本實(shí)用新型屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及太陽能,具體的說是一種太陽能無主柵線電池片專用焊帶。
背景技術(shù):
全球性的化石能源危機(jī)與環(huán)境污染推動了光伏行業(yè)的快速發(fā)展。目前,以晶硅電池片為主的組件占據(jù)了全球光伏組件市場的80%以上;電池片專用焊帶發(fā)展至今,其制作成本及發(fā)電量成為其發(fā)展的主要制約因素。在制作成本方面,硅材料占據(jù)著約60-70%的材料成本,銀漿料的用量占據(jù)著約15-25%的材料成本;故而高純晶硅材料的成本和其使用量,以及銀漿的使用量對電池片或組件的成本都有極大的影響。在發(fā)電量方面,其主要受到太陽能電池片有效光照面積以及光電轉(zhuǎn)換效率的影響;電池片的光電轉(zhuǎn)換效率嚴(yán)重依賴晶硅材料本身的結(jié)構(gòu),電池片的有效光照面積是取決于電池片主、細(xì)柵線的覆蓋面積。
對于一些提出無主柵線的太陽能電池片,其焊帶及焊接要求會與普通焊帶有較大區(qū)別,現(xiàn)有技術(shù)中,對于無主柵線專用焊帶的設(shè)計(jì)還不夠完善,針對這一現(xiàn)狀急需技術(shù)方案解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備,在少量修改設(shè)備及工藝的前提下,為太陽能無主柵線電池片配置的太陽能無主柵線電池片專用焊帶。
為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種太陽能無主柵線電池片專用焊帶,包括電池片、細(xì)柵線和背面電極,電池片的正面橫向密布細(xì)柵線,背面陣列設(shè)有背面電極,其特征在于:電池片的細(xì)柵線的垂直方向的兩端上設(shè)有主柵線端頭,主柵線端頭之間的細(xì)柵線上鋪設(shè)有焊帶,焊帶用于收集細(xì)柵線產(chǎn)生的電流。
電池片之間的連接為焊帶焊接,焊帶的覆蓋連接區(qū)域?yàn)橐粚χ鳀啪€端頭以及該對主柵線端頭之間的細(xì)柵線。
焊帶包括矩形焊帶、圓形焊帶和橢圓形焊帶。
焊帶與細(xì)柵線和一對主柵線端頭焊接。
主柵線端頭所用漿料為高純銀漿料或銀鋁漿料。
焊帶所用材料為錫鉛合金包裹的銅,錫鉛合金的厚度層最佳為10-25微米。
焊帶包括矩形焊帶、圓形焊帶和橢圓形焊帶等,焊帶形狀不做特殊限定,在保證焊接功能,并能夠連通細(xì)柵線的基礎(chǔ)上,盡量減少橫截面面積,以增加電池片的光照面積。
主柵線端頭長度為2-20mm,寬度為0.2-1.2mm。
主柵線端頭的數(shù)量為2-6對。通常,常規(guī)的電池片包含有不同條數(shù)的主柵線,例如有二條主柵電池片、三條主柵線電池片、四條主柵線電池片、五條主柵線電池片甚至多條主柵線電池片。不同條數(shù)主柵線會對電池片某些方面產(chǎn)生影響,例如二條主柵線電池片可能會減少電池片成本但是減弱了其電流收集能力,五條主柵線增大了其電流收集能力但是增大了銀漿使用量且減少了有效光照面積。
雖然此實(shí)用新型沒有主柵線,但是該電池片需配合焊帶使用,主柵線保留的端頭個數(shù)對其影響依然存在。通過實(shí)驗(yàn)我們已驗(yàn)證該電池片可配合更細(xì)更薄的焊帶進(jìn)行使用,故而遮光面積問題我們可以把控到位。對于保留兩對或三對主柵線端頭,其可進(jìn)一步減少銀漿使用量,進(jìn)一步增大硅片有效遮光面積。對于保留五對或六對主柵線端頭,其可以保證在現(xiàn)有的發(fā)電量的同時(shí),進(jìn)一步提升焊帶收集硅片中電流的能力。而對于本實(shí)用新型,認(rèn)為主柵線保留的端頭個數(shù)最佳為4對。
主柵線端頭形狀包括矩形、橢圓形、三角形、圓形、梯形和非規(guī)則長條形等。
主柵線端頭的形狀在保證連接效果的前提下,形狀并不完全固定,本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易想到的形狀都應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
矩形焊帶的尺寸為:寬度0.3-1.5mm,厚度0.1-0.25mm。
圓形狀焊帶的尺寸為:直徑D=0.2-0.5mm。
橢圓狀焊帶尺寸為:長軸a=0.15-0.75mm,短軸b=0.05-0.125mm。
晶硅太陽能電池片主要由:把光轉(zhuǎn)化為電的高純晶硅材料、收集電流的導(dǎo)電材料包括正面的主柵線、細(xì)柵線以及背面的銀電極、鋁背板,本專利的關(guān)鍵點(diǎn)去除電池片的大部分主柵線而保留其兩端的小部分。按照目前的電池片材料成本計(jì)算,硅材料約占60-70%,銀用量約占15-25%;而在銀的使用量方面上,正面電極的銀質(zhì)量比較好,背面電極質(zhì)量不如正面,一般情況下正面用的高純銀漿料,背面用的銀—鋁漿料,我們的此種設(shè)計(jì)可以減少電池片正面電極所用銀的70—75%。
此種無主柵線電池片配合使用的專用焊帶,由于減少了其橫截面積,因此可以大幅減少原材料的使用量。用直觀的數(shù)據(jù)說明,以發(fā)電量為10兆瓦的光伏電站計(jì)算,可以節(jié)約材料成本近15—20萬元人民幣。此外橫截面積的減少,可以減少焊帶的遮光面積,可提高太陽能電池板1-2%的發(fā)電量。用直觀的數(shù)據(jù)說明,以發(fā)電量為10兆瓦的光伏電站計(jì)算,年發(fā)電量可至少增加30—60兆瓦。
