一种光伏组件制造技术

本发明专利技术公开了一种光伏组件，包括多个正负交错排列的串联电池串组，电池串组包括多个并联电池串，电池串包括多个串联电池片，每相邻两个电池串组的第一端设有接线盒，接线盒的正负线缆与电池串组的正负极连接导通，第二端通过第一汇流条连接导通；第一端和第二端之间设有1个或多个第一旁路二极管，第一旁路二极管设于两端之间的任意位置

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件


[0001]本专利技术涉及光伏
，尤其涉及一种光伏组件
。

技术介绍

[0002]常规的晶体硅光伏组件，是用互联材料
(
比如焊带
、
汇流条
)
和封装材料
(
胶膜
、
背板
、
玻璃
、
边框
、
接线盒
、
密封胶等
)
将光伏电池片单元经过串联和并联后热压封装而成；晶体硅光伏电池片是组成光伏组件的最小发电单元，每张电池片有特定的电压和电流，电池片的电压主要由电池片的硅片材料类型和金属化工艺类型决定，电流主要由电池片的尺寸决定，当前行业内主流的电池片分别是由8吋和
12
吋晶圆切割而来，实际的电池片尺寸分别在
182*182、210*210、182*192、210*182
等；
[0003]常规的电池片的正反面分别设置有金属化电极，主要用来汇总光生电子并传导出去，根据金属化工艺的不同，有的正负电极分别设置在电池的正反两面，有的正负电极同时设置在背面，金属化正负电极的另一个核心功能是可以在其上焊接互联材料把相邻的电池片串联起来形成电池串
。
[0004]由于受到封装材料尺寸的限制，尤其是玻璃尺寸和某些生产线设备的限制，常规的光伏组件制造工艺首先是要把电池片串联起来形成一定数量长度的电池串，再把相同的电池串通过一定的电路再串联或并联起来，形成更大电池网络或阵列，从面达到设计的最大功率
。
目前行业内最大功率的标准化量产组件，一般由
6*11
个整张
210
电池片组件，生产时候采用半片电池工艺，实际的电池片阵列布局为
6*11*2
，即由
11
片
210mm*105mm
的半片
210
电池串联成电池串，再把6串相同的电池片首尾相联串联成一个
6*11
的电池片阵列，再把两个完全相同的这样的阵列上下镜像并联起来，最终组件尺寸为
2384mm*1303mm
，采用最新的
n
型
Topcon
或者
Hjt
工艺的电池片，这个版型的组件最大功率可以达到
700W
以上，由于电池效率的限制，这个电路版型的光伏组件功率最高只能达到
730
‑
750W
左右，这是行业内量产功率最高的组件
。
另一款采用
192mm*182mm
的标准电池片尺寸的光伏组件，与上述采用
210
电池片的组件都是使用完全相同的半片工艺和电路版型，即将
12
张
182mm*96mm
半片电池串联，再把6串相同的电池串首尾相串联形成
6*12
的阵列，再把两个相同阵列镜像并联，形成
12*6*2
的电池片阵列
。
还有基于其他尺寸的电池片组件比如
210*182、182*182
等，都是采用跟上述两个例子相同的电路版形，但是其组件功率都不会超过
210*210
电池片尺寸的那个版形的组件功率
。
具体组件功率如下表所示：
[0005][0006][0007]由上表可知，在电路版型或者电池片阵列排布相同的情况下，单个组件功率越大，
所需的组件尺寸越大，也即单个电池片的面积越大，一个组件内需要的电池片数量就越少，在电站安装时可以节省更多的安装成本，比如人工成本，支架配件成本等
。
[0008]在搭建光伏电站时，需要把若干光伏组件串联起来，形成更大的功率再接入逆变器的直流输入侧，逆变器的直流侧电压一般是固定的，有
1500V、1100V
等，这两种高电压的逆变器一般用于大型集中式地面站或者大型工商业分布式电站；对于
1500V
的逆变器，留有足够电压余量后
。
对于基于
182
系列的组件，其直流侧一般可以接入
28
片组件串联接入，形成一个组串；每个组串功率等于所有串联组件的功率之和
。
具体组串功率如下表所示：
[0009][0010]从上表可以看出，对于同一种类型电池片的组件，无论其尺寸数量怎么变化，其组串功率都是固定的，比如同样基于
182*182
电池的组件，
12*6*2
和
13*6*2
这两个电路版型，组件功率后者相对较大，但是其组串功率却是一样的
。
而
210
系列的电池片其组串功率却大很多
。
原因是单个电池片的面积越大，一个组件内需要的电池片数量就越少，而组件电压是单个电池片电压的累加之和，所以其组件电压就越少；根据公式：组串功率＝单个组件功率
*(
逆变器直流侧电压
‑
裕量电压
)/
组件电压，可知，其组串功率也会越大
。
[0011]由上面计算分析可以见，常规版型的光伏组件要进一步增加组件功率已经不可能，除非增加组件尺寸或增加串联电池数量，但是这种方式并不会增加组串功率
。
[0012]所以如何能同时增加单个组件的功率，又增加单个组件对应的组串功率？或者增加单个组件功率的同时不降低组串功率，是目前行业内亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0013]专利技术目的：本专利技术的目的是提供能够大幅提高单回路组件功率
、
同时提高组串功率的一种光伏组件
。
[0014]技术方案：为了实现上述专利技术目的，本专利技术的一种光伏组件，包括多个正负交错排列的串联电池串组，所述电池串组包括多个并联电池串，所述电池串包括多个串联电池片，每相邻两个所述电池串组的第一端设有接线盒，所述接线盒的正负线缆与电池串组的正负极连接导通，第二端通过第一汇流条连接导通；
[0015]所述第一端和所述第二端之间设有1个或多个第一旁路二极管，所述第一旁路二极管设于两端之间的任意位置
。
[0016]进一步地，所述接线盒内设有第二旁路二极管
。
[0017]进一步地，所述第一旁路二极管的反向耐压为
30
‑
60V
，所述第二旁路二极管的反向耐压为
80
‑
120V。
[0018]进一步地，所述第一旁路二极管设于光伏组件内或设于光伏组件外
。
[0019]进一步地，所述第一旁路二极管设于接线盒内
。
[0020]进一步地，所述第一旁路二极管通过第二汇流条与光伏组件连接
。
[0021]进一步地，所述第二汇流条为表面镀锡的铜扁带，所述铜扁带的厚度为...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光伏组件，其特征在于，包括多个正负交错排列的串联电池串组，所述电池串组包括多个并联电池串，所述电池串包括多个串联电池片，每相邻两个所述电池串组的第一端设有接线盒，所述接线盒的正负线缆与电池串组的正负极连接导通，第二端通过第一汇流条连接导通；所述第一端和所述第二端之间设有1个或多个第一旁路二极管，所述第一旁路二极管设于两端之间的任意位置
。2.
根据权利要求1所述的一种光伏组件，其特征在于，所述接线盒内设有第二旁路二极管
。3.
根据权利要求2所述的一种光伏组件，其特征在于，所述第一旁路二极管的反向耐压为
30
‑
60V
，所述第二旁路二极管的反向耐压为
80
‑
120V。4.
根据权利要求1所述的一种光伏组件，其特征在于，所述第一旁路二极管设于光伏组件内或设于光伏组件外
。5.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：武宇涛，陶龙忠，陈方明，杨阳，王磊，
申请(专利权)人：云上新能源开发杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：