CN109301010A - 双面光伏组件 - Google Patents

双面光伏组件 Download PDF

Info

Publication number
CN109301010A
CN109301010A CN201811039750.4A CN201811039750A CN109301010A CN 109301010 A CN109301010 A CN 109301010A CN 201811039750 A CN201811039750 A CN 201811039750A CN 109301010 A CN109301010 A CN 109301010A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery strings
cell piece
blocked
photovoltaic module
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811039750.4A
Other languages
English (en)
Inventor
郑直
焦方凯
胡栋
王新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Longi Green Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Longi Green Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN201810138616.3A external-priority patent/CN108461558A/zh
Application filed by Longi Green Energy Technology Co Ltd filed Critical Longi Green Energy Technology Co Ltd
Publication of CN109301010A publication Critical patent/CN109301010A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/044PV modules or arrays of single PV cells including bypass diodes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/20Optical components
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本公开提供一种双面光伏组件,涉及太阳能光伏组件技术领域,能够降低背面遮光对发电量的影响,减缓热斑效应造成的后果,提高组件的使用寿命。具体技术方案为:双面光伏组件包括:至少一个电池串组,与对应的电池串组并联的旁路二极管、以及固定在背板上的遮挡物;电池串组由并联的电池串组成,电池串由电池片串联组成;至少部分被遮挡物遮挡的电池片为被遮挡电池片;含有被遮挡电池片的电池串为被遮挡电池串;每个被遮挡电池串中被遮挡电池片的个数大于等于2。

Description

双面光伏组件
本申请要求于2018年2月10日提交中国专利局、申请号为201820239186X、申请名称为“避免产生热斑效应的双面光伏叠片组件”以及申请号为2018101386163、申请名称为“避免产生热斑效应的双面光伏叠片组件”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本公开涉及太阳能光伏组件技术领域,尤其涉及一种双面光伏组件。
背景技术
太阳能电池是一种利用光生伏特效应将光能直接转化为直流电的器件,其中最常见的是晶体硅太阳能电池,包括单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池。太阳能电池通常为片状,可以吸收光能并将其转化为电能的一面被称为吸光面或正面,另外一面被称为背面。对于部分太阳能电池,其背面也可以吸收并转化光能为电能,这些太阳能电池被称为双面电池。将多个太阳能电池电学互连后封装在玻璃或有机聚合物中,得到可以长期使用的光伏设备,称之为光伏组件。
对于双面光伏组件而言,若将接线盒或铭牌设置在双面光伏组件的背面,则形成背面遮光,导致组件背面发电量降低,严重时还会产生热斑效应,减少组件的使用寿命。为了避免热斑效应造成组件使用寿命减小,现有技术中将接线盒或铭牌等设置在光伏组件的边框附近,图1中以接线盒为例进行说明。虽然上述方案能够避免背面遮挡,但是,由于接线盒或铭牌占用了大量的空白面积,故而增加了玻璃、封装材料、边框等物料成本,同时由于接线盒或铭牌处没有太阳能电池,降低了光伏组件整体的光电转换效率。
