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CN113037210A - 电池串结构和光伏组件及其制造方法 - Google Patents

电池串结构和光伏组件及其制造方法 Download PDF

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CN113037210A
CN113037210A CN202110246919.9A CN202110246919A CN113037210A CN 113037210 A CN113037210 A CN 113037210A CN 202110246919 A CN202110246919 A CN 202110246919A CN 113037210 A CN113037210 A CN 113037210A
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黄世亮
郭志球
朱加明
郝国晖
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Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
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Abstract

本发明实施例提供一种电池串结构和光伏组件及其制造方法。电池串结构的制造方法包括：提供第一粘附层，第一粘附层包括沿第一方向依次排布的N个摆放区，每一摆放区用于固定相应的电池片，且N为大于1的正整数；在每一摆放区放置相应的电池片；在电池片远离第一粘附层的表面铺设第一导线，第一导线横跨相邻的摆放区，用于电连接相邻的两个电池片；在电池片远离第一粘附层的表面设置第二粘附层，且第一导线位于第二粘附层与电池片之间；进行压合处理，以使第一粘附层、第一导线、电池片以及第二粘附层相固定。本发明实施例能够简化生产工艺，提高光伏组件的性能。

Description

电池串结构和光伏组件及其制造方法
技术领域
本发明实施例涉及光伏领域，特别涉及一种电池串结构和光伏组件及其制造方法。
背景技术
随着能源短缺以及环境日益恶化等问题的凸显，太阳能作为一种绿色的可再生能源受到越来越多的关注。光伏组件是一种将可再生太阳能转换为电能的装置。
光伏组件通常由多个电池串结构组成，而电池串结构通常由多个电池片串联组成。将多个电池片串联以形成电池串结构的工艺称为电池片的互连工艺。光伏组件的性能优劣与电池片的互连工艺的成熟度有关。
然而，目前电池片的互连工艺仍待改进的地方，光伏组件的性能有待提升。
发明内容
本发明实施例提供一种电池串结构和光伏组件及其制造方法，以优化电池片的互连工艺，进而提高光伏组件的性能。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种电池串结构的制造方法，所述电池串结构包括沿第一方向依次排布且相串联的N个电池片，制造方法包括：提供第一粘附层，所述第一粘附层包括沿所述第一方向依次排布的N个摆放区，每一所述摆放区用于固定相应的所述电池片，且N为大于1的正整数；在每一所述摆放区放置相应的所述电池片；在所述电池片远离所述第一粘附层的表面铺设第一导线，所述第一导线横跨相邻的所述摆放区，用于电连接相邻的两个所述电池片；在所述电池片远离所述第一粘附层的表面设置第二粘附层，且所述第一导线位于所述第二粘附层与所述电池片之间；进行压合处理，以使所述第一粘附层、所述第一导线、所述电池片以及所述第二粘附层相固定。
另外，所述第一粘附层包括热熔胶，所述第二粘附层包括热熔胶；所述压合处理包括加热处理；或者，所述第一粘附层包括UV固化胶，所述第二粘附层包括UV固化胶；所述压合处理包括紫外线照射处理。
另外，每一所述电池片的受光面的朝向相同，所述第一导线包括顺次连接的受光导线、连接导线以及背光导线；铺设所述第一导线的步骤包括：将所述受光导线铺设于所述电池片的受光面，且所述受光面背离所述第一粘附层；弯折所述连接导线，以使所述背光导线位于相邻的所述摆放区的所述第一粘附层表面。
另外，所述受光导线为密栅线，所述受光面还具有若干条间隔排布的副栅线，且所述副栅线与所述密栅线相交且相接触；还包括：在所述副栅线表面设置所述第二粘附层。
另外，对于每一所述电池片，在所述受光面间隔铺设8～32条所述受光导线。
另外，相邻的所述电池片的所述受光面朝向相反；还包括：在所述摆放区放置所述电池片之前，在所述摆放区的所述第一粘附层表面铺设第二导线，且所述第二导线横跨相邻的所述摆放区，用于电连接相邻的两个所述电池片。
另外，所述电池串结构包括分别处于首尾两端的第一电池片和第N电池片；所述制造方法还包括：在放置所述第一电池片之前，在所述第一粘附层上铺设头部导线，所述头部导线位于所述第一粘附层与所述第一电池片之间，且所述头部导线延伸至所述第一电池片以外的区域；在放置所述第N电池片之后，在所述第N电池片远离所述第一粘附层的表面铺设尾部导线，所述尾部导线延伸至所述第N电池片以外的区域，且在所述第N电池片远离所述第一粘附层的表面设置所述第二粘附层；形成至少两条汇流条，其中一所述汇流条与所述头部导线延伸至所述第一电池片以外的区域接触连接，另一所述汇流条与所述尾部导线延伸至所述第N电池片以外的区域接触连接，且所述汇流条的延伸方向与所述第一方向不同。
本发明实施例还提供一种光伏组件的制造方法，包括：提供电池串结构，所述电池串结构采用如前所述的制造方法制造；依次层叠设置第一基板、第一封装层、所述电池串结构、第二封装层以及第二基板，形成层叠结构；对所述层叠结构进行层压处理，且所述层压处理过程中所述第一导线与所述电池片之间电气连接。
