本發(fā)明屬于太陽電池和新能源技術(shù)領(lǐng)域，涉及太陽電池的組件設(shè)計和制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
在晶硅太陽電池應(yīng)用領(lǐng)域，雙玻組件的基本特征為可正反面同時接受光照，根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同，比單面進光的發(fā)電量多5-30%。近年來雙玻組件隨著鋼化玻璃技術(shù)的進步而發(fā)展起來，逐漸被市場所接受，有漸漸取代單面進光晶硅光伏組件成為市場主流的前景。雖然如此，雙玻組件技術(shù)目前仍處于初級階段。其組件技術(shù)從電池片的結(jié)構(gòu)、組件的結(jié)構(gòu)、組件構(gòu)成的材料、組件的生產(chǎn)技術(shù)仍大部分沿襲了單面進光晶硅太陽電池和組件的結(jié)構(gòu)、特征和制造技術(shù)，未能充分發(fā)揮雙面組件可能達到的轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)勢，雙面進光組件所應(yīng)該具有的安裝方式靈活多變的優(yōu)勢也受到局限。
根據(jù)雙面進光組件的基本特征來設(shè)計開發(fā)新型晶硅光伏電池片結(jié)構(gòu)、組件結(jié)構(gòu)以及配套的原材料、焊接封裝等技術(shù)，才能充分發(fā)揮雙面進光的優(yōu)勢，提升發(fā)電量，降低生產(chǎn)和發(fā)電成本，擴大光伏組件的應(yīng)用范圍。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種新型的雙面進光晶硅光伏組件及其制造方法。從雙面進光的基本特征出發(fā)，設(shè)計雙面進光晶硅光伏組件的結(jié)構(gòu)、制造技術(shù)以及配套的封裝材料、連接導(dǎo)電材料和太陽電池片的結(jié)構(gòu)特征，以增加光伏系統(tǒng)發(fā)電效率，降低發(fā)電成本，擴大應(yīng)用范圍。具體內(nèi)容包括雙面進光晶硅光伏組件的組件結(jié)構(gòu)、封裝材料及連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、電池片結(jié)構(gòu)、組件制造技術(shù)等。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
本發(fā)明所述的一種雙面進光晶硅光伏組件，從前表面到后表面結(jié)構(gòu)依次包括玻璃一（1）、封裝材料一（2）、連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)一（3）、電池片（4）、連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)二（5）、封裝材料二（6）、玻璃二（7）。
所述的電池片（4）的朝向有兩種：一種是發(fā)射極朝向前表面（A），一種是發(fā)射極朝向后表面（B）。在同一組串中，A、B兩種朝向的電池片（4）間隔排列，通過連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)一（3）和連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)二（5）將同一組串中的所有電池片形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)；不同組串間根據(jù)組件的輸出指標(biāo)要求進行串聯(lián)或并聯(lián)。
所述的連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)一（3）、連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)二（5）為焊帶或其它類似功能的結(jié)構(gòu)如多根極細的帶焊接涂層的金屬絲。
本發(fā)明所述的封裝材料及連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)：連接導(dǎo)電材料可以與封裝材料（例如，乙烯-醋酸乙烯共聚物，簡稱EVA 等）在使用前是集成為一體的，也可以是分開的；組件兩側(cè)的玻璃、封裝材料優(yōu)選相同的，如需做部分透光結(jié)構(gòu)也可選擇性能有差異的。
本發(fā)明所述的電池片結(jié)構(gòu)：電池片為晶硅太陽電池片，雙面進光結(jié)構(gòu)，可以由n型晶硅片也可以由p型晶硅片作為基片構(gòu)成。其顯著特征為電池片在相同測試條件下從兩個表面進光的短路電流之差≤0.5mA/cm2或光電轉(zhuǎn)換效率之差≤0.2%。
