選出的N型矽基太陽能電池片和P型矽基太陽能電池片按照 P-N-P-N…或者N-P-N-P…的順序間隔排列；將相鄰的N型矽基太陽能電池片和P型矽基太陽能電池片正面電極柵線與正面電極柵線之間由導電體焊接連接，背面電極柵線與背面電極柵線之間由導電體焊接連接，形成電池串；(3 )將上面形成的一串或者兩串以上電池串由匯流條並聯焊接連接後，再用EVA、玻璃、 背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝。
2.根據權利要求1所述的矽基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，其特徵在於所述步驟(2)中使用的導電體都為焊帶或者都為導電膠或者都為電路板焊接所使用的導電體； 或者其中一個導電體為焊帶，另一個導電體為導電膠；或者一個導電體為焊帶，另一個導電體為電路板焊接所使用的導電體；或者一個導電體為導電膠，另一個導電體為電路板焊接所使用的導電體。
3.根據權利要求1或者2所述的矽基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，其特徵在於 所述步驟(3)是將上面形成的電池串一串或者兩串以上由匯流條並聯焊接連接後形成電池組，再將兩組以上的電池組串聯焊接連接後，再用EVA、玻璃、背板、框架、接線盒、矽膠進行組件封裝。
全文摘要
本發明公開了一種矽基太陽能電池片封裝光伏組件的方法，篩選功率、工作電流相同或相近的N型和P型矽基太陽能電池片；將兩個以上的N型和P型矽基太陽能電池片按照P-N-P-N…或者N-P-N-P…的順序間隔排列；將相鄰的N型和P型矽基太陽能電池片正面電極柵線與正面電極柵線之間、背面電極柵線與背面電極柵線之間分別由導電體焊接連接，形成電池串；將上面形成的電池串一串或者兩串以上由匯流條並聯焊接連接後，進行組件封裝。本發明減小了組件封裝過程中電池片與電池片之間的距離，減小了組件的總體面積，提高了組件的光電轉換率，可以使組件的單位面積功率提高2%以上。並且，避免了導電體的雙向彎曲，焊接過程中不再造成碎片，焊接工藝更為簡單。
文檔編號H01L31/18GK102522460SQ20111045572
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者劉玉海, 勵旭東, 張東, 楊建國 申請人:巨力新能源股份有限公司