CN104868841A - 太阳能电池组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能电池组件，包括至少二个电池组，所述的电池组串联连接，所述电池组包括至少两个相互并联连接的电池片串列，所述电池片串列包括至少两个相互串联连接的电池片，同一电池片串列中相邻两个所述电池单元交叠串联连接。上述太阳能电池组件，相邻的电池片之间交叠连接，因此形成的电池片串列中电池片排列紧密，不发电面积少。此外，相邻的电池片之间交叠连接，接触导电的面积较大，降低了电阻损失。

Description

太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种太阳能电池组件。
背景技术
目前，市面上的光伏电池片效率提升已经到了一个瓶颈阶段，而现有的光伏组件对效率提升几乎没有贡献。通常，组件效率会远低于电池片效率，有若干因素影响其差值：(1)组件的实际发电面积小于组件面积；(2)组件内的电阻损失；(3)组件受光损失；(4)电池片失配损失。
传统的光伏组件中，相邻的电池片采用焊带互联，此种互联的结构形式，决定了组件中的前两种损失形式不可避免。
发明内容
基于此，有必要提供一种能减少组件内的不发电面积和电阻损失的太阳能电池组件。
一种太阳能电池组件，包括至少二个电池组，所述的电池组串联连接，所述电池组包括至少两个相互并联连接的电池片串列，所述电池片串列包括至少两个相互串联连接的电池片，同一电池片串列中相邻两个所述电池单元交叠串联连接。
上述太阳能电池组件，相邻的电池片之间交叠连接，因此形成的电池片串列中电池片排列紧密，不发电面积少。此外，相邻的电池片之间交叠连接，接触导电的面积较大，降低了电阻损失。
在其中一个实施例中，组成同一个电池片串列的所述至少两个电池片的面积相同。
在其中一个实施例中，所述电池片包括用于吸收光辐射的正面及相对于所述正面背向设置的背面，所述正面设有用于汇集电流的主栅，所述背面设有背电极，所述主栅和背电极在正面或背面上的投影彼此错开。
在其中一个实施例中，同一电池片串列中，相邻两个所述电池单元的主栅与背电极重叠在一起。
在其中一个实施例中，所述主栅与背电极通过锡铅焊膏焊接在一起。
在其中一个实施例中，所述电池片的主栅与背电极的宽度和长度均相等。
在其中一个实施例中，包括四个所述电池组，每一个电池组分别并联至一个太阳能电池组件接线盒，所述太阳能电池组件接线盒内设有一个二极管。
在其中一个实施例中，包括四个所述电池组，四个所述电池组连接至一个太阳能电池组件接线盒，所述太阳能电池组件接线盒中具有四个二极管，每一个电池组与一个二极管并联。
在其中一个实施例中，所述至少二个电池组排列成两排；或所述至少二个电池组沿直线依次排列。
在其中一个实施例中，所述电池片为多晶硅电池片、单晶硅电池片、薄膜电池片或晶硅复合电池片。
附图说明
图1为电池片串列的正面示意图；
图2为电池片串列的侧面示意图；
图3为实施例一的太阳能电池组件的正面示意图；
图4为实施例一的太阳能电池组件的背面示意图；
图5为实施例一的太阳能电池组件的电路示意图；
图6为实施例二的太阳能电池组件的正面示意图；
图7为实施例二的太阳能电池组件的背面示意图；
图8为实施例二的太阳能电池组件的电路示意图；
图9为实施例三的太阳能电池组件的正面示意图；
图10为实施例三的太阳能电池组件的背面示意图；
图11为实施例三的太阳能电池组件的电路示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，详细说明本发明太阳能电池组件的较佳实施方式。
本发明提供一种太阳能电池组件，其包括至少二个串联连接的电池组。每一个电池组包括至少两个相互并联连接的电池片串列。每个电池片串列包括至少两个相互串联连接的电池片，同一电池片串列中相邻两个所述电池片交叠串联连接。相邻的电池片交叠连接，因此形成的电池片串列中电池片排列紧密，不发电面积少。此外，相邻的电池片之间交叠连接，接触导电的面积较大，降低了电阻损失。
参图1，为本发明的太阳能电池组件中电池片串列的正面示意图。图2为本发明的太阳能电池组件中电池片串列的侧面示意图。电池片串列100由2个以上的电池片110交叠串联而成。图1和图2中以四个电池片串联为例进行说明，但数量当然不限于4个。