發(fā)電量主要是看電池片或太陽能電池板即多塊電池片的串聯(lián)體的輸出功率P。通常,在電池片各結(jié)構(gòu)的材料都已確定下來的時(shí)候,其發(fā)電量輸出功率P主要取決于有效的光照面積S,處于發(fā)電狀態(tài)的硅材料越多其發(fā)電量必然越大;而本專利采用的無主柵線技術(shù)恰好減少了 其遮蓋硅材料的面積,再配合更細(xì)的焊帶,可以增大太陽能電池板的輸出功率約增大1—2%左右。用更直觀的數(shù)據(jù)說明,以發(fā)電量為10兆瓦的光伏電站計(jì)算,可以節(jié)約材料成本近230—380萬元人民幣。此外,在發(fā)電量方面,主柵線的去除及配合特殊焊帶的使用,其可增加發(fā)電效率的1%—2%;用更直觀的數(shù)據(jù)說明,以發(fā)電量為10兆瓦的光伏電站計(jì)算,年發(fā)電量可至少增加30—60兆瓦。
根據(jù)已經(jīng)進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)做為依據(jù),本電池片的其它性能均達(dá)到現(xiàn)有技術(shù)同等水平。
本實(shí)用新型所述太陽能電池片專用焊帶在用于組件生產(chǎn)制作時(shí),采用串聯(lián)焊接的方式把多塊電池片連接在一塊,此種方式不改變現(xiàn)有的組件生產(chǎn)工藝,大大降低組件生產(chǎn)成本。
本實(shí)用新型所述太陽能電池片的細(xì)柵線,是用于收集晶硅材料受到光照后產(chǎn)生的電流。而焊接于細(xì)柵線上的焊帶則起到匯集細(xì)柵線上電流的作用。并且,主柵線兩端的保留部分用于加強(qiáng)焊接效果,增強(qiáng)焊接拉力。
多塊電池片的連接方式依舊采用串聯(lián)焊接,無需更換焊帶材料以及無需改變組件生產(chǎn)工藝和設(shè)備。
本實(shí)用新型為無主柵線的太陽能電池片提供了專用焊帶,使得其無主柵線電池片能夠很好地完成電流收集功能,對無主柵線太陽能電池片的進(jìn)步提供了保證。
附圖說明
圖1本實(shí)用新型應(yīng)用焊帶的無主柵電池片側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2本實(shí)用新型焊帶應(yīng)用在太陽能組件上結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3本實(shí)用新型所用矩形焊帶結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4本實(shí)用新型所用圓形焊帶結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5本實(shí)用新型所用橢圓形焊帶結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1電池片;2主柵線端頭;3細(xì)柵線;4背面電極;5正面玻璃;6背面玻璃;7焊帶;8EVA層;701矩形焊帶;702圓形焊帶;703橢圓形焊帶。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
一種太陽能無主柵線電池片專用焊帶,包括電池片1、細(xì)柵線3和背面電極4,電池片1的正面橫向密布細(xì)柵線3,背面陣列設(shè)有背面電極4,其特征在于:電池片1的細(xì)柵線3的垂直方向的兩端上設(shè)有主柵線端頭2,主柵線端頭2之間的細(xì)柵線3上鋪設(shè)有焊帶7,焊帶7用于收集細(xì)柵線產(chǎn)生的電流。
電池片1之間的連接為焊帶7焊接,焊帶7的覆蓋連接區(qū)域?yàn)橐粚χ鳀啪€端頭以及該對主柵線端頭之間的細(xì)柵線。
焊帶7包括矩形焊帶、圓形焊帶和橢圓形焊帶。
矩形焊帶7的尺寸為:寬度0.3-1.5mm,厚度0.1-0.25mm。
圓形狀焊帶7的尺寸為:直徑D=0.2-0.5mm。
橢圓狀焊帶7尺寸為:長軸a=0.15-0.75mm,短軸b=0.05-0.125mm。
焊帶7與細(xì)柵線3和一對主柵線端頭2焊接。
主柵線端頭2為高純銀漿料或銀鋁漿料。
焊帶7為錫鉛合金包裹的銅,錫鉛合金的厚度層最佳為10-25微米。
本實(shí)用新型在具體實(shí)施過程中,電池片為細(xì)柵線布置完畢、主柵線端頭布置完畢、背面電極布置完畢的電池片,將主柵線省略掉,然后進(jìn)入到組件生產(chǎn)的工序,焊帶焊接,焊帶將細(xì)柵線電連接起來,達(dá)到電流收集功能,然后加EVA密封層,最后進(jìn)入雙玻組件的組裝工序。
當(dāng)然,上述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,不能被認(rèn)為用于限定對實(shí)用新型的實(shí)施例范圍。本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的均等變化與改進(jìn)等,均應(yīng)歸屬于本實(shí)用新型專利涵蓋范圍。