CN102005493B - 一种太阳能光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏组件，包括太阳能电池、焊带、汇流带与封装结构，所述太阳能电池通过焊带串联成电池串，所述电池串首尾连接构成电池组件半成品设置于封装结构中，电池组件半成品的正、负极由汇流带引线为电极接线柱，太阳能电池包括具有相互垂直正、背极的新型电池和具有上下对应平行正、背极的普通电池，新型电池与普通电池组合连接构成电池组件半成品，新型电池位于电池组件半成品中电流转向位置上，而普通电池则位于电池组件半成品中电流直行位置上，以使所述电池组件半成品的正、负极引线位于同侧。本发明新型电池的使用省去了部分汇流带，从而减小组件体积；减小串联电阻，提高能量转化效率；实现电池组件正、负极引线同侧。

Description

一种太阳能光伏组件
技术领域
本发明涉及晶体硅太阳能光电利用技术领域，特别涉及一种太阳能光伏组件。
背景技术
随着社会经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，对能源的需求量也在日益增加，太阳能作为一种可持续新能源，因其具有节能环保的优点而受到了广泛青睐，目前，太阳能电池已逐步应用于人们的日常生活领域中。
太阳能电池的实际利用是以单体太阳能电池组装成太阳能光伏组件来实现的，如图3、4所示，现有太阳能电池1的正面电极(正极)5和背面电极(背极)6上下对应平行；如图1所示，现有太阳能电池组装成太阳能光伏组件的过程是：先将数个太阳能电池1正、背面电极5、6依次通过焊带2焊接成电池串，如将“前面”电池的正面电极5通过焊带2连接到“后面”电池的背面电极6上，把多条焊接完的电池串等间距排列，然后，电池串的首尾用汇流带3拼焊连接成电池组件半成品设置在封装结构中，封装结构从上至下依次包括钢化玻璃7、塑料膜8(EVA)及聚氟乙烯复合膜9(TPT)，最后再通过真空层压封装成太阳能光伏组件，参见图2，电池组件半成品两端引线为电极接线柱25。
其中，焊带和汇流带均起到连接太阳能电池和导电的作用。现有的焊带与汇流带属于两种不同规格的物品，焊带一般采用铜材料，汇流带一般是涂锡焊带或者涂锡铜带。
现有太阳能光伏组件存在以下缺陷：(1)使用汇流带将电池串拼焊连接，汇流带会占用铺设排版的物理空间，从而使得太阳能组件体积相应增大；(2)汇流带的使用同时也增加了串联电阻，导致太阳能组件能量转化效率的降低；(3)使用焊带依次将电池焊接串联并在电池串首尾采用汇流带拼焊连接成组件半成品后，要从电池串的首尾太阳能电池处焊接出正负极引线，当电池串是奇数时，会出现无法实现正、负极引线同侧的问题，给施工安装带来不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、安装方便、能够提高能量转化效率及减小体积的太阳能光伏组件。
本发明的上述目的通过以下的技术措施来实现：一种太阳能光伏组件，包括太阳能电池、焊带、汇流带与封装结构，所述太阳能电池通过焊带串联成电池串，所述电池串首尾连接构成电池组件半成品设置于封装结构中，所述电池组件半成品的正、负极由汇流带引线为电极接线柱，其特征在于所述太阳能电池包括具有相互垂直正、背极的新型电池和具有上下对应平行正、背极的普通电池，所述新型电池与普通电池组合连接构成电池组件半成品，所述新型电池位于电池组件半成品中电流转向位置上，而所述普通电池则位于电池组件半成品中电流直行位置上，以使所述电池组件半成品的正、负极引线位于同侧。
本发明是采用具有相互垂直正、背极的新型电池和具有上下对应平行正、背极的普通电池的组合连接构成电池组件半成品，在电流转向位置上使用具有相互垂直正、背极的新型电池，新型电池的正、背极可以直接实现电流的转向，因此能够替代部分汇流带的连接功能，可省去部分汇流带的使用，节省了汇流带所占用的物理空间，也相应减小了太阳能组件的体积；同时，也减小了由于汇流带的使用而增加的串联电阻，提高了太阳能组件能量转化效率；无论电池串的数量是偶数或者奇数，均能够实现电池组件正、负极引线同侧的目的，以方便施工安装。
新型电池的制作与普通电池的制作工艺相似，只是在丝网印刷正、背面电极的过程中，本发明采用的网版是正、背面主栅线垂直的网版，以便制作出具有垂直正、背极的新型电池。