发明内容
本公开提供一种双面光伏组件,不预留空白面积,且能够降低背面遮光对发电量的影响,减缓热斑效应造成的后果,提高组件的使用寿命。所述技术方案如下:
第一方面,本公开提供一种双面光伏组件,包括:至少一个电池串组,与对应的电池串组并联的旁路二极管、以及固定在背板上的遮挡物;
所述电池串组由并联的电池串组成;所述电池串由电池片串联组成;
所述电池片中至少部分被所述遮挡物遮挡的电池片为被遮挡电池片;含有所述被遮挡电池片的电池串为被遮挡电池串;
每个被遮挡电池串中被遮挡电池片的个数大于等于2。
上述双面光伏组件由于采用特殊的遮挡方式,不会在被遮挡电池片上形成热斑效应,也就不会导致旁路二极管导通,因此,能够降低背面遮光对发电量的影响,减缓热斑效应造成的后果,提高组件的使用寿命。
在第一方面的第一种可能实现方式中,每个所述被遮挡电池片的被遮挡面积小于等于对应的所述被遮挡电池片的背面总面积的50%。
每个被遮挡电池片的被遮挡面积小于等于对应的被遮挡电池片的背面总面积的50%。这样,被遮挡电池片依然能够进行发电,同时避免被遮挡电池片被全部遮挡而成为负载耗电,降低背面遮光对发电量的影响,减缓热斑效应造成的后果,提高组件的使用寿命。
在第一方面的第二种可能实现方式中,在所有所述被遮电池串中,第i个所述被遮电池串中的电池片的个数为Ni,i为大于等于1的整数,5≤Ni≤120,且Ni为整数;
第i个所述被遮电池串中所述被遮电池片的个数为Ni’,2≤Ni’≤20,且Ni’为整数。
在第一方面的第三种可能实现方式中,所述被遮电池串的个数大于等于1且小于等于10。
在第一方面的第四种可能实现方式中,所述遮挡物的个数为至少两个,且所述遮挡物相互之间具有间隔。
在第一方面的第五种可能实现方式中,每个所述遮挡物设置于相邻两个所述电池串的中间。
在第一方面的第六种可能实现方式中,每个所述遮挡物遮挡至少两个相邻的电池串。
在第一方面的第七种可能实现方式中,不同的所述遮挡物遮挡相同的电池串。
在双面光伏组件包含至少两个遮挡物时,不同的遮挡物可以遮挡相同的电池串,减少被遮挡电池串的数量,提高光伏组件的背面功率,从而降低背面遮光对发电量的影响,减缓热斑效应造成的后果,提高组件的使用寿命。
在第一方面的第八种可能实现方式中,所述遮挡物为接线盒、铭牌中的至少一种。
在第一方面的第九种可能实现方式中,所述遮挡物呈条状;所述遮挡物的长度延伸方向与所述电池串的串接延伸方向平行。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为现有技术中接线盒设置的示意图;
图2为一种电池片叠片互联的示意图;
图3为一种将太阳能电池片切割成电池切片的示意图;
图4(a)为一种横版型光伏组件的示意图;
图4(b)为一种竖版型光伏组件的示意图;
图5为同一电池串中不同电池片被遮挡后的电流-电压曲线示意图;
图6为本公开实施例提供的一种双面光伏组件的电路结构示意图;
图7为图6所示的光伏组件包含两个接线盒的背面示意图;
图8为图7所示的光伏组件包含一个铭牌的背面示意图;
图9为本公开实施例提供的一种双面光伏组件的电路结构示意图;
图10为图9所示的光伏组件包含三个接线盒的背面示意图;
图11为图10所示的光伏组件包含一个铭牌的背面示意图;
图12为本公开实施例提供的一种双面光伏组件包含两个接线盒的背面示意图。
标记说明:1-焊带,2-汇流条,3-旁路焊带,4-并联焊带,5-背面板,6-接线盒。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在介绍本公开实施例所提供的双面光伏组件之前,首先介绍与太阳能电池组件相关的技术。
如背景技术中所描述的,目前最为常见的太阳能电池是晶体硅太阳能电池,晶体硅太阳能电池片正面和背面的电极图案,通过在太阳能电池表面金属化的方法制备。常用的金属化方法是采用丝网印刷加烧结的方式将含有银颗粒的导电浆料印制在电池表面,通过改变丝网印刷的网版图形设计,可以改变电极图案。
晶体硅太阳能电池除了电极区域外,正面通常为氮化硅膜,背面通常为丝网印刷的铝浆料并经过烧结形成铝背场。对于一些特殊的太阳能电池,如正反面都可以吸收光线的双面P型硅PERC电池或双面N型硅PERT电池,其背面电极和金属化细栅线以外的区域表面也是氮化硅膜。对于双面HJT电池,即异质结电池,其正面和背面的电极和栅线以外的区域表面为透明导电氧化物膜,如氧化铟锡ITO。