参图2，每一个电池片110包括用于吸收辐射的正面112及相对于正面112背向设置的背面114。正面112设有用于汇集电流的主栅1122。背面114设有背电极1142。主栅1122和背电极1142在正面112或背面114上的投影彼此错开。图2中，主栅1122和背电极1142分别位于电池片110的两侧。主栅1122和背电极1142的宽度和长度均相等。
当多个电池片110串联形成电池片串列时，参图2，从左往右依次为第一片电池片、第二片电池片、第三片电池片、第四片电池片。首先，第一片电池片正放，然后将第二片电池片背面的背电极1142(位于第二片电池片的左侧)与第一片电池片的主栅1122(位于第一片电池片右侧)重叠。同样地，第三片电池背面的背电极1142(位于第三片电池片左侧)与第二片电池片的主栅1122(位于第二片电池片右侧)重叠。第四片电池片背面的背电极1142(位于第四片电池片左侧)与第三片电池片的主栅1122(位于第三片电池片右侧)重叠。当有更多数量的电池片110需要串联时，参照上述方法反复进行。
最终，当所有的电池片110交叠串联完毕，电池片串列100的正面如图1所示。结合图2，可以看到，相邻电池片110的边缘位置重合并处于交叠状态，这种连接方式使得相邻两个电池片110之间不存在间隙，排列较为紧密，大大提高了电池片串列100的有效面积。而太阳能电池组件由多个电池片串列100组成，因此在多个电池片串列100之间连接方式相同的情况下，整个太阳能电池组件的有效发电面积也大大增加，从而提高了太阳能电池组件的转换效率。
此外，较传统方案中相邻电池片利用焊带互联，本发明中，相邻电池片的主栅1122与背电极1142重叠，增大了相邻电池片之间的导电面积，可以起到降低电阻损失的目的。
太阳能电池组件的多个电池片串列100中，组成同一个电池片串列100的电池片110的面积相同。电池片110可以为多晶硅电池片、单晶硅电池片、薄膜电池片或晶硅复合电池片，其可以通过对一个太阳能电池片等分切割得到。例如，对一个6寸晶体硅太阳能电池片进行激光划片切割成3、4或5等分。然后进行筛选，能使得电池片串列100中各电池片110的效率一致性、匹配性更佳，从而也可提高整个太阳能电池组件的工作效率。
本发明中，主栅1122和背电极1142重叠在一起，二者之间利用采用锡铅焊膏作为导电材料连接。所用的电池片110之间均采用锡铅焊膏，起到互联的作用。采用锡铅焊膏进行互联的基本流程如下：
S110、叠片前，先通过钢板将锡铅焊膏涂覆到电池片110用来互联的主栅1122和背电极1142上。锡铅焊膏在常温下为膏状物，由于电池片110的主栅1122和背电极1142尺寸小，精度要求高。通过钢板印刷的方式，可以将成本相对低廉的锡铅焊膏准确的印刷涂敷在主栅1122和背电极1142上。
S120、将下一片电池片110按照相应的位置要求将叠放到上一片电池片110上。叠放工作可以人工完成，也可以机器完成。由于锡铅焊膏具有常温粘性，因此叠放后的电池片串列100具有一定的定型，可很好的适用于下一道工序的操作。
S130、将电池片串列100通过回流焊接，使锡铅焊膏重复结晶。锡铅焊膏具有回流焊特性，当温度超过锡铅焊膏的结晶温度点后，焊膏内的有机物质挥发，锡铅合金会熔融再次结晶。再次结晶后的锡铅合金能可靠的连接前后两片电池片110的主栅1122与背电极1142，从而实现电气连接和结构固定的双重作用。
本发明的太阳能电池组件，由多个前述的电池片串联100组成，下面结合附图描述具体的连接方案。
实施例一
参图3至图5，太阳能电池组件由四个电池组串联而成。每一个电池组包括6个并联的电池串列100。每一个电池串列100中包含17个交叠串联的电池片100。电池片100利用一个太阳能片进行5等分切割制得。四个电池排列成两排，每一排设置两个电池组。当有更多组电池组时，可参照类似方式设置成多排，每一排包含两个或两个以上的电池组。
此外，由于太阳能电池片具有热斑特性，即在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳能电池片，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池片所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，则会影响到一串太阳能电池片的效率，从而导致整个太阳能电池组件的效率较低。因此，本实施例中，每一个电池组分别并联至一个太阳能电池组件接线盒200，该太阳能电池组件接线盒200设有一个二极管210。这样，每一个电池组中的6个电池串列100均并联有二极管210，当某一个电池串列100出现电流低的热斑现象时，电流从二极管210中经过，以避免能量损失。
