一种光伏组件及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种光伏组件及其制备方法。


背景技术：

2.目前主要通过在光伏组件的边缘或者中间区域设置汇流带收集电池串产生的电流。长久以来，光伏组件中电池串的端部电池片与所连接的汇流带之间保持着2mm以上的间距，此间距的存在，可为用于电连接端部电池片和汇流带的焊带提供一个缓冲空间，以避免光伏组件层压造成端部电池片隐裂。但是，这种间距的存在，导致光伏组件材料成本较高，并且不利于光伏组件排布高密度化。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种光伏组件及其制备方法，解决了电池串的端部电池片与所连接的汇流带之间的间距较大的问题，提高光伏组件排布高密度化，并降低光伏组件材料成本。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
5.第一方面，本发明提供一种光伏组件，包括从上到下顺序布置的玻璃盖板、上层封装胶膜、串联和/或并联的多个电池串、汇流带、下层封装胶膜以及背板，其中，
6.每一个所述电池串包括的端部电池片通过焊带电连接至所述汇流带；
7.至少在所述端部电池片靠近所述汇流带的第一边缘区域和/或所述汇流带靠近所述端部电池片的第二边缘区域设置有缓冲部件，其中，所述焊带穿过所述第一边缘区域和/或所述第二边缘区域。
8.第二方面，本发明提供一种光伏组件的制备方法，包括：
9.步骤1，将玻璃盖板、上层封装胶膜、串联和/或并联的多个电池串以及汇流带顺序布置后，至少在每一个电池串的端部电池片靠近汇流带的第一边缘区域和/或所述汇流带靠近所述端部电池片的第二边缘区域设置缓冲部件；
10.步骤2，顺序布置下层封装胶膜以及背板，并层压形成光伏组件。
11.上述发明的第一方面的技术方案具有如下优点或有益效果：本发明实施例提供的光伏组件，由于至少在电池串的端部电池片靠近汇流带的第一边缘区域和/或汇流带靠近端部电池片的第二边缘区域设置有缓冲部件，其中，焊带穿过第一边缘区域和/或第二边缘区域，该缓冲部件可以阻挡端部电池片和汇流带之间相对位移，从而避免层压过程中端部电池片与汇流带面对面位移，夹持焊带，汇流带为焊带增加压力，以避免焊带压迫端部电池片引起端部电池片隐裂，因此，该缓冲部件的存在可以缩小端部电池片与汇流带之间的间距，从而有效地提高光伏组件排布高密度化，并降低光伏组件材料成本。
12.另外，端部电池片隐裂的问题得到解决，可进一步提高光伏组件的性能。
附图说明
13.图1是根据本发明一个实施例的光伏组件的截面示意图；
14.图2是根据本发明另一个实施例的光伏组件的截面示意图；
15.图3是根据本发明又一个实施例的光伏组件的截面示意图；
16.图4是根据本发明一个实施例的端部电池片与汇流带之间关系的示意图；
17.图5是根据本发明另一个实施例的端部电池片与汇流带之间关系的示意图；
18.图6是根据本发明另一个实施例的端部电池片与汇流带之间关系的示意图；
19.图7是根据本发明又一个实施例的端部电池片与汇流带之间关系的示意图；
20.图8是根据本发明另一个实施例的端部电池片与汇流带之间关系的示意图；
21.图9是根据本发明又一个实施例的端部电池片与汇流带之间关系的示意图；
22.图10是根据本发明另一个实施例的端部电池片与汇流带之间关系的示意图；
23.图11是根据本发明图4所示实施例的端部电池片和汇流带相对关系的俯视图；
24.图12是根据本发明图4所示实施例的端部电池片和汇流带相对关系的仰视图；
25.图13是根据本发明图5所示实施例的端部电池片和汇流带相对关系的俯视图；
26.图14是根据本发明实施例的图5所示端部电池片和汇流带相对关系的仰视图；
27.图15是根据本发明图9所示实施例的端部电池片和汇流带相对关系的俯视图；