晶体硅光伏组件中的电池片互联方式,常见的有将电池片顺序排列,以含铜基材的涂锡焊带作为互联条,互联条一端焊接在第一片电池片的正面主栅线上,互联条另一端焊接在相邻的第二片电池片的背面电极上。第二根互联条的两端分别焊接在第二片电池片的正面主栅线和第三片电池片的背面栅线上,依次类推。由此将所有的电池片串联成一串。
叠片组件采用的是另外一种电池片互联的技术。如图2所示,将太阳能电池片甲的一侧置于另一电池片乙的下方,使电池片甲该侧正面的栅线电极与乙背面的电极相互重合。在两个电极之间采用导电材料形成导电连接。与此同时,电池片乙的另一侧被置于电池片丙的下方,使得乙另一侧正面的栅线电极与丙背面的电极相互重合,在两个电极之间采用导电材料形成导电连接。按照同样的方法,可以将多片电池片依次互连形成电池串。
叠片互联方式同样可以用来在太阳能电池切片之间形成互联。太阳能电池切片是指通过机械、激光或其他方式将一片完整的或不完整的太阳能电池切成的小片。太阳能电池切片的形状可以是多边形如矩形、三角形,曲线图形如圆形,扇形,椭圆形,或是不规则图形。一片太阳能电池可以切成的切片数量为K片,其中1≤K≤20。
对于正方形或矩形的太阳能电池片,可以将其切为形状、大小均相同的K个矩形切片,其中1≤K≤20。
对于带有倒角的准矩形太阳能电池片,可以将其切成K片切片电池,其中1≤K≤20,且有的切片电池为有1或2个倒角的准矩形,有的切片电池为无倒角的矩形。例如图3是将太阳能电池片切成五个切片电池的一种方式,最左侧和最右侧的切片电池带有倒角,中间的三个切片电池没有倒角。
叠片组件中同一电池串内相邻电池片电极之间的导电材料包括导电胶,导电胶带,焊带或锡膏等材料。根据导电材料的特性,应选择相应的制备方法。对于采用导电胶形成电学互连的电池串,可以采用点胶或丝网印刷的方法。
导电胶的主要成分包括树脂材料基体与导电填料。其中的填料通常是银或者含银的颗粒。与常用的涂锡铜带相比,导电胶不仅可以和银电极成良好的机械粘接力与导电连接,同时有的导电胶也可以与电池片的其它表面,如氮化硅膜层,或者硅材料形成良好的粘接。
由于银是一种贵金属,因此含有银的太阳能电池浆料和导电胶的成本都比较昂贵。可以采用便宜的金属材料如铜、铝、镍,或者非金属导电材料如各种碳材料、氧化铟锡等替代浆料或导电胶中的银,也可以通过改变电池表面金属图案的设计或导电胶图形的设计来相应减少银浆料或导电胶的使用量。
如图4(a)和图4(b)所示,光伏叠片组件按照电池串的排列方向可以分为横版型和竖版型两种。电池串与组件短边平行的称为横版型叠片组件,如图4(a)所示,电池串与组件长边平行的称为竖版型叠片组件,如图4(b)所示。
采用双面叠片电池或双面叠片电池切片,如前面提到的P型硅双面PERC叠片电池,N型硅双面PERT叠片电池,或HJT叠片电池,通过前述的叠片工艺,可以得到双面叠片组件。
在双面叠片组件中,从左至右共分为N个长电池串(N≥1)。例如图4(b)中的竖版型双面叠片组件共含有6个长电池串,从左至右分别记为电池串A、B、C、D、E、F。
在叠片组件中,凡是位于组件正负极端的连接多个电池串的焊带,称为汇流条;凡是位于组件中间电位,且连接多个电池串的焊带,称为并联焊带;凡是与并联焊带相连,走向平行于电池串的焊带,称为旁路焊带。
实施例一
本公开提供一种双面光伏组件,包括:至少一个电池串组、与对应的电池串组并联的旁路二极管、以及固定在背板上的遮挡物;
电池串组由并联的电池串组成,电池串由电池片串联组成;
至少部分被遮挡物遮挡的电池片为被遮挡电池片,含有被遮挡电池片的电池串为被遮挡电池串;
每个被遮挡电池串中被遮挡电池片的个数大于等于2。
优选的,每个被遮挡电池片的被遮挡面积小于等于对应的被遮挡电池片的背面总面积的50%。这样,被遮挡电池片依然能够进行发电,同时避免被遮挡电池片被全部遮挡而成为负载耗电,降低背面遮光对发电量的影响,减缓热斑效应造成的后果,提高组件的使用寿命。
在本公开中,被遮挡电池串的数量为M,1≤M≤10,第i个被遮挡电池串中电池片的个数为Ni,i为1至M的整数,5≤Ni≤120;第i个所被遮电池串中被遮电池片的个数为Ni’,2≤Ni’≤20。
由于叠片组件采用多个电池串并联的电路拓扑结构,因此被遮挡电池串两端的电压与并联的无遮挡电池串两端电压相同。为了防止热斑效应,这些并联电池串同时与旁路二极管并联。在这种情况下,如果被遮挡电池串中每一片电池片的电压都为正,则旁路二极管不导通,并联电路的电压由无遮挡电池串和有遮挡电池串相互影响后达到的动态平衡状态决定。通常情况下,由于无遮挡电池串占多数,因此上述情况下并联电路的电压接近于无遮挡电池串在达到平衡前的初始电压。
