CN112768539A - 一种光伏双面电池排版及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能光伏组件技术领域，具体公开了一种光伏双面电池排版及其组装方法。主要解决了现有技术中存在的电池串列排版制造成本高的技术问题。本发明一种光伏双面电池排版，包括：电池面板，包括正面压花玻璃、高透EVA、电池串列、高截止EVA和背板，所述正面压花玻璃、高透EVA、电池串列、高截止EVA和背板以从下往上的叠层顺序排列；电池串列包括电池片二和焊带二；所述电池片二焊接时电池片二按照正反面依次排序进行焊接；接线盒，所述接线盒将所述电池面板接线连接。达到了减少了焊带对电池片的应力作用，由此可以进一步推进硅片减薄，降低组件制造的成本的技术效果，具有较好的推广利用价值。

Description

一种光伏双面电池排版及其组装方法

技术领域

本发明涉及太阳能光伏组件技术领域，特别涉及到一种光伏双面电池排版及其组装方法。

背景技术

随着行业发展，双面电池的占比越来越大，双面电池与单面电池相比，正面和背面同时发电，提高发电量，降低度电成本；目前随着光伏补贴的降低，政策对光伏的发展影响越来越小，目前针对光伏的行业的补贴政策预计延期到2025年前后，伴随着补贴和政策扶持力度下降，光伏逐步需要与火电、水电等传统电力行业竞争，因此在当前光伏度电成本仍然高于火电和水电，必须在进一步降低制造、安装和使用成本。

光伏降本主要从硅料端、组件端和电站端降低成本，但由于制程工艺限制，硅胶端、电站端的降本方案都受到限制，如硅料端可提供更薄的硅片，但目前组件端技术中反光焊带二、三角焊带二等新型的技术受制于目前传统焊接方式，组件端制程限制而无法推广；电站端具备更高的电流和更高功率逆变器，组件端方案能量密度不足而难以实施。因此在组件方面制程方面改善对整体降本具有重要意义。

原有排版设计导致一些优化设计难以实现，如现有的三角焊接、聚光焊带二，由于焊带二需要同时焊接到正面和背面，且需要进行一定角度的弯折，当前采用焊接弯折处偏平处理，其制造成本高，因而急需找到一种新的光伏双面电池排版，以降低制造成本。

发明内容

本发明目的之一为提供一种光伏双面电池排版，以解决现有技术中存在的原有排版设计导致一些优化设计难以实现，如现有的三角焊接、聚光焊带二，由于焊带二需要同时焊接到正面和背面，且需要进行一定角度的弯折，当前采用焊接弯折处偏平处理，其制造成本高的技术问题。

本发明目的之二为提供一种基于光伏双面电池排版的组装方法。

为到达上述目的之一，本发明采用以下技术方案：

一种光伏双面电池排版，包括：

电池面板，包括正面压花玻璃、高透EVA、电池串列、高截止EVA和背板，所述正面压花玻璃、高透EVA、电池串列、高截止EVA和背板以从下往上的叠层顺序排列；所述电池串列包括电池片二4和焊带二3；所述电池片二4焊接时电池片二4按照正反面依次排序进行焊接；

接线盒7，所述接线盒7将所述电池面板接线连接。

所述焊带二3连接一相邻电池片二4的正极和另一片相邻电池片二4负极,所述焊带二3在电池片二4同一侧实现焊接，并保证电路通畅完整。

采用上述技术手段，电池片二焊接时按照正反面依次排序进行焊接，同时实现了焊带二在电池片二同一侧实现焊接，保证电路通畅完整，由此可以排除焊带二从正面弯折到背面的排版。一方面，可以降低焊带二长度和降低电池片二4之间的距离，降低材料成本的同时降低内阻提升输出功率；一方面，避免焊带弯折部分与电池挤压导致的隐裂甚至破片，提高制程过程产品的合格率。减少了焊带对电池片的应力作用，由此可以进一步推进硅片减薄，目前硅片降低每降低10μm，成本降低3-5％，电池成本降低2％以上。而电池成本占组件整体成本60％以上，因此新排版可以大大降低组件的成本，早日实现平价上网。实现焊带在电池片同一侧实现焊接，使得排版在受到挤压或形变时电池边缘不会与焊带二发生挤压应力，提高组件抗载荷能力。

