一种光伏组件及其制备方法和光伏发电装置与流程

本发明涉及光伏，具体而言，涉及一种光伏组件及其制备方法和光伏发电装置。

背景技术：

1、电池片正背面的金属电极用于导出内部电流，可分为主栅(busbar)和副栅(又称细栅、finger)，主栅主要起到汇集副栅的电流、串联的作用，副栅用于收集光生载流子。栅线图形由过去的4bb、5bb发展到mbb (multiple-busbar，9-15栅)，再发展到近年来比较流行的smbb技术(super-multiple busbar，16栅及以上)。而胶水互联组件技术是smbb技术的进一步升级，已逐渐成为当前研发的主流趋势之一。

2、胶水作为胶水互联组件技术使用的关键材料之一备受关注。常用的胶水主要分为有机硅胶水体系、丙烯酸胶水体系以及环氧树脂胶水体系。胶水本身的性能如粘接强度、黄变性能、硬度等，都对组件性能都有较大影响，也是现有技术研发中通常需要考虑的因素。而在实际研发试产过程中，胶水的印刷质量、胶点数量、胶点大小等也影响着组件生产可靠性，例如胶点变形、胶点数量和尺寸减少，容易导致胶水的粘接强度不足，进而影响组件的良率。现有胶水互联组件技术中暂没有利用胶水本身特性以期改善组件发电功率的相关研究，亦没有针对胶水互联组件外观美观度的设计要求。

3、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种光伏组件及其制备方法和光伏发电装置，旨在保证组件良率的基础上提高组件的发电功率，同时提高组件外观美观度。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种光伏组件，包括：

4、电池串，电池串包括多个太阳电池片、多根导电连接件，相邻太阳电池片通过导电连接件实现导电连接；

5、封装层，封装层贴合于电池串的表面；

6、在封装层与电池串的表面之间还设有粘接单元，粘接单元将导电连接件粘接于太阳电池片的表面；

7、定义特征值r的表达式为式（1）：

8、定义特征值y的表达式为式（2）：

9、式（1）；

10、式（2）；

11、r的取值为0.014-0.118；

12、n1表示粘接单元对光线的折射率；

13、n2表示封装层对光线的折射率。

14、y的取值满足y≤0.9；

15、h表示所述封装层的厚度；

16、h表示所述粘接单元的高度。

17、在可选的实施方式中，r的取值为0.020-0.097。

18、在可选的实施方式中，粘接单元对光线的折射率n1和封装层对光线的折射率n2满足：n1<n2。

19、在可选的实施方式中，电池串的表面仅一侧设有粘接单元或电池串的表面两侧均设有粘接单元；

20、和/或，粘接单元由胶水固化形成。

21、在可选的实施方式中，粘接单元对光线的折射率n1为1.35-1.60；粘接单元的高度为50-280μm；

22、和/或，用于形成粘接单元的胶水选自有机硅胶水、丙烯酸胶水和环氧树脂胶水中的至少一种。

23、在可选的实施方式中，封装层对光线的折射率n2为1.40-1.65；封装层的厚度为300-400μm；

24、和/或，封装层由所述封装胶膜层压交联后形成，封装胶膜选自poe封装胶膜、eva封装胶膜和epe封装胶膜中的至少一种。

25、在可选的实施方式中，利用相机拍摄组件表面，再获取不同区域的灰度值，计算特征值g：

26、g=|g2-g1|；

27、其中，特征值g为灰度值阈值，g1为光伏组件表面无粘接单元区域的灰度，g2为光伏组件表面有粘接单元区域的灰度值；

28、g的取值满足：g≤20。

29、在可选的实施方式中，在粘接单元所在位置处，粘接单元包覆导电连接件的表面。

30、在可选的实施方式中，在粘接单元所在位置处，粘接单元位于导电连接件和太阳电池片之间，且粘接单元包覆导电连接件的部分表面。

31、在可选的实施方式中，太阳电池片的正面和背面均设置有导电连接件和粘接单元，封装层包括正面胶膜和背面胶膜，正面胶膜贴合于电池串的正面，背面胶膜贴合于电池串的背面；

