光伏电池片及光伏组件的制作方法

专利2022-06-29  82


本实用新型涉及光伏领域,尤其涉及一种光伏电池片及光伏组件。



背景技术:

光伏电池片在生产过程中,每个电池片的voc值(即开路电压值)是存在差异的,导致其做成的光伏组件在el检测中不同的位置会显示明暗不同,出现el显示不良的问题,这个问题尤其在切片光伏组件中尤为明显,切片技术是光伏领域中常用的一种技术,即通过将标准尺寸的光伏电池片进行二等分、三等分或四等分等切割,得到多个电池切片,再将这些电池切片以特定的方式连接起来,并最终做成光伏组件(如:叠瓦光伏组件),这样的光伏组件更容易出现el不良的问题,原因是,标准光伏电池片的不同区域经等分切割所得的电池切片,其voc值也存在差异,尤其是来自标准光伏电池片边缘区域处的电池切片,其voc值通常会较高,使得el检测中该切片所在位置处会显示发亮,进而使该光伏组件被判定为不良品。因此,如何使各个电池片或电池切片的voc值接近或保持一致,以提高el检测的良品率,是当前急需解决的一个问题。



技术实现要素:

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种光伏电池片及光伏组件,其可改善现有技术中不同电池片或切片间因voc值差异过大而导致el检测不良的问题。

为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:提供一种光伏电池片,设有正面及背面,所述背面设有若干大小相等且依次排列的长条形电池单元,每一电池单元内形成有开槽,位于光伏电池片边缘处的首、末两个电池单元的开槽率大于其他电池单元的开槽率。

进一步地,所述首、末两个电池单元的开槽率为其他电池单元开槽率的1.0至1.5倍。

进一步地,所述首、末两个电池单元的开槽率为3.2-3.5%。

进一步地,所述光伏电池片的整个背面的开槽率为1-70%。

进一步地,所述电池单元呈长条矩形,其长边的长度是短边长度的n倍,n为不小于3的整数。

进一步地,所述开槽为长条形,其延伸方向垂直于所述电池单元的长边。

进一步地,所述开槽的宽度为10-200微米,且相邻两行开槽之间的间距为0.1-3毫米。

进一步地,每行开槽中的每一个开槽与相邻行内的每个开槽并非一一对齐设置,而是在垂直于开槽长度的方向上错开设置且呈部分重叠。

进一步地,所述各个电池单元之间形成有切割槽。

本实用新型还提供一种光伏组件,包括若干电池切片,所述电池切片之间通过边缘交叠的方式连接,所述电池切片是由前述技术方案中光伏电池片的电池单元切割得到,且所述光伏组件内的部分电池切片背面的开槽率大于其余电池切片背面的开槽率。

与现有技术相比,本实用新型通过调整光伏电池片背面不同区域内的开槽率或开窗率,来改变切割分裂后电池切片的voc值,进而使得各个电池切片的voc值接近或保持一致,这样有利于提高el检测的良品率,不易出现因voc值过高而发亮的问题。

附图说明

图1为本实用新型所述光伏电池片的示意图。

图2为本实用新型所述电池切片的背面示意图。

图3为本实用新型所述光伏组件内电池切片的连接示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示,本实用新型提供一种光伏电池片10,其设有正面及背面,其中,所述背面被划分呈n个大小相同的区域,每个区域构成一个电池单元11,所述各个电池单元11呈长条矩形,且长边的长度是短边长度的n倍,n为不小于3的整数。

所述光伏电池片10背面开设有大量的开槽12,所述开槽12由激光开设,其分布在所述光伏电池片10的各个电池单元11内,且所述开槽12为长条形,其延伸方向垂直于所述电池单元11的长边。对于每个电池单元11来说,其内开设的所有开槽12的总面积占该电池单元11背面面积的比例,即为该电池单元11的开槽率(或开窗率)。

所述大量的开槽12在光伏电池片10的背面排列呈相互平行的m行(m为整数),每一行内的所有开槽12呈直线排列且非连续分布,即同一行内相邻两个开槽12之间、或相邻两行开槽12之间均为未开槽区域,如图2所示,设开槽12的宽度为a,长度为x,同一行内相邻两个开槽12的距离为y,相邻两行开槽12之间的距离为z,所述开槽率计算公式为:开槽率(%)=ax/(x y)(a z),可见,开槽率的大小与前述参数a、x、y及z有关,调整任意一个参数均会改变开槽率的大小。

另外,所述光伏电池片10的若干电池单元11之间设有由激光刻绘出的切割槽13,利用该切割槽13可将所述若干电池单元11分裂呈若干独立的电池切片11’,每个电池切片11’作为一个小尺寸的发电单元,可与其他电池切片11’连接呈串,并最终制成光伏组件。

在本实用新型较佳实施例中,所述光伏电池片10在不同位置处的电池单元11的开槽率不同,尤其是靠近光伏电池片10边缘位置处的两个电池单元11,即首、末两个电池单元11,其开槽率明显高于其余电池单元11的开槽率,这样设置的目的是为了降低切割后首、末两个电池切片11’的voc值,使该voc值与其他位置切得的电池切片11’的voc值更加接近或保持一致。原因是,正常情况下,首、末位置处的两个电池切片11’会具有较高的voc值,其在el检测中会表现出明显发亮,因此,本实施例通过提高首、末位置的两个电池单元11的开槽率,来降低其在切割后的电池切片11’的voc值,使其在el检测中不会明显发亮,从而提高el检测良率。

优选地,本实用新型所述的光伏电池片10为perc电池,其背面开槽是为了实现perc电池的背部接触,形成背部电极,而开槽12的好坏将直接影响着电池性能的优劣,因此,本实用新型优选采用激光或化学刻蚀进行开槽12。

优选地,本实用新型所述开槽12的宽度a=10-200微米,开槽12错位距离b=0~x之间,开槽比例x/(x y)=0.1~1之间,即x:y≥1:9,相邻两行开槽12之间的间距z=0.1~3毫米之间。需要说明的是,所述每行开槽12中的每一个开槽12与相邻行内的每个开槽12并非对齐设置,而是在垂直于开槽12长度的方向上错开设置且呈部分重叠,如图2所示,单个所述开槽12的位置与相邻行内位于两个开槽12之间的未开槽区域相互对应,因此,所述开槽12的错位距离b,具体是指相邻两行内呈部分重叠的两个开槽12的重叠尺寸。

可见,本实用新型通过调整光伏电池片10的某一电池单元11的开槽率,来降低该电池单元11所形成的电池切片11’的voc值,使该电池切片11’与其他电池切片11’的voc值接近或保持一致,避免出现el检测发亮的问题。所述开槽率的调整方法是多种多样的,根据开槽率的公式:开槽率(%)=ax/(x y)(a z),进行举例说明,例如,通过增加开槽12长度x、缩短y,来提高开槽率;或者,通过缩短距离z(即缩短相邻两行开槽12之间的间距),来提高开槽率;又或者,通过增加宽度a,来提高开槽率。以上方式均可以用来提高开槽率,当然,反之亦可,即也可以根据实际需要来降低开槽率、提高电池切片11’的voc值。总之,无论是降低开槽率或者增加开槽率,目的均是为了调整激光切割后的各个电池切片11’的voc值能尽量接近或相等,这样可有效避免因voc值不一致而导致el检测不良的问题。

在本实用新型较佳实施例中,所述开槽率为1-70%,其可根据电极图形设计、激光光斑的大小而进行调整,例如,以五等分光伏电池片10为例,光伏电池片10的背面被划分为五个电池单元11,在激光开槽后整个光伏电池片10的开槽率为3-5%,其中,首、末位置(即边缘位置)的两个电池单元11的开槽率为3.2-3.5%(优选为3.25%),而其余中间位置处的电池单元11的开槽率为3.0-3.2%(优选为3.06%),其比首末位置电池单元11的开槽率低,当然,也可根据实际需要进一步的调整各个电池单元11的开槽率,但是首、末位置电池单元11的开槽率始终是中间位置电池单元11开槽率的1.0至1.5倍(不包括1.0倍)。

本实用新型还公开一种光伏组件,其包括若干相互连接的电池切片11’,所述电池切片11’由光伏电池片10经n等分切割而得,且每一电池切片11’具有长边及短边,所述长边的长度是短边长度的n倍。在本实用新型较佳实施例中,所述若干电池切片11’以长边交叠的方式相互连接,即相邻两个电池切片11’中,一个电池切片11’的背面叠放在相邻电池切片11’的正面上,两者之间通过导电粘结剂实现电性连接,参图3。所述光伏组件内的所有电池切片11’形成若干相互并联的电池串,每一电池串内设有若干开槽率较高的电池切片11’及若干开槽率较低的电池切片11’,且开槽率较高的电池切片11’的数量小于或等于开槽率较低的电池切片11’的数量。以光伏电池片10四等分切割为例制备所述光伏组件,所述每列电池串内包括相互交叠连接的若干电池切片11’,且四等分切割得到的四个电池切片11’中,边缘位置处的两个电池切片11’的背面开槽率明显高于中间位置处的两个电池切片11’的背面开槽率,此时,在单列电池串内,开槽率较高的电池切片11’的数量等于开槽率较低的电池切片11’的数量,当然,若光伏电池片10采用五等分、六等分切割,则边缘电池切片11’的数量会少于中间位置电池切片11’的数量,此时,整列电池串中较高开槽率的电池切片11’数量将少于较低开槽率的电池切片11’数量。

本实用新型还公开一种光伏组件的制造方法,其包括:先制备光伏电池片、再用光伏电池片制成光伏组件。

其中,制备光伏电池片,具体包括:

提供一硅片;

用第一激光对硅片背面的不同区域进行开槽,使硅片边缘区域的开槽率大于其他区域的开槽率,并利用该硅片制备得到光伏电池片;

用第二激光在所述光伏电池片背面刻绘出若干切割槽,由所述切割槽将光伏电池片背面均等划分成若干电池单元;

对光伏电池片施力,使所述各个电池单元沿所述切割槽裂开从而形成若干独立的电池切片;

将所述电池切片以边缘叠加的方式连接成电池串。

其中,所述第一激光进行开槽时,通过调整不同区域所对应的激光图案,来改变不同区域内的开槽率,且不同区域的激光开槽采用同时进行的方式,即通过一次激光开槽12工艺,便可同时形成多个开槽率不同的区域。

综上所述,本实用新型通过调整光伏电池片10背面不同区域内的开槽率或开窗率,来改变切割分裂后电池切片11’的voc值,进而使得各个电池切片11’的voc值接近或保持一致,这样有利于提高el检测的良品率,不易出现因voc值过高而发亮的问题。这对于叠瓦光伏组件来说,具有积极的意义,每个电池切片11’均能保持相近的voc值,使得光伏组件的整体性能更加出色。

以上所述,仅是本实用新型的最佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围情况下,利用上述揭示的方法内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰,均属于权利要求书保护的范围。


技术特征:

1.一种光伏电池片,设有正面及背面,所述背面设有若干大小相等且依次排列的长条形电池单元,每一电池单元内形成有开槽,其特征在于,位于光伏电池片边缘处的首、末两个电池单元的开槽率大于其他电池单元的开槽率。

2.根据权利要求1所述的光伏电池片,其特征在于:所述首、末两个电池单元的开槽率为其他电池单元开槽率的1.0至1.5倍。

3.根据权利要求1所述的光伏电池片,其特征在于:所述首、末两个电池单元的开槽率为3.2-3.5%。

4.根据权利要求1所述的光伏电池片,其特征在于:所述光伏电池片的整个背面的开槽率为1-70%。

5.根据权利要求1至4项中任意一项所述的光伏电池片,其特征在于:所述电池单元呈长条矩形,其长边的长度是短边长度的n倍,n为不小于3的整数。

6.根据权利要求5所述的光伏电池片,其特征在于:所述开槽为长条形,其延伸方向垂直于所述电池单元的长边。

7.根据权利要求6所述的光伏电池片,其特征在于:所述开槽的宽度为10-200微米,且相邻两行开槽之间的间距为0.1-3毫米。

8.根据权利要求7所述的光伏电池片,其特征在于:每行开槽中的每一个开槽与相邻行内的每个开槽并非一一对齐设置,而是在垂直于开槽长度的方向上错开设置且呈部分重叠。

9.根据权利要求8所述的光伏电池片,其特征在于:所述各个电池单元之间形成有切割槽。

10.一种光伏组件,包括若干电池切片,所述电池切片之间通过边缘交叠的方式连接,其特征在于,所述电池切片是由权利要求1至9项中光伏电池片的电池单元切割得到,且所述光伏组件内一部分电池切片的背面开槽率大于其余电池切片的背面开槽率。

技术总结
本实用新型提供了一种光伏电池片及光伏组件,所述光伏电池片设有正面及背面,所述背面设有若干大小相等且依次排列的长条形电池单元,每一电池单元内形成有开槽,位于光伏电池片边缘处的首、末两个电池单元的开槽率大于其他电池单元的开槽率。与现有技术相比,本实用新型通过调整光伏电池片背面不同区域内的开槽率或开窗率,来改变切割分裂后电池切片的Voc值,进而使得各个电池切片的Voc值接近或保持一致,这样有利于提高EL检测的良品率,不易出现因Voc值过高而发亮的问题。

技术研发人员:周平;崔巍
受保护的技术使用者:苏州阿特斯阳光电力科技有限公司;常熟阿特斯阳光电力科技有限公司
技术研发日:2019.11.05
技术公布日:2020.06.09

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