CN111092597A - 储能式太阳能电池片以及储能式光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种储能式太阳能电池片，该储能式太阳能电池片从上至下依次包括：太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制装置；所述太阳能电池片本体和所述储能电池之间通过第一封装胶膜粘结；所述储能电池和所述充放电控制装置之间通过第二封装胶膜粘结；所述太阳能电池片的正面电极、所述储能电池的第一正极端以及所述充放电控制装置的第二正极端之间通过第一导线电连接，所述太阳能电池片的背面电极、所述储能电池的第一负极端以及所述充放电控制装置的第二负极端之间通过第二导线电连接。相应地本发明还提供了一种储能式光伏组件。本发明所提供的储能式太阳能电池片及光伏组件具有发电平稳、能源利用率高、应用广的特点。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种储能式太阳能电池片以及储能式光伏组件。
背景技术
太阳能电池片在日光照射下可以把光能转化为电能从而实现发电，也就是说，日光照射是太阳能电池片正常工作的一个重要前提。基于这个前提可知，太阳能电池片只能在白天发电而晚上则无法工作，这就导致现有技术中基于太阳能电池片所形成的诸如光伏组件等发电设备无法实现平稳发电，进而导致光伏发电的应用领域受到一定的限制。此外，当光伏发电的发电量大于实际用电量的时候还会出现由于弃光所导致的能源浪费问题。
发明内容
为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种储能式太阳能电池片，该储能式太阳能电池片从上至下依次包括：
太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制装置；
所述太阳能电池片本体和所述储能电池之间通过第一封装胶膜粘结；
所述储能电池和所述充放电控制装置之间通过第二封装胶膜粘结；
所述太阳能电池片的正面电极、所述储能电池的第一正极端以及所述充放电控制装置的第二正极端之间通过第一导线电连接，所述太阳能电池片的背面电极、所述储能电池的第一负极端以及所述充放电控制装置的第二负极端之间通过第二导线电连接。
根据本发明的一方面，该储能式太阳能电池片中，所述储能电池包括第一壳体、电解液、正极、隔膜、负极、第一正极端以及第一负极端，其中，所述第一壳体包括第一上表面和第一下表面，所述电解液、所述正极、所述隔膜以及所述负极位于所述第一壳体内、沿所述第一上表面至所述第一下表面的方向依次设置，所述第一正极端设置在所述第一壳体的第一上表面并透过所述第一上表面与所述电解液形成连接，所述第一负极端设置在所述第一壳体的第一下表面并透过所述第一下表面与所述负极形成连接。
根据本发明的另一方面，该储能式太阳能电池片中，所述充放电控制装置包括第二壳体、充放电控制电路、第二正极端以及第二负极端，其中，所述第二壳体包括第二上表面和第二下表面，所述充放电控制电路设置在所述第二壳体内，所述第二正极端设置在所述第二上表面上并与所述充放电控制电路的正极接口连接，所述第二负极端设置在所述第二下表面上并与所述充放电控制电路的负极接口连接。
根据本发明的又一方面，该储能式太阳能电池片中，所述太阳能电池片本体是晶硅太阳能电池片，该晶硅太阳能电池片的正面电极和背面电极分别包括多根正面主栅和多根背面主栅；所述储能电池的第一正极端和第一负极端分别包括与所述正面主栅一一对应的第一正极端单元、以及与所述背面主栅一一对应的第一负极端单元；所述充放电控制装置的第二正极端和第二负极端分别包括与所述正面主栅一一对应的第二正极端单元、以及与所述背面主栅一一对应的第二负极端单元；所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的正面主栅、第一正极端单元以及第二正极端单元之间通过第一导线连接，所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的背面主栅、第一负极端单元以及第二负极端单元之间通过第二导线连接。
根据本发明的又一方面，该储能式太阳能电池片中，所述晶硅太阳能电池片的侧面形成有绝缘层；所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置在垂直于排列方向的方向上具有相同的截面，且所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置以上下对齐的方式设置；所述正面主栅、所述背面主栅、所述第一正极端单元、所述第一负极端单元、所述第二正极端单元以及所述第二负极端单元均延伸至与所述储能式太阳能电池片侧面齐平的位置；所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述正面主栅、所述第一正极端单元以及所述第二正极端单元通过印刷在所述储能式太阳能电池片侧面的所述第一导线形成电连接，所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述背面主栅、所述第一负极端单元以及所述第二负极端单元通过印刷在所述储能式太阳能电池能电池片侧面的所述第二导线形成电连接。
