低倍聚光光伏電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種低倍聚光光伏電池，包括玻璃板、背板、以及位于玻璃板和背板之間的多個(gè)電池單元，玻璃板包括至少一個(gè)聚光區(qū)，聚光區(qū)包括并列排列的多個(gè)聚光柱面，其中，電池單元包括與多個(gè)聚光柱面一一對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)電池條和電連接多個(gè)電池條的電極焊條，其中，電池條的寬度與聚光柱面對(duì)應(yīng)的聚光寬度相適配。根據(jù)本實(shí)用新型的光伏電池，減少了電池芯片的使用量，降低了光伏電池的生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】低倍聚光光伏電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種低倍聚光光伏電池。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電是與現(xiàn)代科技緊密相關(guān)的自然能源利用方式，在各種發(fā)電形式中，單位電量發(fā)電成本是各種發(fā)電形式最具競(jìng)爭(zhēng)性的指標(biāo)之一。
[0003]隨著光伏技術(shù)的革新和光伏產(chǎn)業(yè)的日漸成熟，單位電量發(fā)電成本向可接受水平的逐年逼近，許多發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)例如日本和西歐已推廣使用太陽(yáng)能光伏發(fā)電。
[0004]光伏電池的單位電量發(fā)電成本主要取決于光伏電池的生產(chǎn)成本，成熟的光伏電池由玻璃板、背板和夾設(shè)在二者之間呈矩陣排列的多個(gè)電池單元(芯片)構(gòu)成，其中，提高芯片的利用效率和擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模均是降低電池成本的有效措施。
[0005]目前，已有通過(guò)低倍聚光來(lái)提高芯片利用效率的研究，例如雙V型槽式低倍聚光光伏系統(tǒng)，參見《雙V型槽式低倍聚光光伏系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究》(王金平等，東南大學(xué)學(xué)報(bào)2012
(42)，第698頁(yè))。上述光伏系統(tǒng)采用反射的方式聚光，因反射結(jié)構(gòu)占據(jù)面積大，在成熟的平板式光伏電站上難以使用。
[0006]目前，普通的平板式光伏電池和低倍聚光浮光電池上均使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的硅片，例如125型(125cm*125cm)雙主柵線硅片和156型(156cm*156cm)三主柵線硅片，當(dāng)提高硅片的利用效率時(shí)，會(huì)導(dǎo)致光伏電池的體積大幅增加，二者不可兼顧。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種低倍聚光光伏電池，以降低光伏電池的生產(chǎn)成本。
[0008]為此，本實(shí)用新型提供了一種低倍聚光光伏電池，包括玻璃板、背板、以及位于玻璃板和背板之間的多個(gè)電池單元，玻璃板包括至少一個(gè)聚光區(qū)，聚光區(qū)包括并列排列的多個(gè)聚光柱面，其中，電池單元包括與多個(gè)聚光柱面一一對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)電池條和電連接多個(gè)電池條的電極焊條，其中，電池條的寬度與聚光柱面對(duì)應(yīng)的聚光寬度相適配。
[0009]進(jìn)一步地，上述聚光柱面的聚光比為1.5?3。
[0010]進(jìn)一步地，上述電極焊條包括位于多個(gè)電池條一側(cè)表面的正極焊條和位于多個(gè)電池條另一側(cè)表面的負(fù)極焊條。
[0011]進(jìn)一步地，上述負(fù)極焊條和正極焊條二者的位置相互面對(duì)，并且，多個(gè)電池條的相鄰兩電池條之間設(shè)有電絕緣材料層。
[0012]進(jìn)一步地，上述背板上設(shè)有定位各電池條的第一組定位槽和定位電極焊條的第二組定位槽。
[0013]進(jìn)一步地，上述玻璃板和多個(gè)聚光柱面由玻璃熔融后壓塑成型。
[0014]進(jìn)一步地，上述每個(gè)電池條包括沿該電池條的長(zhǎng)度方向延伸的至少一條細(xì)柵線和沿垂直于該細(xì)柵線的兩條或三條主柵線段，電池條兩側(cè)的切割邊平行于細(xì)柵線。[0015]進(jìn)一步地，上述聚光區(qū)的相鄰兩聚光柱面之間設(shè)有橫截面為弧形或矩形的排灰溝槽。
[0016]進(jìn)一步地，上述電池單元還包括絕緣片，絕緣片包括多個(gè)定位槽，其中，多個(gè)電池條一一對(duì)應(yīng)地嵌設(shè)于定位槽中，電極焊條焊接在絕緣片的兩側(cè)以固定并電連接多個(gè)電池條。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的光伏電池，由玻璃板上的聚光柱面聚光，電池條所需的寬度根據(jù)聚光比的大小相應(yīng)減小，如此減少了電池芯片的使用量，降低了光伏電池的生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的光伏電池僅需對(duì)玻璃板和電池單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，因而可充分利用成熟的光伏電池的生產(chǎn)工藝、降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。此外，聚光柱面之間設(shè)置了便于排灰的溝槽結(jié)構(gòu)，減輕了聚光柱面的灰塵堆積而造成的透射阻礙。
