一种高发电性能光伏组件制造技术

本发明专利技术公开了一种高发电性能光伏组件，其采用了A、B版两种光伏组件单体的结构，由A、B版两种光伏组件单体间隔相连、即交替连接方法而装配成光伏组件；由于A版光伏组件单体的正极离B版光伏组件单体的负极距离短，B版光伏组件单体的正极离A版光伏组件单体的负极距离短，因此可解决光伏组件因连接电缆较长引起的成本高、损耗大、发电性能低的问题。本发明专利技术还采用了不均匀分布的旁通二极管并联保护设计，使接近光伏组件底端的旁通二极管所并联保护的总太阳能电池片数量少，实现底部一个电池片被遮挡而大幅降低光伏组件功率损失，从而解决光伏组件因电池片被遮挡存在的功率损失较大、热斑风险较高、可靠性较低等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高发电性能光伏组件，属于光伏发电

技术介绍
近年太阳能光伏产业发展迅速，光伏组件实际其发电性能也备受关注。实际应用中单个太阳电池片电压较低，通常需要将数十个电池片通过焊带将其串联起来，并采用保护材料与配件将其封装成光伏组件。目前，普通标准光伏组件的设计均是每个组件采用相同电路连接设计，组件之间的正、负极连接线缆较长，不仅增加了连接线缆的成本，同时增加了连接线缆的串联电阻，从而降低了光伏组件的发电性能。如图1所示为现有技术中普通光伏组件的结构示意图，具体是72片156mm*156mm太阳电池片组成的光伏组件；其采用一个接线盒，接线盒粘接在太阳电池组件背部、位于底部的中间位置，接线盒两侧分别引出正极连接线缆和负极连接线缆，造成组件之间的正、负极连接线缆一般长度为800-1200mm。所以，较长的连接线缆直接存在成本较高、电阻损耗较大、发电性能受限等不足。另一方面，目前普通光伏组件设置有多个旁通二极管。光伏组件正常运行时，旁通二极管处于反向偏置而不工作；当太阳电池组件中部分电池片出现阴影遮挡时，与被遮挡电池串并联的旁通二极管导通，从而避免电池热斑效应产生高温而损害光伏组件。一般，一个旁通二极管可以保护至多20-24个电池片，这20-24个电池片我们定义为1个子串，通常一个组件由3个子串组成，如图2所示。图2为图1所示该种普通光伏组件的旁通二极管连接示意图，从图2中可以看出每个子串中的串联电池数量相同，即每个旁通二极管保护的电池片数量相同，均为24片；然而，当出现阴影遮挡时，通常1个电池片被遮挡，光伏组件功率将直接损失三分之一。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种高发电性能光伏组件，解决光伏组件因连接电缆引起的成本高、损耗大、发电性能低的问题；还解决因电池片被遮挡，光伏组件功率损失较大、热斑风险较高、可靠性较低的问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种高发电性能光伏组件，包括依次串联成排分布的若干个光伏组件单元，每一个光伏组件单元均包括依次串联的A版光伏组件单体和B版光伏组件单体。其中，所述A版光伏组件单体和B版光伏组件单体均包括自上而下并排分布的若干排电池串、将电池串依次串联的连接焊带、分别连接于正极输出端和负极输出端的正极接线盒和负极接线盒、以及分别从正极接线盒和负极接线盒引出的正极连接电缆和负极连接电缆；每一排电池串包括自左而右依次串联的若干片太阳能电池片，正极输出端和负极输出端呈对角线分布。而且，所述A版光伏组件单体的正极输出端位于底排的电池串的左端角、A版光伏组件单体的负极输出端位于顶排的电池串的右端角，所述B版光伏组件单体的正极输出端位于顶排的电池串的左端角、B版光伏组件单体的负极输出端位于底排的电池串的右端角；或者，所述A版光伏组件单体的负极输出端位于底排的电池串的左端角、A版光伏组件单体的正极输出端位于顶排的电池串的右端角，所述B版光伏组件单体的负极输出端位于顶排的电池串的左端角、B版光伏组件单体的正极输出端位于底排的电池串的右端角。