由于有遮挡电池串的工作电流比无遮挡电池串的工作电流小,因此,对于有遮挡电池串中的无遮挡电池片而言,其工作电流小于无遮挡状态下的工作电流,对应的工作电压会高于无遮挡状态下的工作电压。假定第i个(i=1,2,3,......M)被遮挡电池串中每个无遮挡电池片的工作电压比无遮挡电池串中的无遮挡电池片的工作电压平均上升Vi,该串中有遮挡电池片的工作电压比无遮挡电池串中的无遮挡电池片的工作电压平均下降Vi’,由上述分析可知以下等式成立:
Vi*(Ni-Ni’)=Vi’*Ni’ (1)
为了满足旁路二极管不导通的条件,Vi’需要满足:
Vi’<Vmp (2)
其中,Vmp是无遮挡电池片在最大功率点处的工作电压。
由(1)和(2)可得:
Vi*(Ni/Ni’-1)<Vmp (3)
Vi与有遮挡电池片的遮挡面积比例有关,遮挡面积越大,Vi越大。
由(3)可得
Ni’>Ni*Vi/(Vmp+Vi) (4)
由(4)可知,电池串中的电池片数量越多,或者电池片被遮挡的面积越大,或者电池片的最大功率点工作电压越小,对应的被遮挡电池片的数量就越多,才能满足旁路二极管不导通的需求。
本公开的发明人通过研究发现,制作出图5的曲线图。如图5所示为双面光伏组件中一个电池串中分别有1、2、4、8、16、32片电池片被遮挡物遮挡20%后的电流-电压曲线图,图5中曲线A代表无遮挡情况下组件的IV曲线,1、2、4、8、16、32分别代表其中一个电池串中分别有1、2、4、8、16、32片电池片被遮挡物遮挡20%面积的情况下的电流-电压曲线(IV曲线)。由图5可见,当2片及以上电池片被遮挡后,特别是4片以上电池片被遮挡后,双面光伏组件的电流-电压曲线与更多电池片被遮挡的电流-电压曲线基本一致。从该电流-电压曲线可知,在最大功率点附近,被遮挡组件的工作电流小于无遮挡组件的工作电流,这主要是由于被遮挡电池串的电流下降导致。如果电池片遮挡面积小于20%或大于20%,组件工作电流的下降幅度也相应地减少或增加。对于双面光伏组件,由于背面主要接受地表的反射光,通常其光强不超过正面光强的60%,所以背面光照产生的光生电流通常占总的光生电流的比例不超过37.5%。因此背面遮挡50%后,组件工作电流下降通常不超过18.75%。
通过上述公式推导和实验数据表明,遮挡物虽然对电池片形成遮挡,但是不会在被遮挡电池片上形成热斑效应,能够降低背面遮光对发电量的影响,减缓热斑效应造成的后果,提高组件的使用寿命。
进而,在由若干块具有同样版型的上述光伏组件串联组成的光伏系统中,由于所有组件都具有同样的背面遮挡情形,因此在相同外部条件下(辐照强度,地面反光率,环境温度等),不同组件的正常工作电流相接近,遮挡物的背面遮挡不会导致额外的热斑产生。
需要说明的是,遮挡物选自接线盒或铭牌中的至少一种。另外,遮挡物为条状,遮挡物的长边延伸方向与电池串组的延伸方向平行,这样,无论双面光伏组件为横版还是竖版,都可以更好的进行排版。
在本公开中,遮挡物的个数可以是一个,也可以是2个或2个以上。当遮挡物包含至少两个时,每个遮挡物相互之间具有间隔。在这种情况下,每个遮挡物可以设置在相邻两个电池串的中间。
示例性的,如图6所示为一种光伏组件的电路示意图,该光伏组件由两个电池串组串联组成,每个电池串组由多个电池串并联组成,每个电池串组与对应的旁路二极管并联。如图7所示为图6所示的光伏组件的背面示意图,该光伏组件包含两个接线盒,两个接线盒相互间隔,这两个接线盒分别遮挡不同的电池串且分别设置在两个电池串中间。图8为在图6和图7所示的光伏组件的基础上,增加铭牌后的组件背面示意图,斜线区域所示部分为铭牌,(1)铭牌整体为长条形,其长边延伸的方向与电池串的延伸方向平行;(2)铭牌位于2个电池串的中间,且对2个电池串中的多个电池均形成局部遮挡;(3)铭牌所遮挡的二个电池串与二个接线盒中的至少一个接线盒所遮挡的电池串相同,且这2串中的单个电池片被铭牌遮挡的面积小于或约等于同串中单个电池片被接线盒遮挡的最大面积。
如图9所示为一种光伏组件的电路示意图,该光伏组件由三个电池串组串联组成,每个电池串组由多个电池串并联组成,每个电池串组与对应的旁路二极管并联。如图10所示为图9所示的光伏组件的背面示意图,该光伏组件包含三个接线盒,三个接线盒相互间隔,这三个接线盒分别遮挡不同的电池串且分别设置在两个电池串中间。图11为在图9和图10所示的光伏组件的基础上,增加铭牌后的组件背面示意图,斜线区域所示部分为铭牌,(1)铭牌整体为长条形,其长边延伸的方向与电池串的延伸方向平行,(2)铭牌位于2个电池串的中间,且对2个电池串中的多个电池均形成局部遮挡,(3)铭牌所遮挡的二个电池串与三个接线盒中的至少一个接线盒所遮挡的电池串相同,且这2串中的单个电池片被铭牌遮挡的面积小于或约等于同串中单个电池片被接线盒遮挡的最大面积。