另外，所述层压处理采用的工艺温度大于或等于所述第一导线的熔点温度。
另外，所述第一导线包括焊芯以及包围所述焊芯的合金层，且所述层压处理采用的工艺温度大于所述合金层的熔点温度。
另外，所述层压处理的工艺温度与所述熔点温度的差值小于或等于30℃。
另外，所述层压处理采用的工艺压强为-50kPa～200kPa。
另外，所述熔点温度为100℃～160℃。
本发明实施例还提供一种电池结构，包括：第一粘附层，所述第一粘附层包括沿第一方向依次排布的N个摆放区，且N为大于1的正整数；N个电池片，每一所述电池片设置于相应的所述摆放区；第一导线，所述第一导线铺设于所述电池片远离所述第一粘附层的表面，且所述第一导线横跨相邻的所述摆放区，用于电连接相邻的两个所述电池片；第二粘附层，所述第二粘附层设置于所述电池片远离所述第一粘附层的表面，且所述第一导线位于所述第二粘附层与所述电池片之间，且所述第一粘附层、所述第一导线、所述电池片以及所述第二粘附层相固定。
另外，所述电池串结构包括分别处于首尾两端的第一电池片和第N电池片；所述电池串结构还包括：头部导线，所述头部导线位于所述第一粘附层与所述第一电池片之间，且延伸至所述第一电池片以外的区域；
尾部导线，所述尾部导线位于所述第N电池片远离所述第一粘附层的表面，且延伸至所述第N电池以外的区域，且所述第二粘附层还设置于所述第N电池片远离所述第一粘附层的表面；至少两条汇流条，其中一所述汇流条与所述头部导线延伸至所述第一电池片以外的区域接触连接，另一所述汇流条与所述尾部导线延伸至所述第N电池片以外的区域接触连接，且所述汇流条的延伸方向与所述第一方向不同。
另外，沿所述第一方向上，N个所述电池片的总长度与所述第一粘附层的长度的差值的绝对值小于或等于100mm。
另外，在沿所述第一方向上，所述第二粘附层的长度与所述电池片的长度的差值的绝对值小于或等于60mm。
另外，所述第一粘附层包括支撑层以及粘结层，且所述粘结层位于所述支撑层与所述电池片之间。
本发明实施例还提供一种光伏组件，包括：依次层叠设置的第一基板、第一封装层、如前所述的电池串结构、第二封装层以及第二基板。
与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案具有以下优点：
本发明实施例直接通过第一导线电连接电池片，不需要预制柔性电连接层即能实现电池片之间的互连；另外，第一粘附层和第二粘附层在压合处理后能够固定第一导线的位置，以使第一导线与电池片相固定，无需通过高温焊接工艺实现导线与电池片之间的固定，从而降低焊接工艺带来的制程不良风险。因此，本发明实施例能够提高电池串结构的性能，简化电池串结构的生产工艺，降低生产成本。
此外，第一导线中的受光导线为密栅线，且在电池片的受光面间隔铺设8～32条受光导线，受光导线的数量较多，有利于减小电流输运路径，降低内损，从而进一步改善电池串结构的性能，进而改善光伏组件的性能。
此外，第二粘附层设置于电池片的受光面，且第二粘附层可以为单层结构，有利于减少第二粘附层吸收的光量，从而保证更多的光被电池片吸收，提高电池片的光利用率，进而进一步改善电池串结构以及光伏组件的性能。
另外，由于本发明实施例采用层压处理的方式实现第一导线与电池片的电气连接，因此，无需采用焊接的互连技术，从而能够避免焊接应力及焊接高温对电池串结构的不良影响，降低光伏组件的焊接应力，从而改善光伏组件的性能。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1-图2为一种互连技术中各步骤对应的结构示意图；
图3-图11为本发明一实施例提供的一种电池串结构的制造方法中各步骤对应的结构示意图；
图12-图13为本发明另一实施例提供的一种电池串结构的制造方法中各步骤对应的结构示意图；
图14为本发明另一实施例提供的一种光伏组件的制造方法对应的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，电池片的互连技术仍存在改进，光伏组件的性能有待提升。
经分析发现，主要原因在于：传统的光伏组件通过焊带焊接的方式，来实现光伏组件内部电池片之间的互连，此类互连工艺存在焊接温度过高、焊接应力过大等问题。
为避免焊接对光伏组件产生的不良影响，目前出现了一种互连技术，称为Smartwire互连技术。参考图1-图2，图1-图2为一种互连技术中各步骤对应的结构示意图，图1为柔性电连接层的剖面图。Smart wire互连技术如下：
参考图1，预制柔性电连接层34，柔性电连接层34是由粘结层31和支撑层32组成的双层结构聚合物胶膜与金属导线33经过热压方式制备而成的。
值得注意的是，在柔性电连接层34的制备过程中，为了防止粘结层31粘在生产设备上，需采用支撑层32以隔离粘结层31与生产设备，因此，柔性电连接层34必须为双层结构。但当后续柔性电连接层34铺设在电池片的受光面时，双层结构容易降低电池片的光线吸收率。
参考图2，将柔性电连接层34裁切成独立的柔性电连接层单元后，将电池片30两两串联。后续通过热压等方式制成电池串结构，并对电池串结构头尾的柔性电连接层34进行特殊处理，使得金属导线33裸露出来以方便后续与汇流条连接，从而进行电流的收集。
