Ibc电池组件的叉指状导电背板和ibc电池组件

文档序号:258802 发布日期:2021-11-16 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 Ibc电池组件的叉指状导电背板和ibc电池组件 (Interdigital conductive backboard of IBC battery pack and IBC battery pack ) 是由 黄兴 陈刚 于 2021-07-06 设计创作,主要内容包括:本申请适用于太阳能电池技术领域,提供了一种IBC电池组件的叉指状导电背板和IBC电池组件。IBC电池组件的叉指状导电背板,包括多个叉指导电片,每个叉指导电片均包括传输部和自传输部向外延伸的多个串联部,传输部用于传输电流,串联部用于串联多个IBC电池;叉指导电片包括第一片、第二片和第三片,第一片的串联部的延伸方向均为第一方向,第二片的串联部的延伸方向均为第二方向,第三片位于第一片和第二片之间,第三片的部分串联部的延伸方向为第一方向,第三片的其余串联部的延伸方向为第二方向,第一方向与第二方向相反。如此,可以高效率地导出电流,有效解决IBC电池的封装问题。(The application is suitable for the technical field of solar cells, and provides an interdigital conductive back plate of an IBC cell module and the IBC cell module. The interdigital conductive back plate of the IBC battery component comprises a plurality of interdigital conductive plates, each interdigital conductive plate comprises a transmission part and a plurality of series parts extending outwards from the transmission part, the transmission part is used for transmitting current, and the series parts are used for connecting a plurality of IBC batteries in series; the interdigital conducting strip comprises a first strip, a second strip and a third strip, wherein the extension direction of the serial part of the first strip is the first direction, the extension direction of the serial part of the second strip is the second direction, the third strip is positioned between the first strip and the second strip, the extension direction of part of the serial part of the third strip is the first direction, the extension direction of the rest serial parts of the third strip is the second direction, and the first direction is opposite to the second direction. Therefore, the current can be efficiently led out, and the packaging problem of the IBC battery is effectively solved.)

IBC电池组件的叉指状导电背板和IBC电池组件

技术领域

本申请属于太阳能电池技术领域,尤其涉及一种IBC电池组件的叉指状导电背板和IBC电池组件。

背景技术

相关技术中,叉指背接触(Interdigitated back contact,IBC)电池因其正面无栅线,效率远高于常规PERC电池,是未来技术发展方向。常规PERC组件的封装工艺及材料无法满足IBC电池的封装需求。基于此,如何封装IBC电池成为了亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种IBC电池组件的叉指状导电背板和IBC电池组件,旨在解决如何封装IBC电池的问题。

第一方面,本申请提供的IBC电池组件的叉指状导电背板,包括多个叉指导电片,每个所述叉指导电片均包括传输部和自所述传输部向外延伸的多个串联部,所述传输部用于传输电流,所述串联部用于串联多个IBC电池;

所述叉指导电片包括第一片、第二片和第三片,所述第一片的串联部的延伸方向均为第一方向,所述第二片的串联部的延伸方向均为第二方向,所述第三片位于所述第一片和所述第二片之间,所述第三片的部分串联部的延伸方向为所述第一方向,所述第三片的其余串联部的延伸方向为所述第二方向,所述第一方向与所述第二方向相反。

可选地,所述串联部包括缓冲层、第一绝缘层和第一导电层,所述第一导电层设于所述缓冲层和所述第一绝缘层之间,所述第一导电层用于电性连接所述IBC电池的主栅。

可选地,所述串联部包括连接所述第一导电层的焊盘,所述缓冲层形成有通孔,所述焊盘自所述通孔露出,以电性连接所述IBC电池的主栅。

可选地,所述焊盘通过锡膏和/或导电胶电性连接所述IBC电池的主栅。

可选地,所述焊盘呈圆形,所述焊盘的直径与所述主栅的焊点的最大尺寸相等。

可选地,所述缓冲层和所述第一导电层之间设有第一胶层,所述第一绝缘层和所述第一导电层之间设有第二胶层。

可选地,所述第一导电层包括平面和与所述平面连接的弧形面,所述平面接触所述缓冲层,所述弧形面接触所述第一绝缘层,所述弧形面用于反射从IBC电池组件的背面入射的背面光线,以使所述背面光线经所述弧形面反射后入射至所述IBC电池背面的非栅线区域。

