一种光伏叠层结构的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种光伏叠层结构及其制作方法，所述光伏叠层结构包括前组件和后组件，所述前组件和后组件串联连接，其中，所述前组件和后组件具有不同数目的单位电池，使得前组件和后组件中的光电流相匹配。本发明专利技术提供的光伏叠层结构及其制作方法，根据前组件的透光度，适当增加后组件的单位电池面积，可增加其光电流，使后组件的光电流接近前组件，有效克服整体光伏叠层结构限流的问题，进而增加整体功率转换效率。功率转换效率。功率转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏叠层结构的制作方法


[0001]本专利技术涉及一种光伏组件的制作方法，尤其涉及一种光伏叠层结构的制作方法。

技术介绍

[0002]叠层结构(Stacked)常被应用于增加单位面积的光伏组件转换效率，然而在此结构中，前组件(Front Module)与后组件(Back Module)的组件尺寸(面积)相同，而前组件会吸收大部分的入射光，导致后组件的光电流偏低，串联连接时，整体叠层结构组件的光电流会受限于后组件，因而降低其转换效率。
[0003]为改善此问题，现有技术多为制作前后组件为不同吸收材料的结构，涉及前后组件新材料的开发，增加了技术研发难度和成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种光伏叠层结构的制作方法，能够有效提升光伏组件的整体最大输出功率，提高转换效率。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种光伏叠层结构的制作方法，所述光伏叠层结构包括前组件和后组件，所述前组件和后组件串联连接，其中，所述前组件和后组件具有不同数目的单位电池，使得前组件和后组件中的光电流相匹配；所述制作方法包括如下步骤：S1)确定前组件中单位电池的数目；S2)获取前组件的开路电压和光电流；S3)假定前组件和后组件具有相同数目的单位电池与相同的单位电池面积，根据前组件的整体透光度与后组件的光电流的正比关系估算后组件的光电流，或者将前组件放置于后组件前方，入射光通过前组件进入到后组件，实际单独测量后组件的光电流；S4)如果后组件和前组件的光电流之差大于预设阈值，逐步减少后组件中单位电池的数目，并相应地增加后组件中的单位电池的宽度，继续估算或测量后组件的光电流；S5)重复步骤S4，直至后组件和前组件的光电流之差小于预设阈值，或者后组件中的电池单位宽度达到最大阈值。
[0006]进一步地，所述后组件中的单位电池数目小于前组件中的单位电池，且所述后组件中的单位电池的宽度大于前组件中的单位电池的宽度。
[0007]进一步地，所述前组件中有9个串联连接的单位电池，且为一体成形的串联结构，所述前组件中每个单位电池宽度为2
–
10mm；所述后组件中有5个串联连接单位电池，且为一体成形的串联结构，所述后组件中每个单位电池宽度为2
–
30mm。
[0008]进一步地，所述后组件中电池单位宽度的最大阈值为50mm。
[0009]本专利技术对比现有技术有如下的有益效果：本专利技术提供的光伏叠层结构的制作方法，根据前组件的透光度，适当增加后组件的单位电池面积，可增加其光电流，使后组件的光电流接近前组件，进而增加整体功率转换效率；本专利技术通过调整后组件的宽度及单位电池数目即可有效克服整体光伏叠层结构限流的问题，不用涉及前后组件新材料的开发，大大降低研发时间和成本。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的光伏叠层结构示意图；
[0011]图2a为本专利技术实施例中光伏叠层的前组件结构示意图，图2b为本专利技术实施例中光伏叠层的后组件结构示意图。
[0012]图中：
[0013]1 前组件
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2 后组件
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3 单位电池
[0014]4 导线
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5 划线区
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6 入射光
具体实施方式