Smart wire互连技术虽然取消了串焊步骤，但需要预制柔性电连接层34并对柔性电连接层34进行裁切；另外，电池串结构头尾的柔性电连接层34需要经过特殊处理，如此，增加了工艺的复杂度，也导致了潜在的量产瓶颈；由于Smart wire互连技术与常规焊接方案存在较大区别，导致原有焊接设备无法满足Smart wire互连技术下电池串结构的制备，因此，需要进行新设备的开发，比如进行柔性电连接层的生产设备的开发，而新设备开发存在失败风险，还会进一步提高生产成本。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种电池串结构的制造方法，包括：提供第一粘附层，第一粘附层的摆放区用于固定相应的电池片；在每一摆放区放置相应的电池片；在电池片远离第一粘附层的表面铺设第一导线，第一导线横跨用于电连接相邻的两个电池片；在电池片远离第一粘附层的表面设置第二粘附层；进行压合处理，以使第一粘附层、第一导线、电池片以及第二粘附层相固定。本发明实施例直接通过第一导线电连接电池片，不需要预制柔性电连接层即能实现电池片之间的互连，无需采用柔性电连接层的生产设备；另外，由于无需采用焊接的互连技术，因此能够避免焊接应力及焊接高温对电池串结构的不良影响；另外，第一粘附层和第二粘附层在压合处理后能够固定第一导线的位置，以使第一导线固定铺设于电池片的表面。因此，本发明实施例能够提高电池串结构的性能，简化电池串结构的生产工艺，降低生产成本。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明一实施例提供一种电池串结构的制造方法，图3-图11为本实施例提供的电池串的制造方法中各步骤对应的结构示意图，以下将结合附图进行具体说明。
参考图3，提供第一粘附层11，第一粘附层11包括沿第一方向X依次排布的N个摆放区A，每一摆放区A用于固定相应的电池片，且N为大于1的正整数。
第一粘附层11用于摆放N个电池片，且每一电池片位于相应的摆放区A。
本实施例中，第一粘附层11为热熔胶，且后续的压合处理包括加热处理。由于热熔胶具有良好的热粘结性能和热稳定性，因此，热熔胶在一定的温度条件下，能够将后续铺设的第一导线、头部导线和尾部导线与电池片紧密粘结，从而形成一体结构；进一步地，后续层压过程中第一导线、头部导线和尾部导线与电池片的电气连接的效果较好。
优选地，第一粘附层11的材料可以为具有热熔性能的有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸、离子聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯和乙烯-醋酸乙烯酯中的一种或多种。
在其他实施例中，第一粘附层也可以为UV(Ultraviolet)固化胶，且后续的压合处理包括紫外线照射处理。在紫外光的辐射下，第一粘附层固化，并且能将电池片与第一导线、头部导线和尾部导线紧密粘结。
优选地，第一粘附层的材料可以为具有UV固化性能的有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸、聚乙烯醇缩丁醛或聚碳酸酯中的一种或多种。
本实施例中，第一粘附层11为双层结构，双层结构包括依次层叠设置的粘结层111和支撑层112，粘结层111位于支撑层112与后续设置的电池片之间。
具体地，粘结层111具有良好的延展性和粘结性，能够提高粘结的效果，粘结层111的材料可以为上述的热熔胶或UV固化胶。而支撑层112具有良好的热稳定性，在后续的压合处理中，能够保护粘结层111，进一步提高粘结的效果，支撑层112的材料可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯和聚碳酸酯、尼龙等材质中的任一种。
在第一方向X的垂直方向上，第一粘附层11的总厚度为0.1mm～0.4mm，例如为0.15mm、0.2mm、0.3mm。当第一粘附层11的总厚度在上述范围内时，可以使得电池串结构的总厚度保持在较小范围内，且第一粘附层11具有足够的机械强度，避免第一粘附层11发生破损。具体地，粘结层111的厚度可以为50μm～300μm，例如为100μm、150μm、200μm；支撑层112的厚度可以为50μm～300μm，例如为100μm、150μm、200μm。
值得注意的是，在铺设第一粘附层11时，粘结层111需朝向电池片的一侧，支撑层112需朝向远离电池片的一侧。
在第一方向X上，第一粘附层11的长度约等于所需制备的电池串结构的长度值。当第一粘附层11的长度与电池片的长度的差值较小时，能够增大第一粘附层11与电池片的接触面积，从而提高粘结的牢固程度。进一步地，在沿第一方向X上，N个电池片的总长度与第一粘附层11的长度的差值的绝对值小于或等于100mm。可以理解的是，在沿第一方向X上，N个电池片的总长度可以大于、等于或小于第一粘附层11的长度。
本实施例中，为了便于电池串结构的制备，可以提供铺设平台，第一粘附层11设置于铺设平台上，且铺设平台与第一粘附层11之间设置有离型膜；在形成电池串结构之后，去除离型膜。离型膜用于隔离铺设平台与第一粘附层11，以防止第一粘附层11粘附在铺设平台上。
具体地，离型膜的使用温度在120～300℃，离型膜的离型力在5G～50G，离型膜厚度25μm～300μm。离型膜可以是以聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、延伸性聚丙烯、双轴延伸聚丙烯膜、聚氯乙烯、聚碳酸脂或聚萃乙烯为基材的单面或双面离型膜。
参考图4，在每一摆放区A放置相应的电池片10。
本实施例中，电池片10为N型电池，比如可以为全背电极接触电池、异质结电池或钝化接触电池。在其他实施例中，电池片还可以为P型电池。值得注意的是，上述电池片类型只是作为示例，本实施例并不对电池片的具体类型进行限制。
本实施例中，电池片10为整片。在其他实施例中，电池片为分片，分片可以是2～12分片的任一种。
电池片10的表面至少具有一层电传导性抗反射光学透明膜层(未图示)和/或绝缘抗反射光学透明膜层(未图示)，以减少光线的反射率。