作为本发明的一种实施方式，当电池串的数量n是偶数时(n＞2)，所述普通电池位于所述电池组件半成品的首尾位置，所述新型电池位于每个电池串的首尾位置，所述电池串的首尾位置即指所述电流转向位置；所述普通电池还位于所述新型电池之间的位置上，新型电池之间的位置即指所述电流直行位置。
作为本发明的另一种实施方式，当电池串的数量n是奇数时(n＞2)，所述电池组件半成品中首排及与其相邻一排的太阳能电池构成一个电池串，位于该电池串尾部位置上的电池是普通电池，而位于该电池串其余位置上的电池均是新型电池，除所述电池组件半成品的尾部位置设置普通电池外，所述新型电池还位于其余电池串的首尾位置，所述普通电池还位于所述新型电池之间的位置上；或者所述电池组件半成品中尾排及与其相邻一排的太阳能电池构成一个电池串，位于该电池串首部位置上的电池是普通电池，而位于该电池串其余位置上的电池均是新型电池，除所述电池组件半成品的首部位置设置普通电池外，所述新型电池还位于其余电池串的首尾位置，所述普通电池还位于所述新型电池之间的位置上。
作为本发明的优选实施方式，除所述电池组件半成品的首尾位置外，所述电池串的首尾由新型电池通过焊带连接。
与现有技术相比，本发明具是有如下显著的效果：
(1)本发明是采用具有相互垂直正、背极的新型电池和具有上下对应平行正、背极的普通电池的组合连接构成电池组件半成品，在电池串首尾位置通过新型电池的连接来实现电流转向，因此可以替代部分汇流带的连接功能，省去了部分汇流带的使用，节省了汇流带所占用的物理空间，相应减小了太阳能组件的体积，便于适应不同的安装环境。
(2)在电流转向位置采用新型电池，减小了由于汇流带的使用而增加的串联电阻，因此可以提高太阳能组件整体的能量转化效率。
(3)现有电池组件半成品中电池串数量为奇数时无法实现正、负极引线同侧，而电池串数量无论是偶数或者奇数，本发明均可以实现正、负极引线同侧的目的，电池组件的正、负极引线同侧方便本发明的施工安装。
(4)本发明中新型电池与普通电池的使用以及它们的具体排布，可根据安装环境进行设计，因此本发明具有多种灵活的变化形式以适应于不同使用场所。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1是现有太阳能电池组装成太阳能光伏组件的示意图；
图2是现有太阳能光伏组件的侧视示意图；
图3是现有太阳能电池的正面示意图；
图4是现有太阳能电池的背面示意图；
图5是本发明太阳能电池的正面示意图；
图6是本发明太阳能电池的背面示意图；
图7是本发明太阳能光伏组件实施例1的结构示意图；
图8是实施例1太阳能光伏组件中电流流向示意图；
图9本发明太阳能光伏组件实施例2的结构示意图；
图10是实施例2太阳能光伏组件中电流流向示意图。
具体实施方式
实施例1
如图5～8所示，是本发明一种太阳能光伏组件，包括太阳能电池、焊带12、汇流带13与封装结构，太阳能电池通过焊带12串联成电池串，电池串首尾连接构成电池组件半成品10设置于封装结构中，电池组件半成品10的正、负极由汇流带13引线为电极接线柱，太阳能电池包括具有相互垂直正、背极16、17的新型电池11a和具有上下对应平行正、背极5、6的普通电池11b，新型电池11a与普通电池11b组合连接构成电池组件半成品10，新型电池11a位于电池组件半成品10中电流转向位置上，而普通电池11b则位于电池组件半成品10中电流直行位置上，以使电池组件半成品10的正极引线14和负极引线15位于同侧。
当电池串的数量n是偶数时(n＞2)，普通电池11b位于电池组件半成品10的首尾位置，新型电池11a位于每个电池串的首尾位置，电池串的首尾位置即指电流转向位置；普通电池11b还位于新型电池11a之间的位置上，新型电池11a之间的位置即指电流直行位置。
如图7和图8所示，在本实施例中，电池串数量n＝6，电池组件半成品10的正极引线14和负极引线15确定，以电流流向为参考(参见图8)，新型电池11a的使用位置：第1个电池串的尾部位置、第6个电池串的首部位置及第2～5个电池串的首尾位置；而普通电池11b的使用位置就是电池串中的其余位置。
其中，除电池组件半成品10的首尾位置外，电池串的首尾由新型电池11a通过焊带12连接，新型电池的连接直接省去了部分汇流带的使用。
实施例2