本發(fā)明所述的一種雙面進光晶硅光伏組件的制造方法，主要的技術(shù)特征在于組串的制造。分為兩種情況。
（1）“連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)”與“封裝材料”在使用前集成為一體時。
先將連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與封裝材料在組件制造流程開始前集成為一個整體，然后按照玻璃一（1）、封裝材料+連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、電池片（4）、連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)+封裝材料、玻璃二（7）的排列全部疊放好，再放進層壓機進行層壓。其中連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)一（3）、電池片（4）、連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)二（5）的數(shù)量及其其它未明確提及的組件的結(jié)構(gòu)都按照組件大小和輸出參數(shù)的要求進行設(shè)計調(diào)節(jié)。
（2）當(dāng)“連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)”與“封裝材料”分別為兩個組件單元時。
先將連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)一（3）、電池片（4）、連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)二（5）三部分先做成組串結(jié)構(gòu)，然后將多個組串與玻璃一（1）、封裝材料一（2）、封裝材料二（6）、玻璃二（7）按照玻璃一（1）、封裝材料一（2）、連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)一+電池片+連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)二組串結(jié)構(gòu)、封裝材料二（6）、玻璃二（7）排列好，放進層壓機進行層壓。
本發(fā)明的技術(shù)效果：相鄰兩片太陽電池片發(fā)射極朝向組件的不同表面，通過連接導(dǎo)電材料在組件的同一面進行串聯(lián)，該方法相比于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)可減少組串焊接及層壓時對太陽電池片的壓力，減少了電池片的破損，降低了對連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)（焊帶等）的材質(zhì)要求，適用于普通厚度硅片和超薄硅片。所得光伏組件的雙面性能相同，可大大擴展組件應(yīng)用的方式和靈活性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明組件構(gòu)成簡圖。1為玻璃一；2為封裝材料一；3為連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)一；4為電池片，A、B兩種擺放方式，A為發(fā)射極朝向前表面，B為發(fā)射極朝向后表面；5為連接導(dǎo)電結(jié)構(gòu)二；6為封裝材料二；7為玻璃二。
具體實施方式
本發(fā)明將通過以下實施例作進一步說明。
實施例1。
電池片采用n型雙面晶硅太陽電池，采用180微米厚的硅片制備，發(fā)射極和背場所需的p、n重摻雜層均采用擴散法制備，外覆以減反射鈍化薄膜，兩面采用完全對稱的柵線結(jié)構(gòu)。柵線結(jié)構(gòu)包括密排的細柵和多根垂直細柵排列的主柵線。電池正反面進光的轉(zhuǎn)換效率只差不大于0.1%，短路電流的差別不大于0.2mA/cm2。
電池片按照附圖1所示A、B間隔的排列方式進行排列，采用焊接的方法用焊帶將共計12片太陽電池片之間串聯(lián)成組串。
將附圖1中所示玻璃二、封裝材料二（EVA）依此疊放；在其上按傳統(tǒng)組件的方式排列5個組串，并進行組串之間的連接；然后再在組串上依次疊放附圖1中的封裝材料一（EVA）和玻璃一；隨后放入層壓機中進行層壓。層壓后進行后繼制造流程獲得完整光伏組件。
實施例2。
電池片采用n型雙面晶硅太陽電池，采用120微米厚的硅片制備，發(fā)射極和背場所需的p、n重摻雜層均采用擴散法制備，外覆以減反射鈍化薄膜，兩面采用完全對稱的柵線結(jié)構(gòu)。柵線結(jié)構(gòu)僅為密排的細柵。電池正反面進光的轉(zhuǎn)換效率只差不大于0.1%，短路電流的差別不大于0.5mA/cm2。