进一步地，先在第一个摆放区A放置电池片10，也即电池串结构包括处于首端的第一电池片101。
在放置第一电池片101之前，在第一粘附层11上铺设头部导线12，头部导线12位于第一粘附层11与第一电池片101之间，且头部导线12延伸至第一电池片101以外的区域。
头部导线12具体的铺设方法为：采用夹具将多条头部导线12的一端固定住，固定的一端位于第一粘附层11以外的区域；采用导轨将多条头部导线12平行地铺设于第一粘附层11上，当导轨将头部导线12的末端牵引至第一个摆放区A的末端时，再次采用夹角固定。从而能够使得多条头部导线12平行且均匀地排布在第一粘附层11上。
后续将使用汇流条与头部导线延伸至第一电池片101以外的区域接触连接，以汇集电池串结构的电流。即头部导线12相对于第一粘附层11延伸出去。相比于使用预制柔性电连接层，本实施例并不需要对位于头部的第一粘附层11以及头部导线12进行特殊处理；本实施例中裸露出来的头部导线12后续可以直接与汇流条连接，从而简化了生产工艺，降低生产成本。
进一步地，在第一方向X上，头部导线12的长度与电池片10的长度的差值的绝对值小于或等于20mm。由于头部导线12的长度与电池片10的长度接近，因此，头部导线12与电池片10有较大的接触面积，使得头部导线12能够充分收集电池片10所产生的电流。
头部导线12的形貌和材料与后续铺设的第一导线相似，请参考下文有关第一导线的详细描述。
参考图5，在电池片10远离第一粘附层11的表面铺设第一导线13，第一导线13横跨相邻的摆放区A，用于电连接相邻的两个电池片10。
值得注意的是，本实施例中，每一电池片10的受光面F的朝向相同，即受光面F均朝上，背光面B均朝下。
以下将对第一导线13进行详细说明。
第一导线13包括顺次连接的受光导线131、连接导线132以及背光导线133；铺设第一导线13的步骤包括：将受光导线131铺设于电池片10的受光面F，且受光面F背离第一粘附层11；弯折连接导线132，以使背光导线133位于相邻的摆放区A的第一粘附层11表面。
本实施例中，受光导线131为密栅线，即受光导线131作为电池片10的主栅线。相对于采用丝网印刷形成主栅的方法，受光导线131作为主栅，能够增大电池受光面积，还能够减小串联电阻。在其他实施例中，受光导线也可以不作为主栅线，而只作为普通的连接线，并将前一电池片的主栅线与后一电池片的背光面相连接。
结合参考图5-图6，图6为图5的俯视图，受光面F还具有若干条间隔排布的副栅线18，且副栅线18与密栅线相交且相接触。
对于每一电池片10，在受光面F间隔铺设8～32条受光导线131。由于受光导线131的数量较多，因此，能够缩短电池片10内部电流输运途径，降低内损。
第一导线13的长度与电池片10的两倍长度的差值的绝对值小于或等于40mm。由于第一导线13的长度与两块电池片10的长度接近，因此，第一导线13与电池片10有较大的接触面积，使得第一导线13能够充分收集电池片10所产生的电流。
结合参考图5-图7，图7为图5及图6在第二方向Y方向上的剖面图，第二方向Y与第一方向X垂直。本实施例中，第一导线13的截面是圆形，第一导线13的截面积为0.02mm2～0.15mm2。在其他实施例中，第一导线的截面也可以为正方形、三角形、梯形、长方形的任意一种。
本实施例中，第一导线13包括焊芯以及包围焊芯的合金层。合金层的材料为低熔点金属，以便于后续在层压处理中第一导线13与电池片10表面的副栅线18进行电气连接和物理连接。具体地，合金层的熔点温度小于或等于后续的层压处理的工艺温度。在一个例子中，合金层的熔点温度可以为100℃～160℃。合金层的材料可以是Sn、Pb、Bi、In、Zn、Cu、Sb、Ag的一种或几种。
可以理解的是，在其他实施例中，第一导电层也可以为单层结构。
参考图8，在电池片10远离第一粘附层11的表面设置第二粘附层14，且第一导线13位于第二粘附层14与电池片10之间。
第二粘附层14用于固定第一导线13与电池片10。具体地，由于电池片10表面还具有副栅线18(参考图6)，因此第二粘附层14除位于第一导线11表面外，第二粘附层14还位于副栅线18表面。
可以理解的是，同一电池片10表面的第二粘附层14可以为整面膜层结构，第二粘附层14也可以为分立的膜层结构，保证每一膜层结构覆盖相应的一第一导线13。分立的膜层结构，有利于减小第二粘附层14遮挡电池片10受光面的面积，从而有利于进一步提高电池片10对光线的吸收能力。
本实施例中，第二粘附层14为热熔胶，且后续压合处理包括加热处理。在其他实施例中，第二粘附层为UV固化胶，且后续压合处理包括紫外照射处理。第二粘附层14的材料与第一粘附层11的材料相同，有关第二粘附层14的具体材料请参考前述第一粘附层11的相关描述，在此不再赘述。
本实施例中，第二粘附层14为单层结构，即第二粘附层14为粘结层。相比于双层结构，单层结构可以提高透光率，以增大电池片10的光线吸收率；另外，单层结构更为轻薄，能够降低电池串结构的厚度及重量。在其他实施例中，第二粘附层也可以为双层结构。
可以理解的是，第二粘附层14的材料属性可以与第一粘附层11的材料属性相同，即均为热熔胶或者均为UV固化胶。这样，后续在同一压合处理中能够同时改变第一粘附层11和第二粘附层14的材料特性，使得第一粘附层11和第二粘附层14具有粘附特性。
在第一方向X的垂直方向上，第二粘附层14的厚度为0.1mm～0.4mm，例如为0.2mm、0.25mm、0.3mm。第二粘附层14的总厚度在上述范围内时，可以使得电池串结构的重量和厚度保持在较小范围内，并且能够提供较大的粘结力。
在沿第一方向X上，第二粘附层14的长度与电池片10的长度的差值的绝对值小于或等于60mm。当第二粘附层14的长度与电池片10的长度的差值较小时，能够增大第二粘附层14与电池片10的接触面积，从而提高粘结的牢固程度。