可选地,所述传输部包括第二绝缘层和第二导电层,所述第二导电层与所述串联部导通,并与所述IBC电池绝缘。

可选地,所述第一片的传输部形成有相邻电池串的二极管焊接位置,相邻的所述传输部在所述二极管焊接位置断开。

第二方面,本申请提供的IBC电池组件,包括IBC电池和上述任一项所述的叉指状导电背板。

本申请实施例的IBC电池组件的叉指状导电背板和IBC电池组件中,通过三种形态不同的叉指导电片串联多个IBC电池,可以高效率地导出电流,有效解决IBC电池的封装问题。而且使得导电背板较为灵活,可以兼容多种IBC电池和多种组件版型。

附图说明

图1是本申请实施例的IBC电池组件的结构示意图;

图2是本申请实施例的叉指状导电背板的结构示意图;

图3是本申请实施例的叉指状导电背板的结构示意图;

图4是本申请实施例的IBC电池组件的结构示意图;

图5是本申请实施例的叉指状导电背板的串联部的结构示意图;

图6是本申请实施例的叉指状导电背板的串联部的结构示意图;

图7是本申请实施例的叉指状导电背板的串联部的结构示意图;

图8是本申请实施例的叉指状导电背板的串联部的第一导电层的结构示意图。

主要元件符号说明:

IBC电池组件100、IBC电池20、叉指状导电背板10、传输部101、串联部102、缓冲层1021、第一胶层1022、第一导电层1023、平面1027、弧形面1028、第二胶层1024、第一绝缘层1025、焊盘1026、第一片11、第一片的传输部111、第一片的串联部112、二极管焊接位置113、第二片12、第二片的传输部121、第二片的串联部122、第三片13、第三片的传输部131、第三片的串联部132。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

请参阅图1,本申请实施例提供的IBC电池组件100,包括IBC电池20和叉指状导电背板10。

请参阅图2和图3,本申请实施例提供的IBC电池组件100的叉指状导电背板10,包括多个叉指导电片,每个叉指导电片均包括传输部101和自传输部101向外延伸的多个串联部102,传输部101用于传输电流,串联部102用于串联多个IBC电池20;

叉指导电片包括第一片11、第二片12和第三片13,第一片11的串联部102(112)的延伸方向均为第一方向,第二片12的串联部102(122)的延伸方向均为第二方向,第三片13位于第一片11和第二片12之间,第三片13的部分串联部102(132)的延伸方向为第一方向,第三片13的其余串联部102(132)的延伸方向为第二方向,第一方向与第二方向相反。

本申请实施例的IBC电池组件100的叉指状导电背板10,通过三种形态不同的叉指导电片串联多个IBC电池20,可以高效率地导出电流,有效解决IBC电池20的封装问题。而且使得导电背板较为灵活,可以兼容多种IBC电池20和多种组件版型。

可以理解,由于第三片13的串联部102(132),自第三片13的传输部101(131),向传输部101(131)的两侧延伸,因此,第三片13可以导通第一方向(或第二方向)上相邻的2个IBC电池20,从而使得一列IBC电池20形成电池串。

请注意,第一片11、第二片12和第三片13是三种叉指导电片,均包括传输部101和自传输部101向外延伸的多个串联部102,但是串联部102的延伸方向不同。为方便区分,在图2和图3中,将第一片11的传输部记为传输部101(111)或传输部111;将第二片12的传输部记为传输部101(121)或传输部121;将第三片13的传输部记为传输部101(131)或传输部131。在解释和说明叉指导电片的传输部的共性时,采用传输部101;在解释和说明叉指导电片的串联部的共性时,采用串联部102。