28.图16是根据本发明图9所示实施例的端部电池片和汇流带相对关系的仰视图；
29.图17是根据本发明图6所示实施例的端部电池片和汇流带相对关系的仰视图；
30.图18是根据本发明图7所示实施例的端部电池片和汇流带相对关系的俯视图；
31.图19是根据本发明图8所示实施例的端部电池片和汇流带相对关系的仰视图；
32.图20是根据本发明图6所示实施例的端部电池片和汇流带相对关系的俯视图；
33.图21是根据本发明一个实施例的光伏组件部分结构俯视图；
34.图22是根据本发明另一个实施例的端部电池片与汇流带之间关系的示意图；
35.图23是根据本发明又一个实施例的端部电池片与汇流带之间关系的示意图；
36.图24是根据本发明实施例的光伏组件的制备方法的主要流程示意图。
37.附图标记如下：
38.11
‑
玻璃盖板；12
‑
上层封装胶膜；12'
‑
下层封装胶膜；13
‑
电池串；131
‑
端部电池片；132
‑
第一边缘区域；133
‑
焊带；1331
‑
平面结构；14
‑
汇流带；141
‑
第二边缘区域；15
‑
背板；16
‑
缓冲部件。
具体实施方式
39.本发明实施例提供一种光伏组件，与现有的光伏组件相比，其能够有效地缩小电池串的端部电池片与汇流带之间的间距，从而提高光伏组件的排布高密度化，降低光伏组件材料的成本。
40.需要说明的是，本发明实施例所述的端部电池片是指位于电池串的任一端的、用来与汇流带电连接的电池片。第一边缘区域是指在电池串的端部电池片的正面或背面上、靠近汇流带以及端部电池片的侧面的区域；第二边缘区域是指在汇流带的正面或背面上、靠近端部电池片以及汇流带的侧面的区域；其中，本技术所涉及的第一边缘区域和第二边缘区域由同一条焊带所连接，并且第一边缘区域为端部电池片靠近汇流带的边缘，第二边
缘区域为汇流带靠近端部电池片的边缘。
41.第一边缘区域和/或第二边缘区域设置有缓冲部件可以是指，缓冲部件至少直接或间接与第一边缘区域和/或第二边缘区域的表面接触或者缓冲部件至少直接或间接覆盖于第一边缘区域和/或第二边缘区域的表面，其中，缓冲部件至少间接与第一边缘区域和/或第二边缘区域的表面接触或者缓冲部件至少间接覆盖于第一边缘区域和/或第二边缘区域的表面是指在缓冲部件与第一边缘区域和/或第二边缘区域之间可设置其他部件比如焊带等。该缓冲部件在层压过程中，对其所接触或者覆盖的部件如端部电池片和/或汇流带具有一定的缓冲作用，减少层压过程中焊带带给端部电池片边缘的压力，从而降低隐裂问题的产生。
42.如图1至图3所示，本发明实施例提供一种光伏组件，包括：从上到下顺序布置的玻璃盖板11、上层封装胶膜12、串联和/或并联的多个电池串13、汇流带14、下层封装胶膜12'以及背板15，其中，上层封装胶膜12设置于玻璃盖板11与电池串13之间；下层封装胶膜12'设置于电池串13与背板15之间。
43.其中，每一个电池串13包括多个电池片中，每一个电池片的正面和背面均设置有主栅；其中，电池串可以为图1所示的叠焊式电池串或者图2所示的叠瓦式电池串或者图3所示的电池片间距0到3mm的电池串。值得说明的是，在光伏组件中，一个电池串一般只有一端对应设置有缓冲部件16。如图1至图3所示，电池串中，只有端部电池片131的上表面与汇流带14的下表面通过焊带133电连接的一端对应设置有缓冲部件16。该一端对应设置有缓冲部件16可以是指在该一端的端部电池片上设置有缓冲部件16，也可以是指在该一端所对应的汇流带的一段上设置有缓冲部件16。
44.其中，如图1至图23所示，每一个电池串13包括的端部电池片131通过焊带133电连接至汇流带14。