[0015]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0016]传统上，光伏叠层结构由两个单位电池面积且单位电池数目(或整体组件面积)皆相同的前后组件串联组成，如图1所示，入射光6通过前组件1进入到后组件2，当后组件2的光电流偏小时，会限制整体光伏叠层结构的光电流。
[0017]本专利技术提供的光伏叠层结构，前组件1及后组件2具有不同数目的单位电池(Unit Cells)，其中后组件2的单位电池数目小于前组件1，使得后组件2的单位电池的宽度增加，提升其光电流，因而前后组件的光电流较为匹配。整体光伏叠层串联结构的最大输出功率可用以下公式表示：
[0018]Power＝(Voc1+Voc2)
×
Isc,min
×
FF
[0019]其中，Power为叠层结构组件最大输出功率，Voc1为前组件的开路电压，Voc2为后组件的开路电压，Isc,min为前后组件中短路电流较低者，FF为填充因子。
[0020]当后组件2的光电流可以接近前组件1时，整体光电流可最大化，虽然Voc2略有所下降，但整体最大输出功率仍可获得提升。
[0021]请参见图2，在本专利技术的一个实施例中，前组件1中有9个单位电池3，组件内的单位电池3串联连接，且为一体成形的串联结构(Monolithic Interconnection)，引出两根导线4；所述前组件1中每个单位电池3宽度为2
–
10mm；后组件2中有5个串联连接单位电池3，且同样为一体成形的串联结构，引出两根导线4，所述后组件2中每个单位电池3宽度为2
–
30mm。如此一来，前后组件的光电流较为接近，整体光电流可维持最大值，进而提升整体发电功率。
[0022] 单位电池数目Voc(V)Isc(A)FFPower(W)前组件95.410.73.8后组件95.40.560.72.1叠层(串联)
‑
10.80.560.74.2
[0023](传统作法)
[0024]ꢀꢀ
Voc(V)Isc(A)FFPower(W)前组件95.410.73.8后组件52.910.72.1叠层(串联)
‑
8.310.75.8
[0025](本专利)
[0026]假设每个单位电池Voc为0.6V，因前组件吸收了部分的入射光而后组件2的光电流
只剩前组件1的56％，而前后组件的FF皆维持在0.7，透过本专利技术，可以将光伏叠层结构的最大输出功率从4.2W提升至5.8W，提升幅度约38％。
[0027]本专利技术的光伏叠层结构的制作过程如下：
[0028]S1)确定前组件1中单位电池3的数目；
[0029]S2)获取前组件1的开路电压和光电流(注：前组件的开路电压及短路电流均实际测得数据)；
[0030]S3)假设前组件1和后组件2具有相同数目的单位电池与相同的单位电池面积，根据前组件1的透光度，估算后组件2的光电流，其中后组件2的光电流正比于前组件1的整体透光度；或者将前组件1放置于后组件2前方，入射光6通过前组件1进入到后组件2，实际单独测量后组件2的光电流；
[0031]S4)如果后组件2和前组件1的光电流之差大于预设阈值，逐步减少后组件2中单位电池的数目，并相应地增加后组件2中的单位电池的宽度，其电池单位3宽度最大不超过50mm；继续估算或者测量后组件2的光电流；
[0032]S5)重复步骤S4，直至后组件2和前组件1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏叠层结构的制作方法，所述光伏叠层结构包括前组件和后组件，所述前组件和后组件串联连接，其特征在于，所述前组件和后组件具有不同数目的单位电池，使得前组件和后组件中的光电流相匹配；所述制作方法包括如下步骤：S1)确定前组件中单位电池的数目；S2)获取前组件的开路电压和光电流；S3)假定前组件和后组件具有相同数目的单位电池与相同的单位电池面积，根据前组件的整体透光度与后组件的光电流的正比关系估算后组件的光电流，或者将前组件放置于后组件前方，入射光通过前组件进入到后组件，实际单独测量后组件的光电流；S4)如果后组件和前组件的光电流之差大于预设阈值，逐步减少后组件中单位电池的数目，并相应地增加后组件中的单位电池的宽度，继续估算或测量后组件的光电流；S5)重复步骤S4，直至后组...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志力，陈龙，杨圣杰，
申请(专利权)人：泰州锦能新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：