根据本发明的又一方面，该储能式太阳能电池片中，所述晶硅太阳能电池片的正面主栅和背面主栅上下错开设置，所述储能电池的第一正极端单元和第一负极端单元上下错开设置，所述充放电控制装置的第二正极端单元和第二负极端单元上下错开设置；所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述正面主栅、所述第一正极端单元以及所述第二正极端单元上下对齐设置，所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述背面主栅、所述第一负极端单元以及所述第二负极端单元上下对齐设置。
根据本发明的又一方面，该储能式太阳能电池片中，所述太阳能电池片本体是薄膜太阳能电池片，该薄膜太阳能电池片包括作为正面电极的透明电极层以及作为背面电极的背面电极层；所述储能电池的第一正极端包括第一正极端单元和第一负极端单元，所述充放电控制装置的第二正极端包括与该第一正极端单元一一对应的第二正极端单元、以及与该第一负极端单元一一对应的第二负极端单元；所述储能电池和所述充放电控制装置中相对应第一正极端单元和第二正极端单元与所述薄膜太阳能电池片的透明电极层之间通过第一导线连接，所述储能电池和所述充放电控制装置中相对应的第一负极端单元和第二负极端单元与所述薄膜太阳能电池片的背面电极层之间通过第二导线连接。
根据本发明的又一方面，该储能式太阳能电池片中，所述薄膜太阳能电池片的侧面形成有绝缘层，该绝缘层上开设有第一开口以使所述透明电极层暴露出与所述第一正极端单元和所述第二正极端单元相对应的第一区域、以及开设有第二开口以使所述背面电极层暴露出与第一负极端单元和所述第二负极端单元相对应的第二区域；所述薄膜太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置在垂直于排列方向的方向上具有相同的截面，且所述薄膜太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置以上下对齐的方式设置；所述第一正极端单元、所述第一负极端单元、所述第二正极端单元以及所述第二负极端单元均延伸至与所述储能式太阳能电池片侧面齐平的位置；所述薄膜太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述第一区域、所述第一正极端单元以及所述第二正极端单元通过印刷在所述储能式太阳能电池片侧面的所述第一导线形成电连接，所述薄膜太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述第二区域、所述第一负极端单元以及所述第二负极端单元通过印刷在所述储能式太阳能电池能电池片侧面的所述第二导线形成电连接。
根据本发明的又一方面，该储能式太阳能电池片中，所述薄膜太阳能电池片的第一区域和第二区域上下错开设置，所述储能电池的第一正极端单元和第一负极端单元上下错开设置，所述充放电控制装置的第二正极端单元和第二负极端单元上下错开设置；所述薄膜太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述第一区域、所述第一正极端单元以及所述第二正极端单元上下对齐设置，所述薄膜太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述第二区域、所述第一负极端单元以及所述第二负极端单元上下对齐设置。
根据本发明的又一方面，该储能式太阳能电池片中，所述绝缘层的材料是添加纳米氧化铝的聚酰亚胺膜或者陶瓷隔膜。
根据本发明的又一方面，该储能式太阳能电池片中，所述第一壳体和所述第二壳体的材料是铝塑膜。
根据本发明的又一方面，该储能式太阳能电池片中，所述第一封装胶膜和所述第二封装胶膜是EVA胶膜、POE胶膜或PVB胶膜。
本发明还提供了一种储能式光伏组件，该储能式光伏组件包括多个太阳能电池片，其中，所述太阳能电池片采用前述储能式太阳能电池片实现。
本发明所提供的储能式太阳能电池片从上至下依次包括太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制装置，太阳能电池片本体和储能电池之间通过第一封装胶膜粘结，储能电池和充放电控制装置之间通过第二封装胶膜粘结，太阳能电池片的正面电极、储能电池的第一正极端以及充放电控制装置的第二正极端之间通过第一导线电连接，太阳能电池片的背面电极、储能电池的第一负极端以及充放电控制装置的第二负极端之间通过第二导线电连接。本发明所提供的储能式太阳能电池片将太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制电路模块集成在一起，实现了光伏储能一体化，不但可以有效实现平稳发电，还可以有效减少弃光从而提高能源的利用率。此外，光伏储能一体化还有利于拓宽光伏发电的应用场景。相应地本发明所提供的储能式光伏组件具有发电平稳、能源利用率高以及应用广的特点。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1和图2是根据本发明的一个具体实施例的储能式太阳能电池片中太阳能电池片本体、第一封装胶膜、储能电池、第二封装胶膜以及充放电控制装置层压前和层压后的结构示意图；
图3是根据本发明的一个优选实施例的储能式太阳能电池片中太阳能电池片本体、第一封装胶膜、储能电池、第二封装胶膜以及充放电控制装置层压后的结构示意图；
图4是在图3所示结构上印刷第一导线和第二导线后所形成的储能式太阳能电池片的结构示意图。
