CN107516687A - 一种太阳能光伏组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏组件，包括，钢化玻璃板、太阳能电池层以及背板，太阳能电池片层固定在钢化玻璃板和背板之间，背板的下表面固定多个支撑梁，该下表面为所述背板背向所述太阳能电池片层的表面，无需在光伏组件上设置金属边框，且由支撑梁在背板的下表面支撑整个组件的重量，在组件面积增大时，也无需增大背板的厚度，只需要增加相应数量的支撑梁即可，保证了光伏组件随面积的增大，单位面积的重量不变，提高了光伏组件的安装效率，实现了光伏组件大规模量化生产。

Description

一种太阳能光伏组件

技术领域

本发明涉及太阳能应用领域，特别涉及一种太阳能光伏组件。

背景技术

太阳能是一种清洁能源，光伏组件的工作机制是把太阳能转化为电能。一般光伏电站涉及都需要考虑到对光伏组件的承载重量，因此，常规的太阳能光伏组件需要满足一定的机械性能。一是为了安装支架的设计考虑，二是考虑到向屋顶、水面漂浮系统等对重量苛刻要求的场合。

基于上述原因，就局限了光伏组件的重量及尺寸的大小，为了满足光伏组件的机械性能，光伏组件的总面积越大，单位面积上的重量增加越多，组件大规模的量化生产和光伏系统设计收到限制，且会带来安装困难的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能光伏组件，解决了光伏组件重量过大导致的生产受限和安装不便的问题，减小了光伏组件重量，实现了光伏组件的大规模量化生产，提高了安装效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能光伏组件，包括：

钢化玻璃板、太阳能电池层以及背板；所述太阳能电池片层固定在所述钢化玻璃板和所述背板之间；所述背板的下表面固定多个支撑梁，其中，所述下表面为所述背板背向所述太阳能电池片层的表面。

其中，所述支撑梁和所述背板的边相互平行。

其中，多个所述支撑梁在所述背板的表面均匀分布。

其中，所述支撑梁为内部中空的支撑梁。

其中，所述支撑梁背向所述背板的所述支撑梁表面设有开口。

其中，所述支撑梁为金属支撑梁。

其中，所述太阳能电池片层为多个电池片并联连接的电池片层。

其中，所述太阳能电池片层包括多个并联电池串，所述并联电池串为多个电池片相互并联连接的并联电池串，且多个所述并联电池串之间串联连接。

其中，所述并联电池串的数量小于每个所述并联电池串中的所述电池片的数量。

其中，所述太阳能电池片层包括多个串联电池串，每个所述串联电池串为多个电池片相互串联连接的串联电池串，且多个所述串联电池串之间并联连接。

本发明所提供的一种太阳能光伏组件，在光伏组件背板的下表面设置多个支撑梁，用以支撑整个光伏组件，无需采用现有技术中设置在组件边沿出的金属边框支撑，增大了光伏组件侧面的光照面积，提高了太阳能电池的效率，减小了整个光伏组件中由于金属边框产生的重量，另外由于是通过支撑梁在背板下表面支撑整个光伏组件，对背板的支撑点分布于背板的整个下表面，所以在光伏组件面积增大时，只增加相应数量的支撑梁即可，即光伏组件单位面积的重量是不变的。相对于现有技术中随光伏组件面积的增大，单位面积的重量也增加，本发明中通过支撑梁支撑光伏组件，在保证光伏组件机械性能的基础上，还增加了光伏组件侧面原来有金属边框遮挡的部分的光照面积，提高了光伏组件的工作效率。

因此，本发明提供的光伏组件极大的减小了光伏组件的重量，提高了光伏组件的安装效率，实现了光伏组件的大规模量产化生产，便于光伏组件更广泛的应用。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施例中提供的太阳能光伏组件背面结构的示意图；

图2为本发明一种具体实施例中提供的太阳能光伏组件正面结构的示意图；

图3为本发明一种具体实施例中提供的支撑梁的横截面示意图；

图4为本发明一种具体实施例中提供的中各个电池片相互连接的示意图；

图5为本发明另一种具体实施例中提供的中各个电池片相互连接的示意图；

图6为本发明另一种具体实施例中提供的中各个电池片相互连接的示意图；

附图中，1为背板，2为支撑梁，3为电池片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本发明一种具体实施例中提供的太阳能光伏组件背面结构的示意图，图2为本发明一种具体实施例中提供的太阳能光伏组件正面结构的示意图。

