CN109148618A - 一种光伏组件的制作方法及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏组件的制作方法及光伏组件，包括以下步骤：切片，将硅圆棒切成圆形片，沿着圆形片的内接六边形切片成六边形电池片；印刷，将六边形电池片的正面印刷正面主栅线、细栅线，背面印刷背面主栅线；切割，将六边形电池片横向和纵向对半切割成四分之一切片；串联，将四分之一切片按互补的形状排列，排列后依次串联成电池串；封装，将若干电池串封装。本发明将电池片的形状做成六边形，减少圆形硅棒切割边角硅料的浪费；将六边形电池片切成四分之一切片，四分之一切片按照对应互补的形状排列后形成一条长方形形状，方便电池片自动化连接，同时增加组件的面积利用率；电池片上主栅线设计以便电池片串连连接提升了光伏组件的功率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏组件技术领域，尤其涉及一种光伏组件的制作方法及光伏组件。
背景技术
光伏发电过程简单，无消耗、零排放、不污染环境。在日益严重的能源危机与环境污染背景下，光伏发电作为绿色环保可再生能源越发受到各国政府的青睐。长期以来，制约光伏产业发展的两个重要问题是光电转换效率和生产成本。晶体硅电池片通常分为单晶电池片和多晶电池片，单晶硅电池片在生产过程中首先需要制作圆形硅棒，然后为了便于制作组件时排版，需要将圆形硅片的四周圆角切除，形成四边形带圆角形状的硅片，而被切除的圆角部分的硅料就被浪费掉。同时由于电池片四周存在圆角，组件上电池片之间有更多空隙区域，降低了组件的面积利用率。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种光伏组件的制作方法及光伏组件，其能解决原有硅棒损耗高、电池片面积利用率低、功率低的问题。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种光伏组件的制作方法，包括以下步骤：
切片：将硅圆棒切成圆形片，沿着圆形片的内接六边形的形状切片，制成六边形电池片；
印刷：将所述六边形电池片的正面印刷正面主栅线、细栅线，背面印刷背面主栅线；
切割：将所述六边形电池片横向和纵向对半切割，形成四分之一切片；
串联：将所述四分之一切片按照互补的形状排列，排列后将所述四分之一切片依次串联形成电池串；
封装：将若干所述电池串封装。
进一步地，在所述印刷过程中，在六边形电池片正面上紧挨其中一短对称轴两侧印刷两条所述正面主栅线，在所述六边形电池片正面的相邻两条边上分别印刷所述正面主栅线，在与所述两条边关于所述短对称轴对称的两条边上分别印刷所述正面主栅线，所述背面主栅线的印刷位置与所述正面主栅线的印刷位置相对。
进一步地，在所述印刷过程中，在六边形电池片正面的长对称轴对称的两侧印刷所述正面主栅线，所述正面主栅线与所述长对称轴平行，所述背面主栅线的印刷位置与所述正面主栅线的印刷位置相对。
进一步地，若干所述细栅线之间相互平行，所述细栅线与所述正面主栅线连接。
进一步地，所述串联中四分之一切片串联的方式是用焊接或导电胶粘结的方式将所述四分之一切片的正面主栅线与相邻所述四分之一切片的背面主栅线连接。
进一步地，所述封装过程中先将若干所述电池串排列成矩形阵列，若干所述电池串通过汇流条连接，再利用封装材料将矩形阵列封装成光伏组件。
一种光伏组件，由若干电池串封装形成，所述电池串包括若干由六边形电池片四等分切成的四分之一切片、连接件，所述四分之一切片的正面有正面主栅线、细栅线，背面设有背面主栅线，所述四分之一切片的正面主栅线与相邻所述四分之一切片的背面主栅线通过所述连接件连接，使两个所述四分之一切片串联成长方形结构，若干所述四分之一切片串联形成所述电池串。