45.其中，如图4至图9所示，至少在端部电池片131靠近汇流带14的第一边缘区域132和/或汇流带14靠近端部电池片131的第二边缘区域141设置有缓冲部件16，其中，焊带133穿过第一边缘区域132和/或第二边缘区域141。其中，为了能够节省材料以及保证光伏组件的光电转换性能，本发明实施例在光伏组件中选择性地设置该缓冲部件16，具体地，如图1、图2、图3以及图4至图10所示，第一边缘区域132位于端部电池片131的正面，第二边缘区域141位于汇流带14的背面。即选择第一边缘区域132和第二边缘区域141位于不同面(第一边缘区域132位于端部电池片131的正面，第二边缘区域141位于汇流带14的背面)的部分设置该缓冲部件16。
46.针对至少在端部电池片131靠近汇流带14的第一边缘区域132和/或汇流带14靠近端部电池片131的第二边缘区域141设置有缓冲部件16的具体实施方式可如图5所示，缓冲部件16与第一边缘区域132搭接的端部设置在焊带133和端部电池片131之间，然后贴合端部电池片131和汇流带之间的焊带的下表面延伸至第二边缘区域141，缓冲部件16与第二边缘区域141搭接的端部设置在第二边缘区域141上设置的焊带133的下表面上。如图9所示，缓冲部件16与第一边缘区域132搭接的端部设置在第一边缘区域132的焊带133上，然后贴合端部电池片131和汇流带14之间的焊带133的上表面延伸至第二边缘区域141，缓冲部件16与第二边缘区域141搭接的端部设置在第二边缘区域141与焊带133之间。另外，还可如图4和图7所示，在端部电池片131的正面靠近汇流带的第一边缘区域132设置有缓冲部件16；
如图6和图8所示，还可在汇流带14背面中靠近端部电池片131的第二边缘区域141设置有缓冲部件16；如图10所示，还可在端部电池片131的正面靠近汇流带14的第一边缘区域132以及汇流带14的背面靠近端部电池片131的第二边缘区域141设置有缓冲部件16。其中，缓冲部件16可设置于第一边缘区域132与焊带133之间或者缓冲部件16还可覆盖于第一边缘区域132的焊带133上；缓冲部件16可设置于第二边缘区域141与焊带131之间或者缓冲部件16可覆盖于第二边缘区域141的焊带133上。缓冲部件16位置具有灵活性，用户可根据实际需求如可靠性、设备能力、成本等灵活设置透明胶膜层的位置。
47.另外，为了清楚地说明缓冲部件16与端部电池片和汇流带相对位置关系，图11和图12分别示出了与图4相对应的端部电池片和汇流带的俯视图和仰视图；图13和图14分别示出了与图5相对应的端部电池片和汇流带的俯视图和仰视图；图15和图16分别示出了与图9相对应的端部电池片和汇流带的俯视图和仰视图；图17示出了与图6相对应的端部电池片和汇流带的仰视图；图18示出了与图7相对应的端部电池片和汇流带的俯视图；图19示出了与图8相对应的端部电池片和汇流带的仰视图；图4的仰视图与图7的仰视图一致；图20示出了与图6相对应的端部电池片和汇流带的俯视图，图8的俯视图与图6的俯视图一致，图7的俯视图与图10的俯视图一致，图8的仰视图与图10的仰视图一致，在此不再赘述。
48.在本发明实施例中，针对汇流带14串联多个电池串的情况，一条汇流条电连接的对应有缓冲部件16的电池串与未对应缓冲部件16的电池串间隔设置。即与同一条汇流带14串联的多个电池串顺次为：对应有缓冲部件16的电池串、未对应有缓冲部件16的电池串、对应有缓冲部件16的电池串、未对应有缓冲部件16的电池串等。其中，对应有缓冲部件16的电池串是指，在该电池串的端部电池片上设置有缓冲部件16或者在汇流带上对应于该电池串的一段设置有缓冲部件16。比如，将图18所示的结构应用在光伏组件中，得到的光伏组件的部分结构可如图21所示。
49.为了避免端部电池片与汇流带之间间距过小导致的电池片隐裂的问题，在端部电池片131靠近汇流带14的第一边缘区域132和/或汇流带14靠近端部电池片的第二边缘区域141设置有缓冲部件16，其中，第一边缘区域132设置于端部电池片131的正面，相对应地，第二边缘区域141设置于汇流带14的背面。在光伏组件的层压过程中，该缓冲部件16可有效地缓解层压过程中焊带和汇流带共同对端部电池片边缘处的压力，从而避免焊带与端部电池片边缘相互作用而导致电池片隐裂的问题，从而可以有效地提高光伏组件的性能，比如提高光电转化性能以及光伏组件功率，延长光伏组件使用寿命，减少热斑产生等。
