[發(fā)明專利]用于太陽能電池的連接系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010118628.3
• 申請日: 2010-01-28
• 公開（公告）號: CN101917135A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設計）人: S·J·高爾
• 申請（專利權）人: 英特賽爾美國股份有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

相關申請

本申請是2009年5月21日提交的美國專利申請S/N?12/470,351的部分繼續(xù)申請，該申請S/N?12/470,351要求2009年1月28日提交的美國臨時專利申請S/N?61/147,888的優(yōu)先權，該申請的全部內容通過引用結合于此。

技術領域

本申請一般涉及太陽能電池，更具體地涉及太陽能電池的器件和連接系統(tǒng)，以及用于構成和配置太陽能電池的方法。

背景技術

太陽能是潛在的大型替代能源。最常見形式的太陽能電池基于光伏(PV)效應，其中照射在一雙層半導體器件上的光在這些層之間產生光電壓或電勢差。通常，將這樣的電池串聯(lián)連接以提供大的工作電壓。例如，一般的電池板通常包括10到36個串聯(lián)的全尺寸太陽能電池，從而產生6-20V和10-100瓦。

然而，串聯(lián)配置的太陽能電池板存在某些缺點。例如，該太陽能電池板對各個電池的輸出非常敏感。具體而言，在串聯(lián)的任一單個太陽能電池出故障的情況下，由于這個不希望有的單點故障，整行太陽能電池都無法工作。此外，在陽光不均勻地照射在太陽能電池板上時，諸如當太陽能電池板的一部分處于陰影或影子中時，接收更多光的太陽能電池相對于接收更少光的太陽能電池將產生更多電流。在該情況下，每行電池輸出的電流將被限制為該行中任一太陽能電池所產生的最低電流。這又會引起太陽能電池板輸出功率下降。此外，隨著太陽能技術從商用環(huán)境發(fā)展到居住環(huán)境，這樣的問題會變得更加重要。這是因為使用太陽能電池的居住環(huán)境將具有有限的照準(或位置)選擇，從而所受維護相對商用環(huán)境而言更糟糕。

解決這些故障的常規(guī)方法包括使用旁路二極管。在這種情況下，當電池上的電壓降升高時，旁路出故障的電池，但當串聯(lián)太陽能電池中存在一個以上輸出較低的太陽能電池時，這不是好的解決方案。

因此，存在對解決現(xiàn)有技術的這些和其它問題、并提供太陽能電池的器件和連接系統(tǒng)以及用于構成和配置太陽能電池的方法的需求。

發(fā)明內容

根據(jù)多個實施例，本發(fā)明包括太陽能電池連接系統(tǒng)。該連接系統(tǒng)可包括多個太陽能電池單元和多個開關組件，其中每個開關組件可具有至少一個開關。多個太陽能電池單元中的至少一個太陽能電池單元可與多個開關組件中的一個或多個毗鄰開關相關聯(lián)，以與一個或多個毗鄰的太陽能電池單元構成超連接(super?connection)。可將各個關聯(lián)的開關設置成支持多個太陽能電池單元的連接配置以供受控功率輸出。

根據(jù)多個實施例，本發(fā)明還包括旁路連接系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，可通過一個或多個相應開關的設置將一個或多個表現(xiàn)不佳的太陽能電池單元從多個太陽能單元的超連接斷開。然后可將該多個太陽能電池單元的余下太陽能電池單元超連接，以得到第二超連接并提供期望的功率輸出。

根據(jù)多個實施例，本發(fā)明還包括用于連接太陽能電池單元的方法。在該方法中，可設置多個開關組件，其中每個開關組件具有至少一個開關。可將多個開關組件中的一個或多個開關與多個太陽能電池單元中的各個太陽能電池單元連接，以使各個太陽能電池單元能與一個或多個毗鄰的太陽能電池單元超連接。然后可根據(jù)多個太陽能電池單元的期望連接配置來設置所連接開關中的各個開關。

根據(jù)多個實施例，本發(fā)明還包括用于旁路表現(xiàn)不佳的太陽能電池的方法。在該方法中，可通過切斷相關聯(lián)的開關來斷開或旁路一個或多個表現(xiàn)不佳的太陽能電池。然后可將該多個太陽能電池單元的余下太陽能單元超連接，以提供期望的連接配置和功率輸出。

根據(jù)多個實施例，本發(fā)明還包括一種用于制造太陽能電池板的方法，該方法包括：將多個輸出引線與多個太陽能發(fā)電器件電連接；輻照第一太陽能發(fā)電器件至模擬太陽輻照；將來自第一太陽能發(fā)電器件的信號輸出至與第一太陽能發(fā)電器件電連接的輸出引線；標識與第一太陽能發(fā)電器件電連接的輸出引線的第一地址；輻照第二太陽能發(fā)電器件至該模擬太陽輻照；將來自第二太陽能發(fā)電器件的信號輸出至與第二太陽能發(fā)電器件電連接的輸出引線；標識與第二太陽能發(fā)電器件電連接的輸出引線的第二地址；以及將第一地址和第二地址編程到控制器中，以使該控制器能使用該第一地址訪問該第一太陽能發(fā)電器件，且能使用該第二地址訪問該第二太陽能發(fā)電器件。在該方法中，還包括：在該第一太陽能發(fā)電器件的輻照期間，輻照僅一個太陽能電池；以及在該第二太陽能發(fā)電器件的輻照期間，輻照僅一個太陽能電池。

本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點部分地將在以下說明書中進行陳述，而部分地根據(jù)描述將會顯而易見，或通過實施本發(fā)明來獲知。通過在所附權利要求中特別指出的元素和組合，將能認識和獲知本發(fā)明的目的和優(yōu)點。