CN109904265B - 一种中间镂空的双面组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能技术领域，尤其是指提供了一种中间镂空的双面组件，包括：盖板、多个双面太阳能电池片及背板，所述盖板与所述背板相对设置，多个所述双面太阳能电池片设置在所述盖板与所述背板之间，多个所述双面太阳能电池片分多列并排放置，并形成多个双面太阳能电池片组，一相邻所述双面太阳能电池片组之间设有缝隙，所述缝隙在所述盖板与所述背板之间形成镂空部，所述双面组件固定在光伏支架主梁上，所述镂空部位于与所述光伏支架主梁的上端。藉由前述构造，解决了常规双面组件的背面电池片因遮挡造成的热斑现象，降低了电池片长期运行损坏的风险。

Description

一种中间镂空的双面组件

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，尤其是指提供了一种中间镂空的双面组件。

背景技术

光伏组件是一种在太阳光下能产生直流电的发电装置，由半导体物料(例如硅)制成的薄身固定光伏电池组成，通常情况下与蓄电池配合使用。光伏组件在使用时，主要是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能。光伏组件主要应用于无电网的边远地区和人口分散地区，在有公共电网的地区，光伏组件与电网连接可并网运行，光伏组件具有更高的发电效率和更好的环保性能。

现有的光伏组件，电池片的排布基本都以留一定的安全距离为原则，接线盒通常设置在组件的背板上。以往的光伏项目使用场景，这样的组件排布方式可以满足市场和业主方的需求。但随着近两年光伏行业的发展，光伏组件已逐步向双面光伏组件发展，双面光伏组件在各类光伏项目中的优势也越来越被大众所接受，尤其是双面光伏组件与光伏跟踪系统结合的方案，在光伏行业内表现不俗。双面光伏组件具有正反两面均可发电的能力，但其背面发电能力经常被支架等结构形式所限制。双面光伏组件若安装在光伏跟踪支架上，虽然发电能力提升明显，但是光伏跟踪支架的主梁等结构也对背面电池片造成一定的遮挡，长期运行，将因为热斑等原因对中间部位的电池片造成不可逆的损坏，进而影响到整个组件的性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供了一种中间镂空的双面组件，该结构解决了常规双面组件的背面电池片因遮挡造成的热斑现象，降低了电池片长期运行损坏的风险。

为达成上述目的，本发明应用的技术方案是：提供了一种中间镂空的双面组件，包括：盖板、多个双面太阳能电池片及背板，所述盖板与所述背板相对设置，多个所述双面太阳能电池片设置在所述盖板与所述背板之间，多个所述双面太阳能电池片分多列并排放置，并形成多个双面太阳能电池片组，一相邻所述双面太阳能电池片组之间设有缝隙，所述缝隙在所述盖板与所述背板之间形成镂空部，所述双面组件固定在光伏支架主梁上，所述镂空部位于与所述光伏支架主梁的上端。

本技术方案中，常规的双面组件安装在光伏支架主梁上，光伏支架主梁与双面组件接触的部位会遮挡住双面组件的背面，长期运行，将因为热斑等原因对中间部位的电池片造成不可逆的损坏，进而影响到整个组件的性能；通过将镂空部设置在光伏支架主梁的上方，可以减少光伏支架主梁对双面组件的阻挡，降低了对双面组件遮挡而产生热斑现象的可能，间接提高了电池片的使用寿命。同时，在本技术方案中，由于镂空部的存在，在实际安装中，双面组件可以贴近光伏支架主梁安装，无需抬高组件，降低组件在大风情况下的抖动。

在本实施例中优选，还包括多个接线盒，所述接线盒通过导线与所述双面太阳能电池片连接，多个所述接线盒位于所述盖板与所述背板之间，多个所述接线盒设于所述镂空部内。

本技术方案中，常规的双面组件的接线盒通常设置在组件末端或者组件的中间，在实际应用中，不仅会对双面组件进行一定的遮挡，长期运行，将因为热斑等原因对中间部位的电池片造成不可逆的损坏，进而影响到整个组件的性能；而且此种结构的接线盒会裸露在外部，在长期风吹雨淋的状态下，损坏的风险大增。通过将接线盒设在双面组件内部的镂空部，可以降低了对双面组件遮挡而产生热斑现象的可能，间接提高了电池片的使用寿命，同时直接提高了接线盒的使用寿命。

在本实施例中优选，所述镂空部的宽度小于所述光伏支架主梁的宽度，所述中间镂空的双面组件还包括多个单面太阳能电池片，多个所述单面太阳能电池片并排放置，并形成单面太阳能电池片组，所述单面太阳能电池片组与所述镂空部相邻设置。

在本实施例中优选，所述镂空部的宽度加所述单面太阳能电池片组的宽度大于或等于所述光伏支架主梁的宽度。

在本实施例中优选，所述单面太阳能电池片组位于所述镂空部与一所述双面太阳能电池片组之间，所述光伏支架主梁处于所述单面太阳能电池片组与所述镂空部的下端。

在本实施例中优选，所述单面太阳能电池片组包括第一单面太阳能电池片组及第二单面太阳能电池片组，所述第一单面太阳能电池片组及所述第二单面太阳能电池片组分别位于所述镂空部的两侧，所述第一单面太阳能电池片组及所述第二单面太阳能电池片组对称设置在所述光伏支架主梁的上端两侧。

本技术方案中，将与镂空部相邻的太阳能电池片设为单面太阳能电池片，而非双面电池片。双面太阳能电池片与单面太阳能电池片结合，双面组件与主梁靠近的位置，对称设置单面太阳能电池片，其余部分为双面太阳能电池片；即单面太阳能电池片设置在镂空部两侧，使光伏支架主梁位于单面太阳能电池片及镂空部的正下方。如此，中间镂空部的宽度无需大于光伏支架主梁的宽度，也可避免双面电池片的背面遮挡问题。本技术方案中，单面电池片的电性能可略高于双面电池片的电性能，保证对称设置的单面电池片组输出参数与双面电池片组的输出参数，组件性能尽量保持一致。

在本实施例中优选，所述镂空部的宽度大于或等于所述光伏支架主梁的宽度。

本技术方案中，通过将光伏支架主梁的宽度设置成小于镂空部的宽度，避免了光伏支架主梁对双面组件中双面太阳能电池片的阻挡，进一步降低了对双面组件遮挡而产生热斑现象的可能，间接提高了电池片的使用寿命。

在本实施例中优选，所述镂空部的宽度为60-180mm。

本技术方案中，是结合了接线盒宽度及光伏支架主梁宽度对镂空部宽度的需求，优选地，镂空部的宽度为60-180mm。

在本实施例中优选，所述光伏支架主梁的表面设有反光层。

在本实施例中优选，所述反光层为漫反射层。

本技术方案中，通过在光伏支架主梁的表面设置反光层，如涂覆白漆、包裹反射材料等，以此形成漫反射，进一步降低背面热斑形成的可能性，并且提升靠近光伏支架主梁的背面电池片的受光均匀性，提升双面光伏组件的整体发电性能。

本发明提供一种中间镂空的双面组件，能够带来以下至少一种有益效果：

1.本发明中，通过中间镂空的双面组件，解决了常规双面组件的背面电池片因遮挡造成的热斑现象，降低了电池片长期运行损坏的风险。

2.本发明中，通过中间镂空的安装组件，解决背面电池片的结构性遮挡，提升双面光伏组件的整体发电量1-2％。

3.本发明中，通过中间镂空的安装组件，在实际安装中，双面组件可以贴近光伏支架主梁安装，无需抬高组件，降低组件在大风情况下的抖动。

附图说明

图1是本实施例一中间镂空的双面组件的结构示意图。

图2是本实施例三中间镂空的双面组件的结构示意图。

图3是本实施例四中间镂空的双面组件的结构示意图。

图4是本实施例中间镂空的双面组件截面的结构示意图。

附图标号说明：

1.双面组件，2.双面太阳能电池片，3.第一双面太阳能电池片组，4.第二双面太阳能电池片组，5.接线盒，6.镂空部，7.盖板，8.背板，9.第一膜层，10.第二膜层，11.单面太阳能电池片组，12.第一单面太阳能电池片组，13.第二单面太阳能电池片组。

