CN107623049A - 一种超密排布光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种超密排布光伏组件，所述光伏组件包括：电池串，由电池片串联组成，所述电池片之间采用互联条连接，所述电池片之间的间距的取值范围为大于‑1.5毫米且小于等于0.5毫米；所述电池串之间采用串间互联条并联，所述电池串之间的间距的取值范围为大于等于0.2毫米且小于等于1.5毫米；所述电池串通过汇流条连接，组成电池串组。利用本申请中各个实施例，可以提高光伏组件的发电效率，保证光伏组件发电的高效性和稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及光伏技术领域，特别涉及一种超密排布光伏组件。
背景技术
随着能源的日益紧缺，光伏技术作为一种可以直接将太阳光能转化为电能的技术，得到了广泛的应用。光伏组件的结构设计，直接影响光伏组件的发电效率。
现有技术中，光伏组件中的电池片排布的空白较大，导致组件的空间利用率较低，进而导致单位面积的发电效率较低。另外，现有光伏组件中的电池片采用整片焊接，电池片的电流较大，造成组件内耗较大，发电效率较低。还有，现有的组件内部电路结构多是由多片电池片组成的串联结构，当一片电池片运行异常（比如被树叶、鸟粪等异物遮挡）时，导致整个组件的发电效率降低，造成较大的资源浪费。
现有技术中至少存在如下问题：现有的光伏组件中的电池片排布的空白较大，导致组件的空间利用率较低，电池片采用整片焊接，电池片的电流较大，造成组件内耗较大，现有的组件内部电路结构多是由多片电池片组成的串联结构，当一片电池片运行异常（比如被树叶、鸟粪等异物遮挡）时，导致整个组件的发电效率降低，这些都导致现有的光伏组件的发电效率较低。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种超密排布光伏组件，以提高光伏组件的发电效率，保证光伏组件发电的高效性和稳定性。
本申请实施例提供一种超密排布光伏组件是这样实现的：
一种超密排布光伏组件，所述光伏组件包括：
电池串，由电池片串联组成，所述电池片之间采用互联条连接，所述电池片之间的间距的取值范围为大于-1.5毫米且小于等于0.5毫米；
所述电池串之间采用串间互联条并联，所述电池串之间的间距的取值范围为大于等于0.2毫米且小于等于1.5毫米；
所述电池串通过汇流条连接，组成电池串组。
优选实施例中，所述电池片由常规电池片分片得到，所述电池片的主栅线宽度的取值范围为大于等于0.1毫米且小于等于1.1毫米。
优选实施例中，所述光伏组件还包括层压件，所述层压件内部四周设置有绝缘密封材料。
优选实施例中，所述光伏组件的汇流条上设置有绝缘隔离材料。
优选实施例中，所述层压件外边缘设置有铝边框，所述铝边框将所述层压件包围。
优选实施例中，所述汇流条到玻璃面板边缘的距离的取值范围为大于等于6毫米且小于等于13毫米。
优选实施例中，所述电池片到玻璃面板边缘的距离的取值范围为大于5毫米且小于17.5毫米。
利用本申请实施例提供的一种超密排布光伏组件，可以通过减小电池片之间的距离，并且减小电池串之间的间距，有效减小电池片排片的空白面积，增加光伏组件单位面积的发电效率。通过所述串间互联条将电池串并联，这样，一块电池片出现异常，该串电池片所属的电池串中的其他电池片的电流可以通过串间互联条向另一电池串传输，不会对光伏组件整体造成影响，有效提高了光伏组件发电的稳定性，进而有效提高光伏组件的发电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1(a)是本申请一个实施例提供的一种超密排布光伏组件的连接结构示意图；