进行压合处理，以使第一粘附层11、第一导线13、头部导线12、电池片10以及第二粘附层14相固定。具体地，在第一粘附层11和第二粘附层14表面施加一定的压力，通过温度或紫外线照射处理等特定条件，将上述结构紧密粘结，从而形成一体结构。
本实施例中，由于第一粘附层11以及第二粘附层14的材料为热熔胶，相应的，压合处理应包括加热处理。在其他实施例中，若第一粘附层以及第二粘附层的材料为UV固化胶，相应的，压合处理应包括紫外线照射处理；或者，第一粘附层和第二粘附层的材料也可以为热熔胶和UV固化剂胶的复合材料，相应的，压合处理应包括加热处理和紫外线照射处理。
参考图9，重复前述放置电池片10、铺设第一导线13、设置第二粘附层14以及压合处理的步骤，直至将第一导线13的铺设至尾部的摆放区A。
参考图10，在尾部的摆放区A放置第N电池片102，即电池串结构还包括处于尾端第N电池片102。
在放置第N电池片102之后，在第N电池片102远离第一粘附层11的表面铺设尾部导线15，尾部导线15延伸至第N电池片102以外的区域。多个尾部导线15平行排布在第N电池片102的上表面。
进一步地，在第N电池片102远离第一粘附层11的表面设置第二粘附层14。有关第二粘附层14的详细说明，可参考前述相应的描述，在此不再赘述。
进行压合处理，在一定的压力的条件下，通过温度或紫外线照射处理等特定条件，以使第N电池片102、第一粘附层11、第一导线13、尾部导线15、以及第二粘附层14相固定。
即在本实施例中，每铺设完一电池片10后，进行一次层压处理，层压处理的次数与电池片10的数量相同，从而使得头部导线12、尾部导线15以及第一导线13与电池片10的位置能够相对固定，后一电池片10的铺设不会改变前一电池片10与上述导线的相对位置。
可以理解的是，在其他实施例中，也可以在所有电池片铺设完毕之后，进行一次层压处理；或者，在铺设完两片相邻的电池片后，进行一次层压处理，层压处理的次数等于电池片的数量的二分之一。
后续将使用汇流条与尾部导线15延伸至第N电池片102以外的区域接触连接，以汇集电池串结构的电流。可以理解的是，由于尾部导线15相对于第二粘附层14延伸出去，因此，相比于使用预制柔性电连接层，本实施例并不需要对位于尾部的第二粘附层14以及尾部导线15进行特殊处理，裸露出来的尾部导线15后续可以直接与汇流条连接，从而简化了生产工艺，降低生产成本。
参考图11，形成至少两条汇流条19，其中一汇流条19与头部导线12(参考图10)延伸至第一电池片101以外的区域接触连接，另一汇流条19与尾部导线15(参考图10)延伸至第N电池片102以外的区域接触连接，且汇流条19的延伸方向与第一方向X不同。
即一汇流条19与所有头部导线12相连接，另一汇流条19与所有尾部导线15相连接，从而实现了汇集整个电池串结构内部的电流。
本实施例中，采用层压的方式实现头部导线12和尾部导线15与汇流条19的连接。在其他实施例中，也可采用焊接的方式实现头部导线和尾部导线与汇流条的连接。
综上所述，本实施例直接通过第一导线13、头部导线12和尾部导线15电连接电池片10，不需要预制柔性电连接层即能实现电池片10之间的互连，因此，可以显著降低设备开发难度，仅需要在现有串焊机基础上改进，增设第一粘附层11输送机构和第二粘附层14铺设机构；另外，不需要对电池串结构头部的第一粘附层11以及尾部的第二粘附层14进行特殊处理，只需使得头部导线12以及尾部导线15延伸出电池片10以外的区域，就可以将头部导线12和尾部导线15露出；另外，本实施例无需通过焊接的方式来实现第一导线13与电池片10的电连接，因此可以避免焊接高温和焊接应力对电池片10产生的不良影响；另外，在每铺设完一电池片10后，进行一次层压处理，从而使得第一导线13与电池片10的位置能够相对固定。因此，本发明实施例能够简化电池串结构的生产工艺，降低生产成本，提高电池串结构的性能。
本发明另一实施例提供一种电池串结构的制造方法，本实施例与前一实施例大致相同，主要区别在于：本实施例中相邻的电池片的受光面朝向相反，从而使得第一导线以及第二粘附层的铺设方式不同于第一实施例。图12-图13为本实施例提供的制造方法中各步骤对应的结构示意图，以下将结合附图进行具体说明。
参考图12，提供第一粘附层21，第一粘附层21包括沿第一方向X依次排布的N个摆放区A，每一摆放区A用于固定相应的电池片20，且N为大于1的正整数。
本实施例中，第一粘附层21为双层结构，包括粘结层211和支撑层212。在其他实施例中，第一粘附层也可以为单层结构。
有关第一粘附层21以及电池片20的具体说明请参考前一实施例，在此不再赘述。
在每一摆放区A放置相应的电池片20。具体地，本实施例中一次性铺设所有的电池片20，且相邻电池片20的受光面F朝向相反。即对于相邻电池片20，一电池片20的受光面F朝上，另一电池片20的背光面B朝上。
进一步地，在摆放区A放置电池片20之前，在摆放区A的第一粘附层21表面铺设第二导线22，且第二导线22横跨相邻的摆放区A，用于电连接相邻的两个电池片20。
本实施例中，第二导线22还电连接电池串结构的所有电池片20。
本实施例中，位于头部位置的第二导线22延伸至电池片20以外的区域，后续延伸至电池片20以外区域的第二导线22将与汇流条进行电连接，以收集电池串结构内部的电流。在其他实施例中，也可以是位于尾部位置的第二导线延伸至电池片以外的区域，并与汇流条进行电连接。
可以理解的是，由于延伸至电池片20以外区域的第二导线22被第一粘附层21裸露出来，因此，无需再对第一粘附层21进行特殊处理以露出第二导线22，从而能够简化生产工艺。
