【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于光伏電池片，尤其涉及一種電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件及其制備方法。
技術介紹
1、鈣鈦礦太陽能疊層電池由于其較高的光電轉換效率和較低的成本而受到廣泛關注。對商業化的疊層電池而言，四端子的電壓匹配（vm）是更容易實現也更加安全的一種方式。相比于兩端的電流匹配，vm結構可以提供繞過制造機械疊層太陽能電池障礙的方法。底部電池串和頂部電池串通過并聯形成2t?疊層組件后，無需使用隧穿結即可獨立工作也可合并工作，允許在使用兼容中間層進行集成之前，通過傳統制造方法以首選配置單獨制造單結電池。同時vm?結構對太陽光譜晝夜溫度變化的敏感性降低，因此在次優照明條件下也能發揮更好的性能。
2、然而，在鈣鈦礦晶硅疊層電池的放大制備過程中，效率和穩定性難以同時控制，一般效率高的組件，其穩定性就會相應降低。并且由于激光劃線提高效率帶來的高電壓問題，大面積鈣鈦礦與低電壓晶硅電池的疊層路線發展受到極大限制。鈣鈦礦組件與晶硅底電池組件巨大的電壓差距使得四端子疊層組件通常需要兩路逆變器分別接出，這就極大的增加了疊層組件的系統成本。
3、現有疊層技術專利多專注于激光劃線實現串并聯的調整，但是在面積很大的鈣鈦礦單結電池上，長條狀串聯的若干子電池的均勻性與瑕疵很難避免，串聯結構最小電流的限制會使得缺陷無限放大，很大程度上影響效率的穩定。更多比例的專利專注于以添加劑工程為依據的鈣鈦礦單結或兩端疊層電池的電性能與穩定性優化，少見對鈣鈦礦組件端的性能優化。
技術實現思路
1、為了解決上
2、一種電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，包括鈣鈦礦頂組件和晶硅底組件，鈣鈦礦頂組件包括若干方形鈣鈦礦組件，方形鈣鈦礦組件通過激光刻線方式設置鈣鈦礦電池片，相鄰鈣鈦礦電池片串并聯接，晶硅底組件包括若干晶硅電池片，相鄰晶硅電池片串并聯接，所述鈣鈦礦頂組件和晶硅底組件獨立且層疊設置；所述鈣鈦礦頂組件和晶硅底組件之間串聯有mlpe組件。
3、作為優選，方形鈣鈦礦組件的頂部和底部預留匯流線路，通過串并聯組合后形成鈣鈦礦頂組件，再與晶硅底組件進行電壓匹配及電路連接。
4、作為優選，匯流線路為合金材料，或在匯流線路表面進行鍍層處理。
5、作為優選，匯流線路為波紋狀，或所述匯流線路部分折疊，以增加彎曲路徑長度。
6、作為優選，結構上，在相鄰方形鈣鈦礦組件的間隙鋪設可折疊結構或超薄柔性玻璃，實現相鄰方形鈣鈦礦組件的連接并使組件獲得柔性卷曲能力。
7、作為優選，封裝材料上，為實現可折疊結構或超薄柔性玻璃與方形鈣鈦礦組件粘合，填充熱塑性膠膜，通過層壓將其二者合為一體。
8、作為優選，在方形鈣鈦礦組件上進行一層玻璃或柔性基材的一次封裝，再將封裝好的方形鈣鈦礦組件按序排列好，與晶硅底組件疊加，進行一層高分子膠膜與柔性基材的二次封裝。
9、作為優選，增加所述匯流線路的寬度或數量，提高導電性能的冗余度。
10、本專利技術還公開了一種電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件的制備方法，包括如下步驟：
11、步驟1，準備方形鈣鈦礦組件，組件內部激光劃線后子電池之間串聯，形成一個個方形鈣鈦礦組件；對方形鈣鈦礦組件進行獨立的一次封裝，采用玻璃或柔性基材作為透明前后板，熱固性膠膜或熱熔膠作為黏附材料，實現鈣鈦礦組件一體化；
12、步驟2，形成鈣鈦礦頂組件：將方形鈣鈦礦組件按矩陣排列，同一行的方形鈣鈦礦組件串并聯，形成組件串，將每一行的組件串的正負極匯流后引出，形成鈣鈦礦頂組件；
13、步驟3，根據鈣鈦礦頂組件電學參數對晶硅電池串進行合適的位置布局預設，在晶硅底組件電路匯流處連接mlpe，并鋪設晶硅底組件；
14、步驟4，鋪設疊層組件并進行二次封裝：
15、不可拆卸疊層組件二次封裝：在透明后板上依次鋪設封裝膠膜、晶硅底組件、封裝膠膜、鈣鈦礦頂組件串、封裝膠膜、透明前板，進層壓機實現一體化；
16、可拆卸疊層組件二次封裝：在底組件透明后板上依次鋪設封裝膠膜、晶硅底組件、封裝膠膜、底組件透明前板、可拆卸連接裝置、頂組件透明后板、封裝膠膜、鈣鈦礦組件串、封裝膠膜、頂組件透明前板，進層壓機實現一體化，或從可拆卸連接位置分成兩個單元分別層壓后再連接。
17、作為優選，前板、后板為高透柔性透明前板或加厚pet高透高分子基材；膠膜采用eva、poe或eva/poe共擠。
18、作為優選，鈣鈦礦組件之間的間隙鋪設有可折疊結構或超薄柔性玻璃時，在間隙填充熱塑性膠膜，通過層壓將其二者合為一體。
19、本專利技術的有益效果是：
20、（1）本專利技術公開的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，頂組件采用拼接方式構成，既避免了單個鈣鈦礦組件面積擴大帶來的效率損失，又可以通過測試分選保證小組件間的一致性。底組件采用高工作電壓和dc-dc降壓器，在環境溫度發生變化時，能調節底電池組件的工作電壓，使其與頂電池組件保持匹配，降低組件電壓適配損失，提高組件輸出功率。與常規四端組件相比，降低系統安裝成本，同時保留了四端組件的發電能力；
21、（2）本專利技術公開的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，解決四端疊層電池組件玻璃重量太大，應用場景不合理，彎曲折疊與拆卸的限制問題；
