一种高效发电的光伏百叶片制造方法及光伏百叶片与流程

1.本发明涉及光伏建筑相关技术领域，更准确的说涉及一种高效发电的光伏百叶片制造方法及光伏百叶片。


背景技术：

2.光伏百叶帘是一种将建筑百叶遮阳和光伏发电功能集成在一起的产品，光伏百叶帘具有多个百叶片，百叶片表面设置太阳能电池组件，通过太阳能电池组件进行发电。太阳能电池组件由多个单体太阳能电池串、并联并严密封装后制成。光伏百叶帘在光伏建筑相关领域具有很好的应用前景。
3.现有技术中，光伏百叶帘的应用产品包括内置中空玻璃的百叶窗和户外建筑活动外遮阳百叶窗等，均具有遮阳和光伏发电的双重功能，同时具有调光和保护隐私的优点，已在越来越多的建筑工程中得到应用。无论是内置中空玻璃的百叶窗，还是户外建筑活动外遮阳百叶窗，其安装场景在室内或者外侧墙体，由于百叶片具有倾角，而太阳光具有一定的高度角，导致光伏百叶片受到的辐照量很低，从而使光伏百叶帘发电效率和发电功率都不理想，如何有效提高光伏百叶帘的发电效率和发电功率是本领域的重要技术问题。
4.光伏百叶帘的关键结构在于设置有太阳能电池组件的百叶片。现有技术中太阳能电池组件主要采用薄膜电池组件或焊带连接式晶硅电池组件。其中，现有的薄膜太阳能电池光电转换效率较低，且稳定性较差，设置在面积有限的百叶片上发电效率和发电功率更低。
5.焊带连接式晶硅电池组件的发电效率相对较高，但是现有的焊带连接式晶硅电池组件也存在一些缺点。首先，电池组件的电池片之间存在片间距，安装在百叶片上时有效发电面积的占比较小，导致发电效率不理想；其次，由于百叶片尺寸远小于目前晶硅电池原片的尺寸，需要对晶硅电池原片进行复杂的切割，来满足百叶片的尺寸进行电路设计，切割带来的切割面损伤，加上焊带的串联，由于焊带和晶硅的热膨胀系数的不同，极易造成制程的隐裂以及可靠性和使用寿命的降低；另外，由于建筑一体化对外观和防眩目的要求，银白色焊带需要使用黑色胶带进行遮蔽，此工艺不仅带来了人工和材料成本的增加，同时进一步降低了发电面积，即发电功率的进一步下降。
6.综上，现有技术中基于晶硅电池组件的百叶片制造工艺复杂，材料成本和人力成本均较高，且制成的百叶片有效发电面积不理想。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高效发电的光伏百叶片制造方法，将切割后得到的若干晶硅电池片依次进行叠盖操作，以提高单位面积内晶硅面积占比，减少焊带使用，降低切割次数。
8.本发明的另一个目的在于提供一种光伏百叶片，采用所述高效发电的光伏百叶片制造方法制成。
9.为了达到上述目的，本发明提供一种高效发电的光伏百叶片制造方法，包括步骤：
10.(a)根据光伏百叶片的尺寸形状确定对晶硅电池原片的切割方式以及切割后晶硅电池片的叠盖连接方式；
11.(b)对晶硅电池原片进行激光切割，得到若干晶硅电池片；
12.(c)将若干晶硅电池片依次排布，后一个晶硅电池片通过边缘部底面与前一个晶硅电池片的边缘部顶面通过导电胶叠盖连接，形成单串晶硅电池串；
13.(d)根据对光伏百叶片的电流及电压要求，将若干单串晶硅电池串进行串、并联排布，形成晶硅电池串组；
14.(e)对晶硅电池串组进行层压封装；
15.(f)进行接线操作，制成光伏百叶片。
16.优选地，所述步骤(a)中的叠盖连接方式为长边叠盖和短边叠盖两种方式中的一种。
17.优选地，当所述步骤(a)中的叠盖方式为长边叠盖方式时，晶硅电池原片为长边叠盖式n主栅线电池片，且n≥3，晶硅电池原片上的主栅线互相平行；所述步骤(b)具体包括：沿主栅线将晶硅电池原片激光切割成等份的若干晶硅电池片，且晶硅电池片为长方形，晶硅电池片具有一对长边和一对短边，主栅线位于长边。
18.优选地，所述步骤(c)具体包括：将切割后形成的若干晶硅电池片依次排布，且晶硅电池片均通过长边对齐，后一个晶硅电池片通过长边边缘部底面与前一个晶硅电池片的长边边缘部顶面通过导电胶叠盖连接，后一个晶硅电池片与前一个晶硅电池片叠盖连接处形成叠盖部，两个晶硅电池片的正负极在叠盖部通过导电胶形成导通；首端和末端的晶硅电池片未与其他晶硅电池片连接的长边分别具有引出线；形成单串晶硅电池串。