在本公开中,当双面光伏组件包含至少两个遮挡物时,不同的遮挡物可以遮挡相同的电池串,也可以遮挡不同的电池串。
若双面光伏组件包含一个接线盒和一个铭牌时,铭牌所遮挡的电池串与接线盒所遮挡的电池串可以相同,也可以不同。在铭牌遮挡的电池串与接线盒遮挡的电池串不同时,铭牌和接线盒遮挡不同电池串的数量增多,因此,与铭牌和接线盒遮挡相同电池串的情况相比较,铭牌和接线盒遮挡不同电池串的背面功率比铭牌和接线盒遮挡相同电池串的背面功率要低。也就是说,铭牌和接线盒遮挡相同电池串比铭牌和接线盒遮挡不同电池串具有更高的背面功率和双面率。
当双面光伏叠片组件包含多个接线盒和一个铭牌时,多个接线盒所遮挡的电池串可以相同,可以不同。在多个接线盒所遮挡的电池串相同时,铭牌所遮挡的电池串可以与接线盒遮挡的电池相同,也可以不同。在多个接线盒遮挡的电池串不相同时,铭牌遮挡的电池串可以与多个接线盒中任意一个接线盒遮挡的电池串均不相同,也可以与多个接线盒中一个接线盒所遮挡的电池串相同;例如接线盒1遮挡编号为3,4的电池串,接线盒2遮挡编号为5,6的电池串,接线盒3遮挡编号为4,5的电池串,铭牌可以和接线盒1、接线盒2、接线盒3遮挡的电池串均不相同,或者铭牌和接线盒1遮挡相同的电池串,或者铭牌和接线盒2遮挡相同的电池串,或者铭牌和接线盒3遮挡相同的电池串。
为了更清楚的理解,假设光伏组件包括两个遮挡物,一个接线盒,一盒铭牌。若铭牌遮挡的电池串与接线盒遮挡的电池串相同,且接线盒遮挡的M个电池串中各自有Ni”(i=1,2,3......,M)的电池片被铭牌遮挡。假定M个电池串中被接线盒遮挡的电池片的工作电压比无遮挡串中的无遮挡电池片的工作电压平均下降Vi’,被铭牌遮挡的电池片的工作电压比无遮挡串中的无遮挡电池片的工作电压平均下降Vi”,与上述所描述的推导类似,可以得到:
Vi*(Ni-Ni’-Ni”)=Vi’*Ni’+Vi”*Ni” (5)
Vi’<Vmp (6)
Vi”<Vmp (7)
Vi*(Ni/Ni’-1-Ni”/Ni’)<Vmp*(1+Ni”/Ni’) (8)
Ni’+Ni”>Ni*Vi/(Vmp+Vi) (9)
当(4)成立,由于Ni”>0,故(9)成立。所以这种遮挡方式下铭牌的存在并不会产生热斑效应。
若铭牌遮挡的电池串与接线盒遮挡的电池串不同时,假设有M个电池串被铭牌遮挡,被铭牌遮挡的M个电池串中,第j个(j=1,2,3,......,M)电池串中有Nj个(5≤Nj≤120)电池片,第j个电池串中有Nj”(j=1,2,3,......,M)个电池片被铭牌遮挡。
由于有遮挡电池串的工作电流比无遮挡电池串的工作电流小,因此,有遮挡电池串中每个无遮挡电池片的工作电压比无遮挡串中的无遮挡电池片的工作电压平均上升Vj,有遮挡电池串中每个有遮挡电池片的工作电压比无遮挡电池串中的无遮挡电池片的工作电压平均下降Vj”。与上述推导类似,可以得到公式(10):
Nj”>Nj*Vj/(Vmp+Vj) (10)
当(4)和(10)各自成立时,接线盒与铭牌对组件背面的遮挡均不会产生热斑效应。
然而,与铭牌和接线盒遮挡相同2串的方案相比,这种方案的组件背面有3~4串电池串被局部遮挡,因此其背面功率比铭牌和接线盒遮挡相同2串的方案要低。换言之,铭牌和接线盒遮挡相同2串的方案比遮挡不同串的方案有更高的背面功率和双面率。
另外,由于铭牌设置在背面板上,不仅适用于有边框的双面光伏叠片组件,也适用于无边框的双面光伏叠片组件,能够降低运输安装中产生的磨损和使用过程中的环境损坏,提高了运输与使用过程中铭牌的耐久性。同时,相比较于现有技术中缩小铭牌大小和字体,将铭牌设置在背面没有电池片的空白处的技术方案,本实施例中无需缩小铭牌的大小和铭牌上的字体,便于铭牌的安装和阅读。需要说明的是,铭牌的颜色通常为白色,双面光伏叠片组件中的电池片为深蓝黑色,将铭牌设置在组件的背面,从双面光伏叠片组件的正面来看为整体一个颜色,进而提高双面光伏叠片组件的美观度。
由于双面光伏组件采用多个电池串并联的拓扑结构,那么,被遮挡电池串两端的电压与并联的无遮挡电池串的电压相同,同时,并联的电池串与对应的旁路二极管并联。在这种情况下,当每个被遮挡电池串中被遮挡电池片的个数大于等于2时,每个被遮挡电池片能够分摊一部分功率,不会在被遮挡电池片上形成热斑效应,也就不会导致旁路二极管导通,因此,能够降低背面遮光对发电量的影响,减缓热斑效应造成的后果,提高组件的使用寿命。
实施例二