本专利技术进一步设置为：还包括分别封装A版光伏组件单体的若干排电池串和B版光伏组件单体的若干排电池串用的组件框。本专利技术进一步设置为：所述正极连接电缆通过正极连接器与正极接线盒相连，所述负极连接电缆通过负极连接器与负极接线盒相连。本专利技术进一步设置为：所述电池串的总排数为奇数。本专利技术进一步设置为：所述A版光伏组件单体和B版光伏组件单体还均包括保护电池串发生故障或电池串中的太阳能电池片被障碍物遮挡时将故障电池串短路的旁通二极管。本专利技术进一步设置为：所述旁通二极管采用自上而下不均匀分布。本专利技术进一步设置为：所述旁通二极管自上而下依次包括一个顶部旁通二极管、若干个中间旁通二极管、以及一个底部旁通二极管；所述顶部旁通二极管和底部旁通二极管各自所并联保护的电池串数量均少于任意一个中间旁通二极管所并联保护的电池串数量。本专利技术进一步设置为：所述电池串自上而下依次为第一排电池串、第二排电池串、……、第N排电池串，N为自然数；位于顶排的电池串即为第一排电池串，位于底排的电池串即为第N排电池串；每排电池串的太阳能电池片为4-12片，每一个旁通二极管并联保护的太阳能电池片上限数为30片。其中，所述顶部旁通二极管并联保护第一排电池串，或并联保护第一排电池串与第二排电池串；所述底部旁通二极管并联保护第N排电池串，或并联保护第N排电池串与第N-1排电池串；若顶部旁通二极管和底部旁通二极管中任意一者所保护的电池串数量为两排，则中间旁通二极管并联保护至少三排电池串；若顶部旁通二极管和底部旁通二极管均并联保护一排电池串，则中间旁通二极管并联保护至少两排电池串。本专利技术进一步设置为：所述电池串为十一排、即N=11，每排电池串的太阳能电池片为6片，则A版光伏组件单体和B版光伏组件单体均包含66片太阳能电池片；所述顶部旁通二极管并联保护第一排电池串与第二排电池串，所述底部旁通二极管并联保护第十一排电池串与第十排电池串；所述中间旁通二极管为2个，分别并联保护第三排电池串至第六排电池串、并联保护第七排电池串至第十排电池串。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：1、本专利技术采用了A、B版两种光伏组件单体的结构，由A、B版两种光伏组件单体间隔相连、即交替连接方法而装配成光伏组件；A版光伏组件单体的正极离B版光伏组件单体的负极距离很短，B版光伏组件单体的正极离A版光伏组件单体的负极距离亦很短，因此可解决光伏组件因连接电缆较长引起的成本高、损耗大、发电性能低的问题，从而减少单位功率组件材料成本与维护成本，达到降低光伏发电成本的目的，有利于推广可再生能源太阳能的应用。2、本专利技术采用了不均匀分布的旁通二极管并联保护设计，并根据实际使用中光伏组件下端位置较容易被遮挡、中部位置被遮挡可能性相对较小的概率情况，使接近光伏组件底端的旁通二极管所并联保护的总太阳能电池片数量少，实现底部一个电池片被遮挡而大幅降低光伏组件功率损失，从而解决光伏组件因电池片被遮挡存在的功率损失较大、热斑风险较高、可靠性较低等问题。上述内容仅是本专利技术技术方案的概述，为了更清楚的了解本专利技术的技术手段，下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。附图说明图1为现有技术中普通光伏组件的结构示意图；图2为图1所示该种普通光伏组件的旁通二极管连接示意图；图3为本专利技术高发电性能光伏组件中光伏组件单元的结构示意图；图4为本专利技术高发电性能光伏组件的旁通二极管连接示意图。