[实用新型]一种切片电池组件

说明书

【技术领域】

本实用新型属于太阳能电池技术领域，特别涉及一种切片电池组件。

【背景技术】

太阳能电池是一种利用光生伏特效应将光能直接转化为直流电的器件。根据光电转换材料的不同，太阳能电池包括单晶硅，多晶硅，非晶硅薄膜，碲化镉薄膜，铜铟镓锡薄膜，砷化镓，燃料敏化，钙钛矿，叠层等多个种类。其中最常见的是晶体硅太阳能电池，包括单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池。

将多个太阳能电池电学互连后封装在玻璃或有机聚合物中，得到的可以长期使用的光伏设备，被称之为光伏组件。组件内太阳能电池的互连方式包括串联，并联和两者的混合使用。

切片电池是用完整的电池片切成的更小面积的电池单元。切片的方式包括激光切割，机械切割，激光划片后用机械方式裂片等多种方式。由于电池片的形状通常为正方形或者4个角有倒角的准正方形，所以切片电池的形状通常为长方形或有1到2个倒角的准长方形。

由若干个切片电池连接后封装制成的组件被称为切片电池组件。例如将电池沿垂直于主栅线方向分成两个半片，再将双倍数量的半片电池封装后制成的半片电池组件，由于每根焊带上通过的电流只有常规组件的一半，因此降低了组件内部由于焦耳效应导致的功率损耗，提升了组件的转换效率。

现在常见的半片电池组件版型，较早见于碧辟普瑞太阳能有限公司的专利，一根汇流条位于组件的中央，将组件分成上下两个对称的单元，两个单元的电流在汇流条处4次汇流，每相邻两个汇流点之间连接一个旁路二极管。

这种版型的缺点在于：生产与检测效率低，不适合屋顶安装，组件抗外部机械载荷的能力降低。

生产与检测效率低。以常规的120半片电池组件为例，这种版型的组件，共含有12个电池串，每串10个半片电池，其中6串的电池片首尾正负极朝向与另外6串相反。这意味着一块组件排版时需要电池片排串机排布12次，包括6次反向，而常规组件只需要排布6次，包括3次反向，该版型半片组件排串效率仅为常规组件的50％。此外在电池片排版后需要人工焊接汇流条并叠层。该版型的组件汇流条在组件中间，给站在组件两端的焊接人员操作带来不便，影响了工作效率。在组件制造完成进行伏安特性检测和电致发光检测时，由于接线盒位于组件中间，在检测设备上接线比较繁琐，需要增加工序或设计专门的工装，并且降低了检测的速度。

不适合屋顶安装。在斜屋顶或彩钢瓦屋顶安装的组件，由于组件与屋顶平行且二者间距小，组件接线盒的线缆以容易被安装者从2排组件间的过道处伸手摸到为佳。由于绝大多数组件采用长边安装，位于组件长边中间的接线盒实际上是夹在2根垂直于长边的横梁中间，如果组件纵向安装，安装者在过道处很难摸到接线盒上的线缆或连接器(图1)。如果是横向安装，安装者很难将一块组件的正极与相邻组件的负极在组件背面相连接，因为相邻组件的负极在另一个过道上(图2)。

组件抗外部机械载荷的能力降低。该版型的3个接线盒，均位于4个相邻电池片的中央位置，且4个电池片各有一个角与接线盒重叠(图3)。接线盒所在的位置位于组件长边中间位置，在外部机械载荷(如风载荷，雪载荷)的作用下是形变最大的位置。由于接线盒壳体为工程塑料，且壁厚较厚，所以在外部机械载荷下接线盒体比背板与EVA更不易发生形变，导致接线盒与电池片间产生一定的压力，虽然有硅胶，背板，EVA缓冲，但由于相邻电池片仅一个角受到该压力，其它与接线盒不重叠的部分不受该压力，所以造成电池片整体受力的不均衡，导致电池片更易产生碎片或隐裂。

另一种切片电池组件的版型较早见于日本三菱公司的半片组件，半片电池串的方向与组件短边方向一致，接线盒位于组件长边的一侧。

该版型同样有电池串数量较多，因而排串机工作效率低的缺点，以及不适合屋顶纵向安装的缺点。

【实用新型内容】

本实用新型针对现有半片电池组件的版型缺陷，提出了一种切片电池组件。解决了原版型半片电池组件生产与检测效率低，不适合屋顶安装，以及组件抗外部机械载荷的能力低等问题。

本实用新型目的是通过以下技术方案来实现的：