19.优选地，当所述步骤(a)中的叠盖方式为短边叠盖方式时，晶硅电池原片为短边叠盖式n主栅线电池片，且n≥1，晶硅电池原片上的主栅线互相平行；所述步骤(b)具体包括：沿垂直于主栅线的方向将晶硅电池原片切割成等份的晶硅电池片，且晶硅电池片为长方形，晶硅电池片具有一对长边和一对短边，主栅线位于短边。
20.优选地，所述步骤(c)具体包括：将切割后形成的若干晶硅电池片依次排布，且晶硅电池片均通过短边对齐，后一个晶硅电池片通过短边边缘部底面与前一个晶硅电池片的短边边缘部顶面通过导电胶叠盖连接，后一个晶硅电池片与前一个晶硅电池片叠盖连接处形成叠盖部，两个晶硅电池片的正负极在叠盖部通过导电胶形成导通；首端和末端的晶硅电池片未与其他晶硅电池片连接的短边分别具有引出线；形成单串晶硅电池串。
21.优选地，所述步骤(e)具体为：晶硅电池串组上面的封装胶膜之上设置前板，晶硅电池串组下面的封装胶膜之下设置后板，之后采用层压机热压成型。
22.优选地，当制造柔性光伏百叶片时，前板采用具有耐候性的柔性透明材料，背板采用具有耐候性的柔性材料，在采用层压机热压成型后，进行载体安装。
23.优选地，当制造刚性光伏百叶片时，前板和后板至少一个采用刚性材料，且前板透明。
24.本发明提供一种光伏百叶片，采用所述高效发电的光伏百叶片制造方法制造。
25.与现有技术相比，本发明公开的一种高效发电的光伏百叶片制造方法及光伏百叶片的优点在于：采用所述高效发电的光伏百叶片制造方法能够有效提高单位面积内晶硅面
积占比，从而提高发电量；晶硅电池片的切割和叠盖操作较为灵活，能够匹配不同尺寸的百叶片，且能够减少切割次数和切割损伤，在提高发电量的同时降低原料和生产成本；晶硅电池片之间通过导电胶叠盖连接，不采用焊带焊接的方式，制程良率和可靠性更高；制成的光伏百叶片上银白色焊条较少，后续对焊条的处理较为简单，能够降低材料和生产成本；所述光伏百叶片发电量更高，可靠性更好，且更加美观。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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。
27.如图1所示为本发明一种高效发电的光伏百叶片制造方法的流程图。
28.如图2所示为本发明一种高效发电的光伏百叶片制造方法选择长边叠盖方式时的切割叠盖示意图。
29.如图3所示为本发明一种高效发电的光伏百叶片制造方法叠盖晶硅电池片之后的侧截面示意图。
30.如图4所示为本发明一种高效发电的光伏百叶片制造方法选择短边叠盖方式时的切割叠盖示意图。
31.如图5所示为本发明一种高效发电的光伏百叶片制造方法中对晶硅电池串组进行层压封装的示意图。
32.如图6所示为单串长边叠盖式晶硅电池组封装后形成的光伏百叶片的顶视图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
34.如图1所示，本技术一种高效发电的光伏百叶片制造方法包括步骤：
35.(a)根据光伏百叶片的尺寸形状确定对晶硅电池原片的切割方式以及切割后晶硅电池片的叠盖连接方式；
36.(b)对晶硅电池原片进行激光切割，得到若干晶硅电池片；
37.(c)将若干晶硅电池片依次排布，后一个晶硅电池片通过边缘部底面与前一个晶硅电池片的边缘部顶面通过导电胶叠盖连接，形成单串晶硅电池串；
38.(d)根据对光伏百叶片的电流及电压要求，将若干单串晶硅电池串进行串、并联排布，形成晶硅电池串组；
39.(e)对晶硅电池串组进行层压封装；
40.(f)进行接线操作，制成光伏百叶片。
41.具体的，步骤(a)中的叠盖连接方式包括长边叠盖和短边叠盖两种，根据需要的光伏百叶片的尺寸形状来选择采用长边叠盖方式或短边叠盖方式，并根据叠盖方式的需求对
