[發(fā)明專利]用于發(fā)電的太陽能電池陣列模塊系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380018678.6
• 申請(qǐng)日: 2013-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN104272465B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑里斯·瓦特馬凱爾;加比·帕斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索拉瓦特有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/02
• 分類號(hào): H01L31/02
• 代理公司: 北京金信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11225
• 代理人: 黃威,董領(lǐng)遜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于發(fā)電的太陽能電池陣列模塊系統(tǒng)，且更具體地，涉及一種有助于使太陽能模塊中的發(fā)電量最大化的太陽能陣列模塊系統(tǒng)，其被配置為減少光線遮擋以及使相互連接成矩陣結(jié)構(gòu)的多個(gè)太陽能電池的發(fā)電量最大化。

背景技術(shù)

光伏電池已被廣泛應(yīng)用于各種各樣的應(yīng)用中以產(chǎn)生便捷的電力。通常地，單個(gè)太陽能電池可產(chǎn)生0.5V左右的輸出電壓，而多個(gè)太陽能電池，以硅基的為代表，通常被串聯(lián)起來以產(chǎn)生更高的電壓級(jí)。太陽能電池陣列中，太陽能電池通常為相互連接的，其如提交于2011年1月23日的序列號(hào)為WO/2011/089607的公開的PCT專利申請(qǐng)所描述的，該申請(qǐng)與本申請(qǐng)為同一發(fā)明人且共有，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。

太陽能電池陣列，其具有十字交叉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，典型地具體實(shí)施在單個(gè)太陽能模塊中，其中每個(gè)太陽能電池陣列模塊包括多個(gè)太陽能電池。所述太陽能模塊通常被傾斜以面向太陽，并隨太陽的軌跡轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，在黎明與黃昏時(shí)，太陽的角度非常低，因而一個(gè)模塊會(huì)投射陰影到與其相鄰的模塊的一部分上，典型地為太陽能電池陣列模塊的更下排的電池上。光線也可能由于灰塵或雪而被阻擋或遮蔽，同樣較典型地發(fā)生在太陽能電池陣列模塊的更下排的電池近處。因此，光線遮擋造成模塊中的發(fā)電量的大量減少。

太陽能電池陣列模塊通常是太陽能電池系統(tǒng)的一部分，所述太陽能電池系統(tǒng)包括被布置成陣列的結(jié)構(gòu)的多個(gè)太陽能電池陣列模塊。現(xiàn)參照?qǐng)D1所示的現(xiàn)有技術(shù)的太陽能電池陣列模塊100中的傾斜式太陽能模塊的幾何結(jié)構(gòu)，其傾角為β。在此例中，太陽能電池陣列模塊100a和100b被布置于一個(gè)基本水平的平面上，其中，對(duì)于太陽而言，太陽能電池陣列模塊100a被定位于太陽能電池陣列模塊100b之前。當(dāng)太陽以傾角α高于地平線時(shí)，太陽能電池陣列模塊100a長為l，投射在地面上的陰影位移為d，沒有陰影投射于太陽能電池陣列模塊100b上。但是，當(dāng)太陽處于比α更低的傾角時(shí)，設(shè)為α₂，太陽能電池陣列模塊100a同樣將陰影投射于太陽能電池陣列模塊100b的下部區(qū)域上。在此示例中，太陽能電池陣列模塊100a將陰影投射于太陽能電池陣列模塊100b的定界在P₀與P₂之間的區(qū)域之上，此時(shí)只有布置于P₂與P₁之間的太陽能電池可產(chǎn)生電能。

同樣參照?qǐng)D2，示意性地圖示了一個(gè)水平放置的太陽能電池陣列模塊100的示例，其包含太陽能電池110的十字交叉網(wǎng)絡(luò)。在此示例中，太陽能電池陣列模塊100包括50個(gè)太陽能電池110，被排列成10列(“串”1至10)130和5行(a至e)120，其中每列包含5個(gè)太陽能電池110，基于內(nèi)部互連132連接而形成行120。如果，舉例而言，所有50個(gè)太陽能電池110被照射，太陽能電池陣列模塊100在負(fù)載R上產(chǎn)生180W的功率，以總電流為Imax(A)的I。不幸地是，這種放置下的十字交叉網(wǎng)絡(luò)并不能解決光線遮擋問題。當(dāng)太陽能電池110處于電池中特定的行而被遮蓋或因其他原因處于陰影中時(shí)，其因此不具有電活性，其中處于所述行的每個(gè)電池實(shí)際上阻礙了在太陽能電池陣列110上各自列(電池串)120中的電傳輸，因此降低了所能產(chǎn)生的能量的量。

所述“十字交叉”實(shí)現(xiàn)涉及相同發(fā)明人做出的先前描述的發(fā)明，其公開于序列號(hào)為WO/2011/089607的公開的PCT專利申請(qǐng)中，其全部內(nèi)容通過引用合并于此，恰似在此完整描述一樣。“十字交叉”實(shí)現(xiàn)是一種電布線結(jié)構(gòu)，其電池間的電互連是根據(jù)一個(gè)互連所有相鄰電池的規(guī)則網(wǎng)格式樣所確定的。相反地，當(dāng)前主張的發(fā)明所涉及到的電互連均非必須根據(jù)規(guī)則網(wǎng)格式樣來確定。

然而，在先前描述的發(fā)明的布置中的十字交叉網(wǎng)絡(luò)并未解決光線遮擋問題。當(dāng)電池的特定行中的太陽能電池110被遮蔽或因其他原因處于陰影中時(shí)，會(huì)因此不具有電活性，其中處于所述行的每個(gè)電池實(shí)際上阻礙了在太陽能電池110上各自列(電池串)120中的電傳輸，因此降低了所能產(chǎn)生的能量的量。