32、至少满足：特征值r为0.014-0.118；粘接单元高度和正面胶膜厚度的比值y≤0.9；

33、和/或，导电连接件为焊带。

34、在可选的实施方式中，多个太阳电池片间隔排布，太阳电池片的一面通过导电连接件与相邻的另一太阳电池片的反面连接。

35、在可选的实施方式中，还包括正面保护基板和背面保护基板，正面保护基板与正面胶膜远离电池串的端面贴合，背面保护基板与背面胶膜远离电池串的端面贴合。

36、在可选的实施方式中，正面保护基板的材质为玻璃；

37、和/或，背面保护基板的材质选自玻璃和高分子聚合物材料中的至少一种，其中，高分子聚合物材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃共聚物、聚酰胺、聚氟乙烯和聚偏氟乙烯。

38、第二方面，本发明提供一种前述实施方式中任一项光伏组件的制备方法，包括：在多个太阳电池片的厚度方向的至少一侧表面布置导电连接件，并通过粘接单元使导电连接件和太阳电池片粘接，形成电池串；利用封装层对电池串进行封装；

39、定义特征值r的表达式为式（1）：

40、定义特征值y的表达式为式（2）：

41、式（1）；

42、式（2）；

43、n1表示粘接单元对光线的折射率；

44、n2表示封装层对光线的折射率；

45、通过调控n1和n2，使r的取值为0.014-0.118。

46、h表示所述封装层的厚度；

47、h表示所述粘接单元的厚度。

48、通过调控h和h，使y≤0.9。

49、在可选的实施方式中，将多个太阳电池片沿第一方向排布，太阳电池片的细栅线沿第二方向延伸，第一方向与第二方向相交；在安装导电连接件时，沿第一方向铺设导电连接件；

50、采用先施胶固定再焊接的工艺制备电池串；

51、或，采用先焊接再施胶固化的工艺制备电池串。

52、在可选的实施方式中，r的取值为0.020-0.097。

53、在可选的实施方式中，粘接单元对光线的折射率n1和封装层对光线的折射率n2满足：n1<n2。

54、第三方面，本发明提供一种光伏发电装置，包括前述实施方式中任一项光伏组件或前述实施方式中任一项制备方法制备得到的光伏组件；

55、光伏组件为m个，且m个光伏组件串联，m为不小于1的整数。

56、本发明具有以下有益效果：本发明通过调控粘接单元和封装层对光线的折射率以及封装层的厚度和粘接单元的高度，通过控制光线从封装层射入粘接单元时发生反射的强度r为0.014-0.118，使入射光在粘接单元与胶膜界面之间反射很少，通过控制粘接单元高度和封装层厚度的比值y≤0.9，保证粘接单元与封装层之间及其本体结构中无气泡形成，提高了组件对入射光的利用率，有利于提升组件的功率；层压后的组件在目检下看不见粘接单元的轮廓，使其隐藏于封装层中，增强了组件外观的美化性。由于本发明粘接单元的数量和尺寸都可以保持原有水平，不会降低胶水的粘接强度，保证了组件的良率。

57、需要补充的是，现有技术多关注粘接单元粘接的稳固性，并未关注粘接单元（如胶点）的存在会影响美观性的问题，更没有现有技术着眼于如何才能在目检下看不见粘接单元的轮廓。发明人创造性地调控粘接单元和封装层对光线的折射率，使二者对光线的折射率满足特定的关系式，达到目检下看不见粘接单元的轮廓的技术效果。

58、另外，发明人发现即使在特征值r满足0.014-0.118的情况下，也有可能出现目检下可以看到胶点的情况。发明人通过放大检测实验结果推测为粘接单元或粘接单元与胶膜界面处的气泡导致上述情况。当气泡出现在粘接单元表面或本体结构内时，粘接单元与气泡界面的反射强度会显著增大，导致目检下看见胶点，进而影响美观。进一步地，发明人发现粘接单元的高度和封装层的厚度对组件内部气泡有明显影响，发明人将封装层和粘接单元的厚度调控到特定比例，保证了目检下看不见粘接单元的轮廓的技术效果。在上述基础上，发明人还意外地发现，本发明所制备的光伏组件在目检下看不见粘接单元的轮廓的同时还能够进一步提高光伏组件的发电功率。

59、在优选的实施例中，本发明使粘接单元对光线的折射率n1小于封装层对光线的折射率n2，从胶膜射入粘接单元的光线属于从光密介质进入光疏介质，折射光会远离法线，使更多的入射光可以到达电池片表面，进而有利于提高组件功率。