如图9、10所示，本实施例与实施例1的区别之处在于：电池串的数量n是奇数(n＞2)，电池组件半成品10中首排及与其相邻一排的太阳能电池构成一个电池串，位于该电池串尾部位置上的电池是普通电池11b，而位于该电池串其余位置上的电池是新型电池11a，除电池组件半成品10的尾部位置设置普通电池11b外，新型电池11a还位于其余电池串的首尾位置，普通电池11b还位于新型电池11a之间的位置上；或者电池组件半成品10中尾排及与其相邻一排的太阳能电池构成一个电池串，位于该电池串首部位置上的电池是普通电池11b，而位于该电池串其余位置上的电池是新型电池11a，除电池组件半成品10的首部位置设置普通电池11b外，新型电池11a还位于其余电池串的首尾位置，普通电池11b还位于新型电池11a之间的位置上。
在本实施例中，电池串的数量n＝5，电池组件半成品10的正极引线14和负极引线15确定，以电流流向为参考(参见图10)，新型电池11a的使用位置：首排电池20及与其相邻一排的太阳能电池21构成一个合并的电池串，即此时电池串的数量n＝5实指4个电池串，位于该电池串尾部位置上的电池是普通电池22，参见图9，而位于该电池串其余位置上的电池均是新型电池11a，新型电池11a还位于第2、3个(以共4个电池串计算，以下均同)电池串的首尾位置和第4个电池串的首部位置，而普通电池11b的使用位置就是电池串中的其余位置。
按照以上的新型电池与普通电池组合连接方式，可使电池组件半成品10的正、负极引线14、15处于同侧。
本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明中的新型电池与普通电池组合连接可有多种灵活变化形式以适应不同的安装环境。因此本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (2)

1.一种太阳能光伏组件，包括太阳能电池、焊带(12)、汇流带(13)与封装结构，所述太阳能电池通过焊带(12)串联成电池串，所述电池串首尾连接构成电池组件半成品(10)设置于封装结构中，所述电池组件半成品的正、负极由汇流带(13)引线为电极接线柱，其特征在于：所述太阳能电池包括具有相互垂直正、背极的新型电池(11a)和具有上下对应平行正、背极的普通电池(11b)，所述新型电池(11a)与普通电池(11b)组合连接构成电池组件半成品(10)，所述新型电池(11a)位于电池组件半成品(10)中电流转向位置上，而所述普通电池(11b)则位于电池组件半成品(10)中电流直行位置上，以使所述电池组件半成品(10)的正、负极引线(14、15)位于同侧；当电池串的数量n是奇数时(n＞2)，所述电池组件半成品(10)中首排及与其相邻一排的太阳能电池构成一个电池串，位于该电池串尾部位置上的电池是普通电池(11b)，而位于该电池串其余位置上的电池均是新型电池(11a)，除所述电池组件半成品(10)的尾部位置设置普通电池(11b)外，所述新型电池(11a)还位于其余电池串的首尾位置，所述普通电池(11b)还位于所述新型电池(11a)之间的位置上。
2.一种太阳能光伏组件，包括太阳能电池、焊带(12)、汇流带(13)与封装结构，所述太阳能电池通过焊带(12)串联成电池串，所述电池串首尾连接构成电池组件半成品(10)设置于封装结构中，所述电池组件半成品的正、负极由汇流带(13)引线为电极接线柱，其特征在于：所述太阳能电池包括具有相互垂直正、背极的新型电池(11a)和具有上下对应平行正、背极的普通电池(11b)，所述新型电池(11a)与普通电池(11b)组合连接构成电池组件半成品(10)，所述新型电池(11a)位于电池组件半成品(10)中电流转向位置上，而所述普通电池(11b)则位于电池组件半成品(10)中电流直行位置上，以使所述电池组件半成品(10)的正、负极引线(14、15)位于同侧；当电池串的数量n是奇数时(n＞2)，所述电池组件半成品(10)中尾排及与其相邻一排的太阳能电池构成一个电池串，位于该电池串首部位置上的电池是普通电池(11b)，而位于该电池串其余位置上的电池均是新型电池(11a)，除所述电池组件半成品(10)的首部位置设置普通电池(11b)外，所述新型电池(11a)还位于其余电池串的首尾位置，所述普通电池(11b)还位于所述新型电池(11a)之间的位置上。
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