一种带有旁路二极管的光伏叠片组件制造技术

技术编号:14756217 阅读:329 留言:0更新日期:2017-03-02 22:28
本发明专利技术公开一种带有旁路二极管的光伏叠片组件,包括4个区域,每个区域含有若干串由晶体硅电池或晶体硅切片电池组成的电池串;各区域内的电池串为并联,各区域间电路为串联;第一区域和第二区域用一个旁路二极管保护,第三区域和第四区域用另一个旁路二极管保护;旁路二极管位于组件的中央部位;组件的正负极线缆从组件背面靠近组件边缘的接线盒引出。本发明专利技术中,与旁路二极管D1并联的区域1和区域2形成的电路的电压为组件电压的一半,与旁路二极管D2并联的区域3和区域4形成的电路的电压亦为组件电压的一半,与不采用旁路二极管或是在整个组件的正负极上并联一个旁路二极管的方案相比,本方案降低了热斑的风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏组件
,特别涉及一种光伏叠片组件。
技术介绍
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,III-V族多结电池等多个种类。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,得到的可以长期使用的光伏设备,被称之为光伏组件。晶体硅光伏组件中的电池片互联方式,常见的有将电池片顺序排列,以含铜基材的涂锡焊带作为互联条,互联条焊接在第一片电池片的正面主栅线上,互联条另一端焊接在相邻的第二片电池片的背面栅线上。第二根互联条的两端分别焊接在第二片电池片的正面主栅线和第三片电池片的背面栅线上,依次类推。由此将所有的电池片串联成一串。叠片组件采用的是另外一种电池片互联的技术。将电池片甲的一侧置于另一电池片乙的下方,使得甲正面的主栅线电极与乙背面的栅线电极相互重合。在两个电极之间采用导电胶、焊带或锡膏等材料形成物理连接和导电连接。请参阅图1所示,现有无旁路二极管的叠片组件如果有阴影遮挡(例如积雪,严重的脏污),有可能形成组件的热斑,造成组件损坏甚至烧毁。请参阅图2所示,现有有旁路二极管的叠片组件仅有1个旁路二极管,由于组件电压超过了单个电池片的反向击穿电压,在热斑情形下,产生热斑的电池片被反向击穿,而旁路二极管并不起作用,这同样造成组件的损坏甚至烧毁。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带有旁路二极管的光伏叠片组件,以解决上述技术问题。为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种带有旁路二极管的光伏叠片组件,其特征在于,包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域,四个区域呈田字形排布;每个区域含有若干串由晶体硅太阳能电池或晶体硅太阳能切片电池首尾次第重叠组成的太阳能电池串;每个区域中的所有电池串形成并联:电池串的正极相互连接,负极相互连接;第一区域中的电池串的正极作为整个组件的正极,第一区域中的电池串负极与第二区域中的电池串正极连通;第二区域中的电池串负极与第三区域中的电池串正极连通;第三区域中的电池串负极与第四区域中的电池串正极连通;第四区域中的电池串负极为整个组件的负极;第一区域的电池串正极与第二区域的电池串负极之间有一个旁路二极管D1,旁路二极管D1的正极与第二区域的电池串负极连接,负极与第一区域的电池串正极连接;第三区域的电池串正极与第四区域的电池串负极之间有一个旁路二极管D2,旁路二极管D2的负极与第三区域的电池串正极连接,正极与第四区域的电池串负极之间连接;所述旁路二极管D1和旁路二极管D2位于整个组件中部。进一步的,每个区域中包括N个太阳能电池串,N为正整数,1≤N≤8;每个电池串中的太阳能电池的总数为M,M为正整数,5≤M≤50;同一电池串中的各个电池规格相同。进一步的,组成电池串的太阳能电池为整片的单晶硅或多晶硅太阳能电池,或者为整片太阳能电池切成的小电池片。进一步的,组件背面第一区域与第四区域之间靠近组件边缘的位置设有第一接线盒,整个组件的正极线缆和负极线缆由第一接线盒引出。