[0018]除了上面所描述的目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型具有的其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分、用于進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的附圖示出了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并與說(shuō)明書一起用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的原理。圖中:
[0020]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的低倍聚光光伏電池的工作原理示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的低倍聚光光伏電池的組裝后的示意圖；
[0022]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的低倍聚光光伏電池的結(jié)構(gòu)分解示意圖；
[0023]圖4是根據(jù)本實(shí)用新`型的低倍聚光光伏電池的玻璃板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的低倍聚光光伏電池的電池單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的低倍聚光光伏電池的電池單元的截面示意圖；
[0026]圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的低倍聚光光伏電池的電池電源的背板的示意圖；
[0027]圖8是根據(jù)本實(shí)用新型的低倍聚光光伏電池的用于制作電池條的電池片的示意圖；
[0028]圖9是圖8所示電池片在切割成電池條并且焊接電極焊條后的狀態(tài)圖；
[0029]圖10是圖9所示電池條和電極焊條在相互平行遠(yuǎn)離后的狀態(tài)圖；
[0030]圖11是圖10所示電池條和電極焊條在焊接另一電極焊條后的狀態(tài)圖；以及
[0031]圖12是圖11所示的一個(gè)電池片制成兩個(gè)電池單元的狀態(tài)圖；
[0032]圖13是根據(jù)本實(shí)用新型的低倍聚光光伏電池的電池單元的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0033]圖14是圖13所示電池單元的絕緣片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0035]10、聚光板；20、電池單元；
[0036]30、背板；11、聚光柱面；
[0037]12、排灰溝槽；21、電池條；
[0038]22、電極焊條；22a、電極焊條；
[0039]22b、負(fù)極焊條；23、電絕緣材料層；
[0040]31、第一組定位槽； 32、第二組定位槽；
[0041]33、定位塊；40、電池片；該巨形的排灰溝槽12，電池單元20包括與多印電連接多個(gè)電池條21的電極焊條22，其寬度相適配。
鏡，將光線匯聚到電池條上，如此電池條的衰面積基本相同的情況下，本實(shí)用新型的光池的生產(chǎn)成本。
用，可選擇為圓弧面，也可以選擇為二次曲光伏電池的聚光比選擇為1.5?3，優(yōu)選為二聚后的光帶寬度之比。
勾槽12，該形狀的排灰溝槽12的作用非常阻礙。當(dāng)不設(shè)置排灰溝槽12時(shí)，聚光柱面8很大部分表面，從而導(dǎo)致透光率降低。采6塵，也便于灰塵被清除例如采用吹洗的方:電池的聚光板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，左面的聚光板由玻璃熔融后壓塑成型。設(shè)有定位塊33，用于定位聚光板10，如此可實(shí)現(xiàn)聚光柱面和電池條的嚴(yán)格對(duì)位，以實(shí)現(xiàn)對(duì)本實(shí)用新型的光伏電池的性能的準(zhǔn)確測(cè)定。
[0055]在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，光伏電池的玻璃板上設(shè)有多個(gè)聚光板，這些聚光板和玻璃板可以一體成型，以形成玻璃板上的多個(gè)聚光區(qū)。其中，電池單元可采用如下方式便捷制作。
[0056]圖8至圖12示出了采用現(xiàn)有的一個(gè)電池片制作兩個(gè)根據(jù)本實(shí)用新型的低倍聚光光伏電池的電池單元的流程示意圖。
[0057]圖8是根據(jù)本實(shí)用新型的低倍聚光光伏電池的用于制作電池條的電池片的示意圖，如圖8所示，首先，根據(jù)上面結(jié)構(gòu)中的電池條21的寬度要求沿平行于細(xì)柵線的方向?qū)F(xiàn)有的電池片切割成一組電池條，圖8中的虛線示意了切割位置。具體地，在每?jī)蓚€(gè)細(xì)柵線的中間位置切割。
[0058]該電池片40可通過(guò)現(xiàn)有成熟的制作工藝制作或者通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買獲得，其中，該電池片40包括沿第一方向平行間隔排列的多條細(xì)柵線41和沿與第一方向垂直的第二方向平行間隔排列的兩條主柵線42。其中，主柵線和細(xì)柵線起到匯流作用，現(xiàn)有技術(shù)中常用絲網(wǎng)印刷方式在電池芯片上印制獲得。
[0059]圖9是圖8所示電池片在切割成電池條并且焊接電極焊條后的狀態(tài)圖。如圖9所示，在將電池片切割后仍保持電池片的形狀，并且在各主柵線的位置焊接一條電極焊條。具體焊接方法如下:將第一條、第三條、第五條一等奇數(shù)電池條同時(shí)與左側(cè)的第一電極焊條43焊接，將第二條、第四條、第六條一等偶數(shù)電池條同時(shí)與右側(cè)的第二電極焊條44焊接。