根据本发明的一个实施例，其中，所述正面压花玻璃为超白压花玻璃。采用上述技术手段，压花玻璃采用超白压花玻璃，压花玻璃它是采用含铁量极低的矿石原料替代普通的玻璃矿石，采用和普通压花玻璃大致相同的工艺生产，使用特制的压花辊，在超白玻璃表面压制特制的金字塔形花纹而制成的出来的含铁量低、透光率高、反射率低的压花玻璃。就国内单玻应用最多的3.2mm和4mm玻璃，双玻使用做多的为2.0mm、2.5mm玻璃而言。

根据本发明的一个实施例，其中，所述正面压花玻璃经过钢化、半钢化或者化学钢化处理。

根据本发明的一个实施例，其中，前后所述焊带二3可以采用不同类型焊带。

根据本发明的一个实施例，其中，所述焊带二3为正面三角焊带、聚光焊带、背面传统扁平焊带中的一种或多种。目前组件端技术中反光焊带、三角焊带等新型的技术受制于目前传统焊接方式，组件端制程限制而无法推广，采用本发明申请技术方案中的排版方案后前后焊带二可以采用不同类型焊带，即正面三角焊带或者聚光焊带、背面传统扁平焊带，既可保证焊带二反光提高组件功率输出，又可以避免焊带各种结构对焊接制程、可靠性的影响。

根据本发明的一个实施例，其中，所述电池片二4连接体为单晶、多晶、P型、N型、perc、HJT中的任意类型。

根据本发明的一个实施例，其中，所述电池片二4采用N型HIT太阳能电池结构的双面电池。采用上述技术手段，电池片二4采用N型HIT太阳能电池结构，具有效率提升潜力高、降本空间大，具有更高的双面率的优点。

HIT电池拥有更大的降成本空间。HIT电池结合了薄膜太阳能电池低温的制造优点，避免了传统的高温工艺，不仅大大的节约燃料能源，而且低温加工环境有利于实现HIT电池薄片化，减少硅的使用量，降低硅原料成本。另外，HIT工艺流程相对简化，全部生产流程只需四步即可完成，而P-PERC为了实现23.9％的转化效率，需要叠加多种技术，工艺步骤多达8步，由此带来了更高的成本，因而使用N型HIT太阳能电池结构能够大大降低成本。

HIT电池具有更高的双面率。HIT的双面对称结构，正面和背面基本无颜色差异，有利于制造双面电池，封装制备成双面电池组件之后，可以获得10％以上的年发电量增益。而且其双面率(指电池背面效率与正面效率之比)已经达到95％，未来有望增长到98％(如果正背面使用银浆和栅线宽度一致，甚至可以达到100％)，更加有效的降低装配过程中正反面安装失误产生的功率损失。相比之下，P-PERC双面率目前为75％，但是由于其背面开槽、缺少对称性的形状特点，未来提高双面率的难度系数非常大。

根据本发明的一个实施例，其中，所述电池串列按照先串后并联的方式连接。

根据本发明的一个实施例，其中，所述并联方式为通过接线盒7将串联的电池串列互相并联。

根据本发明的一个实施例，其中，所述电池串列按照串联的方式连接。

根据本发明的一个实施例，其中，所述光伏双面电池排版正常工作时，电池片二4全串联，两端分别为正负极引出。

根据本发明的一个实施例，其中，每两个所述电池串列之间连接一个旁路二级管。采用上述技术手段，每两个所述电池串列连接一个旁路二级管。每个二极管承载的电池数量增多，同时承载反向电压也更高，相应增加接线盒额定电压，同时降低了二级管的击穿风险，具有相对更优异的抗热斑性能，降低了组件的损坏风险。当某一串出现遮挡或者缺陷导致该串不能正常工作，二级管就导通就能及时屏蔽掉这一串，其余电池串正常工作，既能避免该串出现过热现象而烧毁组件又能保证组件有功率输出，最大程度减少电站损失，克服了传统的太阳能电池组件导致的抗热斑性能差，组件的损坏风险高的技术问题。