將0.2毫米直徑的表面覆蓋了錫焊涂層的銅絲20根等間距平行排列。垂直于銅絲延伸方向上，該20根柵線的排布的間隔恰好適合本實施例所述電池片，作為收集電流用。銅絲的長度適合將兩片附圖1中所示A、B排列的兩片電池片連接在一起。該組銅絲固定于EVA材質(zhì)的可作為組件封裝材料用的膜片上，集成為一種穩(wěn)固結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)將12片如附圖1中所示A、B間隔排列的電池片焊接在一起，形成組串。
將附圖1中所示玻璃二、封裝材料二（EVA）依此疊放；在其上按傳統(tǒng)組件的方式排列5個組串，并進行組串之間的連接；然后再在組串上依次疊放附圖1中的封裝材料一（EVA）和玻璃一；隨后放入層壓機中進行層壓。層壓后進行后繼制造流程獲得完整光伏組件。
實施例3。
電池片采用n型雙面晶硅太陽電池，采用120微米厚的硅片制備，發(fā)射極和背場所需的p、n重摻雜層均采用低溫CVD法制備，所得為非晶硅/晶硅異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，雙面外均覆以透明導(dǎo)電薄膜，再雙面制備柵線結(jié)構(gòu)。所印柵線結(jié)構(gòu)僅為密排的細柵。電池正反面進光的轉(zhuǎn)換效率只差不大于0.1%，短路電流的區(qū)別不大于0.1mA/cm2。
將直徑為0.2毫米的表面覆蓋了導(dǎo)電銀膠的銅線20根等間距平行排列。在垂直于銅線延伸方向上，該20根柵線的排布間距恰好適合本實施例所述電池片，作為收集電流用。銅線的長度適合將兩片附圖1中所示A、B排列的電池片連接在一起。該組銅線固定于類似EVA的可作為組件封裝材料用的膜片上，集成為一種穩(wěn)固結(jié)構(gòu)；采用該結(jié)構(gòu)將12片如附圖1中所示A、B間隔排列的電池片粘結(jié)在一起，形成組串。
將附圖1中所示玻璃二、封裝材料二（EVA）依此疊放；在其上按傳統(tǒng)組件的方式排列5個組串，并進行組串之間的連接；然后再在組串上依次疊放附圖1中的封裝材料一（EVA）和玻璃一；隨后放入層壓機中進行層壓。層壓后進行后繼制造流程獲得完整光伏組件。
實施例4。
電池片采用n型雙面晶硅太陽電池，該類太陽電池片采用80微米厚的硅片制備，發(fā)射極和背場所需的p、n重摻雜層均采用低溫CVD法制備，所得為非晶硅/晶硅異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，在非晶硅與晶體硅間具有本征鈍化層，電池片的雙面外均覆以透明導(dǎo)電薄膜，再雙面分別印刷柵線結(jié)構(gòu)。所印柵線結(jié)構(gòu)僅為密排的細柵。電池正反面進光的轉(zhuǎn)換效率只差不大于0.1%，短路電流的區(qū)別不大于0.1mA/cm2。
將直徑為0.2毫米的表面覆蓋了導(dǎo)電銀膠的銅線20根等間距平行排列，垂直于銅線延伸方向上該20根柵線的排布恰好適合本實施例所述電池片，作為收集電流用。銅線的長度適合將兩片附圖1中所示A、B排列的兩片電池片連接在一起。將多組該排列銅線以合適的方式固定于封裝材料一和封裝材料二（EVA材質(zhì)）與電池片接觸的表面。在適合組件封裝用的尺寸大小的封裝材料上，多組銅線形成一種周期排布的穩(wěn)固結(jié)構(gòu)。
將附圖1中所示玻璃二、封裝材料二（EVA，集成周期排布的多組銅絲，帶銅絲面朝向電池片）依此疊放，調(diào)整EVA的位置，使得銅絲的位置合適粘結(jié)電池片；在其上以附圖1所示A、B排列的方式排列電池片，形成m=12，n=6的陣列；然后再在太陽電池片上依次疊放附圖1中的封裝材料一（EVA，集成周期排布的多組銅絲，帶銅絲面朝向電池片），調(diào)整封裝材料一到合適位置，最后覆蓋玻璃一；隨后放入層壓機中進行層壓。層壓后進行后繼制造流程獲得完整光伏組件。
實施例5。
電池片采用p型雙面晶硅太陽電池，采用180微米厚的硅片制備，發(fā)射極和背場所需的p、n重摻雜層均采用擴散法制備，外覆以減反射鈍化薄膜，兩面采用完全對稱的柵線結(jié)構(gòu)。柵線結(jié)構(gòu)包括密排的細柵和多根主柵線。電池正反面進光的轉(zhuǎn)換效率只差不大于0.2%，短路電流的區(qū)別不大于0.1mA/cm2。
電池片按照附圖1所示A、B間隔的排列方式進行排列，采用焊接的方法用焊帶將5片太陽電池片之間串聯(lián)成組串。
將附圖1中所示玻璃二、封裝材料二（EVA）依此疊放；在其上按傳統(tǒng)組件的方式排列4個組串，并進行組串之間的連接；然后再在組串上依次疊放附圖1中的封裝材料一（EVA）和玻璃一；隨后放入層壓機中進行層壓。層壓后進行后繼制造流程獲得完整光伏組件。