进一步的,组件背面位于第一区域、第二区域、第三区域和第四区域之间的中部区域位置设有第二接线盒,旁路二极管D1和旁路二极管D2设置于第二接线盒中;或者,组件背面位于第一区域、第二区域、第三区域和第四区域之间的中部区域位置设有第二接线盒和第三接线盒,旁路二极管D1设置于第二接线盒中,旁路二极管D2设置于第三接线盒中。进一步的,旁路二极管D1和旁路二极管D2埋入组件的上下两层绝缘封装材料,或者设置于封装材料与背板之间、封装材料与前板之间或封装材料与电池片之间。进一步的,所述封装材料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或聚烯烃。进一步的,第一区域的负极和第二区域的正极通过金属或合金焊带与第一汇流条形成导电连接;第二区域的负极和第三区域的正极通过焊带与第二汇流条形成导电连接;第三区域的负极和第四区域的正极通过焊带与第三汇流条形成导电连接;第四区域的负极通过焊带与第四汇流条形成导电连接;第一区域的正极通过焊带与第五汇流条形成导电连接;汇流条材料为金属或合金;第四汇流条与第五汇流条层叠排列,中间用绝缘薄膜材料隔开;或者,第四汇流条与第五汇流条并排排列,中间的间隙被绝缘封装材料填充。进一步的,所述绝缘薄膜材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜或聚酰胺。进一步的,所述绝缘封装材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物酯或聚烯烃。进一步的,第一区域的负极和第二区域的正极通过柔性导电胶带直接形成导电连接;第二区域的负极和第三区域的正极通过柔性导电胶带直接形成导电连接;第三区域的负极和第四区域的正极通过柔性导电胶带直接形成导电连接。进一步的,第四区域的各电池串的负极通过一根双面导电柔性导电胶带的第二导电层连接,第一区域的各电池串的正极通过该双面导电胶带的第一导电层连接,第一导电层和第二导电层之间中间绝缘层隔离并绝缘;所述第一导电层和第二导电层分别覆盖整个中间绝缘层的上表面和下表面;或者所述第一导电层和第二导电层分别覆盖中间绝缘层的上表面局部和下表面局部。进一步的,所述中间绝缘层的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。进一步的,第四区域的各电池串的负极通过一根双边导电柔性导电胶带的第二导电体连接,第一区域的各电池串的正极通过该双边导电胶带的第一导电体连接,第一导电体和第二导电体之间由中间绝缘体隔离并绝缘;所述中间绝缘体的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。相对于现有技术,本专利技术具有以下有益效果:本专利技术将组件分为4个区域,每个区域内的电池串并联,各区域间电路串联。第一区域和第二区域用一个旁路二极管保护,第三区域和第四区域用另一个旁路二极管保护。旁路二极管位于组件的背面中央部位。组件的正负极线缆从组件背面靠近组件边缘的接线盒引出。本专利技术中,与旁路二极管并联的2*N个电池串的整体电压为整个组件电压的一半,与不采用旁路二极管或是在整个组件的正负极上并联一个旁路二极管的方案相比,本方案降低了热斑的风险。进一步的,组件的正负极线缆由位于背面靠近边缘中部的接线盒引出,与传统组件类似,便于安装和应用。附图说明图1为现有无旁路二极管设置光伏叠片组件的结构示意图;图2为现有设有一个旁路二极管的光伏叠片组件的结构示意图;图3为本专利技术一种带有旁路二极管的光伏叠片组件的电路示意图;图4为本专利技术一种带有旁路二极管的光伏叠片组件的一个示例图,其中,M=18,N=6;图4a为图4所示区域1中电池串与第一汇流条11以及第一汇流条分支110的连接放大图;图4a-1为图4所示区域2中电池串与第一汇流条11以及第一汇流条分支110的连接放大图;图4b为图4所示区域2和3中电池串与第二汇流条12以及第二汇流条分支120的连接放大图;图4c为图4所示区域3中电池串与第三汇流条13以及第三汇流条分支130的连接放大图;图4c-1为图4所示区域4中电池串与第三汇流条13以及第三汇流条分支130的连接放大图;图4d为图4所示区域3和4中电池串与第四汇流条14和第五汇流条15的连接放大图,其中第四汇流条14通过第四汇流条分支140连接区域4电池串,第五汇流条15通过第五汇流条分支150连接区域1电池串;第四汇流条14和第五汇流条15重合本文档来自技高网...