图5和图6是根据本发明的另一个具体实施例的储能式太阳能电池片中太阳能电池片本体、第一封装胶膜、储能电池、第二封装胶膜以及充放电控制装置层压前和层压后的结构示意图；
图7是根据本发明的另一个优选实施例的储能式太阳能电池片中太阳能电池片本体、第一封装胶膜、储能电池、第二封装胶膜以及充放电控制装置层压后的结构示意图；
图8是在图7所示结构上印刷第一导线和第二导线后所形成的储能式太阳能电池片的结构示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
为了更好地理解和阐释本发明，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明提供了一种储能式太阳能电池片，该储能式太阳能电池片从上至下依次包括：
太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制装置；
所述太阳能电池片本体和所述储能电池之间通过第一封装胶膜粘结；
所述储能电池和所述充放电控制装置之间通过第二封装胶膜粘结；
所述太阳能电池片的正面电极、所述储能电池的第一正极端以及所述充放电控制装置的第二正极端之间通过第一导线电连接，所述太阳能电池片的背面电极、所述储能电池的第一负极端以及所述充放电控制装置的第二负极端之间通过第二导线电连接。
下面将对上述储能式太阳能电池片的各个构成部分进行详细说明。
具体地，在本实施例中，太阳能电池片本体可以是主流的晶硅太阳能电池片，还可以是处于发展中的薄膜太阳能电池片。本领域技术人员可以理解的是，太阳能电池片本体不应仅仅限于上述晶硅太阳能电池片以及薄膜太阳能电池片，在其他实施例中，太阳能电池片本体还可以是其他能够实现光电转化且具有电极的现有太阳能电池片，为了简明起见，在此不再对太阳能电池片本体的所有可能类型进行一一列举。
储能电池既可以充电也可以放电。在本实施例中，储能电池包括壳体(下文以第一壳体表示)、电解液、正极、隔膜、负极、正极端(下文以第一正极端表示)以及负极端(下文以第一负极端表示)，其中，壳体包括上表面(下文以第一上表面表示)和下表面(下文以第一下表面表示)，电解液、正极、隔膜以及负极设置在第一壳体内、沿第一上表面至第一下表面的方向从上至下依次设置，第一正极端设置在第一壳体的第一上表面并透过第一上表面与电解液形成连接，第一负极端设置在第一壳体的第一下表面并透过第一下表面与负极形成连接。优选地，储能电池采用锂电池来实现。
充放电控制装置用于控制太阳能电池片本体将多余的电能存储至储能电池内、以及用于在太阳能电池片本体无法正常工作时控制储能电池放电以实现为其他设备供电。在本实施例中，充放电控制装置包括壳体(下文以第二壳体表示)、充放电控制电路、正极端(下文以第二正极端表示)以及负极段(下文以第二负极端表示)，其中，第二壳体包括上表面(下文以第二上表面表示)和下表面(下文以第二下表面表示)，充放电控制电路设置在第二壳体内，第二正极端设置在第二上表面上并与充放电控制电路的正极接口连接，第二负极端设置在第二下表面上并与充放电控制电路的负极接口连接。充放电控制电路可以采用现有技术中具有充放电控制功能的电路来实现，为了简明起见，在此不再对充放电控制电路的所有可能结构进行详细说明。
需要说明的是，储能电池的第一壳体和充放电控制装置的第二壳体需要采用绝缘材料制成，例如铝塑膜等。
在本实施例中，太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制装置从上至下依次设置，其中，太阳能电池片本体的背面电极朝向储能电池的第一正极端，储能电池的第一负极端朝向充放电控制装置的第二正极端。太阳电池片本体和储能电池之间通过第一封装胶膜进行粘结，储能电池和充放电控制装置之间通过第二封装胶膜进行粘结，从而使得太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制装置集成为一体化结构。在本实施例中，第一封装胶膜和第二封装胶膜是EVA胶膜、POE胶膜或PVB胶膜。
太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制装置之间电连接。具体地，太阳能电池片本体的正面电极、储能电池的第一正极端以及充放电控制装置的第二正极端之间通过第一导线形成电连接，太阳能电池片本体的背面电极、储能电池的第一负极端以及充放电控制装置的第二负极端之间通过第二导线形成电连接。需要说明的是，本文对第一导线和第二导线的具体材料、形态以及走线方式均不做任何限定，只要可以实现太阳能电池片本体的正面电极、储能电池的第一正极端以及充放电控制装置的第二正极端之间电连接、以及可以实现太阳能电池片本体的背面电极、储能电池的第一负极端以及充放电控制装置的第二负极端之间电连接即可，例如通过印刷的方式形成第一导线和第二导线以实现太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制装置之间的电连接，又或者利用焊接导线的方式实现太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制装置之间的电连接。