进一步地，所述四分之一切片是由六边形电池片四等分切成的直角梯形切片，所述直角梯形切片的一底角为60度，所述正面主栅线与所述背面主栅线位置相对，所述细栅线与所述正面主栅线连接。
进一步地，所述正面主栅线位于所述直角梯形切片的直腰和斜腰处，所述连接件为导电胶，前一片所述直角梯形切片的正面主栅线与后一片所述直角梯形切片的背面主栅线重叠，并通过所述导电胶粘接。
进一步地，所述正面主栅线垂直于所述直角梯形切片的直腰，所述连接件为焊带，前一片所述直角梯形切片的正面主栅线与后一片所述直角梯形切片的背面主栅线并列后，并通过所述焊带焊接。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)将电池片的形状做成六边形，减少圆形硅棒切割边角硅料的浪费；
(2)将六边形电池片切成四分之一切片，四分之一切片按照对应互补的形状排列后形成一条长方形形状，方便电池片自动化连接，同时增加组件的面积利用率；
(3)电池片上主栅线设计以便电池片串连连接提升了光伏组件的功率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明中的六边形电池片图；
图2为本发明中的第一实施例的六边形电池片正面示意图；
图3为本发明中的第一实施例的六边形电池片背面示意图；
图4为本发明中的第二实施例的六边形电池片正面示意图；
图5为本发明中的第二实施例的六边形电池片背面示意图；
图6为本发明中的切片方式示意图；
图7为本发明中的第一实施例的串联方式示意图；
图8为本发明中的第二实施例的串联方式示意图；
图9为本发明一种光伏组件的示意图。
图中：10、六边形电池片；11、正面主栅线；12、背面主栅线；13、细栅线；21、第一直角梯形切片；22、第二直角梯形切片；31、导电胶；32、焊带。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1-9，一种光伏组件的制作方法，步骤包括：
切片：将单晶硅圆棒切成圆形片，沿着圆形片的内接六边形的形状切片，制成六边形电池片10；参考图1，阴影部分为切除掉的片材。
印刷：将六边形电池片10的正面印刷正面主栅线11、细栅线13，背面印刷背面主栅线12。
优选地，先印刷正面主栅线11和背面主栅线12，印刷结束后，在六边形电池片10的正面再印刷若干细栅线13，若干细栅线13之间是相互平行的，细栅线13与正面主栅线11连接，细栅线13与正面主栅线11之间有夹角，主栅线收集细栅线13汇集的电流。
切割：将六边形电池片10的横向和纵向对半切割，形成四分之一切片，参考图6。
串联：将四分之一切片按照互补的形状排列，排列后将四分之一切片依次串联形成电池串。在本步骤中，四分之一切片串联的方式是用焊带32焊接或导电胶31粘结的方式将四分之一切片的正面主栅线11与相邻四分之一切片的背面主栅线12连接。
封装：将若干电池串封装。封装过程中先将若干电池串排列成矩形阵列，若干电池串通过汇流条连接，再利用封装材料将矩形阵列封装成光伏组件。
根据具体的主栅线的位置不同和主栅线的连接方式不同，本申请描述两个实施例。
在第一实施例中，首先，先将单晶硅圆棒切成圆形片，沿着圆形片的内接六边形的形状切片，制成六边形电池片10。然后，参考图2-3，在六边形电池片10上紧挨其中一短对称轴两侧印刷两条正面主栅线11，在六边形电池片10正面的相邻两条边上分别印刷正面主栅线11，在与两条边关于短对称轴对称的另外两条边上分别印刷正面主栅线11，优选地，六边形电池片10上正面主栅线11有六条，六边形电池片10上背面主栅线12有六条，背面主栅线12的印刷位置与正面主栅线11的印刷位置相对。