请参阅图1,在本实施例中,IBC电池组件100中,多个IBC电池20呈10行6列排布。第一方向(或第二方向)上相邻的2个IBC电池20,通过1个叉指导电片电性导通。每个IBC电池20与4个串联部102电性导通,其中2个串联部102来自于一个叉指导电片,其余的2个串联部102来自于另一个叉指导电片。

请注意,为使得图示清楚并节省图面,图1中使用断面线省略部分结构,省略的结构可参照示出的结构。

在本实施例中,第一片11与第一行的IBC电池20一一对应地电性导通。第二片12与最后一行的IBC电池20一一对应地电性导通。第三片13与IBC电池组件100中全部IBC电池20电性导通。

可以理解,由于第一片11与第一行的IBC电池20一一对应,第二片12与最后一行的IBC电池20一一对应,第三片13与相邻两个IBC电池20对应,故可通过调整第一片11、第二片12和第三片13位置和通断,来实现多种电池组的构成,从而兼容多种IBC电池20和多种组件版型。

在本实施例中,每列IBC电池20形成一个电池串,相邻的两列IBC电池20形成一个电池组,每个电池组对应1个二极管焊接位置113。具体地,第一列IBC电池20和第二列IBC电池20形成第一组电池串;第三列IBC电池20和第四列IBC电池20形成第二组电池串;第四列IBC电池20和第五列IBC电池20形成第三组电池串。

进一步地,位于第一行第一列的IBC电池20和位于第一行第二列的IBC电池20对应的第一片11之间,形成有二极管焊接位置113。位于最后一行第二列的IBC电池20和位于最后一行第三列的IBC电池20对应的第二片12之间,形成有间隙。位于第一行第三列的IBC电池20和位于第一行第四列的IBC电池20对应的第一片11之间,形成有二极管焊接位置113。位于最后一行第四列的IBC电池20和位于最后一行第五列的IBC电池20对应的第二片12之间,形成有间隙。位于第一行第五列的IBC电池20和位于第一行第六列的IBC电池20对应的第一片11之间,形成有二极管焊接位置113。相邻的第一片11导通。如此,通过二极管焊接位置113将电池组的电流引出。

在本实施例中,通过叉指导电片将相邻的电池组导通,使得IBC电池组件100的IBC电池20,全部串联。

可以理解,在其他的实施例中,可通过叉指导电片使得多个电池组之间相互绝缘,可使得一个电池组包括1串、3串、4串、5串、6串或其他串数的IBC电池20。多组电池组包括的IBC电池20的串数可以相同,也可以不同。

请参阅图4,例如,位于第一行第一列的IBC电池20和位于第一行第二列的IBC电池20对应的第一片11之间,形成有二极管焊接位置113。位于第一行第二列的IBC电池20和位于第一行第三列的IBC电池20对应的第一片11之间,形成有间隙。位于最后一行第二列的IBC电池20和位于最后一行第三列的IBC电池20对应的第二片12之间,形成有间隙。位于第一行第三列的IBC电池20和位于第一行第四列的IBC电池20对应的第一片11之间,形成有二极管焊接位置113。位于第一行第四列的IBC电池20和位于第一行第五列的IBC电池20对应的第一片11之间,形成有间隙。位于最后一行第四列的IBC电池20和位于最后一行第五列的IBC电池20对应的第二片12之间,形成有间隙。位于第一行第五列的IBC电池20和位于第一行第六列的IBC电池20对应的第一片11之间,形成有二极管焊接位置113。如此,通过二极管焊接位置113将电池组的电流引出,通过叉指导电片的通断使得三个电池组之间相互绝缘。

类似地,可通过叉指导电片的通断使得图4中的第1-3列IBC电池20串联形成一个电池组,第4-6列IBC电池20形成另一个电池组,两个电池组之间形成有间隙。类似地,可通过叉指导电片的通断使得图4中的第1-4列IBC电池20串联形成一个电池组,第5-6列IBC电池20形成另一个电池组,两个电池组之间形成有间隙。具体地的解释和说明与图4对应的解释和说明类似,可参照前文。