电池片110是对传统的整片的太阳能电池片等分切割制得，因此其面积小于整片的太阳能电池片，因此单个电池片100的输出电压与整片的太阳能电池片电压一致，但电流小于传统太阳能电池片。本实施例中，每个电池串列100由多个电池片110串联而成，同时多个电池串联100又并列成一个电池组。图5中，电池片110为1/5尺寸的太阳能电池片。假定完整太阳能电池片通过的电流为1，电压为1。则电池片110中产生的电流为1/5，电压为1。每个电池串列100由多个电池片，图5为中17个，则累加的电流为17×1/5，电压为1。也即虽然单个电池片的电流较小，但通过电池片的串并联，能使得电池组的输出电压和电流与传统组件接近，由此不用改变系统设计要求。
实施例二
参图6至图8，太阳能电池组件由四个电池组串联而成。每一个电池组包括6个并联的电池串列100。每一个电池串列100中包含17个交叠串联的电池片100。电池片100利用一个太阳能片进行5等分切割制得。四个电池组成两排布置，每一排设置两个电池组。
此外，每一个电池组均连接至一个太阳能电池组件接线盒200，该太阳能电池组件接线盒200设有四个二极管(未图示)，每一个电池组均与一个二极管210并联。这样，每一个电池组中的6个电池串列100分别并联有二极管，当某一个电池串列100出现电流低的热斑现象时，电流从二极管中经过，以避免能量损失。
实施例三
参图9至图11，太阳能电池组件由四个电池组串联而成。每一个电池组包括6个并联的电池串列100。每一个电池串列100中包含17个交叠串联的电池片100。电池片100利用一个太阳能片进行3等分切割制得。如图11，四个电池组沿直线依次排列。当有更多电池组时，亦如此排列。
此外，每一个电池组均并联至一个太阳能电池组件接线盒200，该太阳能电池组件接线盒200设有一个二极管210。这样，每一个电池组中的6个电池串列100均并联有二极管210，当某一个电池串列100出现电流低的热斑现象时，电流从二极管210中经过，以避免能量损失。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括至少二个电池组，所述的电池组串联连接，所述电池组包括至少两个相互并联连接的电池片串列，所述电池片串列包括至少两个相互串联连接的电池片，同一电池片串列中相邻两个所述电池单元交叠串联连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，组成同一个电池片串列的所述至少两个电池片的面积相同。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池片包括用于吸收光辐射的正面及相对于所述正面背向设置的背面，所述正面设有用于汇集电流的主栅，所述背面设有背电极，所述主栅和背电极在正面或背面上的投影彼此错开。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池组件，其特征在于，同一电池片串列中，相邻两个所述电池单元的主栅与背电极重叠在一起。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述主栅与背电极通过锡铅焊膏焊接在一起。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池片的主栅与背电极的宽度和长度均相等。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，包括四个所述电池组，每一个电池组分别并联至一个太阳能电池组件接线盒，所述太阳能电池组件接线盒内设有一个二极管。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，包括四个所述电池组，四个所述电池组连接至一个太阳能电池组件接线盒，所述太阳能电池组件接线盒中具有四个二极管，每一个电池组与一个二极管并联。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述至少二个电池组排列成两排；或所述至少二个电池组沿直线依次排列。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池片为多晶硅电池片、单晶硅电池片、薄膜电池片或晶硅复合电池片。
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