具体实施方式

尽管本发明可以容易地表现为不同形式的实施例，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施例，同时可以理解的是本说明书应视为是本发明原理的示范性说明，而并非旨在将本发明限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用以说明本发明的一个实施例的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施例必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其它的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用以解释本发明的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

以下结合本说明书的附图，对本发明的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。

在实施例一中，如图1、图4所示，本实施例提供了一种中间镂空的双面组件1，包括：盖板7、多个双面太阳能电池片2、背板8及接线盒5，盖板7与背板8相对设置，多个双面太阳能电池片2与盖板7之间设有第一膜层9，第一膜层9用于将多个双面太阳能电池片2与盖板7固定连接；多个双面太阳能电池片2与背板8之间设有第二膜层10，第二膜层10用于将多个双面太阳能电池片2与背板8固定连接。其中，盖板7为玻璃盖板，背板8为玻璃背板，也就是说，双面组件1为双面双玻组件，即双面均是受光面。优选地，第一膜层9为聚烯烃胶膜层或EVA(Polyethylene vinylacetate,聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物)胶膜层或POE(Polyolefin elastomer)胶膜层，第二膜层10为聚烯烃胶膜层或EVA胶膜层或POE胶膜层。具体的，第一膜层9以及第二膜层10用于增强其双面组件1的透光性，且用于隔离双面太阳能电池片2与空气之间的接触，还用于将双面太阳能电池片2分别与盖板7和背板8粘结固定。多个双面太阳能电池片1分多列并排放置，并形成第一双面太阳能电池片组3及第二双面太阳能电池片组4，多个双面太阳能电池片1之间经互连条电连接，第一双面太阳能电池片组3与所述第二双面太阳能电池片组4之间设有缝隙，缝隙在盖板7与背板8之间形成镂空部6，优选地，镂空部6将多个双面太阳能电池片2均分为两个第二双面太阳能电池片组。光伏支架用于支撑双面组件1，光伏支架设有光伏支架主梁，双面组件1安装在光伏支架主梁上，镂空部6处于光伏支架主梁的上方。

在本实施例中，发明人制作了不同镂空部间距的双面组件，在相同规格的光伏支架主梁上，不同的天气中，进行等时间测试，其中，光伏支架主梁的宽度为74mm，具体实验数据如下表：

从上表可知，双面组件中间镂空宽78mm、双面组件中间镂空宽38mm、双面组件中间不镂空三种规格，相比单面组件的发电功率提升了10.49％、8.93％、6.92％。中间镂空宽78mm和中间镂空宽38mm相比较不镂空的双面组件，发电功率提升了3.33％和1.88％。通过本实验数据可以看出，只需要在双面组件生产工艺上进行简单地修改，即可提高太阳能电池3.33％的发电功率，由于此改动本身无需额外增加成本，所以本实施例的中间镂空的双面组件将具有很好的经济利用价值。

优选地，光伏支架主梁的宽度不大于镂空部6的宽度。通过将光伏支架主梁的宽度设置成小于镂空部的宽度，避免了光伏支架主梁对双面组件中双面太阳能电池片的阻挡，进一步降低了对双面组件遮挡而产生热斑现象的可能，间接提高了电池片的使用寿命。

优选地，镂空部6的轴线方向与双面组件1的短边垂直；或镂空部6的轴线方向与双面组件1的长边垂直。实际应用中，双面组件一般设有方形的铝合金边框，而双面太阳能电池片一般也是方形的，双面太阳能电池片分多排并列设置在铝合金边框内，将某两排双面太阳能电池片之间留出预设值的宽度，封上盖板及背板即形成镂空部，此结构是实际生产中极易实现的。