基于实施例一种所描述的双面光伏组件,本公开的一个具体实施例如图12所示,该双面光伏组件包括6个电池长串,从左至右依次为A、B、C、D、E、F,每个电池长串由76个双面电池切片组成,每个电池切片的长度是156.75mm,宽度是26.125mm,电池切片的形状为矩形或圆角矩形,圆角矩形的圆角数为1、2、3或4。相邻电池切片的叠片重叠距离为1mm。接线盒6安装的位置在虚线方框处,
电池长串ABCDEF的两端分别通过焊带1与组件两端的汇流条2相连;汇流条2通过引出线与接线盒6中的旁路二极管相连。电池长串ABCDEF分别由两个短串组成,短串之间通过焊带连接。这些焊带又通过一根并联焊带4连在一起。并联焊带4位于上下电池短串之间,与组件短边平行。电池串CD之间有一根旁路焊带3,旁路焊带3的两端分别与两个旁路二极管相连,旁路焊带3的中间与并联焊带4相连。该实施例中,组件的正面和背面均为玻璃。背面玻璃5上开有2个孔,每个孔中分别引出旁路焊带3的一端或引出线,和一根汇流条2的引出线,旁路焊带3或其引出线与汇流条2的引出线分别接旁路二极管的二端。旁路二极管位于接线盒6内。组件背面有2个接线盒,每个接线盒对电池串C和D两端的各四片电池片形成遮挡,遮挡面积约占对应电池片面积的10%。对于该实施例,若组件正面的阳光辐射量为1000W每平方米,组件背面的反射光辐射量为200W每平方米,电池串C、D无遮挡情况下的工作电压约为0.55V。计算可知,接线盒遮挡的电池串C、D的电流比无遮挡情况下降不超过1.7%。对应的电池串C、D中的无遮挡电池片的工作电压比C、D串无遮挡情况上升不超过0.01V,所以C、D串中68片无遮挡电池片的总工作电压上升不超过0.68V,对应的8片有遮挡电池片的工作电压平均下降0.085V,由于0.085远小于0.55,由前面的分析可知,背面接线盒的遮挡不会造成热斑效应。
由于双面光伏组件采用多个电池串并联的拓扑结构,那么,被遮挡电池串两端的电压与并联的无遮挡电池串的电压相同,同时,并联的电池串与对应的旁路二极管并联。在这种情况下,当每个被遮挡电池串中被遮挡电池片的个数大于等于2时,每个被遮挡电池片能够分摊一部分功率,不会在被遮挡电池片上形成热斑效应,也就不会导致旁路二极管导通,因此,能够降低背面遮光对发电量的影响,减缓热斑效应造成的后果,提高组件的使用寿命。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由上述的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种双面光伏组件,其特征在于,包括:至少一个电池串组、与对应的所述电池串组并联的旁路二极管、以及固定在背板上的遮挡物;
所述电池串组由并联的电池串组成;所述电池串由电池片串联组成;
所述电池片中的至少部分被所述遮挡物遮挡的电池片为被遮电池片;含有所述被遮电池片的电池串为被遮电池串;
每个所述被遮电池串中所述被遮电池片的个数大于等于2。
2.根据权利要求1所述的双面光伏组件,其特征在于,每个所述被遮电池片的被遮挡面积小于等于所述每个所述被遮电池片的背面总面积的50%。
3.根据权利要求1所述的双面光伏组件,其特征在于,
在所有所述被遮电池串中,第i个所述被遮电池串中的电池片的个数为Ni,i为大于等于1的整数,5≤Ni≤120,且Ni为整数;
第i个所述被遮电池串中所述被遮电池片的个数为Ni’,2≤Ni’≤20,且Ni’为整数。
4.根据权利要求3所述的双面光伏组件,其特征在于,所述被遮电池串的个数大于等于1且小于等于10。
5.根据权利要求1所述的双面光伏组件,其特征在于,所述遮挡物的个数为至少两个,且所述遮挡物相互之间具有间隔。
6.根据权利要求5所述的双面光伏组件,其特征在于,每个所述遮挡物设置于相邻两个所述电池串的中间。
7.根据权利要求5所述的双面光伏组件,其特征在于,每个所述遮挡物遮挡至少两个相邻的电池串。
8.根据权利要求5所述的双面光伏组件,其特征在于,不同的所述遮挡物遮挡相同的电池串。
9.根据权利要求1所述的双面光伏组件,其特征在于,所述遮挡物为接线盒、铭牌中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的双面光伏组件,其特征在于,所述遮挡物呈条状;所述遮挡物的长度延伸方向与所述电池串的串接延伸方向平行。
CN201811039750.4A 2018-02-10 2018-09-06 双面光伏组件 Pending CN109301010A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201820239186 2018-02-10
CN201820239186X 2018-02-10