50.在本发明实施例中，如图1至图4、图6至图8以及图10所示的缓冲部件16可为由预先设置在第一边缘区域和/或第二边缘区域的透明胶膜高温融化形成。
51.在本发明实施例中，如图5和图9所示的缓冲部件16可为由预先设置在端部电池片和汇流带之间的透明胶膜高温融化形成，其中，透明胶膜的两个侧边分别搭接在第一边缘区域和第二边缘区域。
52.其中，高温融化可通过控制温度和时间(比如温度60度，融化时长1s等)，保证透明胶膜黏附与其接触的焊带或电池片上，在形成缓冲部件16的同时，可避免缓冲部件16脱落。通过高温融化透明胶膜可以使透明胶膜软化、并固定在端部电池片或者汇流带上，在层压过程中，由于胶膜可以分担层压带给端部电池片和/或汇流带的压力，并对该压力具有一定的缓解作用，可降低层压过程中焊带带给端部电池片的压力，同时能够减少端部电池片和
汇流带之间发生面对面的相对位移，避免汇流带压迫焊带而产生新增隐裂。
53.其中，透明胶膜可包括：乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物(ethylene
‑
vinyl acetate copolymer，eva)形成的胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体(polyolyaltha olfin，poe)形成的胶膜、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物和聚乙烯辛烯共弹性体形成的共挤结构中的任意一种。该透明胶膜具有透光性，减少对端部电池片的遮挡，以进一步提高端部电池片的受光面积。
54.在本发明实施例中，为了满足层压过程中电池片所需的缓冲力、同时能够稳固端部电池片，并降低缓冲部件16对光线的阻挡，在本发明实施例中，需控制缓冲部件16的厚度在0.05～0.6mm范围内，即缓冲部件16的平均厚度或者任意一个位置的厚度等于0.05mm或者0.6mm或者大于0.05mm，且小于0.6mm中的任意一个值。一个优选地实施例中，控制缓冲部件16的厚度在0.05～0.3mm范围内。以满足层压过程中电池片所需的缓冲力、同时能够稳固电池片，并降低缓冲部件16对光线的阻挡。
55.另外，缓冲部件16宽度可在5～40mm范围内，以进一步满足层压过程中电池片所需的缓冲力、同时能够稳固电池片，并降低缓冲部件16对光线的阻挡。
56.在本发明实施例中，为了能够稳固端部电池片中所有焊带131，避免端部电池片与焊带131之间相对位移，缓冲部件16长度大于或等于电池片中距离最远的两条的焊带131之间的间距。另外，为了进一步降低缓冲部件16对光线的遮挡，缓冲部件16长度小于或等于端部电池片的长度。
57.在本发明实施例中，端部电池片131与汇流带14之间的间距为大于0mm，且小于或等于2mm。有助于光伏组件的高密度化。
58.在本发明实施例中，如图22所示，焊带133的端部可为平面结构1331，其中，该平面结构1331与汇流带14电连接。通过提高焊带与汇流带14的接触面积，可以降低焊带对端部电池片的压迫，以进一步降低端部电池片的隐裂的风险。值得说明的是，该焊带133端部的平面结构1331可以与缓冲部件16结合使用，也可如图23所示，该焊带133端部的平面结构1331单独使用。值得说明的是，该平面结构1331可延伸至端部电池片。
59.值得说明的是，为了避免焊疤影响光伏组件的外观，焊带一般都汇到汇流带背面，因此，一般来说，第一边缘区域132位于端部电池片131的正面，第二边缘区域141位于汇流带14的背面。
