[發(fā)明專利]太陽能電池組件及光伏發(fā)電裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711396212.6
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107978649A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高艷杰;陳志軍;張建旗;王丹;張文龍;尚琪
• 申請（專利權(quán)）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/043;H02S30/10;H02S40/34
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所13120
• 代理人: 趙寶琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能電池組件技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種太陽能電池組件及利用該太陽能電池組件組成的光伏發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

太陽電池又稱太陽能電池片，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的光伏發(fā)電產(chǎn)品，輸出電流由面積及外界光強(qiáng)亮度決定。

太陽電池組件也稱光伏組件，簡稱組件。它是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的光伏發(fā)電產(chǎn)品，是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分。由其組成的發(fā)電系統(tǒng)通過光伏組件發(fā)電，將電能送往蓄電池中存儲起來，或帶動負(fù)載工作。光伏組件的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。其組成是將電池經(jīng)過電連接后封裝在面板內(nèi)部，面板一般為玻璃、背板，輸出電極用一個接線盒引出，四周用邊框加固。

接線盒是光伏組件輸出的連接部件，內(nèi)部由幾個二極管、連接端子、盒體、盒蓋、連接線等部件組成。

電池串是通過焊帶將太陽電池連接起來的一串電池。

分布式光伏系統(tǒng)指采用太陽電池組件將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)。它是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，它倡導(dǎo)就近發(fā)電、就近使用的原則，不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，同時還有效解決了電力在升壓及長途運(yùn)輸中的損耗問題。目前應(yīng)用最為廣泛的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，一是建在農(nóng)村、城市建筑物屋頂?shù)墓夥l(fā)電項目；一是分布在公園、山區(qū)等閑散地方，包括亭臺樓閣的小型發(fā)電系統(tǒng)。

目前，太陽電池組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，均為方形結(jié)構(gòu)，見圖14，其核心電池串通過匯流帶連接起來，經(jīng)過層壓將玻璃、EVA、用匯流帶連接的電池串、EVA、背板密封為一體，再用硅膠或膠帶封裝在鋁邊框內(nèi)，安裝一個帶連接線的接線盒。其外形見圖12和圖13，圖15和圖16為采用正方形結(jié)構(gòu)的太陽能電池片組成的三角形結(jié)構(gòu)的太陽能電池組件，從圖中可以看出，表面利用率差。

在應(yīng)用時，將接線盒上的連接線的正、負(fù)極依次連接起來，達(dá)到需要的組件方陣，滿足太陽能發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓和電流。

目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的太陽電池組件特點是：

(1)太陽電池組件產(chǎn)品均由電池串、匯流帶、封裝材料、接線盒幾部分組成。

(2)匯流帶將電池串連接起來，再與接線盒連接。

(3)封裝材料包括玻璃、背板、EVA、鋁型材邊框、硅膠或膠帶，將電池串、匯流帶密封起來。

(4)一個組合型接線盒被固定在組件背面，一頭連接匯流帶。

在安裝施工的過程中，通過組件上的連接線把組件連接起來，達(dá)到組件方陣，形成太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電部分。

基本流程如下：焊接(形成電池串)——敷設(shè)(用匯流帶將電池串連接起來，到一個接線盒位置)——層壓(玻璃、EVA、電池串、匯流帶、EVA、背板層壓在一起)——裝框(用硅膠或膠帶安裝鋁型材邊框)——安裝接線盒(一個接線盒及組合在一起的兩條連接線)。

目前，太陽電池一般為156mm×156mm大小，正面柵線為二條或多條主柵及數(shù)條細(xì)柵線組成，電流在8A左右。其基本外形見圖3：

目前的太陽能電池組件存在的缺點如下：

(1)應(yīng)用在光伏電站和分布式的太陽電池組件，不管是普通組件還是雙玻璃組件，普遍為長方形結(jié)構(gòu)，不便于組件方陣的任意組合，特別是在圓形屋頂、梯形頂棚、橢圓形平面、多角樓上的設(shè)計鋪設(shè)，使屋頂利用率非常低。

(2)這種長方形結(jié)構(gòu)的太陽電池組件機(jī)械強(qiáng)度不高，穩(wěn)定性不強(qiáng)，一旦受到一定的壓力就會造成組件變形，甚至破損。

(3)太陽電池組件的輸出線纜由一端的接線盒輸出，需要較長的線纜，也就是自帶一個“尾巴”，給包裝、運(yùn)輸、安裝帶來不便；既增加成本，又不美觀。

(4)太陽電池組件內(nèi)部需要一定較長的、重疊交叉的匯流帶，即增加成本，又增大了組件面積，影響組件的性能，內(nèi)部消耗降低了輸出功率，又相對降低了組件單位面積的發(fā)電效率、增加了成本。

總之，目前太陽電池組件的形狀對于光伏組件方陣的任意組合有一定的局限性，尤其不便于各種亭臺樓閣等圓形屋頂、梯形頂棚、橢圓形平面、多角樓上的設(shè)計，對分布式光伏系統(tǒng)的發(fā)展有一定的限制，不能充分發(fā)揮太陽電池組件的發(fā)電效率，降低了建筑一體化產(chǎn)品的美觀度，另外組件本身的機(jī)械強(qiáng)度不足，對組件的使用壽命不利，不便于降低制造成本和維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能電池組件，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的組合不便的技術(shù)問題。