参考图13，在电池片20远离第一粘附层21的表面铺设第一导线23，第一导线23横跨相邻的摆放区A(参考图12)，用于电连接相邻的两个电池片20。
本实施例中，第一导线23还电连接所有的电池片20。
本实施例中，位于尾部位置的第一导线23延伸至电池片20以外的区域，后续延伸至电池片20以外区域的第一导线23将与汇流条进行电连接，以收集电池串结构内部的电流。在其他实施例中，也可以是位于头部位置的第一导线延伸至电池片以外的区域，并与汇流条进行电连接。
进一步地，在电池片20远离第一粘附层21的表面设置第二粘附层24，且第一导线23位于第二粘附层24与电池片20之间。
进行压合处理，以使第一粘附层21、第一导线23、第二导线22、电池片20以及第二粘附层24相固定。压合处理通过压力，以及温度或紫外线照射等特定条件，能够将上述结构紧密粘结，从而形成一体结构。
本实施例中，相邻电池片20的受光面的朝向不同，因而无需弯折第一导线23，一条第一导线23即可连接所有的电池片20，一条第二导线22也可连接所有的电池片20，并且也无需再设置头部导线和尾部导线；另外，在所有电池片20都铺设完毕后，再进行层压处理，可以减少层压的次数，提高生产效率。因此，本实施例能够简化生产工艺，降低生产成本。
本发明另一实施例还提供一种电池串结构，该电池串结构可由前述实施例提供的制造方法制造而成，图10-图11为本实施例提供的电池串结构的示意图。
参考图10-图11，电池串结构包括：第一粘附层11，第一粘附层11包括沿第一方向X依次排布的N个摆放区A，且N为大于1的正整数；N个电池片10，每一电池片10设置于相应的摆放区A；第一导线13，第一导线13铺设于电池片10远离第一粘附层11的表面，且第一导线13横跨相邻的摆放区A，用于电连接相邻的两个电池片10；第二粘附层14，第二粘附层14设置于电池片10远离第一粘附层11的表面，且第一导线13位于第二粘附层14与电池片10之间，且第一粘附层11、第一导线13、电池片10以及第二粘附层14相固定。
以下将结合附图进行具体说明。
参考图10，本实施例中，电池串结构中电池片10的受光面F朝向相同，即受光面F均朝上，背光面B均朝下。电池串结构还包括分别处于首尾两端的第一电池片101和第N电池片102。有关电池片10的详细描述请参考前述实施例的描述，在此不再赘述。
第一导线13用于电连接相邻的两个电池片10。具体地，第一导线13包括顺次连接的受光导线、连接导线以及背光导线。受光导线位于一电池片10的受光面F，背光导线位于另一电池片10的背光面B，连接导线位于相邻电池片10之间。
电池串结构还包括：头部导线12，头部导线12位于第一粘附层11与第一电池片101之间，且延伸至第一电池片101以外的区域。延伸至第一电池片101以外区域的头部导线12被第一粘附层11裸露出来。
电池串结构还包括：尾部导线15，尾部导线15位于第N电池片102远离第一粘附层11的表面，且延伸至第N电池102以外的区域，且第二粘附层14还设置于第N电池片102远离第一粘附层11的表面。延伸至第N电池片102以外区域的尾部导线15被第二粘附层14裸露出来。
结合参考图10和图11，电池串结构还包括至少两条汇流条19，其中一汇流条19与头部导线12延伸至第一电池片101以外的区域接触连接，另一汇流条19与尾部导线15延伸至第N电池片以外的区域接触连接，且汇流条19的延伸方向与第一方向X不同。
有关第一导线13、头部导线12以及尾部导线15的具体说明请参考前述实施例，在此不再赘述。
继续参考图10，第一粘附层11用于固定电池串结构的所有电池片10。在第一方向X上，第一粘附层11的长度约等于所需制备的电池串结构的长度值。当第一粘附层11的长度与电池片10的长度的差值较小时，能够增大第一粘附层11与电池片10的接触面积，从而提高粘结的牢固程度。进一步地，在沿第一方向X上，N个电池片10的总长度与第一粘附层11的长度的差值的绝对值小于或等于100mm。
第一粘附层11还用于将第一导线13以及头部导线12固定于电池片10表面，以保证上述导线均匀地排列，从而使得上述导线能够充分收集电池片10所产生的电流。
第一粘附层11包括支撑层112以及粘结层111，且粘结层111位于支撑层112与电池片10之间。有关支撑层112以及粘结层111的具体说明请参考前述实施例。
每一第二粘附层14对应一电池片10，用于将第一导线13以及尾部导线15固定于电池片10表面。
在沿第一方向X上，第二粘附层14的长度与电池片10的长度的差值的绝对值小于或等于60mm。当第二粘附层14的长度与电池片10的长度的差值较小时，能够增大第二粘附层14与电池片19的接触面积，从而提高粘结的牢固程度。
本实施例中，第二粘附层14为单层结构，相比于双层结构，单层结构的透光性更好，能够增大电池片10的吸光率。
本实施例中，对于每一电池片10，第二粘附层14为整面膜层结构。换句话说，第二粘附层14不仅覆盖第一导线所对应的电池片10的表面，还覆盖相邻第一导线13之间的电池片10表面，如此，可以增大覆盖面积，从而提高粘结的牢固性，以避免第一导线13发生移位。
在其他实施例中，对于每一电池片，第一导线的数量为多根，第二粘附层为相互分立的膜层结构，且每一膜层结构的位置与相应的第一导线的位置对应。换句话说，第二粘附层只覆盖第一导线所对应的电池片表面，对于相邻第一导线之间的电池片表面，第二粘附层不进行覆盖。覆盖面积的减小可以增大电池片的吸光率。
另外，由前述可知，由于头部导线12和尾部导线15分别被第一粘附层11和第二粘附层14裸露出来，因此，将头部导线12和尾部导线15与汇流条19(参考图11)相连前，无需对第一粘附层11和第二粘附层14进行特殊处理，裸露出来的头部导线12和尾部导线15可以直接与汇流条19相连。
