光伏器件及其制造方法、拓扑构建系统与流程

本技术属于光伏电池领域，具体涉及一种光伏器件、一种光伏器件的制造方法及一种光伏器件的拓扑构建系统。

背景技术：

1、随着光伏技术从单结晶硅电池向叠层电池的发展，当前叠层电池主要包含两端子（2t）、四端子（4t）和三端子（3t）三种架构，两端子架构工艺兼容性较好，但受电流匹配限制，易受光谱变化与电池参数偏差影响，造成严重的光谱失配损失且工艺窗口受限，四端子架构解除了电流匹配约束，但内部互联结构复杂、配套成本高。三端子架构具备两端子的集成便捷度与四端子的运行独立性，但其正面与背面电极不在同一平面，通过传统焊带连接需要跨面布线，容易损伤电池并且增加遮光损耗，同时相关光伏模组组装完成后电路布局无法更改，面对批量生产带来的电池性能差异，很难实现良好的电压匹配，并且存在失配带来的发电量损耗。因此，亟需一种光伏器件、制造方法及拓扑构建系统来解决上述问题。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出了一种光伏器件及其制造方法、拓扑构建系统，能够解决三端子叠层电池的正面与背面电极空间分布不对称导致的互联工艺复杂、遮光与隐裂风险高，以及固定串并联拓扑无法适配电池参数离散性、难以避免失配损失和异常旁路等问题。

2、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种光伏器件，包括：电池组，由若干光伏电池排列构成，各光伏电池具有位于第一表面的第一端子以及位于第二表面的第二端子和第三端子，第一端子通过电位转移结构引导至第二表面，使第一端子的引出端与第二端子、第三端子的连接端共面分布；互联基底，设置于电池组的第二表面侧，包括基体以及设置于基体上的导体图案，导体图案包含若干相互绝缘的导体单元，相邻导体单元之间形成有预设断口；桥接体，选择性设置于预设断口处，由导电材料经外部能量场作用形成，用于电连接被选定的导体单元以确定光伏器件的电路拓扑；各光伏电池的第一端子引出端、第二端子及第三端子分别与导体单元上对应的连接位电连接。

3、作为一个可选的实施例，桥接体为经能量束诱导转移并固化形成的导电体。

4、作为一个可选的实施例，预设断口处设置有潜伏性连接体，潜伏性连接体包含导电功能材料及可分解介质，潜伏性连接体具有第一状态和第二状态，在第一状态下潜伏性连接体呈绝缘态，在第二状态下潜伏性连接体中的可分解介质至少部分分解且导电功能材料致密化而使潜伏性连接体呈导电态，桥接体为处于第二状态的潜伏性连接体。

5、作为一个可选的实施例，互联基底上还预制有可控开关结构，可控开关结构串联于导体单元之间，可控开关结构具有第一阻抗状态和第二阻抗状态，在第一阻抗状态下可控开关结构呈断路，在第二阻抗状态下可控开关结构呈通路。

6、作为一个可选的实施例，引出端通过侧壁导体或贯穿孔导体与第一端子电连接。

7、根据本发明实施例的光伏器件，包括：电池组，由若干光伏电池排列构成，各光伏电池具有位于第一表面的第一端子以及位于第二表面的第二端子和第三端子，第一端子通过电位转移结构引导至第二表面，使第一端子的引出端与第二端子、第三端子的连接端共面分布；互联基底，设置于电池组的第二表面侧，包括基体以及设置于基体上的导体图案，导体图案包含若干相互绝缘的导体单元，相邻导体单元之间形成有预设断口；桥接体，选择性设置于预设断口处，由导电材料经外部能量场作用形成，用于电连接被选定的导体单元以确定光伏器件的电路拓扑；各光伏电池的第一端子引出端、第二端子及第三端子分别与导体单元上对应的连接位电连接。由此，本技术能够解决三端子叠层电池的正面与背面电极空间分布不对称导致的互联工艺复杂、遮光与隐裂风险高，以及固定串并联拓扑无法适配电池参数离散性、难以避免失配损失和异常旁路等问题，本技术在电池排布完成后可以根据电池实测电性能灵活调整串并联拓扑，在加工阶段旁路缺陷电池，提升了模组成品良率，同时本技术通过激光加工形成导电连接通路，避免高温焊接产生的热应力损伤钙钛矿层与薄硅基底，结合导电浆料减少有机残留、保证长期导电的可靠性。

8、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种光伏器件的制造方法，应用于如前述任意一项的光伏器件，方法包括：获取各光伏电池的电性能参数；将各光伏电池按预设排列装配于互联基底上，使各位于光伏电池第一表面的第一端子的引出端、各位于光伏电池第二表面的第二端子及第三端子的连接端分别与互联基底上对应导体单元的连接位形成电连接；根据各光伏电池的电性能参数，确定满足预定匹配条件的拓扑方案，生成桥接图谱；根据桥接图谱，以能量束在选定的预设断口处选择性形桥接体，得到装配有电池组且已形成桥接体的互联基底；将透光覆盖层、第一封装层、装配有电池组且已形成桥接体的互联基底以及第二封装层依次层叠后进行层压固化。

9、作为一个可选的实施例，预定匹配条件包括：使由部分光伏电池构成的第一电池组与由另一部分光伏电池构成的第二电池组在工作点电压上相互匹配。

10、作为一个可选的实施例，方法还包括：在形成桥接体的过程中检测异常电池；响应于检测到异常电池，修正桥接图谱，断开异常电池的电气连接并重构相邻电池的拓扑连接。

11、作为一个可选的实施例，能量束为脉冲激光；根据桥接图谱，以能量束在选定的预设断口处选择性形成桥接体，包括：将承载有导电材料的供体件置于互联基底上方，以脉冲激光辐照供体件，使导电材料转移沉积至预设断口处并固化。

12、根据本发明实施例的光伏器件的制造方法，应用于如前述任意一项的光伏器件，方法包括：获取各光伏电池的电性能参数；将各光伏电池按预设排列装配于互联基底上，使各位于光伏电池第一表面的第一端子的引出端、各位于光伏电池第二表面的第二端子及第三端子的连接端分别与互联基底上对应导体单元的连接位形成电连接；根据各光伏电池的电性能参数，确定满足预定匹配条件的拓扑方案，生成桥接图谱；根据桥接图谱，以能量束在选定的预设断口处选择性形桥接体，得到装配有电池组且已形成桥接体的互联基底；将透光覆盖层、第一封装层、装配有电池组且已形成桥接体的互联基底以及第二封装层依次层叠后进行层压固化。由此，本技术能够解决三端子叠层电池的正面与背面电极空间分布不对称导致的互联工艺复杂、遮光与隐裂风险高，以及固定串并联拓扑无法适配电池参数离散性、难以避免失配损失和异常旁路等问题，本技术在电池排布完成后可以根据电池实测电性能灵活调整串并联拓扑，在加工阶段旁路缺陷电池，提升了模组成品良率，同时本技术通过激光加工形成导电连接通路，避免高温焊接产生的热应力损伤钙钛矿层与薄硅基底，结合导电浆料减少有机残留、保证长期导电的可靠性。

13、为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种光伏器件的拓扑构建系统，包括：存储单元，存储有各光伏电池的电性能参数；处理单元，与存储单元耦接，被配置为根据电性能参数确定满足预定匹配条件的拓扑结构，并生成桥接图谱，桥接图谱定义互联基底上各预设断口的通断状态；输出单元，与处理单元耦接，用于将桥接图谱发送至能量束加工设备。

14、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。