一种带有旁路二极管的光伏叠片组件

【技术保护点】
一种带有旁路二极管的光伏叠片组件,其特征在于,包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域,四个区域呈田字形排布;每个区域含有若干串由晶体硅太阳能电池或晶体硅太阳能切片电池首尾次第重叠组成的太阳能电池串;每个区域中的所有电池串形成并联:电池串的正极相互连接,负极相互连接;第一区域中的电池串的正极作为整个组件的正极,第一区域中的电池串负极与第二区域中的电池串正极连通;第二区域中的电池串负极与第三区域中的电池串正极连通;第三区域中的电池串负极与第四区域中的电池串正极连通;第四区域中的电池串负极为整个组件的负极;第一区域的电池串正极与第二区域的电池串负极之间有一个旁路二极管D1,旁路二极管D1的正极与第二区域的电池串负极连接,负极与第一区域的电池串正极连接;第三区域的电池串正极与第四区域的电池串负极之间有一个旁路二极管D2,旁路二极管D2的负极与第三区域的电池串正极连接,正极与第四区域的电池串负极之间连接;所述旁路二极管D1和旁路二极管D2位于整个组件中部。

【技术特征摘要】
1.一种带有旁路二极管的光伏叠片组件,其特征在于,包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域,四个区域呈田字形排布;每个区域含有若干串由晶体硅太阳能电池或晶体硅太阳能切片电池首尾次第重叠组成的太阳能电池串;每个区域中的所有电池串形成并联:电池串的正极相互连接,负极相互连接;第一区域中的电池串的正极作为整个组件的正极,第一区域中的电池串负极与第二区域中的电池串正极连通;第二区域中的电池串负极与第三区域中的电池串正极连通;第三区域中的电池串负极与第四区域中的电池串正极连通;第四区域中的电池串负极为整个组件的负极;第一区域的电池串正极与第二区域的电池串负极之间有一个旁路二极管D1,旁路二极管D1的正极与第二区域的电池串负极连接,负极与第一区域的电池串正极连接;第三区域的电池串正极与第四区域的电池串负极之间有一个旁路二极管D2,旁路二极管D2的负极与第三区域的电池串正极连接,正极与第四区域的电池串负极之间连接;所述旁路二极管D1和旁路二极管D2位于整个组件中部。2.根据权利要求1所述的一种带有旁路二极管的光伏叠片组件,其特征在于,每个区域中包括N个太阳能电池串,N为正整数,1≤N≤8;每个电池串中的太阳能电池的总数为M,M为正整数,5≤M≤50;同一电池串中的各个电池规格相同。3.根据权利要求1所述的一种带有旁路二极管的光伏叠片组件,其特征在于,组成电池串的太阳能电池为整片的单晶硅或多晶硅太阳能电池,或者为整片太阳能电池切成的小电池片。4.根据权利要求1所述的一种带有旁路二极管的光伏叠片组件,其特征在于,组件背面第一区域与第四区域之间靠近组件边缘的位置设有第一接线盒,整个组件的正极线缆和负极线缆由第一接线盒引出。5.根据权利要求4所述的一种带有旁路二极管的光伏叠片组件,其特征在于,组件背面位于第一区域、第二区域、第三区域和第四区域之间的中部区域位置设有第二接线盒,旁路二极管D1和旁路二极管D2设置于第二接线盒中;或者,组件背面位于第一区域、第二区域、第三区域和第四区域之间的中部区域位置设有第二接线盒和第三接线盒,旁路二极管D1设置于第二接线盒中,旁路二极管D2设置于第三接线盒中。6.根据权利要求1或4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑直邢涛祁冀朱生宾石亮杰
申请(专利权)人:泰州乐叶光伏科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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