60.上述各个实施例提供的光伏组件，由于至少在电池串的端部电池片靠近汇流带的第一边缘区域和/或汇流带靠近端部电池片的第二边缘区域设置有缓冲部件，其中，焊带穿过第一边缘区域和/或第二边缘区域，该缓冲部件可以阻挡端部电池片和汇流带之间相对位移，从而避免层压过程中端部电池片与汇流带面对面位移，夹持焊带，汇流带为焊带增加压力，以避免焊带压迫端部电池片引起端部电池片隐裂，因此，该缓冲部件的存在可以缩小端部电池片与汇流带之间的间距，从而有效地提高光伏组件排布高密度化，并降低光伏组件材料成本。另外，端部电池片隐裂的问题得到解决，可进一步提高光伏组件的性能。
61.针对上述各个实施例提供的光伏组件，如图24所示，其制备工艺可包括如下步骤：
62.步骤2401，将玻璃盖板、上层封装胶膜、串联和/或并联的多个电池串以及汇流带顺序布置后，至少在每一个电池串的端部电池片靠近汇流带的第一边缘区域和/或汇流带靠近端部电池片的第二边缘区域设置缓冲部件；
63.在该步骤中，可在端部电池片的焊带所穿过的第一边缘区域放置透明胶膜，并高
温融化形成缓冲部件；或者，在端部电池片和汇流带之间放置透明胶膜，并高温融化形成缓冲部件，其中，透明胶膜的两个侧边分别搭接在端部电池片和汇流带中焊带所穿过的第一边缘区域和第二边缘区域。在端部电池片的焊带所穿过的第一边缘区域放置透明胶膜或者在端部电池片和汇流带之间设置透明胶膜的一种具体实现方式：将焊带支撑起，并将透明胶膜或者透明胶膜放置在焊带与端部电池片之间；另一种具体实现方式还可为直接将透明胶膜覆盖焊带放置于第一边缘区域或第二边缘区域。
64.在该步骤所使用的透明胶膜或者所述透明胶膜，包括：透明eva胶膜、透明poe胶膜以及透明eva胶膜和透明poe胶膜形成的共挤结构中的任意一种。
65.在该步骤中，端部电池片和汇流带之间的间距一般大于0mm，且小于或等于2mm。
66.步骤2402，顺序布置下层封装胶膜以及背板，并层压形成光伏组件。
67.下面以几个具体实施例详细说明本发明提供的光伏组件。
68.实施例1
69.在端部电池片和汇流带之间插入熔融指数为28～33的透明eva胶膜形成缓冲部件，并选用熔融指数为28～33的透明eva胶膜作为上层封装胶膜和下层封装胶膜，并使用常规背板，可得到如图5所示的光伏组件的结构。通过试验测试可知，熔融指数为28～33的透明eva胶膜形成的缓冲部件在层压时，可以缓解焊带和汇流带对端部电池片及焊带的压力，避免焊带折弯处的隐裂产生。
70.实施例2
71.将实施例1的透明eva替换为熔融指数为5～15的透明poe，其他材料与实施例1一致，将透明poe铺设在端部电池片的正面的第一边缘区域与焊带之间，其他上层封装胶膜、下层封装胶膜等结构与实施例1一致，得到如图4所示的光伏组件的结构。该实施例可以应用于单玻组件。
72.缓冲部件也可以铺设在第一边缘区域的焊带上方，例如图7所示的光伏组件的结构。
73.实施例3
74.将透明胶膜(透明eva或透明poe或者透明eva和透明poe共挤结构)铺设在端部电池片的正面的第一边缘区域的焊带上以及汇流带的背面的第二边缘区域与焊带之间，上层封装胶膜、下层封装胶膜、背板等结构与实施例1一致。得到如图10所示的光伏组件的结构。该实施例可以应用于双玻组件。
75.实施例4
76.将透明胶膜(透明eva或透明poe或者透明eva和透明poe共挤结构)铺设在汇流带的背面的第二边缘区域与焊带之间，上层封装胶膜、下层封装胶膜、背板等结构与实施例1一致。得到如图8所示的光伏组件的结构。
77.实施例5
78.将实施例1的透明eva替换为熔融指数为5～15的透明poe。
79.本发明实施例提供如下各个技术方案以及各个技术方案的组合。
80.技术方案1.一种光伏组件，包括从上到下顺序布置的玻璃盖板11、上层封装胶膜12、串联和/或并联的多个电池串13、汇流带14、下层封装胶膜12'以及背板15，其中，
81.每一个所述电池串13包括的端部电池片131通过焊带133电连接至所述汇流带14；