接下来，将六边形电池片10沿着第一实施例中的短对称轴进行横向切割，再沿着与短对称轴垂直的长对称轴纵向切割，形成四分之一切片；因四分之一切片由六边形电池片10四等分切成，切割后的四分之一切片呈直角梯形形状，切割后位置相对的两个四分之一切片按照互补的形状排列拼接成长方形形状后连接，因此为了描述方便，本申请将位置相对的两个四分之一切片命名为第一直角梯形切片21，将另外位置相对的两个四分之一切片命名为第二直角梯形切片22。
接下来，参考图7、图9，将两个第一直角梯形切片21拼接成矩形，或者将两个第二直角梯形切片22拼接成矩形后依次串联。前一个第一直角梯形切片21的正面主栅线11与后一个第一直角梯形切片21的背面主栅线12重叠，或者前一个第二直角梯形切片22的正面主栅线11与后一个第二直角梯形切片22的背面主栅线12重叠，重叠部分之间用导电胶31粘结。
最后，先将若干电池串排列成矩形阵列，若干电池串通过汇流条连接，使所有的电池片形成一条完整的回路，再利用封装材料将矩形阵列封装成光伏组件。
在第二实施例中，首先，参考图1，先将单晶硅圆棒切成圆形片，沿着圆形片的内接六边形的形状切片，制成六边形电池片10。然后，参考图4-5，在六边形电池片10的长对称轴对称的两侧印刷正面主栅线11，正面主栅线11与长对称轴平行，优选地，六边形电池片10上正面主栅线11有六条，六边形电池片10上背面主栅线12有六条，背面主栅线12的印刷位置与正面主栅线11的印刷位置相对。
接下来，六边形电池片10沿着第二实施例中的长对称轴进行纵向切割，再沿着与长对称轴垂直的段对称轴进行横向切割，形成四分之一切片。
接下来，参考图8、图9，将两个第一直角梯形切片21平列拼接成矩形，或者将两个第二直角梯形切片22拼接成矩形后依次串联。前一个第一直角梯形切片21的正面主栅线11与后一个第一直角梯形切片21的背面主栅线12并列，或者是前一个第二直角梯形切片22的正面主栅线11与后一个第二直角梯形切片22的背面主栅线12并列，然后用焊带32焊接，焊带32为金属导电焊带。
最后，先将若干电池串排列成矩形阵列，若干电池串通过汇流条连接，使所有的电池片形成一条完整的回路，再利用封装材料将矩形阵列封装成光伏组件。
在上述两个实施例中，封装胶膜材料可为EVA或POE。光伏组件的形状及大小可根据实际需要调整，直角梯形切片的排列方式多样化，只要是第一直角梯形切片21的正面主栅线11与后第一直角梯形切片21的背面主栅线12连接，第二直角梯形切片22的正面主栅线11与第二直角梯形切片22的背面主栅线12连接即可。
由上述方法制成的一种光伏组件，包括电池串、汇流条、封装胶膜，汇流条将若干电池串连接，连接后的若干电池串由封装胶膜封装形成光伏组件。电池串包括若干由六边形电池片10四等分切成的四分之一切片、连接件，四分之一切片是由六边形电池片10四等分切成的直角梯形切片，直角梯形切片的一底角为60度，连接件为导电胶31或者焊带32，连接件将若干四分之一切片串联呈电池串。
由于六边形电池片10的正面上印刷有正面主栅线11、细栅线13、六边形电池片10的背面上背面主栅线12，因此切割后的四分之一切片的正面设有正面主栅线11、细栅线13，背面设有背面主栅线12，且正面主栅线11与背面主栅线12位置相对，细栅线13与正面主栅线11连接。
由第一实施例制造的正面主栅线11位于直角梯形切片的直腰和斜腰处，在第一实施例中，连接件为导电胶31，前一片四分之一切片的正面主栅线11与后一片四分之一切片的背面主栅线12重叠，并通过导电胶31粘接成长方形结构，若干四分之一切片串联形成电池串，若干电池串由汇流条连接后，由封装胶膜封装。