在此不对IBC电池组件100的具体结构进行限定。

这样,通过调整第一片11、第二片12和第三片13位置和通断,来实现多种电池组的构成,从而兼容多种IBC电池20和多种组件版型。

请参阅图2和图3,在本实施例中,第一片11的串联部112与第三片13的串联部132相互交错,第三片13的串联部132与第二片12的串联部122相互交错。请注意,由于图幅限制,并为了方便说明,图2和图3只示出了部分的第一片11、第二片12和第三片,并省略了第一片11和第二片12之间的其他第三片13。

请参阅图3,通过第二片12的传输部121a和传输部121b,串联IBC电池20b和20d,从而串联相邻两列的IBC电池20。第三片13的传输部131a和传输部131b之间形成有间隙。通过第一片11的传输部111a和传输部111b之间,形成有相邻电池串的二极管焊接位置113,将电池组的电流引出,使得相邻的两列IBC电池20形成一个电池组。

具体地,第一片11的串联部112a电连接IBC电池20a的正极主栅。第三片13的串联部132a电连接IBC电池20a的负极主栅。第一片11的串联部112a将电流传输至第一片11的传输部111a。第三片13的串联部132a通过传输部131a与串联部132c导通。第三片13的串联部132c连接IBC电池20b的正极主栅。这样,第三片13的串联部132a和串联部132c连接相邻的IBC电池20a和IBC电池20b的极性相反的电极,形成串联电路。第二片12的串联部122a连接IBC电池20b的负极主栅。

对于IBC电池20a而言,图3中从左至右,第一片11的串联部112a电连接正极主栅,第三片13的串联部132a电连接负极主栅,第一片11的串联部112b电连接正极主栅,第三片13的串联部132b电连接负极主栅。

对于IBC电池20b而言,图3中从左至右,第三片13的串联部132c电连接正极主栅,第二片12的串联部122a电连接负极主栅,第三片13的串联部132d电连接正极主栅,第二片12的串联部122b电连接负极主栅。

对于第一片11而言,朝第一方向延伸的串联部112a和112b,均连接IBC电池20a的正极主栅。换言之,每个第一片11的串联部112,连接IBC电池20相同极性的主栅。

对于第三片13而言,朝第二方向延伸的串联部132a和132b,均连接IBC电池20a的负极主栅,朝第一方向延伸的串联部132c和132d,均连接IBC电池20b的正极主栅。换言之,第三片13一侧的串联部132,连接IBC电池20正极主栅,第三片13另一侧的串联部132,连接IBC电池20负极主栅。

对于第二片12而言,朝第二方向延伸的串联部132a和132b,均连接IBC电池20a的负极主栅。换言之,每个第二片12的串联部122,连接IBC电池20相同极性的主栅。

请参阅图1和图3,可选地,叉指导电片的传输部101与IBC电池20绝缘,叉指导电片的传输部101与串联部102电性导通,IBC电池20的串联部102与IBC电池20电性导通。具体地,传输部101与IBC电池20之间形成有间距。如此,通过间距使得传输部101与IBC电池20绝缘,成本较低,便于设计。

可选地,叉指状导电背板10可呈透明状。具体地,叉指状导电背板10的光透过率大于70%。如此,光线可以透过未完全被叉指导电片的遮挡IBC电池20的背面,使得IBC电池20可双面发电,有利于提高IBC电池20的光电转换效率。

请参阅图5,可选地,串联部102包括缓冲层1021、第一绝缘层1025和第一导电层1023,第一导电层1023设于缓冲层1021和第一绝缘层1025之间,第一导电层1023用于电性连接IBC电池20的主栅。

如此,在将串联部102连接到IBC电池20时,可以通过缓冲层1021减缓冲击,避免IBC电池20受损。而且,第一绝缘层1025可以将第一导电层1023与外界隔开,在将串联部102连接到IBC电池20后,避免第一导电层1023与外界的物体导通,从而避免对组件造成不利影响。