82.至少在所述端部电池片131靠近所述汇流带14的第一边缘区域132和/或所述汇流带14靠近所述端部电池片131的第二边缘区域141设置有缓冲部件16，其中，所述焊带133穿过所述第一边缘区域132和/或所述第二边缘区域141。
83.技术方案2.根据技术方案1所述的光伏组件，
84.所述第一边缘区域132位于所述端部电池片131的正面，所述第二边缘区域141位于所述汇流带14的背面。
85.技术方案3.根据技术方案1所述的光伏组件，
86.所述缓冲部件16为由预先设置在所述第一边缘区域132和/或所述第二边缘区域141的透明胶膜高温融化形成。
87.技术方案4.根据技术方案3所述的光伏组件，其特征在于，
88.所述透明胶膜包括：乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物形成的胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体形成的胶膜、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物和聚乙烯辛烯共弹性体形成的共挤结构中的任意一种。
89.技术方案5.根据技术方案1所述的光伏组件，
90.所述缓冲部件16设置于所述第一边缘区域132与所述焊带133之间；
91.和/或，
92.所述缓冲部件16设置于所述第二边缘区域141与所述焊带133之间。
93.技术方案6.根据技术方案1所述的光伏组件，
94.所述缓冲部件16覆盖于所述第一边缘区域132的焊带133上；
95.和/或，
96.所述缓冲部件16覆盖于所述第二边缘区域141的焊带133上；
97.和/或，
98.所述缓冲部件16覆盖于所述端部电池片和所述第二电池片之间的焊带133上。
99.技术方案7.根据技术方案1所述的光伏组件，
100.所述端部电池片131与所述汇流带14之间的间距为大于0mm，且小于或等于2mm。
101.技术方案8.根据技术方案1至7任一项所述的光伏组件，所述缓冲部件16的宽度在5～40mm范围内。
102.技术方案9.根据技术方案1所述的光伏组件，所述焊带133的端部为平面结构1331，其中，
103.所述平面结构1331与所述汇流带14电连接。
104.技术方案10.一种根据技术方案1
‑
9任一项所述的光伏组件的制备方法，包括：
105.步骤1，将玻璃盖板、上层封装胶膜、串联和/或并联的多个电池串以及汇流带顺序布置后，至少在每一个电池串的端部电池片靠近汇流带的第一边缘区域和/或所述汇流带靠近所述端部电池片的第二边缘区域设置缓冲部件；
106.步骤2，顺序布置下层封装胶膜以及背板，并层压形成光伏组件。
107.技术方案11.根据技术方案10所述的光伏组件的制备方法，步骤1包括：
108.步骤1
‑
1，将透明胶膜设置在所述第一边缘区域和/或所述第二边缘区域，并加热形成所述缓冲部件。
109.技术方案12.根据技术方案10所述的光伏组件的制备方法，步骤1包括：
110.步骤1
‑
1'，将透明胶膜放置在所述端部电池片和所述汇流带之间并且将所述透明
胶膜的两个侧边分别搭接在所述第一边缘区域和所述第二边缘区域，并加热形成所述缓冲部件。
111.技术方案13.根据技术方案11所述的光伏组件的制备方法，
112.步骤1
‑
1包括：将透明胶膜设置于所述第一边缘区域与所述焊带之间；和/或，将透明胶膜设置于所述第二边缘区域与所述焊带之间；
113.或者，
114.步骤1
‑
1包括：将透明胶膜覆盖于所述第一边缘区域的焊带上；和/或，将透明胶膜覆盖于所述第二边缘区域的焊带上。
115.以上步骤所提供的介绍，只是用于帮助理解本发明的方法、结构及核心思想。对于本技术领域内的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也同样属于本发明权利要求保护范围之内。