CN201810138616.3A CN108461558A (zh) 2018-02-10 2018-02-10 避免产生热斑效应的双面光伏叠片组件
CN2018101386163 2018-02-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109301010A true CN109301010A (zh) 2019-02-01

Family

ID=65166382

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811039750.4A Pending CN109301010A (zh) 2018-02-10 2018-09-06 双面光伏组件
CN201821456867.8U Active CN209000924U (zh) 2018-02-10 2018-09-06 双面光伏组件

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201821456867.8U Active CN209000924U (zh) 2018-02-10 2018-09-06 双面光伏组件

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN109301010A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021082722A (ja) * 2019-11-20 2021-05-27 株式会社カネカ 太陽電池モジュール
WO2022089947A1 (de) * 2020-10-26 2022-05-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Solarzellenmodul
WO2022171602A1 (de) * 2021-02-10 2022-08-18 Hanwha Q Cells Gmbh Photovoltaikmodul und ein verfahren zur dessen herstellung

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109301010A (zh) * 2018-02-10 2019-02-01 隆基绿能科技股份有限公司 双面光伏组件
CN110491948A (zh) * 2019-09-18 2019-11-22 天合光能股份有限公司 一种切片光伏组件
CN112736155A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 晋能清洁能源科技股份公司 一种新版型光伏组件

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201478310U (zh) * 2009-06-26 2010-05-19 比亚迪股份有限公司 一种太阳能电池组件
KR20120127955A (ko) * 2011-05-16 2012-11-26 엘지전자 주식회사 태양광 모듈
KR20160116745A (ko) * 2015-03-31 2016-10-10 엘지전자 주식회사 정션 박스 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈
CN106449818A (zh) * 2016-11-21 2017-02-22 泰州乐叶光伏科技有限公司 一种带有旁路二极管的光伏叠片组件
CN106489211A (zh) * 2014-05-27 2017-03-08 太阳能公司 叠盖式太阳能电池模块
CN206040653U (zh) * 2016-08-31 2017-03-22 连云港神舟新能源有限公司 一种双面发电双玻组件
CN209000924U (zh) * 2018-02-10 2019-06-18 隆基绿能科技股份有限公司 双面光伏组件
CN114759109A (zh) * 2020-12-29 2022-07-15 南通美能得新能源科技股份有限公司 一种叠片太阳能组件

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201478310U (zh) * 2009-06-26 2010-05-19 比亚迪股份有限公司 一种太阳能电池组件
KR20120127955A (ko) * 2011-05-16 2012-11-26 엘지전자 주식회사 태양광 모듈