图1(b)是与图1(a)所述连接结构的剖面结构示意图；
图2是本申请一个实施例提供的一种超密排布光伏组件的距离关系示意图；
图3是本申请一个实施例提供的分片电池片与现有电池片的结构对比图；
图4是本申请另一个实施例提供的一种超密排布光伏组件的连接结构示意图；
图5是与图4所述连接结构的剖面结构示意图；
图6是本申请一个实例中提供的一种超密排布光伏组件的剖面结构示意图；
图7是本申请另一个实例中提供的一种超密排布光伏组件的剖面结构示意图；
图8是本申请又一个实例中提供的一种超密排布光伏组件的剖面结构示意图；
图9是本申请一个应用实例中提供的一种超密排布光伏组件的总体结构图；
图10是本申请另一个应用实例中提供的一种超密排布光伏组件的总体结构图；
图11是本申请又一个应用实例中提供的一种超密排布光伏组件的总体结构图。
以上附图的附图标记：1、电池片；2、串间互联条；21、互联条；3、汇流条；4、绝缘密封材料；41、绝缘隔离材料；5、铝边框；6、EVA或POE封装材料；7、硅胶系粘接剂或胶带；8、光伏玻璃。
具体实施方式
本申请实施例提供一种超密排光伏组件。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
图1(a)是本申请一个实施例提供的一种超密排布光伏组件的连接结构示意图。
具体的，如图1(a)所述，本申请提供的一种超密排布光伏组件的一种实施例可以包括：
电池串，由电池片1串联组成，所述电池片1之间采用互联条连接，所述电池片1之间的间距的取值范围为大于-1.5毫米且小于等于0.5毫米；
所述电池串之间采用串间互联条2并联，所述电池串之间的间距的取值范围为大于等于0.2毫米且小于等于1.5毫米；
所述电池串通过汇流条3连接，组成电池串组。
图1(b)是图1(a)所述的连接结构的剖面结构示意图，如图1(b)所示，所述电池片1之间通过互联条21连接，电池串通过汇流条3连接，所述汇流条3上覆盖有绝缘隔离材料41。图1(b)中，所述绝缘隔离材料41的形状、厚度等都是示例性的，实际实施中，所述绝缘隔离材料41的形状、厚度、材质等，本申请中不作限定。比如，在本申请一个实施例中，所述绝缘隔离材料可以是绝缘漆，在本申请另一个实施例中，所述绝缘隔离材料可以是绝缘胶带，在本申请其他实施例中，所述绝缘隔离材料还可以是其他形状、厚度、材质的绝缘材料，实施人员可以根据实际需要及实际条件自行选择所述绝缘隔离材料。
图2是本申请一个实施例提供的一种超密排布光伏组件的距离关系示意图，如图2中，电池串间距H的取值范围为大于等于0.2毫米且小于等于1.5毫米，电池片之间的间距G的取值范围为大于-1.5毫米且小于等于0.5毫米。有效减小了所述组件的空白区域。
图3是本申请一个实施例提供的分片电池片的结构图，如图3中所示，所述分片电池片由现有常规电池片分片得到，所述电池片的主栅线宽度A的取值范围为大于等于0.1毫米且小于等于1.1毫米。
图4是本申请另一个实施例提供的一种超密排布光伏组件的连接结构示意图，图5是图4所述连接结构对应的剖面结构示意图。如图4、图5所示，本例中，所述电池片1之间通过互联条21连接。所述光伏组件还包括层压件，所述层压件内部四周设置有绝缘密封材料4，所述层压件外边缘设置有铝边框5，所述铝边框5将所述层压件包围。如图5所示，本例中，所述光伏组件的汇流条上设置有绝缘隔离材料41，所述绝缘隔离材料41设置于EVA或POE封装材料6与汇流条4之间。
其中，所述绝缘隔离材料可以为绝缘胶带、绝缘背板、绝缘胶、绝缘漆等相关绝缘隔离材料。
图6是本申请一个实例中提供的一种超密排布光伏组件的剖面结构示意图。如图6所示，所述边框为铝边框5，设置在层压件周围，将所述层压件包围。卡接在光伏组件的光伏玻璃8上，所述铝边框5与所述光伏玻璃8之间设置有硅胶系粘接剂或胶带7。
图7是本申请另一个实例中提供的一种超密排布光伏组件的剖面结构示意图。如图7所示，本例中，所述铝边框5被设置为超薄超窄铝边框。
图8是本申请又一个实例中提供的一种超密排布光伏组件的剖面结构示意图，如图8所示，可以将图7对应的超薄或常规边框上部去除，这样可以减少积灰和遮影，层压件的四周再加上丁基胶等绝缘材料，从而可以缩短电池片到玻璃边缘的距离。
图9是本申请一个应用实例中提供的一种超密排布光伏组件的总体结构图，对应的是采用分片电池的光伏组件的结构。
图10是本申请另一个应用实例中提供的一种超密排布光伏组件的总体结构图，对应的是采用叠片电池的光伏组件的结构。
图11是本申请又一个应用实例中提供的一种超密排布光伏组件的总体结构图，对应的是MWT电池组件的结构。
本申请一个实施例中，所述汇流条到玻璃面板边缘的距离的取值范围为大于等于6毫米且小于等于13毫米。
本申请一个实施例中，所述电池片到玻璃面板边缘的距离的取值范围为大于13毫米且小于17.5毫米。
利用上述各实施例或实例所述的超密排光伏组件的实施方式，针对整片电池片电流大问题,新组件设计采用的分片电池片,即将常规电池片切割开，电池片分的等分不限,从1/2片至1/12片不等，较优的，电池片切割为1/3,1/4片,分片电池片可以有效减少光伏组件的电池片间的电流,使得光伏组件的内耗成平方倍减少,进而有效提高了光伏组件的发电效率。
针对电池片间距问题，本申请所述光伏组件采用主栅线为0.1~1.1mm的分片电池，对应的互联条采用宽为0.5~1.2mm，厚度为0.12~0.25mm，由于互联条宽度和厚度变小，互联条也变柔，本申请电池片之间的间距为-1.5~0.5mm，可以有效减小电池片之间的间距，减少光伏组件的空白区域，有效提高光伏组件的发电效率。
针对局部鸟粪树叶遮挡等电池片的异常情况，可以通过采用电池串多串并联，电池串与电池串的电池片之间通过串间互联条互通的方式解决。比如，在一个电池片被遮挡情况下，这串其余电池片的电流可以通过串间互联条向另一电池串传递继续输送，这样将热斑的影响降低。实现这种横向互联设计，利用互联来让电流侧面分流的方案，首先需要串并联，划片工艺本身就非常好的可以满足实现。所述串间互联条可以为互联条，或者导电胶带，或者是透明的导电膜材料等，在电池片的背面或者正面进行横向互联工艺。不透明的导电材料只能在背面进行互联连接避免本身的遮挡影响。这个可以影响在2串，3串或者多串并联的设计中。可以在无主珊工艺，焊带工艺等电池片组件应用上，也可以应用到互联条式叠片组件工艺上。所述串间互联条的根数不限,可以设计为同排的每片电池片并联,可以设计为每隔2~6片同排电池片并联。
下面结合本申请所述的实施方式，总结本申请的有益效果，具体的，本申请的有益效果主要包括：1，光伏面板设计采用划片工艺，将常规电池片进行等分划片后，进行焊接。对电池片的主栅线也进行再设计，采用超软的焊带。光伏面板设计上采用多串并联的结构设计，或者是称为板块化设计的工艺，将多串电池片形成互相并联的板块，通过焊带材料进行物理的固定，实现完全刚性的精确定位，不在受制于抽真空的强度，也完全无需担心抽真空导致的电池串之间移位，因为已经是板块没有传统的独立的单一电池串了。这个板块化设计可以在划片后超软焊带的常规的电池片工艺实现，在背面进行焊接固定；也可以在叠瓦光伏面板额工艺，通过焊带实现同时并联焊接多片的工艺；也开业应用于MWT的电池片工艺，在背面同时并联焊接多片的工艺方式。2，光伏面板设计的电池串内常规的电池片间隙问题，在新的设计也很好的得到解决。