22、（3）本專利技術公開的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，通過鈣鈦礦組件間的間隙鋪設厚度更薄、更耐彎折的熱塑性封裝材質布置達到整個組件部分可折疊和可拆卸的效果；其次通過結構和材料的設計，使匯流條本身耐彎折性能提高，解決了引入可折疊部件后可能存在的線路問題；
23、（4）本專利技術公開的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，通過部分玻璃區域伸縮實現鈣鈦礦硬質組件的直接結合，實現了鈣鈦礦組件的柔性設計。
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1.一種電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，其特征在于，包括鈣鈦礦頂組件和晶硅底組件，鈣鈦礦頂組件包括若干方形鈣鈦礦組件，方形鈣鈦礦組件通過激光刻線方式設置鈣鈦礦電池片，相鄰鈣鈦礦電池片串并聯接，晶硅底組件包括若干晶硅電池片，相鄰晶硅電池片串并聯接，所述鈣鈦礦頂組件和晶硅底組件獨立且層疊設置；所述鈣鈦礦頂組件和晶硅底組件之間串聯有MLPE組件。
2.根據權利要求1所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，其特征在于，所述方形鈣鈦礦組件的頂部和底部預留匯流線路，通過串并聯組合后形成鈣鈦礦頂組件，再與晶硅底組件進行電壓匹配及電路連接。
3.根據權利要求2所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，其特征在于，所述匯流線路為合金材料，或在匯流線路表面進行鍍層處理。
4.根據權利要求2所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，其特征在于，所述匯流線路為波紋狀，或所述匯流線路部分折疊，以增加彎曲路徑長度。
5.根據權利要求1所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，其特征在于，結構上，在相鄰方形鈣鈦礦組件的間隙鋪設可折疊結構或超薄柔性玻璃，實現
6.根據權利要求5所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，其特征在于，封裝材料上，為實現可折疊結構或超薄柔性玻璃與方形鈣鈦礦組件粘合，填充熱塑性膠膜，通過層壓將其二者合為一體。
7.根據權利要求1-6任意一項所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，其特征在于，在所述方形鈣鈦礦組件上進行一層玻璃或柔性基材的一次封裝，再將封裝好的方形鈣鈦礦組件按序排列好，與晶硅底組件疊加，進行一層高分子膠膜與柔性基材的二次封裝。
8.一種根據權利要求1-7任意一項所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
9.根據權利要求8所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件的制備方法，其特征在于，所述前板、后板為高透柔性透明前板或加厚PET高透高分子基材；膠膜采用EVA、POE或EVA/POE共擠。
10.根據權利要求8所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件的制備方法，其特征在于，步驟2中，鈣鈦礦組件之間的間隙鋪設有可折疊結構或超薄柔性玻璃時，在間隙填充熱塑性膠膜，通過層壓將其二者合為一體。
...【技術特征摘要】
1.一種電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，其特征在于，包括鈣鈦礦頂組件和晶硅底組件，鈣鈦礦頂組件包括若干方形鈣鈦礦組件，方形鈣鈦礦組件通過激光刻線方式設置鈣鈦礦電池片，相鄰鈣鈦礦電池片串并聯接，晶硅底組件包括若干晶硅電池片，相鄰晶硅電池片串并聯接，所述鈣鈦礦頂組件和晶硅底組件獨立且層疊設置；所述鈣鈦礦頂組件和晶硅底組件之間串聯有mlpe組件。
2.根據權利要求1所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，其特征在于，所述方形鈣鈦礦組件的頂部和底部預留匯流線路，通過串并聯組合后形成鈣鈦礦頂組件，再與晶硅底組件進行電壓匹配及電路連接。
3.根據權利要求2所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，其特征在于，所述匯流線路為合金材料，或在匯流線路表面進行鍍層處理。
4.根據權利要求2所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，其特征在于，所述匯流線路為波紋狀，或所述匯流線路部分折疊，以增加彎曲路徑長度。
5.根據權利要求1所述的電壓匹配的兩端鈣鈦礦-晶硅疊層組件，其特征在于，結構上，在相鄰方形鈣鈦礦組件的間隙鋪設可折疊結構或超薄柔性玻璃，實現相鄰方形鈣鈦礦組件...
【專利技術屬性】
技術研發人員：姚美靈，毛衛平，
申請(專利權)人：中能創光電科技常州有限公司，
類型：發明
國別省市：
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