在本实施例中,缓冲层1021包括聚乙烯发泡棉(EPE),也即是珍珠棉。如此,可以使得缓冲层1021隔水防潮、防震抗撞。

在本实施例中,第一导电层1023包括铜箔。如此,使得第一导电层1023的导电性强,成本低。

在本实施例中,第一绝缘层1025包括热塑性聚酯(Polyethylene terephthalate,PET)。如此,使得第一绝缘层1025耐冲击、耐腐蚀,有利于保证组件的可靠性。而且,PET透明度高,使得光线尽量少地被PET遮挡,有利于提高光电转换效率。

可选地,串联部102包括连接第一导电层1023的焊盘1026,缓冲层1021形成有通孔,焊盘1026自通孔露出,以电性连接IBC电池20的主栅。

如此,避免了缓冲层1021阻挡第一导电层1023与IBC电池20的电连接。而且,IBC电池20的主栅上可形成有与焊盘1026对应的焊点,这样,在连接第一导电层1023和IBC电池20的主栅的同时,可以通过焊盘1026和焊点定位,有利于提高焊接的准确性和生产效率。

在本实施例中,每个串联部102的焊盘1026的数量相同。如此,便于制作叉指导电片。具体地,每个串联部102的焊盘1026的数量均为3个。可以理解,在其他的实施例中,每个串联部102的焊盘1026的数量可以均为2个、4个、5个或其他数量。

可以理解,在其他的实施例中,多个串联部102的焊盘1026的数量可以不同。例如,第一片11的每个串联部112的焊盘1026的数量、第二片12的每个串联部122的焊盘1026的数量、第三片13的每个串联部132的焊盘1026的数量,不同。又如,第一片11的多个串联部112的焊盘1026的数量不同,第二片12的多个串联部122的焊盘1026的数量不同,第三片13的多个串联部132的焊盘1026的数量不同。

可选地,焊盘1026通过锡膏和/或导电胶电性连接IBC电池20的主栅。

如此,将叉指导电片与IBC电池20导通,这样可以减小热应力,可兼容更薄的IBC电池,减少隐裂、破片风险,可以极大地降低生产工艺难度及减少碎片损耗率。

例如,焊盘1026通过锡膏电性连接IBC电池20的主栅;又如,焊盘1026通过导电胶电性连接IBC电池20的主栅;再如,焊盘1026通过锡膏和导电胶电性连接IBC电池20的主栅。

可选地,缓冲层1021和第一导电层1023之间设有第一胶层1022,第一绝缘层1025和第一导电层1023之间设有第二胶层1024。如此,可以固定缓冲层1021、第一导电层1023和第一绝缘层1025。

具体地,第一胶层1022和第二胶层1024可经过UV胶水、硅酮胶或其他类型的胶水固化而成。采用UV胶水的情况下,可以通过紫外线照射UV胶水以使UV胶水固化为胶层,使得胶层的固化较为方便和迅速,有利于提高生产效率。采用硅酮胶可使得胶层粘接力强,防潮性好,对温度变化的适应性较强,有利于提高叉指状导电背板10的可靠性。

请参阅图6和图7,可选地,焊盘1026呈圆形,焊盘1026的直径与主栅的焊点的最大尺寸相等。如此,可以最大化焊盘1026和焊点的接触面积,减小接触电阻,同时可提高IBC电池20偏移导致的焊盘1026与焊点的偏移容忍度,降低由于偏移造成的焊接不良比例。

请注意,“焊点的最大尺寸”指焊点的边界线中,相隔最远的两个点之间的距离,即焊点边界线中两点连线的最长线段的长度。例如,焊点的边界线呈矩形,最大尺寸为矩形的对角线的长度;又如,焊点的边界线呈圆形,最大尺寸为圆形的直径的长度;又如,焊点的边界线呈椭圆形,最大尺寸为椭圆的长轴的长度。