优选地，镂空部6的中心轴线与双面组件1的短边中心垂直；或镂空部6的中心轴线与双面组件的长边中心垂直。实际应用中，双面组件一般是安装在光伏支架上的，为了双面组件的平衡，一般将双面组件的中心部位与光伏支架主梁固定，此种情况下，光伏支架主梁与双面组件接触的部位会遮挡住双面组件的背面，长期运行，将因为热斑等原因对中间部位的电池片造成不可逆的损坏，进而影响到整个组件的性能；通过将镂空部设置在中部，在安装时，镂空部的下侧与光伏支架主梁接触固定，光伏支架不会遮挡双面组件，降低了对双面组件遮挡而产生热斑现象的可能，间接提高了电池片的使用寿命。

优选地，双面太阳能电池片2的长度方向与镂空部6的轴线方向平行，镂空部6的宽度等于双面太阳能电池片2的宽度；或双面太阳能电池片2的宽度方向与镂空部6的轴线方向平行，镂空部6的宽度等于双面太阳能电池片2的长度。在生产中间镂空的双面组件时，只需将中间部位的双面太阳能电池片少装一排，使之形成镂空部，即可实现双面组件的改进。在此结构下，我们对双面组件的改进不需增加任何设备及工序，同时也不需更改原有配件的规格尺寸，节省了人工及成本。通过本实施例，只需要在工艺上进行简单地修改，即可明显地提高太阳能电池的光能利用率，由于此改动本身的成本很低，所以本实施例的中间镂空的双面组件将具有很好的经济利用价值。

在实施例二中，如图1所示，在实施例一的基础上，本实施例提供了一种中间镂空的双面组件1，还包括接线盒5，接线盒5经胶膜固定在镂空部6中，接线盒5的宽度小于镂空部6的宽度。接线盒5是介于太阳能电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能充电控制装置之间的连接装置，其主要作用是连接和保护太阳能光伏组件，将太阳能电池产生的电力与外部线路连接，传导光伏组件所产生的电流。

常规双面组件的接线盒通常设置在组件末端或者组件的中间，在实际应用中，不仅会对双面组件进行一定的遮挡，长期运行，将因为热斑等原因对中间部位的电池片造成不可逆的损坏，进而影响到整个组件的性能；而且此种结构的接线盒会裸露在外部，在长期风吹雨淋的状态下，损坏的风险大增。通过将接线盒设在双面组件内部的镂空部，可以降低了对双面组件遮挡而产生热斑现象的可能，间接提高了电池片的使用寿命，同时直接提高了接线盒的使用寿命。

在实施例三中，如图1、图2所示，在实施例一、二的基础上，本实施例提供了一种中间镂空的双面组件1，还包括多个单面太阳能电池片，多个单面太阳能电池片并排放置，并形成单面太阳能电池片组11，单面太阳能电池片组11与镂空部6相邻设置。本实施例中，与镂空部6一侧相邻的一排太阳能电池片设为单面太阳能电池片，而非双面太阳能电池片，其余部分为双面太阳能电池片，单面太阳能电池片的正面与盖板7连接，单面太阳能电池片的背面与背板8连接。第一双面太阳能电池片组3与单面太阳能电池片组11结合，双面组件1与光伏支架主梁接触位置为单面太阳能电池片组11与镂空部6，使单面太阳能电池片组11与镂空部6处于光伏支架主梁的正上方。如此，镂空部6的宽度无需大于光伏支架主梁的宽度，只需镂空部6的宽度加上第一双面太阳能电池片组3的宽度大于光伏支架主梁的宽度，即可避免双面组件1的背面遮挡问题。本实施例中，单面电池片的电性能可略高于双面电池片的电性能，保证对称设置的单面电池片组输出参数与双面电池片组的输出参数，组件性能尽量保持一致。