晶硅电池原片进行切割。通过步骤(a)根据光伏百叶片的尺寸形状预先规划叠盖方式，以灵活适配多种不同尺寸的光伏百叶片，使得制造出的光伏百叶片单位面积内晶硅面积占比尽可能高，以提高光伏百叶片产品的发电量。预先规划切割方式，可以在后续操作步骤中一次性完成对晶硅电池原片的切割，减少切割次数，可以有效减少切割耗时，提高加工效率。此外，由于切割次数减少，晶硅电池片受到的切割损伤也会减少，进一步提高制造出的光伏百叶片的发电量和可靠性。
42.具体的，参见图2，为采用长边叠盖方式时的切割叠盖示意图，晶硅电池原片30为长边叠盖式n主栅线电池片，且n≥3，晶硅电池原片30上的主栅线互相平行，且间隔相等。晶硅电池原片30的切割操作具体为：沿主栅线将晶硅电池原片30切割成等份的晶硅电池片31，且晶硅电池片31为长方形，晶硅电池片31具有一对长边和一对短边，主栅线位于长边上，晶硅电池片31的长边分别为正负极。
43.参见图2和图3，将若干晶硅电池片31依次排布，且晶硅电池片31均通过长边对齐，后一个晶硅电池片31通过长边边缘部底面与前一个晶硅电池片31的长边边缘部顶面通过导电胶叠盖连接，后一个晶硅电池片31与前一个晶硅电池片31叠盖连接处形成叠盖部32，两个晶硅电池片31的正负极在叠盖部32通过导电胶形成导通。首端和末端的晶硅电池片31未与其他晶硅电池片31连接的长边分别具有引出线33。形成单串晶硅电池串。值得注意的是，晶硅电池片31为倾斜结构，一侧的长边高于另一侧的长边，后一个晶硅电池片31的较高侧长边边缘底部与前一个晶硅电池片的较低侧长边边缘顶部通过导电胶叠盖连接。采用倾斜结构的晶硅电池片31可以保证形成的形成单串晶硅电池串整体的平整度，便于后续步骤的进行。
44.参见图4，为采用短边叠盖方式时的切割叠盖示意图，晶硅电池原片30a为短边叠盖式n主栅线电池片，且n≥1，主栅线互相平行。晶硅电池原片30a的切割操作具体为：沿垂直于主栅线的方向将晶硅电池原片30a切割成等份的晶硅电池片31a，且晶硅电池片31a为长方形，晶硅电池片31a具有一对长边和一对短边，主栅线位于短边上，晶硅电池片31a的短边分别为正负极。
45.之后将晶硅电池片31a依次排布，且晶硅电池片31a均通过短边对齐，后一个晶硅电池片31a通过短边边缘部底面与前一个晶硅电池片31a的短边边缘部顶面通过导电胶叠盖连接，后一个晶硅电池片31a与前一个晶硅电池片31a叠盖连接处形成叠盖部32a，两个晶硅电池片31a的正负极在叠盖部32a通过导电胶形成导通。首端和末端的晶硅电池片31a未与其他晶硅电池片31a连接的短边分别具有引出线33a。形成单串晶硅电池串。值得注意的是，晶硅电池片31a也为倾斜结构，一侧的短边高于另一侧的短边，后一个晶硅电池片31的较高侧短边边缘底部与前一个晶硅电池片的较低侧短边边缘顶部通过导电胶叠盖连接。采用倾斜结构的晶硅电池片31可以保证形成的形成单串晶硅电池串整体的平整度，便于后续步骤的进行。
46.步骤(e)中对晶硅电池串组进行层压封装具体为：晶硅电池串组3上下两面分别设置若干层封装胶膜2，晶硅电池串组3上面的封装胶膜2之上设置前板1，晶硅电池串组3下面的封装胶膜2之下设置后板4，之后采用层压机热压成型。其中封装胶膜2采用eva、poe等材料，封装胶膜2起到粘接作用，同时起到力学保护和电气保护的作用。
47.当制造柔性光伏百叶片时，前板1采用具有耐候性的柔性透明材料，如etfe、
ectfe、透明光伏背板、tpt等：背板采用具有耐候性的柔性材料，如光伏背板。且在采用层压机热压成型后，进行载体安装，载体为铝百叶片载体等形式，之后进行步骤(f)。
48.当制造刚性光伏百叶片时，前板1和后板4至少一个采用刚性材料，如玻璃、环氧树脂版、pcb板等，且前板透明。且在采用层压机热压成型后直接进行步骤(f)。
49.本技术还公开一种光伏百叶片，采用所述高效发电的光伏百叶片制造方法制成。所述光伏百叶片可参见图6所示，图6中所示为单串长边叠盖式晶硅电池组封装后形成的光伏百叶片。
50.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。