[0060]圖10是圖9所示電池條和電極焊條在相互平行遠(yuǎn)離后的狀態(tài)圖。如圖10所示，將第一電極焊條43及其相連的第一、三、五等奇數(shù)電池條整體向左平移、和/或?qū)⒌诙姌O焊條44及其相連的第二、四、六等偶數(shù)電池條整體向右平移，以使二者相互錯(cuò)開。如此，各電池條可保持相互平行的關(guān)系。
[0061]圖11是圖10所示電池條和電極焊條在焊接另一電極焊條后的狀態(tài)圖。如圖11所示，在第一電極焊條43相連的第一、三、五等奇數(shù)電池條的另一主柵線的位置焊接第三電極焊條45，并在第二電極焊條44相連的第二、四、六等偶數(shù)電池條的另一主柵線的位置焊接第四電極焊條46。如此，制作到多個(gè)電池條一側(cè)表面的兩根電機(jī)焊條。
[0062]圖12是圖11所示的一個(gè)電池片制成兩個(gè)電池單元的狀態(tài)圖。如圖12所示，第一電極焊條和第三電極焊條及其相連的電池條向左移動(dòng)、和/或第二電極焊條和第四電極焊條及其相連的電池條向右移動(dòng)，使二者相互分離，以便能夠分別制成一個(gè)電池單元。
[0063]需要指出的是，以上僅制作的電池單元的一側(cè)表面的電極焊條，當(dāng)制作另一側(cè)表面的電極焊條時(shí)，可優(yōu)選通過(guò)以下方式快速進(jìn)行。將薄膜貼附在已制作好電極焊條的表面，之后整體翻轉(zhuǎn)以露出另一側(cè)表面，繼續(xù)在另一側(cè)表面的主柵線所在的位置焊接電極焊條即可。當(dāng)需要時(shí)，在可相鄰兩電池條之間填充電絕緣材料層23，以隔開兩側(cè)的電極焊條。
[0064]根據(jù)上述方法，每條電池條可具有至少一條細(xì)柵線和一段主柵線，以保持良好的匯流效果。優(yōu)選地，電池條的寬度和電池條之間的間隔寬度相等，如此方便制作。
[0065]圖13是根據(jù)本實(shí)用新型的低倍聚光光伏電池的電池單元的結(jié)構(gòu)示意圖，圖14是圖13所示電池單元的絕緣片的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖13和圖14所示，電池單元20還包括絕緣片50,該絕緣片50包括多個(gè)定位槽51,其中，多個(gè)電池條21 對(duì)應(yīng)地嵌設(shè)于多個(gè)定位槽51中，電極焊條焊接在絕緣片50的兩側(cè)以將多個(gè)電池條22固定在絕緣片50上，其中，定位槽51之間的區(qū)域形成電絕緣材料層23。需要指出的是，定位槽51不局限于長(zhǎng)條形，只要能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)條形的電池條21的長(zhǎng)度方向和寬度方向的定位即可。
[0066]以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種低倍聚光光伏電池,包括玻璃板、背板、以及位于所述玻璃板和所述背板之間的多個(gè)電池單元，其特征在于， 所述玻璃板包括至少一個(gè)聚光區(qū)，所述聚光區(qū)包括并列排列的多個(gè)聚光柱面，其中，所述電池單元包括與所述多個(gè)聚光柱面一一對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)電池條和電連接所述多個(gè)電池條的電極焊條，其中，所述電池條的寬度與所述聚光柱面對(duì)應(yīng)的聚光寬度相適配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低倍聚光光伏電池，其特征在于，所述聚光柱面的聚光比為1.5 ?3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低倍聚光光伏電池，其特征在于，所述電極焊條包括位于所述多個(gè)電池條一側(cè)表面的正極焊條和位于所述多個(gè)電池條另一側(cè)表面的負(fù)極焊條。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低倍聚光光伏電池，其特征在于，所述負(fù)極焊條和所述正極焊條二者的位置相互面對(duì)，并且，所述多個(gè)電池條的相鄰兩電池條之間設(shè)有電絕緣材料層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低倍聚光光伏電池，其特征在于，所述背板上設(shè)有定位各電池條的第一組定位槽和定位所述電極焊條的第二組定位槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低倍聚光光伏電池，其特征在于，所述玻璃板和多個(gè)所述聚光柱面由玻璃熔融后壓塑成型。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低倍聚光光伏電池，其特征在于，每個(gè)所述電池條包括沿該電池條的長(zhǎng)度方向延伸的至少一條細(xì)柵線和沿垂直于該細(xì)柵線的兩條或三條主柵線段，所述電池條兩側(cè)的切割邊平行于所述細(xì)柵線。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低倍聚光光伏電池，其特征在于，所述聚光區(qū)的相鄰兩所述聚光柱面之間設(shè)有橫截面為弧形或矩形的排灰溝槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低倍聚光光伏電池，其特征在于，所述電池單元還包括絕緣片，所述絕緣片包括多個(gè)定位槽，其中，所述多個(gè)電池條一一對(duì)應(yīng)地嵌設(shè)于所述定位槽中，所述電極焊條焊接在所述絕緣片的兩側(cè)以固定并電連接所述多個(gè)電池條。
【文檔編號(hào)】H02S40/22GK203632609SQ201320834752
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】劉大為, 高虎, 彭文博, 趙志國(guó), 李啟明, 朱連峻 申請(qǐng)人:中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司