在其他实施例中，参考图13，电池串结构中相邻电池片20的受光面F朝向不同，即对于相邻电池片20，一电池片20的受光面F朝上，另一电池片20的背光面B朝下。且第一导线23位于所有电池片20的同一侧，并电连接所有电池片20；第二导线22也位于所有电池片20的同一侧，并电连接所有电池片20；第二粘附层24覆盖所有电池片20。
综上所述，本实施例中，不需要对电池串结构头部的第一粘附层11以及尾部的第二粘附层14进行特殊处理，只需使得头部导线12以及尾部导线15延伸出电池片10以外的区域，就可以将头部导线12和尾部导线15露出；另外，本实施例无需通过焊接的方式来实现第一导线13与电池片10的电连接，因此可以避免焊接高温和焊接应力对电池片10产生的不良影响。
本发明另一实施例还提供一种光伏组件的制造方法。图14为本发明实施例提供的制造方法所对应的结构示意图。以下将结合附图进行具体说明。
参考图14，提供电池串结构1，电池串结构1为前述实施例提供的电池串结构1。电池串结构1包括电池片10、头部导线12、第一导线13、尾部导线15、第一粘附层11以及第二粘附层14，其中第一粘附层11为双层结构，包括粘结层111和支撑层112，第二粘附层14为单层结构。
继续参考图14，依次层叠设置第一基板171、第一封装层161、电池串结构1、第二封装层162以及第二基板172，形成层叠结构。
电池串结构1可以为一个或多个，若电池串结构1为多个时，则采用汇流条将多个电池串结构1进行电气和物理连接。具体地，可以通过焊接或热压的方式将汇流条与电池串结构1进行连接。多个电池结构1可以为平行排布。
汇流条由低电阻率材质构成，可以是Ag、Cu、Ti、Sn、Ni、Al、Au的一种或几种，其截面可以是圆形、正方形、三角形、梯形、长方形的任意一种，其表面可以涂覆一层厚度5～100um的合金材质，合金材料可以是Sn、Pb、Bi、In、Zn、Cu、Sb、Ag的一种或几种。
第一基板171为高透光率或高反射率的柔性或刚性材质，可以是单面或双面含氟背板、钢化玻璃和乙烯-四氟乙烯共聚物等材质。
第二基板172为高透光率的柔性或刚性材质，可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯、钢化玻璃或乙烯-四氟乙烯共聚物等材质。
第一封装层161的材料为聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃或聚乙烯醇缩丁醛酯等材料的一种或几种。
第二封装层162的材料为聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃或聚乙烯醇缩丁醛酯等材料的一种或几种。
对层叠结构进行层压处理，且层压处理过程中第一导线13与电池片10之间电气连接。头部导线12以及尾部导线15也在层压处理过程中与电池片10实现电气连接。由于取消高温焊接的互连工艺，如此能够降低焊接应力，进而降低制程风险。
以下将对层压处理进行具体说明。
层压处理采用的工艺温度大于或等于第一导线13的熔点温度，这样，在层压处理过程中，第一导线13熔融从而使得第一导线13与电池片10之间实现电气连接。进一步地，本实施例中，第一导线13包括焊芯以及包围焊芯的合金层，且层压处理采用的工艺温度大于或等于合金层的熔点温度。当工艺温度高于合金层的熔点温度时，合金层发生熔化，并且在压力的作用，熔化的合金层与电池片10发生电连接。
合金层为低熔点金属，其熔点温度为100℃～160℃，例如为120℃、130℃或150℃。合金层的材料可以是Sn、Pb、Bi、In、Zn、Cu、Sb、Ag的一种或几种。
层压处理的工艺温度与熔点温度的差值小于或等于30℃。本实施例中，熔点温度是指合金层的熔点温度。当工艺温度在上述范围内时，可以使得合金层能够充分的熔化，从而提高合金层与电池片10电气连接的效果；另外，还可以降低过高温度下电池串结构1发生隐裂的风险。
焊芯的材料为低电阻金属，比如可以为Ag、Cu、Ti、Sn、Ni、Al、Au。可以理解的是，在其他实施例中，第一导线也可以只具有焊芯一层结构，熔点温度指的是焊芯的熔点温度，即层压处理的工艺温度大于或等于焊芯的熔点温度。
层压处理采用的工艺压强为-50kPa～200kPa。当工艺压强在上述范围内时，既可以增大第一导线13与电池片10的连接强度，也可以避免过大的压力对电池串结构1造成损伤。优选地，工艺压强为-20kPa～150kPa。
综上所述，本实施例采用层压处理的方式实现了第一导线13与电池片10的电气连接，可以避免采用焊接高温和焊接应力对电池串结构1产生的不良影响。
本发明另一实施例还提供一种光伏组件，本实施例提供的光伏组件可采用前一实施例提供的光伏组件的制造方法进行制造。图14为本实施例提供的光伏组件的结构示意图。
参考图14，光伏组件包括：依次层叠设置的第一基板171、第一封装层161、如前述实施例所提供的电池串结构1、第二封装层162以及第二基板172。
有关光伏组件的具体说明请参考前一实施例，在此不再赘述。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (19)

1.一种电池串结构的制造方法，所述电池串结构包括沿第一方向依次排布且相串联的N个电池片，其特征在于，包括：
提供第一粘附层，所述第一粘附层包括沿所述第一方向依次排布的N个摆放区，每一所述摆放区用于固定相应的所述电池片，且N为大于1的正整数；
在每一所述摆放区放置相应的所述电池片；
在所述电池片远离所述第一粘附层的表面铺设第一导线，所述第一导线横跨相邻的所述摆放区，用于电连接相邻的两个所述电池片；
在所述电池片远离所述第一粘附层的表面设置第二粘附层，且所述第一导线位于所述第二粘附层与所述电池片之间；
进行压合处理，以使所述第一粘附层、所述第一导线、所述电池片以及所述第二粘附层相固定。
2.如权利要求1所述的电池串结构的制造方法，其特征在于，所述第一粘附层包括热熔胶，所述第二粘附层包括热熔胶；所述压合处理包括加热处理；或者，所述第一粘附层包括UV固化胶，所述第二粘附层包括UV固化胶；所述压合处理包括紫外线照射处理。
3.如权利要求1所述的电池串结构的制造方法，其特征在于，每一所述电池片的受光面的朝向相同，所述第一导线包括顺次连接的受光导线、连接导线以及背光导线；铺设所述第一导线的步骤包括：
将所述受光导线铺设于所述电池片的受光面，且所述受光面背离所述第一粘附层；
弯折所述连接导线，以使所述背光导线位于相邻的所述摆放区的所述第一粘附层表面。
4.如权利要求3所述的电池串结构的制造方法，其特征在于，所述受光导线为密栅线，所述受光面还具有若干条间隔排布的副栅线，且所述副栅线与所述密栅线相交且相接触；还包括：在所述副栅线表面设置所述第二粘附层。
5.如权利要求3所述的电池串结构的制造方法，其特征在于，对于每一所述电池片，在所述受光面间隔铺设8～32条所述受光导线。
6.如权利要求1所述的电池串结构的制造方法，其特征在于，相邻的所述电池片的所述受光面朝向相反；还包括：
在所述摆放区放置所述电池片之前，在所述摆放区的所述第一粘附层表面铺设第二导线，且所述第二导线横跨相邻的所述摆放区，用于电连接相邻的两个所述电池片。
7.如权利要求1所述的电池串结构的制造方法，其特征在于，所述电池串结构包括分别处于首尾两端的第一电池片和第N电池片；所述制造方法还包括：在放置所述第一电池片之前，在所述第一粘附层上铺设头部导线，所述头部导线位于所述第一粘附层与所述第一电池片之间，且所述头部导线延伸至所述第一电池片以外的区域；
在放置所述第N电池片之后，在所述第N电池片远离所述第一粘附层的表面铺设尾部导线，所述尾部导线延伸至所述第N电池片以外的区域，且在所述第N电池片远离所述第一粘附层的表面设置所述第二粘附层；
形成至少两条汇流条，其中一所述汇流条与所述头部导线延伸至所述第一电池片以外的区域接触连接，另一所述汇流条与所述尾部导线延伸至所述第N电池片以外的区域接触连接，且所述汇流条的延伸方向与所述第一方向不同。
8.一种光伏组件的制造方法，其特征在于，包括：
提供电池串结构，所述电池串结构采用如权利要求1-7任一项所述的制造方法制造；
依次层叠设置第一基板、第一封装层、所述电池串结构、第二封装层以及第二基板，形成层叠结构；
对所述层叠结构进行层压处理，且所述层压处理过程中所述第一导线与所述电池片之间电气连接。
9.如权利要求8所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述层压处理采用的工艺温度大于或等于所述第一导线的熔点温度。
10.如权利要求9所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述第一导线包括焊芯以及包围所述焊芯的合金层，且所述层压处理采用的工艺温度大于所述合金层的熔点温度。
11.如权利要求9或10所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述层压处理的工艺温度与所述熔点温度的差值小于或等于30℃。
12.如权利要求9或10所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述层压处理采用的工艺压强为-50kPa～200kPa。
13.如权利要求9或10所述的光伏组件的制造方法，其特征在于，所述熔点温度为100℃～160℃。
14.一种电池串结构，其特征在于，包括：
第一粘附层，所述第一粘附层包括沿第一方向依次排布的N个摆放区，且N为大于1的正整数；
N个电池片，每一所述电池片设置于相应的所述摆放区；
第一导线，所述第一导线铺设于所述电池片远离所述第一粘附层的表面，且所述第一导线横跨相邻的所述摆放区，用于电连接相邻的两个所述电池片；
第二粘附层，所述第二粘附层设置于所述电池片远离所述第一粘附层的表面，且所述第一导线位于所述第二粘附层与所述电池片之间，且所述第一粘附层、所述第一导线、所述电池片以及所述第二粘附层相固定。
15.如权利要求14所述的电池串结构，其特征在于，所述电池串结构包括分别处于首尾两端的第一电池片和第N电池片；所述电池串结构还包括：
头部导线，所述头部导线位于所述第一粘附层与所述第一电池片之间，且延伸至所述第一电池片以外的区域；
尾部导线，所述尾部导线位于所述第N电池片远离所述第一粘附层的表面，且延伸至所述第N电池以外的区域，且所述第二粘附层还设置于所述第N电池片远离所述第一粘附层的表面；
至少两条汇流条，其中一所述汇流条与所述头部导线延伸至所述第一电池片以外的区域接触连接，另一所述汇流条与所述尾部导线延伸至所述第N电池片以外的区域接触连接，且所述汇流条的延伸方向与所述第一方向不同。
16.如权利要求14所述的电池串结构，其特征在于，在沿所述第一方向上，N个所述电池片的总长度与所述第一粘附层的长度的差值的绝对值小于或等于100mm。
17.如权利要求14所述的电池串结构，其特征在于，在沿所述第一方向上，所述第二粘附层的长度与所述电池片的长度的差值的绝对值小于或等于60mm。
18.如权利要求14所述的电池串结构，其特征在于，所述第一粘附层包括支撑层以及粘结层，且所述粘结层位于所述支撑层与所述电池片之间；所述第二粘附层为单层结构。
19.一种光伏组件，其特征在于，包括：
依次层叠设置的第一基板、第一封装层、如权利要求14-18任一项所述的电池串结构、第二封装层以及第二基板。
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