[實(shí)用新型]自保護(hù)太陽能電池組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720071755.X
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN206432270U
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高艷杰;董建華;李倩;劉煒;陳志軍;田濤;高航;白雪天
• 申請（專利權(quán)）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所13120
• 代理人: 王榮君

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自保護(hù)太陽能電池組件。

背景技術(shù)

光伏組件是光伏系統(tǒng)的重要組成部分，太陽能電池是光伏組件的核心。光伏組件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、可靠性、差異化直接影響光伏系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

傳統(tǒng)的國內(nèi)外生產(chǎn)的光伏組件特點(diǎn)是：光伏組件產(chǎn)品均由電池串、匯流帶、封裝材料、接線盒幾部分組成；匯流帶將電池串連接起來，再與接線盒連接；

封裝材料包括玻璃、背板、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物 化學(xué)品英文名稱: ethylene-vinyl acetate copo）、鋁型材邊框、硅膠或膠帶，將電池串、匯流帶密封起來；接線盒內(nèi)裝有旁路二極管。

目前光伏組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均為邊框結(jié)構(gòu)，圖1-圖4示出了目前光伏組件的外形圖及單個(gè)電池片的結(jié)構(gòu)圖，其電池串通過匯流帶連接起來，經(jīng)過層壓將玻璃、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(gè)帶二極管及連接線的接線盒。目前的焊接工藝示意圖如圖12-圖14所示。

在安裝施工的過程中，通過光伏組件上的連接線把光伏組件連接起來，也即將接線盒上的連接線的正、負(fù)極依次連接起來，達(dá)到組件方陣，滿足太陽能發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓、電流，形成太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電部分。

目前接線盒內(nèi)裝有旁路二極管的原因如下：

在光伏組件運(yùn)行過程中，如果光伏組件中的某一太陽能電池片被遮擋或出現(xiàn)故障，太陽能電池片就不再發(fā)揮太陽能電池的作用，而是發(fā)生太陽能電池?zé)岚咝?yīng)。為解決這一問題，在接線盒內(nèi)裝有旁路二極管，使旁路二極管與電池串并聯(lián)起來。當(dāng)太陽能電池片被遮擋或出現(xiàn)故障時(shí)，通過旁路二極管短路相應(yīng)的電池串，避免其他太陽能電池不能輸出，影響發(fā)電效果。

不足的問題是：（1）一片太陽能電池出現(xiàn)問題或被遮擋，造成整串太陽能電池被旁路，光伏組件輸出功率損失較大；（2）接線盒中二極管實(shí)際運(yùn)行過程中，由于選擇的二極管功率的限制，會放出大量熱量，燒毀接線盒后，使光伏組件短路或斷路，不能輸出功率；（3）另外，光伏組件內(nèi)部存在較長的、重疊交叉的匯流帶，影響光伏組件的性能、降低其輸出功率，同時(shí)也影響生產(chǎn)效率，也浪費(fèi)材料；（4）太陽電池組件所應(yīng)用的太陽電池由一個(gè)PN結(jié)組成，結(jié)構(gòu)簡單，不具有保護(hù)功能，不便應(yīng)用到多功能需求的產(chǎn)品設(shè)計(jì)；（5）組件沒有單片電池測試點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種自保護(hù)太陽能電池組件，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，以提高發(fā)電效率，降低發(fā)電損失，延長組件運(yùn)行壽命。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：一種自保護(hù)太陽能電池組件，包括電池串、鋁合金邊框和接線盒，所述電池串中的電池片通過焊帶連接，經(jīng)過層壓與玻璃、EVA、背板密封為一體，并用所述鋁合金邊框封裝，接線盒安裝在組件的背面，位于每個(gè)所述電池片正面的主柵線分設(shè)于所述電池片正面的兩側(cè)，位于每個(gè)所述電池片背面的主柵線分設(shè)于所述電池片背面的兩側(cè)，所述電池片背面包括背面第一電極和背面第二電極，所述背面第一電極和所述背面第二電極均呈梳狀并交叉排列。

進(jìn)一步地，所述電池串中每一片電池片與其相鄰的電池片的排列方式為，同一側(cè)中的背面第一電極和背面第二電極交替排列。

進(jìn)一步地，所述電池串中的電池片的連接方式為：每個(gè)所述電池片的所述背面第二電極與相鄰的所述電池片的正面電極相連，每個(gè)所述電池片的所述背面第一電極與相鄰的所述電池片的背面第二電極相連。

進(jìn)一步地，所述電池片的正面電極從分設(shè)于電池片正面的主柵線引出，所述背面第一電極和所述背面第二電極從分設(shè)于電池片背面的主柵線引出。

進(jìn)一步地，所述組件的正極有兩個(gè)輸出端，分別是從電池片正面輸出的正極次輸出端和從電池片背面輸出的正極主輸出端，所述組件的負(fù)極輸出端為背面第二電極，在負(fù)極輸出端的背面第一電極懸空，為保護(hù)二極管負(fù)極。

進(jìn)一步地，所述接線盒為兩個(gè)，兩個(gè)所述接線盒內(nèi)均不設(shè)二極管。

進(jìn)一步地，兩行所述電池串連接時(shí)，其中一行所述電池串末端電池片的主柵線與其余所述電池串中任一電池片的主柵線垂直。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

1、提高太陽電池組件的安全性、耐久性。由于每個(gè)電池具備保護(hù)二極管功能，組件不需外接旁路二極管；

2、解決光伏組件的熱斑效應(yīng)，提高組件的發(fā)電效率。應(yīng)用晶體硅太陽電池生產(chǎn)的光伏組件產(chǎn)品在實(shí)際運(yùn)行中，若一片太陽電池出現(xiàn)問題或被遮擋，會造成整串太陽電池被旁路，使得組件輸出功率損失較大；