为到达上述目的之二，本发明采用以下技术方案：

一种基于光伏双面电池排版的组装方法，包括：

分选，对不同效率和不同颜色的电池片进行分选；

焊带，将电池片放入焊机，设备吸取电池片并将相邻电池片进行翻转，电池片按照正反面依次排序，焊带在电池片同一侧实现焊接；

自动排版机排版，敷设正面压花玻璃，在所述正面压花玻璃上敷设第一层高透EVA；

在所述高透EVA上敷设电池串列，焊接上引线；

在所述电池串列敷设第二层高截止EVA；

在所述第二层高截止EVA上敷设所述背板形成所述电池面板；

对电池面板进行EL检验；

依次进过层压、削边、装框、装接线盒、功率测试、贴铭牌、包装，最终入库。

有益效果：

本发明一种光伏双面电池排版，电池片二焊接时按照正反面依次排序进行焊接，同时实现了焊带二在电池片二同一侧实现焊接，保证电路通畅完整，排除了焊带二从正面弯折到背面的排版，使得排版在受到挤压或形变时电池边缘不会与焊带二发生挤压应力，提高组件抗载荷能力，减少了焊带二对电池片二的应力作用，由此可以进一步推进硅片减薄，目前硅片降低每降低10μm，成本降低3-5％，电池成本降低2％以上，而电池成本占组件整体成本60％以上，因此本发明一种光伏双面电池排版采用的技术方案可以大大降低组件制造的成本。

具体的，本发明申请所提供个技术方案，焊带无需从电池背面经过间隙到达电池正面，作为缓冲层EVA(或者POE胶膜)厚度可以进一步降低，按照现在焊带降低厚度0.05-0.1mm左右，EVA厚度可以降低5％以上，即EVA成本降低4-5％。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是常规电池排版正视图。

图2是本发明申请一种光伏双面电池排版正视图。

图3是常规电池排版侧视图。

图4是本发明申请一种光伏双面电池排版侧视图。

图5是本发明申请一种光伏双面电池排版先串联后并联电路图(正面)。

图6是本发明申请一种光伏双面电池排版串联电路图。

附图中：

1、焊带一 2、电池片一 3、焊带二

4、电池片二 5、电池负极一 6、电池负极二

7、接线盒 8、二极管

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。此外，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

实施例一：

如图1-图4所示，图1是常规电池排版正视图，图2是本发明申请一种光伏双面电池排版正视图，图3是常规电池排版侧视图，图4是本发明申请一种光伏双面电池排版侧视图。

一种光伏双面电池排版，包括：电池面板，包括正面压花玻璃、高透EVA、电池串列、高截止EVA和背板，所述正面压花玻璃、高透EVA、电池串列、高截止EVA和背板以从下往上的叠层顺序排列；所述电池串列包括电池片二4和焊带二3；所述电池片二4焊接时电池片二4按照正反面依次排序进行焊接；接线盒7，所述接线盒7将所述电池面板接线连接。所述焊带二3连接一相邻电池片二4的正极和另一片相邻电池片二4负极,所述焊带二3在电池片二4同一侧实现焊接，并保证电路通畅完整。

采用上述技术手段，电池片二焊接时按照正反面依次排序进行焊接，同时实现了焊带二在电池片二同一侧实现焊接，保证电路通畅完整，由此可以排除焊带二从正面弯折到背面的排版。一方面，可以降低焊带二长度和降低电池片二4之间的距离，降低材料成本的同时降低内阻提升输出功率；一方面，避免焊带二弯折部分与电池挤压导致的隐裂甚至破片，提高制程过程产品的合格率。

减少了焊带二对电池片二的应力作用，由此可以进一步推进硅片减薄，目前硅片降低每降低10μm，成本降低3-5％，电池成本降低2％以上。而电池成本占组件整体成本60％以上，因此新排版可以大大降低组件的成本，早日实现平价上网。实现焊带二在电池片二同一侧实现焊接，使得排版在受到挤压或形变时电池边缘不会与焊带二发生挤压应力，提高组件抗载荷能力。

具体的，本发明申请中，焊带无需从电池背面经过间隙到达电池正面，作为缓冲层EVA(或者POE胶膜)厚度可以进一步降低，按照现在焊带降低厚度0.05-0.1mm左右，EVA厚度可以降低5％以上，即EVA成本降低4-5％。

电池面板采用的正面压花玻璃为超白压花玻璃，所述正面压花玻璃经过钢化、半钢化或者化学钢化处理。超白压花玻璃是压花玻璃的一个新类别。超白压花玻璃主要应用于太阳能电池封装玻璃，是太阳能光伏电池不可或缺的重要组成部件。压花玻璃采用超白压花玻璃，压花玻璃它是采用含铁量极低的矿石原料替代普通的玻璃矿石，采用和普通压花玻璃大致相同的工艺生产，使用特制的压花辊，在超白玻璃表面压制特制的金字塔形花纹而制成的出来的含铁量低、透光率高、反射率低的压花玻璃。