本发明提供的太阳能光伏组件一种具体实施例中，可以包括：

钢化玻璃板、太阳能电池片层以及背板1，太阳能电池片层固定在所述钢化玻璃板和背板1之间，背板1的可以是PVC材质这种可弯曲的背板也可以是钢化玻璃材质这种具有一定载荷能力的背板。

背板1的下表面固定多个支撑梁2，其中，所述下表面为所述背板1背向所述太阳能电池层的表面。

一般光伏组件是按照钢化玻璃板、太阳能电池片层、背板1的顺序依次层叠后进行层压封装的，且钢化玻璃和太阳能电池片层之间以及太阳能电池片层和背板1之间是通过胶模层相互粘接。在现有技术中，对于PVC材质一类的背板1而言，是一种可弯曲的背板1，是不能够对光伏组件起支撑作用的，起支撑作用的是最上层的钢化玻璃板配合设置在光伏组件外围的金属边框支撑整个组件的重量；对于钢化玻璃材质一类的背板1，则是由上下两层钢化玻璃板配合金属边框，保持整个光伏组件的机械性能。

当光伏组件的面积越大，由于金属边框和钢化玻璃板以及背板1之间的接触位置为边缘部位，也就是说钢化玻璃板和背板1在中间部位均没有支撑力。对于PVC材料的背板1而言，当光伏组件面积增大时，为了保证光伏组件的机械性能，钢化玻璃板的厚度必然要增大，且随着面积越大，厚度增长的会越快；对于钢化玻璃材料的背板1而言，当光伏组件面积增大时，也必然需要增大背板1的厚度。

综上所述，当光伏组件面积增大时，光伏组件的重量也随之增长，且面积越大增长越快，也就是说，光伏组件单位面积的重量增加。

本发明中采用支撑梁2代替金属边框支撑光伏组件，由于多个支撑梁2和背板1的接触，且接触面分布在背板1的整个下表面，而不是在背板1的边缘位置对背板1支撑的，所以支撑梁2的载荷能力更强，相对而言支撑梁2的重量也可以比金属边框小的多，且当光伏组件面积增大时，只需要在背板1增大的下表面设置同样的支撑梁2即可，而无需增大背板1或钢化玻璃板的厚度，且同样的面积的光伏组件，相对于现有技术而言，本发明中还可适当减小背板1或钢化玻璃板的厚度，进一步减小光伏组件的质量，且光伏组件随着面积的增大，单位面积的重量是不变的。这为实现光伏组件大规模量化的生产提供了前提条件，且提高了安装效率。另外，由于不需要设置金属边框，光伏组件边缘的光照面积增大，提高了组件的工作效率。

基于上述实施例，本发明的另一具体实施例中，可以包括：

所述支撑梁2和所述背板1的边相互平行，因为光伏组件的背板1一般都是矩形，各个支撑梁2可以和背板1的长相互平行，也可以和背板1的宽相互平行，当然，本发明中也并不排除部分支撑梁2和背板1的长相互平行而另一部分支撑梁2和背板1的宽相互平行的情况，但是，基于生产和安装的方便，例如，各个支撑梁2均和背板1的长相互平行，则每个支撑梁2可以为统一长度，便于支撑梁2的生产，且在安装时，无需考虑支撑梁2的长短而选择对应的安装位置，简化了安装过程。但是这并不是本发明的必要技术特征，本发明中也可以是不同尺寸的支撑梁2，按照其他规律在背板1下表面分布。各个支撑梁2均和背板1的某一个边平行，是本发明的一个更优选的实施方式。

为了使背板1下表面所承受的支撑力更均匀，本实施例还可以进一步改进，使各个支撑梁2在背板1的下表面均匀分布，使背板1下表面均匀受力，保证了光伏组件的机械性能。

请参考图3，图3为本发明中一种具体实施例中提供的支撑梁横截面的示意图。

基于上述实施例，本发明的另一具体实施例中，所述支撑梁2为内部中空的支撑梁2。对于光伏组件而言，整个光伏组件的重量是直接影响光伏组件的生产及应用的关键因素之一，因此需要尽可能的减少光伏组件的重量，而中空的支撑梁2足以支撑光伏组件重量，却相对于实心的支撑梁的重量更小。

对于支撑梁2而言，对背板1起支撑作用的主要是和背板1相互连接的表面，为了进一步减小光伏组件的重量，本发明还可以进一步改进：支撑梁2背向所述背板1的所述支撑梁2表面设有开口。当然这并不是本发明的必要技术特征，本发明中还可以在能够保证背板1的机械性能的基础上增大相邻支撑梁2之间的间距，这在一定程度上减少了支撑梁2的数量，从而减少光伏组件的重量，也可以采用较为轻质的材料制作支撑梁2，都能够达到减少光伏组件重量的目的。