在实施例四中，如图1、图3所示，在实施例一、二的基础上，本实施例提供了一种中间镂空的双面组件1，还包括多个单面太阳能电池片，多个单面太阳能电池片分两排放置，并形成第一单面太阳能电池片组12及第二单面太阳能电池片组13，第一单面太阳能电池片组12及第二单面太阳能电池片组13分别位于镂空部6的两侧，第一单面太阳能电池片组12及第二单面太阳能电池片组13对称设置在光伏支架主梁的上端两侧。本实施例中，与镂空部6相邻的太阳能电池片设为单面太阳能电池片，而非双面太阳能电池片，其余部分为双面太阳能电池片，单面太阳能电池片的正面与盖板7连接，单面太阳能电池片的背面与背板8连接。第一双面太阳能电池片组3与第一单面太阳能电池片组12结合，第二双面太阳能电池片组4与第一单面太阳能电池片组13结合，双面光伏组件与主梁靠近的位置，对称设置第一单面太阳能电池片组12及第二单面太阳能电池片组13，，使单面太阳能电池片与镂空部6处于光伏支架主梁的正上方。如此，镂空部6的宽度无需大于光伏支架主梁的宽度，即可避免双面组件1的背面遮挡问题。本实施例中，单面电池片的电性能可略高于双面电池片的电性能，保证对称设置的单面电池片组输出参数与双面电池片组的输出参数，组件性能尽量保持一致。

在实施例五中，在实施例一、二、三、四的基础上，光伏支架主梁的表面设有反光层，反光层为漫反射层。在组件的中间镂空部下方对应的光伏支架主梁表面，可进行表面反光处理，如涂覆白漆、包裹反射材料等，以此形成漫反射。进一步的，可以对光伏支架的表面进行反光处理，如涂覆白漆、包裹反射材料等，以此形成漫反射。进一步降低背面热斑形成的可能性，并且提升靠近光伏支架主梁的背面电池片的受光均匀性，提升双面光伏组件的整体发电性能。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种中间镂空的双面组件，包括：盖板、多个双面太阳能电池片及背板，所述盖板与所述背板相对设置，多个所述双面太阳能电池片设置在所述盖板与所述背板之间，其特征在于：

多个所述双面太阳能电池片分多列并排放置，并形成多个双面太阳能电池片组，一相邻所述双面太阳能电池片组之间设有缝隙，所述缝隙在所述盖板与所述背板之间形成镂空部，所述双面组件固定在光伏支架主梁上，所述镂空部位于所述光伏支架主梁的上端；

还包括多个接线盒，所述接线盒通过导线与所述双面太阳能电池片连接，多个所述接线盒位于所述盖板与所述背板之间，多个所述接线盒设于所述镂空部内。

2.根据权利要求1所述的中间镂空的双面组件，其特征在于：

所述镂空部的宽度小于所述光伏支架主梁的宽度，所述中间镂空的双面组件还包括多个单面太阳能电池片，多个所述单面太阳能电池片并排放置，并形成单面太阳能电池片组，所述单面太阳能电池片组与所述镂空部相邻设置。

3.根据权利要求2所述的中间镂空的双面组件，其特征在于：

所述镂空部的宽度加所述单面太阳能电池片组的宽度大于或等于所述光伏支架主梁的宽度。

4.根据权利要求3所述的中间镂空的双面组件，其特征在于：

所述单面太阳能电池片组位于所述镂空部与一所述双面太阳能电池片组之间，所述光伏支架主梁处于所述单面太阳能电池片组与所述镂空部的下端。

5.根据权利要求3所述的中间镂空的双面组件，其特征在于：

所述单面太阳能电池片组包括第一单面太阳能电池片组及第二单面太阳能电池片组，所述第一单面太阳能电池片组及所述第二单面太阳能电池片组分别位于所述镂空部的两侧，所述第一单面太阳能电池片组及所述第二单面太阳能电池片组对称设置在所述光伏支架主梁的上端两侧。

6.根据权利要求1所述的中间镂空的双面组件，其特征在于：

所述镂空部的宽度大于或等于所述光伏支架主梁的宽度。

7.根据权利要求1所述的中间镂空的双面组件，其特征在于：

所述镂空部的宽度为60-180mm。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的中间镂空的双面组件，其特征在于：

与所述双面组件固定连接的所述光伏支架主梁的表面设有反光层，所述反光层用于反射光。

9.根据权利要求8所述的中间镂空的双面组件，其特征在于：

所述反光层为漫反射层。