高透EVA，太阳能光伏组件封装胶膜EVA是一种热固性有粘性的胶膜，用于放在夹胶玻璃中间；EVA是Ethylene乙烯Vinyl乙烯基Acetate醋酸盐的简称。由于EVA胶膜在粘着力、耐久性、光学特性等方面具有的优越性，使得它被越来越广泛的应用于电流组件以及各种光学产品。高透EVA具有如下优点：高透明度，高粘着力可以适用于各种界面，包括玻璃、金属及塑料如PET；良好的耐久性可以抵抗高温、潮气、紫外线等等；易储存，室温存放，EVA的粘着力不受湿度和吸水性胶片的影响；相比PVB有更强的隔音效果，尤其是高频率的音效；低熔点，易流动，能适用于各种玻璃的夹胶工艺，如压花玻璃、钢化玻璃、弯曲玻璃等等。

前后所述焊带二3可以采用不同类型焊带二3，所述焊带二3为正面三角焊带、聚光焊带、背面传统扁平焊带中的一种或多种。目前组件端技术中反光焊带、三角焊带等新型的技术受制于目前传统焊接方式，组件端制程限制而无法推广(目前焊接工艺设计和制程原因，硅片最低厚度一般为160mm左右，进一步降低将会导致制程良率大大下降，可靠性能下降)，采用本发明申请技术方案中的排版方案后前后焊带二可以采用不同类型焊带，即正面三角焊带或者聚光焊带、背面传统扁平焊带，既可保证焊带二反光提高组件功率输出，又可以避免焊带各种结构对焊接制程、可靠性的影响。

电池片二4连接体一般可以为单晶、多晶、P型、N型、perc、HJT中的任意类型，本实施例中采用N型HIT太阳能电池结构的双面电池。采用上述技术手段，电池片二4采用N型HIT太阳能电池结构，具有效率提升潜力高、降本空间大，具有更高的双面率的优点。目前HIT、N型等电池双面结构相似，正反面功率相差不大，如果对其进一步优化，可以做到双面功率基本一致，故在不考虑正负极的情况下可以正反面混用，不会存在效率差的问题。

HIT电池拥有更大的降成本空间。HIT电池结合了薄膜太阳能电池低温的制造优点，避免了传统的高温工艺，不仅大大的节约燃料能源，而且低温加工环境有利于实现HIT电池薄片化，减少硅的使用量，降低硅原料成本。另外，HIT工艺流程相对简化，全部生产流程只需四步即可完成，而P-PERC为了实现23.9％的转化效率，需要叠加多种技术，工艺步骤多达8步，由此带来了更高的成本，因而使用N型HIT太阳能电池结构能够大大降低成本。

HIT电池具有更高的双面率。HIT的双面对称结构，正面和背面基本无颜色差异，有利于制造双面电池，封装制备成双面电池组件之后，可以获得10％以上的年发电量增益。而且其双面率(指电池背面效率与正面效率之比)已经达到85％，未来有望增长到98％，更加有效的降低装配过程中正反面安装失误产生的功率损失。相比之下，P-PERC双面率目前为82％，但是由于其背面开槽、缺少对称性的形状特点，未来提高双面率的难度系数非常大。

光伏双面电池排版的各个部件连接焊接处，焊接点适当加锡焊接。采用上述技术手段，可以防止虚焊，使得焊接更加牢固，提高太阳能电池组件的质量和光电转化效率。

实施例二：

如图5所示，图5是本发明申请一种光伏双面电池排版先串联后并联电路图(正面)。

一种光伏双面电池排版，具有与实施例一相同的特征结构，其中，所述电池串列按照先串后并联的方式连接，并联方式为通过接线盒7将串联的电池串列互相并联。所述接线盒7内部设置有二极管8，所述二极管8设置于没两个所述电池串列之间，采用上述技术手段，每两个所述电池串列连接一个旁路二级管，每个二极管承载的电池数量增多，同时承载反向电压也更高，相应增加接线盒额定电压，同时降低了二级管的击穿风险，具有相对更优异的抗热斑性能，降低了组件的损坏风险。当某一串出现遮挡或者缺陷导致该串不能正常工作，二级管就导通就能及时屏蔽掉这一串，其余电池串正常工作，既能避免该串出现过热现象而烧毁组件又能保证组件有功率输出，最大程度减少电站损失，克服了传统的太阳能电池组件导致的抗热斑性能差，组件的损坏风险高的技术问题。