具体地,多个焊盘1026的圆心沿串联部102的延伸方向依次排列。如此,使得多个焊盘1026的排列规范,便于与主栅连接,有利于提高生产效率。

在其他的实施例中,焊盘1026可呈椭圆形、矩形、正方形、跑道型、三角形或其他形状。在此不对焊盘1026的具体形状进行限定。

请参阅图8,可选地,第一导电层1023包括平面1027和与平面1027连接的弧形面1028,平面1027接触缓冲层1021,弧形面1028接触第一绝缘层1025,弧形面1028用于反射从IBC电池组件100的背面入射的背面光线,以使背面光线经弧形面1028反射后,入射至IBC电池20的非栅线区域。

换言之,第一导电层1023呈半圆柱状。

如此,可以增加第一导电层1023的横截面积,降低传输电阻。而且,同等横截面积情况下,厚度增加可减少第一导电层1023的宽度,降低对IBC电池20的遮挡,提高受光面积。另外,弧形面1028对背面光线进行反射,背面光线经弧形面1028反射后,入射至IBC电池20的非栅线区域再次利用,有利于提高IBC电池组件100的光电转换效率。

请注意,背面是指叉指导电片背离IBC电池20的一侧。背面光线是指从IBC电池组件100的背面入射的光线,也即是从叉指导电片背离IBC电池20的一侧入射的光线。图1示出的是IBC电池组件100的背面。

可选地,传输部101包括第二绝缘层和第二导电层,第二导电层与串联部102导通,并与IBC电池20绝缘。

如此,第二绝缘层可以将第二导电层与外界隔开,在将串联部102连接到IBC电池20后,避免第二导电层与外界的物体导通,从而避免对组件造成不利影响。

在本实施例中,第二绝缘层设于第二导电层背离IBC电池20的一侧。传输部101与IBC电池20之间形成有间距。如此,通过间距使得传输部101与IBC电池20绝缘,成本较低,便于设计。

可以理解,在其他的实施例中,第二导电层也可设于两层第二绝缘层之间。如此,通过一层第二绝缘层将第二导电层与外界隔开,通过另一层第二绝缘层使得第二导电层与IBC电池20绝缘。

类似地,在本实施例中,第二导电层可包括平面和与平面连接的弧形面,平面接触第二绝缘层,弧形面背离第二绝缘层,弧形面用于反射从IBC电池组件100正面的玻璃板入射的正面光线,经弧形面反射后的正面光线入射至玻璃板的内侧面,内侧面再次反射,从而使得正面光线入射至IBC电池20的正面。。

换言之,第二导电层呈半圆柱状。

如此,可以增加第二导电层的横截面积,降低传输电阻。而且,弧形面对入射的正面光线进行反射,经玻璃板的内侧面二次反射至IBC电池20正面再次利用,有利于提高IBC电池组件100的光电转换效率。

请注意,正面是指IBC电池20背离叉指导电片的一侧。正面光线是指从IBC电池组件100的正面入射的光线,也即是从IBC电池20背离叉指导电片的一侧入射的光线。

可以理解,在本实施例中,传输部101在IBC电池20所在平面的正投影,位于IBC电池20外。因此,自IBC电池组件100的正面入射的部分光线,会未被IBC电池20遮挡,从而入射至传输部101。而第二导电层呈半圆柱状,故能使得未被遮挡的光线入射至弧形面,被弧形面反射到玻璃板的内侧面,内侧面将光线二次反射到IBC电池20的正面再次利用。

可选地,第一片11的传输部101形成有相邻电池串的二极管焊接位置113,相邻的传输部101在二极管焊接位置113断开。如此,通过二极管焊接位置113将电池组的电流引出。具体地,可以是传输部101的第二绝缘层和第二导电层均断开,也可仅断开传输部101的第二导电。具体地,二极管焊接位置113的断口可呈S型。可在二极管焊接位置113增加防伪标识。

综上所述,本申请实施例提供的IBC电池组件100和叉指状导电背板10,有效解决IBC电池20的封装问题,叉指状导电背板10通过三种叉指导电片可兼容多种主栅、正负电极交叉间隔的IBC电池。而且,叉指状导电背板10可兼容整片、二分片、三分片、四分片等不同电池数量的组件版型,例如60片、66片、72片、78片等。

以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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