[發(fā)明專利]一種電池片矩陣排布的光伏組件

在審

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• 申請日: 2022-11-12
• 公開（公告）號: CN115700931A
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發(fā)明（設計）人: 陳章洋;趙天鵬;莊黎;曹育紅
• 申請（專利權(quán)）人: 常州時創(chuàng)能源股份有限公司
• 主分類號: H01L31/05
• 分類號: H01L31/05;H01L31/044
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種電池片矩陣排布的光伏組件，包括呈矩陣排布的多個電池片；矩陣中同一行的電池片，它們組成電池串；光伏組件包括沿矩陣列向排列的多個電池串，且該多個電池串并聯(lián)；光伏組件還具有由正面梳狀密柵結(jié)構(gòu)件和背面梳狀密柵結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的列向連接結(jié)構(gòu)和列間連接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可簡化晶硅光伏組件制作工藝；可降低組件電流在傳輸電阻上的損耗，提升組件輸出功率；且增加同一列電池片之間的并聯(lián)，可通過并聯(lián)的方式分流，降低光伏組件熱斑影響。

技術領域

本發(fā)明涉及光伏領域，具體涉及一種電池片矩陣排布的光伏組件。

背景技術

晶體硅光伏電池片實際是一種片狀的半導體器件，正背面分別為電池的兩個電極，在輻照條件下，電池片具有低電壓、高電流的電性能特征，是太陽能發(fā)電的最小單元體，一片8英寸的電池片，工作電壓為0.6v左右，工作電流最大可以達到10A以上。將電池片封裝保護并平鋪串聯(lián)形成光伏組件，由于電池片工作電流大，電池片之間一般使用電阻率低的金屬線（銅等）串聯(lián)，傳統(tǒng)串聯(lián)工藝為錫焊，將鍍錫銅帶焊接到電池片的銀柵線上。

雖然電池片之間的電流通過低電阻的金屬傳輸，但由于單片電池片電流很高，在電流傳輸過程中，金屬電阻依然能通過發(fā)熱的形式消耗一部分電能，且正比于電流的平方，電池片尺寸越大，消耗的電能越多。為了降低連接金屬的熱阻損耗，一般的做法是將一片電池等分為多片電池，再將電池片串聯(lián)，使得流經(jīng)金屬焊帶的電流降低，進而降低金屬焊帶熱阻損耗。綜合組件功率提升及組件工藝難度，目前市場上使用最多的為電池片2分片組件，且逐漸成為光伏組件的標配技術，組件功率可以提升1.5%左右。

另外，熱斑影響一直是光伏組件固有的問題，因為電池片大部分為串聯(lián)連接，環(huán)境遮擋等因素造成組件內(nèi)部電池片電流失配，嚴重失配電池轉(zhuǎn)變?yōu)樨撦d消耗電能、溫度上升，影響電站發(fā)電同時存在安全風險。光伏組件一般與電池片并聯(lián)反向旁路二極管，當失配電池成為負載，電流能及時從旁路二極管流過，避免將電流全部作用在失配電池上。一般一個組件并聯(lián)3個旁路二極管，與一個二極管并聯(lián)的電池片數(shù)量一般不超過26片。組件內(nèi)部旁路二極管數(shù)量越少，或者單個二極管并聯(lián)的電池片數(shù)量越多，熱斑風險越大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電池片矩陣排布的光伏組件，包括呈矩陣排布的多個電池片；矩陣中同一行的電池片，它們組成電池串；光伏組件包括沿矩陣列向排列的多個電池串，且該多個電池串并聯(lián)；光伏組件還具有由正面梳狀密柵結(jié)構(gòu)件和背面梳狀密柵結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的列向連接結(jié)構(gòu)和列間連接結(jié)構(gòu)；正面梳狀密柵結(jié)構(gòu)件、背面梳狀密柵結(jié)構(gòu)件可由金屬片直接切割制得；正面梳狀密柵結(jié)構(gòu)件、背面梳狀密柵結(jié)構(gòu)件可具有反光結(jié)構(gòu)；矩陣中的各電池片可都為由電池整片切割而得的分片；矩陣中同一行的電池片，它們可由電池整片等分切割而得。

本發(fā)明光伏組件的具體內(nèi)容參見實施例。

本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于：提供一種電池片矩陣排布的光伏組件，可簡化晶硅光伏組件制作工藝；可降低組件電流在傳輸電阻上的損耗，提升組件輸出功率；且增加同一列電池片之間的并聯(lián)，可通過并聯(lián)的方式分流，降低光伏組件熱斑影響。

在傳統(tǒng)組件制作過程中，電池片串聯(lián)需要拉扯焊帶，并需要按焊帶、電池片、焊帶的順序循環(huán)依次疊放，精確對準到電池片主柵上，再通過加熱的方式將焊帶焊接到電池片表面，故傳統(tǒng)電池片串聯(lián)工藝復雜，精度控制難度大；特別是，如果需要進行多分片電池組件制作，因為需要將每片分片電池執(zhí)行以上動作，分片數(shù)越多，難度越大，同時產(chǎn)能也越低。本發(fā)明可使組件制作工藝簡化，本發(fā)明的梳狀密柵結(jié)構(gòu)件（正面梳狀密柵結(jié)構(gòu)件、背面梳狀密柵結(jié)構(gòu)件）可由金屬片（如銅片或鋁片）直接切割制得，在組件制作過程中，本發(fā)明不再需要拉扯焊帶，不再需要按焊帶、電池片、焊帶的順序循環(huán)依次疊放，本發(fā)明的組件制程可以從疊層開始，按玻璃、膠膜、正面梳狀密柵結(jié)構(gòu)件、電池片、背面梳狀密柵結(jié)構(gòu)件、膠膜、玻璃/背板依次疊放，再進行層壓即可完成電池片的連接和封裝，工藝極其簡單。可見，本發(fā)明可簡化晶硅光伏組件制作工藝。