在常规电池片新设计栅线后，采用划片和超软焊带可以实现电池片直接任意间距排列，可以从重叠到正常的间距；针对叠瓦工艺采用焊带完全是零间隙；采用MWT工艺电池片划片后需要对电池片边缘进行绝缘处理后进行紧密的排列也不会出现电路短路等风险，完全可以实现非常小的电池片之间的间隙。3，针对光伏面板内部电路的四周爬电距离的优化，采用引入新的绝缘材料和工艺方式，对导电体比如汇流条进行绝缘处理比如绝缘包边材料或者绝缘胶或者绝缘漆等。同样在四周可以增加窄的高绝缘的材料进行内置封边，一方面实现爬电距离的要求下降，也可以实现内部四周的保护和阻隔包括湿气防开裂等作用。4，针对光伏面板的边框正面的遮挡因素，采用重新对边框的结构设计，引入高粘结强度的结构硅胶材料实现在背面进行高强度的结构粘结，这样就能够设计上去掉边框的遮挡部分，光伏面板的设计就能够进一步的紧促，不因为边框正面的物理遮挡而限制。
针对电池片串间距问题，由于本申请所述光伏组件增加了串间互联条，固定了串间距离，不会因为层压过程中EVA的流动和抽真空过程中对电池串的吸力而出现相对位移，所以本设计减少电池串的串间距，较好的，设计尺寸为0.2mm~1.5mm，从而可以有效提高光伏组件的稳定性。
为了达到IEC要求的爬电距离，本申请中可以在背板或背面玻璃内部四周增加一圈宽度为2~10mm的绝缘胶或绝缘胶带，绝缘胶或绝缘胶带可以为丁基橡胶类、树脂材质类、硅胶类、泡棉胶类等材质。还可以在汇流条上贴一圈绝缘胶带或者包裹一层绝缘隔离材料，绝缘隔离材料可以贴附在汇流条上，防止在层压抽真空过程中将绝缘隔离材料和汇流条分离，绝缘隔离材料可以为常规背板、或者绝缘背板或者PET、或者绝缘漆、或者绝缘胶等绝缘隔离材料，用胶带固定住，防止在层压抽真空过程中将绝缘隔离材料和汇流条分离。
为了进一步增加爬电距离，保护层压件免于被水气侵蚀，本申请中在层压件的四周安装边框，可以采用常规边框也可以使用超薄边框安装,通过硅胶或者密封胶带进行密封和粘接。此设计可以覆盖常规背板组件，也可以覆盖常规双玻组件或双玻双面电池组件。本申请所述的实施方式可以覆盖单晶电池片组件、多晶电池片组件、异质结电池片组件、N型双面电池片组件、MWT电池片。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。
Claims (7)
1.一种超密排布光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括：
电池串，由电池片串联组成，所述电池片之间采用互联条连接，所述电池片之间的间距的取值范围为大于-1.5毫米且小于等于0.5毫米；
所述电池串之间采用串间互联条并联，所述电池串之间的间距的取值范围为大于等于0.2毫米且小于等于1.5毫米；
所述电池串通过汇流条连接，组成电池串组。
2.如权利要求1所述的一种超密排布光伏组件，其特征在于，所述电池片由常规电池片分片得到，所述电池片的主栅线宽度的取值范围为大于等于0.1毫米且小于等于1.1毫米。
3.如权利要求1或2所述的一种超密排布光伏组件，其特征在于，所述光伏组件还包括层压件，所述层压件内部四周设置有绝缘密封材料。
4.如权利要求1所述的一种超密排布光伏组件，其特征在于，所述光伏组件的汇流条上设置有绝缘隔离材料。
5.如权利要求3所述的一种超密排布光伏组件，其特征在于，所述层压件外边缘设置有铝边框，所述铝边框将所述层压件包围。
6.如权利要求1或4所述的一种超密排布光伏组件，其特征在于，所述汇流条到玻璃面板边缘的距离的取值范围为大于等于6毫米且小于等于13毫米。
7.如权利要求1所述的一种超密排布光伏组件，其特征在于，所述电池片到玻璃面板边缘的距离的取值范围为大于5毫米且小于17.5毫米。
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