CN106489211A (zh) * 2014-05-27 2017-03-08 太阳能公司 叠盖式太阳能电池模块
KR20160116745A (ko) * 2015-03-31 2016-10-10 엘지전자 주식회사 정션 박스 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈
CN206040653U (zh) * 2016-08-31 2017-03-22 连云港神舟新能源有限公司 一种双面发电双玻组件
CN106449818A (zh) * 2016-11-21 2017-02-22 泰州乐叶光伏科技有限公司 一种带有旁路二极管的光伏叠片组件
CN209000924U (zh) * 2018-02-10 2019-06-18 隆基绿能科技股份有限公司 双面光伏组件
CN114759109A (zh) * 2020-12-29 2022-07-15 南通美能得新能源科技股份有限公司 一种叠片太阳能组件

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021082722A (ja) * 2019-11-20 2021-05-27 株式会社カネカ 太陽電池モジュール
WO2022089947A1 (de) * 2020-10-26 2022-05-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Solarzellenmodul
WO2022171602A1 (de) * 2021-02-10 2022-08-18 Hanwha Q Cells Gmbh Photovoltaikmodul und ein verfahren zur dessen herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
CN209000924U (zh) 2019-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN209000924U (zh) 双面光伏组件
TWI462309B (zh) 具有冷光下移材料的光伏特裝置
US20150027517A1 (en) Method and structure for tiling industrial thin-film solar devices
US20030178058A1 (en) Colored solar cell unit
CN106876503B (zh) 采用中心汇聚栅线电极的太阳能叠片组件
AU2001295544A1 (en) Colored solar cell unit
EP1168458A3 (en) Photovoltaic element, producing method therefor, and solar cell modules
KR20130027900A (ko) 태양전지 모듈 및 이를 포함하는 태양광 모듈
CN207753025U (zh) 竖版型光伏叠片组件
CN108538948A (zh) 太阳能电池栅线结构、太阳能电池片及太阳能叠片组件
CN102543972A (zh) 太阳能电池模块
CN106098830A (zh) 一种同侧互联的太阳能电池串及制备方法和组件及系统
JP3157502B2 (ja) 太陽電池モジュール
CN108461558A (zh) 避免产生热斑效应的双面光伏叠片组件
CN207947297U (zh) 一种利用反射光提升转换效率的叠片组件
CN1665035A (zh) 非晶硅太阳能电池夹胶玻璃组件
CN201584423U (zh) 新型太阳能电池组件
KR20100132323A (ko) 태양전지의 전극 패턴 및 이를 포함하는 태양전지
CN202949381U (zh) 一种用于光伏太阳能建筑一体化的光伏电池装置
CN2800494Y (zh) 非晶硅太阳能电池夹胶玻璃
CN206672944U (zh) 中心汇聚栅线电极、太阳能叠片电池及叠片组件
CN102544161A (zh) Mwt太阳能电池用背板
CN106981526B (zh) P型perc双面太阳能电池的背面电极和电池
CN208189602U (zh) 兼容接线盒遮挡的双面光伏叠片组件
CN209981238U (zh) 太阳电池组件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination