CN221977954U - 一种光伏模块结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏模块结构，包括电池片和导电连接件，电池片设置有多组，电池片正面设置正面金属栅线，电池片背面设置背面金属栅线，导电连接件一端和电池片的正面金属栅线连接，另一端和相邻电池片的背面金属栅线连接，在电池片的侧面和导电连接件之间设置有绝缘层。通过导电连接件的设置，将相邻的电池片串联起来，形成电流输送回路，取代了传统的串焊带，解决了串焊对位偏移的问题，能获得更高的输出功率及更好的信赖性。通过绝缘层的设置，使电池片的边缘和导电连接件处于绝缘状态，防止电池片与导电连接件接触造成导通致使电池模块失效。

Description

一种光伏模块结构

技术领域

本实用新型涉及晶硅太阳能模块制造技术领域，具体是一种光伏模块结构。

背景技术

目前，太阳能产业的大量产晶体硅太阳电池，其表面多样的金属栅线(电极)是利用丝网印刷银浆并烧结的技术。但此种方法生产的电极栅线高宽比例小(烧结后其平均宽度30～50μm而高度约10～15μm)，其导致电池遮光面积过大(正面遮光面积范围4～5％)。加上银浆的价格昂贵(银浆每公斤约4500～7500元)，如何提高效能与降低生产制作成本是各电池片生产商的当务之急。

而热门且具可行性的方向之一，就是以0BB(Busbar)技术取代已存在许久的电池片主栅。因为银浆导电性不佳，所以，光伏电池片的BB数，由原来的3BB路发展到20BB。虽然可以有效提升转换效率输出与降低银浆耗用量，但是还是无法彻底去银化。所以，业界近年也在引入电镀铜工艺上，搭配黄光图形化工艺，使得整体的细栅线宽低于20μm或及更细。如此彻底地去银化，也同时具备降低了遮光率、接触电阻等等优点。然而，栅线变细，也同时对模块的封装也带来问题。即焊接时的对位无法确保传统的串焊条能完全与电池片上的栅线完全贴合串焊而造成虚焊。这样会造成模块的功率输出与整体模块信赖性的降低。

实用新型内容

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种光伏模块结构，解决了串焊对位偏移的问题，能获得更高的输出功率及更好的信赖性。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种光伏模块结构，包括电池片和导电连接件，所述电池片设置有多组，所述电池片正面设置正面金属栅线，所述电池片背面设置背面金属栅线，所述导电连接件一端和电池片的正面金属栅线连接，另一端和相邻电池片的背面金属栅线连接，在所述电池片的侧面和所述导电连接件之间设置有绝缘层。通过导电连接件的设置，将相邻的电池片串联起来，形成电流输送回路，取代了传统的串焊带，解决了串焊对位偏移的问题，能获得更高的输出功率及更好的信赖性。电池片边缘若是没有涂覆绝缘层而导电连接件也没有涂覆绝缘层，两者接触后，会导通，通过绝缘层的设置，使电池片的边缘和导电连接件处于绝缘状态，防止电池片与导电连接件接触造成导通致使电池模块失效。

进一步地，所述导电连接件为一体成形的导电金属，以挤压成形方式，形成一具备上覆盖及下承接的阶梯型导电片。导电连接件的材料为铜、锡-铜、银-铜等金属或是复合层构件。

所述导电连接件包括导电板，所述导电板的两端分别设有与之一体成型的正面连接板和背面连接板，所述导电板位于相邻的两个所述电池片的侧边之间。将导电连接件设置为阶梯形，可以实现通过更简易牢固、缩小电池片间距、减少遮光面积与降低封装损失(CTM损失)等，制备高效率、低成本与高信赖度的光伏模块。

进一步地，所述绝缘层设置在所述导电板和所述电池片的侧边之间。

进一步地，所述绝缘层包括第一绝缘层，所述第一绝缘层设置在所述导电板两侧，所述第一绝缘层的厚度为10μm～100μm。通过在导电板的侧边涂覆绝缘胶材以形成第一绝缘层。避免电池模块封装工序中的导电胶或是焊料溢流或是电池片与导电片接触造成导通致使电池模块失效。示例性地，第一绝缘层的厚度为10μm、20μm、40μm、60μm、80μm、100μm。

进一步地，所述绝缘层包括第二绝缘层，所述第二绝缘层设置在电池片的侧边，所述第二绝缘层的厚度为5μm～100μm。第二绝缘层包括但不限于涂覆、喷涂、滚包等物质移转方式将绝缘胶转移至电池片的侧边，然后以60℃～130℃进行烘干，烘干时间范围为60秒～300秒。对电池片的侧边制备一层可封装的第二绝缘层，所述第二绝缘层的厚度为5μm～100μm、覆盖宽度50μm～500μm。第一绝缘层的厚度为5μm、10μm、20μm、40μm、60μm、80μm、100μm；覆盖宽度为50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm。

进一步地，绝缘胶材料包括但不限于分子聚合物，譬如指环氧乙烷的寡聚物或聚合物POE(Polyolefin elastomer俗称聚乙二醇，也称为聚环氧乙烷或聚氧乙烯)、EVA(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer俗称乙烯-醋酸乙烯共聚物或是乙烯-乙酸乙烯共聚物)、硅胶(Silica)、亚克力树脂等，可作为后续进行太阳能电池模块封装的封装材料。

进一步地，所述导电连接件厚度范围为0.1mm～0.5mm，在导电连接件和金属栅线之间设置焊料层或导电胶层。金属栅线包括正面金属栅线和背面金属栅线。示例性地，导电连接件厚度范围为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm。

进一步地，所述正面连接板贴合设置在一个所述电池片的正面金属栅线上，其贴合宽度介于0.5mm～1.5mm之间；所述背面连接板贴合在另一个所述电池片的背面金属栅线上，其贴合宽度介于0.5mm～1.5mm之间。

进一步地，所述导电连接件的高度范围为50μm～150μm。

进一步地，所述导电连接件的长度范围为150～250mm。

进一步地，所述正面连接板远离电池片的一面为平坦形或为圆形。优选的为圆形，圆形可以加强阳光照射后的反射，增加更多光照。

本实用新型的有益效果是：

1)通过导电连接件的设置，将相邻的电池片串联起来，形成电流输送回路，取代了传统的串焊带，解决了串焊对位偏移的问题，光伏模块能获得更高的输出功率及更好的信赖性。

2)通过绝缘层的设置，使电池片的边缘和导电片处于绝缘状态，防止电池片与导电连接件接触造成导通致使电池模块失效。

3)通过将导电连接件设置为阶梯形，可以实现通过更简易牢固、缩小电池片间距、减少遮光面积与降低封装损失(CTM损失)等，制备高效率、低成本与高信赖度的光伏模块。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的导电连接件侧边设置绝缘层的电池串侧视图；

图2为本实用新型一实施例的电池片侧边设置绝缘层的电池串侧视图；

图3为本实用新型一实施例的电池片侧边设置绝缘层的电池串俯视图；

图4为本实用新型一实施例的电池片侧边设置绝缘层的实体照片；

图5为本实用新型一实施例的导电连接件及电池片侧边设置绝缘层的电池串侧视图；

图6为本实用新型一实施例的导电连接件的立体图。

图中：

1、电池片；11、金属栅线；2、导电连接件；21、导电板；22、正面连接板；23、背面连接板；3、绝缘层；31、第一绝缘层；32、第二绝缘层。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型是一种取代传统的串联多条式焊接的模块结构，传统主要是以铜栅线作为串焊带(或称焊条、互联条等)实现电流传导功能。铜栅线因其低成本(去银化)、低串组、低遮光等特性，更适合以迭瓦的方式进行电池模块制作。但因其仍有国外专利的障碍，加以进行迭瓦工艺时需涂覆导电胶，仍是成本的来源。

所以本专利所提出的一阶梯形导电片，可以实现通过更简易牢固、缩小电池片间距、减少遮光面积与降低封装损失(CTM损失)等，制备一高效率、低成本与高信赖度的光伏模块。

参见附图1-5所示，本实施例中的一种光伏模块结构，包括电池片1和导电连接件2，所述电池片1设置有多组，电池片1上设置有金属栅线11，具体包括设置在所述电池片1正面的正面金属栅线11，设置在所述电池片1背面的背面金属栅线11。

参见附图3-6所示，导电连接件2为一体成形的导电金属，以挤压成形方式，形成一具备上覆盖及下承接的阶梯型导电片。具体地，所述导电连接件2包括导电板21，所述导电板21的两端分别设有与之一体成型的正面连接板22和背面连接板23，所述导电板21位于相邻的两个所述电池片1的侧边之间。所述正面连接板22贴合设置在一个所述电池片1的正面金属栅线11上，其贴合宽度介于0.5mm～1.5mm之间；所述背面连接板23贴合在另一个所述电池片1的背面金属栅线11上，其贴合宽度介于0.5mm～1.5mm之间。正面金属栅线11-正面连接板22-导电板21-背面连接板23-另一电池片1背面金属栅线11形成电流通路，通过导电连接件2将多组电池片1进行串联，取代了传统的串焊带，解决了串焊对位偏移的问题。

在一些实施例中，所述正面连接板22远离电池片1的一面为平坦形或为圆形。优选的为圆形，圆形可以加强阳光照射后之反射，增加更多光照。

在一些实施例中，在所述导电板21和所述电池片1的侧边之间设置绝缘层3，电池片1边缘若是没有涂覆绝缘层3而导电连接件2也没有涂覆绝缘层3，两者接触后，会导通，通过绝缘层3的设置，使电池片1的边缘和导电片处于绝缘状态，防止电池片1与导电连接件2接触造成导通致使电池模块失效。

参见附图1和附图5所示，在一些实施例中，所述绝缘层3包括第一绝缘层31，所述第一绝缘层31设置在所述导电板21两侧，所述第一绝缘层31的厚度为10μm～100μm。通过第一绝缘层31的设置，避免电池模块封装工序中的导电胶或是焊料溢流或是电池片1与导电片接触造成导通致使电池模块失效。

参见附图2和附图3所示，在一些实施例中，所述绝缘层3包括第二绝缘层32，所述第二绝缘层32设置在电池片1的侧边，所述第二绝缘层32的厚度为5μm～100μm。通过第二绝缘层32的设置，一方面避免电池片1的侧面和导电连接件2导电，另一方面，避免电池片1的侧面在封装的过程中，和封装壳体导电。参见附图4所示，L1为绝缘胶于电池片其中一面之涂覆宽度，L2为绝缘胶于电池片另一面之涂覆厚度。

参见附图1、附图2和附图5所示，电池片1和导电板21之间可单独设置第一绝缘层31或第二绝缘层32，也可以同时设置第一绝缘层31和第二绝缘层32，优选为同时设置第一绝缘层31和第二绝缘层32，绝缘效果更好，提升电池的安全性。

在一些实施例中，所述导电连接件2厚度范围为0.1mm～0.5mm，所述导电连接件2厚度范围为0.1mm～0.5mm，所述导电连接件2的高度范围为50μm～150μm。所述导电连接件2的长度范围为150～250mm。导电连接件2的具体尺寸可根据电池的尺寸做出适宜调整。

在一些实施例中，在导电连接件2和金属栅线11之间设置焊料层或导电胶层，提升导电连接件2和金属栅线11之间焊接稳定性及导电效果。具体地，将对位迭放后的导电连接件2与电池片1，进行电池片1组件串焊工序。适配的操作温度范围为热源-红外线波长0.76μm～1.6μm，温度操作范围为150℃～200℃,适配的照射操作时间2秒～10秒，即可得一电池片1组件串。

对已完成上述之电池片1组件串，再进行组件层压备制。即将组件串、封装模材、背板及玻璃等安置妥固后即进行组件层压工艺。其适配之操作时间范围为15分钟～30分钟、适配之操作温度范围为180℃～220℃及适配之操作加压范围为0.5MPa～1.2MPa压力。

制备过程：

S1、以滚包工艺将硅胶涂覆在电池片1的侧边，其操作条件为温度120℃及烘干300秒进行电池片1的侧边绝缘层3备制。

S2、将导电片(侧边有绝缘层3)覆置在电池片1的受光面上，使得导电片与电池片1上的汇流金属栅线11迭合。

S3、将电池片1的受光面放置在导电片(侧边有绝缘层3)的承接面上，使其与电池片1的汇流金属栅线11迭合。

S4、进行串焊。其热源操作条件为温度200℃,照射～3秒，即得电池片1组件串。

S5、对已完成上述之电池片1组件串，进行层压备制，将组件串、封装模材、背板及玻璃等安置妥固后即进行组件层压工艺。其工艺操作条件为固化时间25分钟、固化温度为200℃及0.8MPa压力。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光伏模块结构，其特征在于，包括电池片(1)和导电连接件(2)，所述电池片(1)设置有多组，所述电池片(1)正面设置正面金属栅线，所述电池片(1)背面设置背面金属栅线，所述导电连接件(2)一端和电池片(1)的正面金属栅线连接，另一端和相邻电池片(1)的背面金属栅线连接，在所述电池片(1)的侧面和所述导电连接件(2)之间设置有绝缘层(3)。

2.根据权利要求1所述的一种光伏模块结构，其特征在于，所述导电连接件(2)为阶梯型；所述导电连接件(2)包括导电板(21)，所述导电板(21)的两端分别设有与之一体成型的正面连接板(22)和背面连接板(23)，所述导电板(21)位于相邻的两个所述电池片(1)的侧边之间。

3.根据权利要求2所述的一种光伏模块结构，其特征在于，所述绝缘层(3)设置在所述导电板(21)和所述电池片(1)的侧边之间。

4.根据权利要求3所述的一种光伏模块结构，其特征在于，所述绝缘层(3)包括第一绝缘层(31)，所述第一绝缘层(31)设置在所述导电板(21)两侧，所述第一绝缘层(31)的厚度为10μm～100μm。

5.根据权利要求1或4任一项所述的一种光伏模块结构，其特征在于，所述绝缘层(3)包括第二绝缘层(32)，所述第二绝缘层(32)设置在电池片(1)的侧边，所述第二绝缘层(32)的厚度为5μm～100μm。

6.根据权利要求1所述的一种光伏模块结构，其特征在于，所述导电连接件(2)厚度范围为0.1mm～0.5mm，在所述导电连接件(2)和金属栅线(11)之间设置焊料层或导电胶层。

7.根据权利要求2所述的一种光伏模块结构，其特征在于，所述正面连接板(22)贴合设置在一个所述电池片(1)的正面金属栅线上，其贴合宽度介于0.5mm～1.5mm之间；所述背面连接板(23)贴合在另一个所述电池片(1)的背面金属栅线上，其贴合宽度介于0.5mm～1.5mm之间。

8.根据权利要求1所述的一种光伏模块结构，其特征在于，所述导电连接件(2)的高度范围为50μm～150μm。

9.根据权利要求1所述的一种光伏模块结构，其特征在于，所述导电连接件(2)的长度范围为150～250mm。

10.根据权利要求2所述的一种光伏模块结构，其特征在于，所述正面连接板(22)远离电池片(1)的一面为平坦形或圆形。