基于上述实施例，考虑到组件在工作过程中，太阳能电池片层易发热，且主要通过背板1的热传递散热，由于支撑梁2固定在背板1上，背板1处理可以通过和空气热传递散热还可以通过和支撑梁2热传递散热。由于过高的温度，会影响组件的正常工作，为了更好的散热，本发明的另一实施例中，可以包括：所述支撑梁2为金属支撑梁2，金属具有更好的散热性能，背板1通过金属支撑梁2散热，能够加快热传递。另外上述实施例中，支撑梁2下端开口，使得支撑梁2的内腔都与空气直接接触，能够扩大支撑梁2和空气的接触面积，从而加快散热。

请参考图4，图4为本发明中各个电池片相互连接的一种具体实施方式示意图。

基于上述实施例，本发明的另一具体实施例中，可以包括：所述太阳能电池片层为多个电池片3并联连接的电池片层。

在实际应用过程中，单块光伏组件的电压越低，在电站系统安装时，相同系统电压下，可串联的光伏组件数量就越多可节省电站系统的安装、设计及运维成本，而对于各个电压相等的电池片3而言，各个电池片3之间全部并联时，整个太阳能电池片层的电压值最小。如图4所示，在实际应用中，各个电池片3一般都是规律分布的，可以将同一列的各个电池片3正负极分别相连后，再与其他列的电池片3正负极相连，从而达到各个电池片3全部并联的目的，当然这并不是唯一实现各个电池并联的方式，与此相类似的方式，在此不一一列举。

请参考图5，图5为本发明另一种具体实施例中提供的中各个电池片3相互连接的示意图。

考虑到如果整个太阳能电池片层的所有电池片3均并联，会存在太阳能电池片层的输出电流过大的问题，为此，本发明的另一具体实施例中，可以包括：所述太阳能电池片层包括多个并联电池串，所述并联电池串为多个电池片3相互并联连接的并联电池串，且多个所述并联电池串之间串联连接。因为并联电池串中各个电池片3之间并联，所以每个并联电池串两端的电压和单个电池片3的电压值相等，因此整个太阳能电池片层的电压值就由总的并联电池串的数量决定。对于光伏组件而言，在总的电池片3数量一定时，本发明还可以进一步改进：所述并联电池串的数量小于每个所述并联电池串中的所述电池片3的数量。如图5所示，由于每一列的电池片3数量多于每一行的电池片3数量，为了尽可能的减小电压，同时考虑到电路简单，可以将同一列的电池片3连接成并联电池串，再将各个并联电池串串联。

请参考图6，图6为本发明另一种具体实施例中提供的中各个电池片3相互连接的示意图。

对于太阳能电池片层，在电池片数量一定的条件下，只要存在电池片3并联，就能够达到电压减小的目的，为此本发明的另一具体实施例中可以包括：

所述太阳能电池片层包括多个串联电池串，每个串联电池串为多个电池片3相互串联连接的串联电池串，且多个所述串联电池串之间并联连接。

基于在更大程度上减小太阳能电池片层的电压，可以尽可能多的增加串联电池串的数量，而减少每个串联电池串中电池片3的数量。如图6所示，对于数量一定的太阳能电池片层，以图5和图6两种不同的方式连接各个电池片3时，两种方式获得的光伏组件电压值是相同的，但是对于图6所示的连接方式，能够获得更小的电路总电阻。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏组件，其特征在于，包括：钢化玻璃板板、太阳能电池层以及背板；

所述太阳能电池片层固定在所述钢化玻璃板和所述背板之间；

所述背板的下表面固定多个支撑梁，其中，所述下表面为所述背板背向所述太阳能电池片层的表面。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述支撑梁和所述背板的边相互平行。

3.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，多个所述支撑梁在所述背板的表面均匀分布。

4.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述支撑梁为内部中空的支撑梁。

5.根据权利要求4所述的光伏组件，其特征在于，所述支撑梁背向所述背板的所述支撑梁表面设有开口。

6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述支撑梁为金属支撑梁。

7.根据权利要求1至6任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述太阳能电池片层为多个电池片并联连接的电池片层。

8.根据权利要求1至6任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述太阳能电池片层包括多个并联电池串，所述并联电池串为多个电池片相互并联连接的并联电池串，且多个所述并联电池串之间串联连接。

9.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，所述并联电池串的数量小于每个所述并联电池串中的所述电池片的数量。

10.根据权利要求1至6任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述太阳能电池片层包括多个串联电池串，每个所述串联电池串为多个电池片相互串联连接的串联电池串，且多个所述串联电池串之间并联连接。