由第二实施例制造的正面主栅线11位于垂直于直角梯形切片的直腰，连接件为焊带32，前一片四分之一切片的正面主栅线11与后一片四分之一切片的背面主栅线12并列后，并通过焊带32焊接成长方形结构，若干四分之一切片串联形成电池串，若干电池串由汇流条连接后，由封装胶膜封装。
本发明中将电池片的形状做成六边形，减少圆形硅棒切割边角硅料的浪费，经对比得出单晶硅棒硅料损耗降低17％；将六边形电池片10切成四分之一切片，四分之一切片按照对应互补的形状排列后形成一条长方形形状，方便电池片自动化串焊连接，同时增加组件的面积利用率，经对比得出光伏组件面积利用率增加17％；电池片上主栅线设计以便电池片串连连接，且电池片形状都一样，光伏组件功率提升15％以上。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种光伏组件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
切片：将硅圆棒切成圆形片，沿着圆形片的内接六边形的形状切片，制成六边形电池片；
印刷：将所述六边形电池片的正面印刷正面主栅线、细栅线，背面印刷背面主栅线；
切割：将所述六边形电池片横向和纵向对半切割，形成四分之一切片；
串联：将所述四分之一切片按照互补的形状排列，排列后将所述四分之一切片依次串联形成电池串；
封装：将若干所述电池串封装。
2.如权利要求1所述的光伏组件的制作方法，其特征在于：在所述印刷过程中，在六边形电池片正面上紧挨其中一短对称轴两侧印刷两条所述正面主栅线，在所述六边形电池片正面的相邻两条边上分别印刷所述正面主栅线，在与所述两条边关于所述短对称轴对称的两条边上分别印刷所述正面主栅线，所述背面主栅线的印刷位置与所述正面主栅线的印刷位置相对。
3.如权利要求1所述的光伏组件的制作方法，其特征在于：在所述印刷过程中，在六边形电池片正面的长对称轴对称的两侧印刷所述正面主栅线，所述正面主栅线与所述长对称轴平行，所述背面主栅线的印刷位置与所述正面主栅线的印刷位置相对。
4.如权利要求2或3所述的光伏组件的制作方法，其特征在于：若干所述细栅线之间相互平行，所述细栅线与所述正面主栅线连接。
5.如权利要求4所述的光伏组件的制作方法，其特征在于：所述串联中四分之一切片串联的方式是用焊接或导电胶粘结的方式将所述四分之一切片的正面主栅线与相邻所述四分之一切片的背面主栅线连接。
6.如权利要求1所述的光伏组件的制作方法，其特征在于：所述封装过程中先将若干所述电池串排列成矩形阵列，若干所述电池串通过汇流条连接，再利用封装材料将矩形阵列封装成光伏组件。
7.一种光伏组件，由若干电池串封装形成，其特征在于：所述电池串包括若干由六边形电池片四等分切成的四分之一切片、连接件，所述四分之一切片的正面有正面主栅线、细栅线，背面设有背面主栅线，所述四分之一切片的正面主栅线与相邻所述四分之一切片的背面主栅线通过所述连接件连接，使两个所述四分之一切片串联成长方形结构，若干所述四分之一切片串联形成所述电池串。
8.如权利要求7所述的光伏组件，其特征在于：所述四分之一切片是由六边形电池片四等分切成的直角梯形切片，所述直角梯形切片的一底角为60度，所述正面主栅线与所述背面主栅线位置相对，所述细栅线与所述正面主栅线连接。
9.如权利要求8所述的光伏组件，其特征在于：所述正面主栅线位于所述直角梯形切片的直腰和斜腰处，所述连接件为导电胶，前一片所述直角梯形切片的正面主栅线与后一片所述直角梯形切片的背面主栅线重叠，并通过所述导电胶粘接。
10.如权利要求8所述的光伏组件，其特征在于：所述正面主栅线垂直于所述直角梯形切片的直腰，所述连接件为焊带，前一片所述直角梯形切片的正面主栅线与后一片所述直角梯形切片的背面主栅线并列后，并通过所述焊带焊接。
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