如图6所示，图6是本发明申请一种光伏双面电池排版串联电路图。

电池串列按照串联的方式连接，光伏双面电池排版正常工作时，电池片二4全串联，两端分别为正负极引出。每两个所述电池串列之间连接一个旁路二级管。采用上述技术手段，每两个所述电池串列连接一个旁路二级管，每个二极管承载的电池数量增多，同时承载反向电压也更高，相应增加接线盒额定电压，同时降低了二级管的击穿风险，具有相对更优异的抗热斑性能，降低了组件的损坏风险。当某一串出现遮挡或者缺陷导致该串不能正常工作，二级管就导通就能及时屏蔽掉这一串，其余电池串正常工作，既能避免该串出现过热现象而烧毁组件又能保证组件有功率输出，最大程度减少电站损失，克服了传统的太阳能电池组件导致的抗热斑性能差，组件的损坏风险高的技术问题。

实施例三：

一种基于光伏双面电池排版的组装方法，包括：

分选，对不同效率和不同颜色的电池片进行分选；

焊带，将电池片放入焊机，设备吸取电池片并将相邻电池片进行翻转，电池片按照正反面依次排序，焊带在电池片同一侧实现焊接；

自动排版机排版，敷设正面压花玻璃，在所述正面压花玻璃上敷设第一层高透EVA；

在所述高透EVA上敷设电池串列，焊接上引线；

在所述电池串列敷设第二层高截止EVA；

在所述第二层高截止EVA上敷设所述背板形成所述电池面板；

对电池面板进行EL检验；

依次进过层压、削边、装框、装接线盒、功率测试、贴铭牌、包装，最终入库。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (14)

1.一种光伏双面电池排版，包括：

电池面板，包括正面压花玻璃、高透EVA、电池串列、高截止EVA和背板，所述正面压花玻璃、高透EVA、电池串列、高截止EVA和背板以从下往上的叠层顺序排列；

所述电池串列包括电池片二(4)和焊带二(3)；所述电池片二(4)焊接时电池片二(4)按照正反面依次排序进行焊接；

接线盒(7)，所述接线盒(7)将所述电池面板接线连接。

2.根据权利要求1所述的一种光伏双面电池排版，其中，所述正面压花玻璃为超白压花玻璃。

3.根据权利要求1所述的一种光伏双面电池排版，其中，所述正面压花玻璃经过钢化、半钢化或者化学钢化处理。

4.根据权利要求1所述的一种光伏双面电池排版，其中，所述焊带二(3)连接一相邻电池片二(4)的正极和另一片相邻电池片二(4)负极,所述焊带二(3)在电池片二(4)同一侧实现焊接，并保证电路通畅完整。

5.根据权利要求1所述的一种光伏双面电池排版，其中，前后所述焊带二(3)可以采用不同类型焊带。

6.根据权利要求5所述的一种光伏双面电池排版，其中，所述焊带二(3)为正面三角焊带、聚光焊带、背面传统扁平焊带中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种光伏双面电池排版，其中，所述电池片二(4)连接体为单晶、多晶、P型、N型、perc、HJT中的任意类型。

8.根据权利要求7所述的一种光伏双面电池排版，其中，所述电池片二(4)采用N型HIT太阳能电池结构的双面电池。

9.根据权利要求1所述的一种光伏双面电池排版，其中，所述电池串列按照先串后并联的方式连接。

10.根据权利要求9所述的一种光伏双面电池排版，其中，所述并联方式为通过接线盒(7)将串联的电池串列互相并联。

11.根据权利要求1所述的一种光伏双面电池排版，其中，所述电池串列按照串联的方式连接。

12.根据权利要求11所述的一种光伏双面电池排版，其中，所述光伏双面电池排版正常工作时，电池片二(4)全串联，两端分别为正负极引出。

13.根据权利要求11所述的一种光伏双面电池排版，其中，每两个所述电池串列之间连接一个旁路二级管。

14.一种基于光伏双面电池排版的组装方法，包括：

分选，对不同效率和不同颜色的电池片进行分选；

焊带，将电池片放入焊机，设备吸取电池片并将相邻电池片进行翻转，电池片按照正反面依次排序，焊带在电池片同一侧实现焊接；

自动排版机排版，敷设正面压花玻璃，在所述正面压花玻璃上敷设第一层高透EVA；

在所述高透EVA上敷设电池串列，焊接上引线；

在所述电池串列敷设第二层高截止EVA；

在所述第二层高截止EVA上敷设所述背板形成所述电池面板；

对电池面板进行EL检验；

依次进过层压、削边、装框、装接线盒、功率测试、贴铭牌、包装，最终入库。

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