具体实施方式下面结合说明书附图，对本专利技术作进一步的说明。本专利技术提供一种高发电性能光伏组件，包括依次串联成排分布的若干个光伏组件单元，如图3所示，每一个光伏组件单元均包括依次串联的A版光伏组件单体1和B版光伏组件单体2，以及分别封装A版光伏组件单体1和B版光伏组件单体2用的组件框3。所述A版光伏组件单体1包括自上而下并排分布的11排A版电池串11、将A版电池串11依次串联的A版连接焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高发电性能光伏组件，其特征在于：包括依次串联成排分布的若干个光伏组件单元，每一个光伏组件单元均包括依次串联的A版光伏组件单体和B版光伏组件单体；所述A版光伏组件单体和B版光伏组件单体均包括自上而下并排分布的若干排电池串、将电池串依次串联的连接焊带、分别连接于正极输出端和负极输出端的正极接线盒和负极接线盒、以及分别从正极接线盒和负极接线盒引出的正极连接电缆和负极连接电缆；每一排电池串包括自左而右依次串联的若干片太阳能电池片，正极输出端和负极输出端呈对角线分布；所述A版光伏组件单体的正极输出端位于底排的电池串的左端角、A版光伏组件单体的负极输出端位于顶排的电池串的右端角，所述B版光伏组件单体的正极输出端位于顶排的电池串的左端角、B版光伏组件单体的负极输出端位于底排的电池串的右端角；或者，所述A版光伏组件单体的负极输出端位于底排的电池串的左端角、A版光伏组件单体的正极输出端位于顶排的电池串的右端角，所述B版光伏组件单体的负极输出端位于顶排的电池串的左端角、B版光伏组件单体的正极输出端位于底排的电池串的右端角。

【技术特征摘要】
1.一种高发电性能光伏组件，其特征在于：包括依次串联成排分布的若干个光伏组件单元，每一个光伏组件单元均包括依次串联的A版光伏组件单体和B版光伏组件单体；
所述A版光伏组件单体和B版光伏组件单体均包括自上而下并排分布的若干排电池串、将电池串依次串联的连接焊带、分别连接于正极输出端和负极输出端的正极接线盒和负极接线盒、以及分别从正极接线盒和负极接线盒引出的正极连接电缆和负极连接电缆；每一排电池串包括自左而右依次串联的若干片太阳能电池片，正极输出端和负极输出端呈对角线分布；
所述A版光伏组件单体的正极输出端位于底排的电池串的左端角、A版光伏组件单体的负极输出端位于顶排的电池串的右端角，所述B版光伏组件单体的正极输出端位于顶排的电池串的左端角、B版光伏组件单体的负极输出端位于底排的电池串的右端角；或者，所述A版光伏组件单体的负极输出端位于底排的电池串的左端角、A版光伏组件单体的正极输出端位于顶排的电池串的右端角，所述B版光伏组件单体的负极输出端位于顶排的电池串的左端角、B版光伏组件单体的正极输出端位于底排的电池串的右端角。
2.根据权利要求1所述的一种高发电性能光伏组件，其特征在于：还包括分别封装A版光伏组件单体的若干排电池串和B版光伏组件单体的若干排电池串用的组件框。
3.根据权利要求1所述的一种高发电性能光伏组件，其特征在于：所述正极连接电缆通过正极连接器与正极接线盒相连，所述负极连接电缆通过负极连接器与负极接线盒相连。
4.根据权利要求1所述的一种高发电性能光伏组件，其特征在于：所述电池串的总排数为奇数。
5.根据权利要求1所述的一种高发电性能光伏组件，其特征在于：所述A版光伏组件单体和B版光伏组件单体还均包括保护电池串发生故障或电池串中的太阳能电池片被障碍物遮挡时将故...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，祝曾伟，张臻，吴军，周道恩，刘升，毛昭辉，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏;32