本发明所提供的储能式太阳能电池片集成有太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制装置。当日光对储能式太阳能电池片进行照射时，太阳能电池片本体正常工作为外部设备供电，除了为外部设备供电之外，若太阳能电池片本体还能产出多余的电能，则在充放电控制装置的控制下存储至储能电池内。当日光消失太阳能电池片不能发电时，充放电控制装置控制储能电池放电，从而可以继续为外部设备供电。与只能发电而无法储能的现有太阳能电池片相比，本发明所提供的储能式太阳能电池片不但可以有效实现平稳发电，还可以有效减少弃光从而提高能源的利用率。除此之外，本发明所提供的储能式太阳能电池片所具有的平稳发电以及能源利用率高的特点，还有利于拓宽其应用场景。
下面以两个具体实施例对本发明所提供的储能式太阳能电池片进行说明。
在一个具体实施例中，太阳能电池片本体是晶硅太阳能电池片。如图1所示，该晶硅太阳能电池片包括内部形成有PN结的硅片100，该硅片100的正面形成有减反射层101，该硅片100的背面依次形成有钝化层102以及铝背场103。该晶硅太阳能电池片还包括正面电极和背面电极，其中，正面电极包括多根正面主栅104，背面电极包括多根背面主栅105。正面电极形成在晶硅太阳能电池片的正面、透过减反射层101与硅片100正面形成欧姆接触，背面电极形成在晶硅太阳能电池片的背面、透过铝背场103和钝化层104与硅片100背面形成欧姆接触(需要说明的是，图1所示结构仅为示意性说明，为了简单起见，图1中并未示出晶硅太阳能电池片正面主栅104和背面主栅105与晶硅太阳能电池片的表面之间的欧姆接触，此外还忽略了副栅的绘制)。
如图1所示，储能电池的第一正极端包括与晶硅太阳能电池片正面主栅104一一对应的第一正极端单元301，储能电池的第一负极端包括与晶硅太阳能电池片背面主栅105一一对应的第一负极端单元302，其中，第一正极端单元301设置在第一壳体300的第一上表面，第一负极端单元302设置在第一壳体300的第一下表面。同样地，充放电控制装置的第二正极端也包括与晶硅太阳能电池片正面主栅104一一对应的第二正极端单元501，储能电池的第二负极端包括与晶硅太阳能电池片背面主栅105一一对应的第二负极端单元502，其中，第二正极端单元501设置在第二壳体500的第二上表面，第二负极端单元502设置在第二壳体500的第二下表面。在图1所示结构中，晶硅太阳能电池片的正面主栅104、储能电池的第一正极端单元301以及充放电控制装置的第二正极端单元501的数量均为2个，晶硅太阳能电池片的背面主栅105、储能电池的第一负极端单元302以及充放电控制装置的第二负极端单元502的数量也均为2个。本领域技术人员可以理解的是，上述图1所示结构仅为示意性举例，晶硅太阳能电池片的正面主栅和背面主栅、储能电池的第一正极端单元和第一负极端单元、充放电控制装置的第二正极端单元和第二负极端单元的具体数量由实际设计需求决定。
对图1所示的晶硅太阳能电池片、第一封装胶膜、储能电池、第二封装胶膜以及充放电控制装置进行层压后即可得到图2所示结构。
考虑到晶硅太阳能电池片正面主栅104、储能电池的第一正极端单元301以及充放电控制装置的第二正极端单元501一一对应，可以利用第一导线对晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置中相对应的正面主栅104、第一正极端单元301以及第二正极端单元501进行连接。同样地，考虑到晶硅太阳能电池片背面主栅105、储能电池的第一负极端单元302以及充放电控制装置的第二负极端单元502一一对应，可以利用第二导线对晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置中相对应的背面主栅105、第一负极端单元302以及第二负极端单元502进行连接。如此一来，即可实现晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置之间的电连接。考虑到利用第一导线和第二导线实现晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置之间的电连接存在多种走线方式，所以图2中并未示出第一导线和第二导线，而是以图3和图4为例对第一导线和第二导线的一个具体走线方式进行说明。
如图3所示，晶硅太阳能电池片的侧面形成有绝缘层106。在本实施例中，绝缘层106的材料优选为添加纳米氧化铝的聚酰亚胺膜或者陶瓷隔膜。此外优选地，如图3所示，晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置在垂直于排列方向的方向上具有相同的截面，且晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置以上下对齐的方式设置。正面主栅104、背面主栅105、第一正极端单元301、第一负极端单元302、第二正极端单元501以及第二负极端单元502则均延伸至与储能式太阳能电池片侧面齐平的位置。也就是说，当晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置经层压形成一体化结构后，该一体化结构与晶硅太阳能电池片相比只是厚了一些，而基本形状没有改变，如此一来，本发明所提供的储能式太阳能电池片可以兼容现有的电池装配方式。另外，形成一体化结构后，正面主栅104、背面主栅105、第一正极端单元301、第一负极端单元302、第二正极端单元501以及第二负极端单元502的端面暴露在一体化结构的侧面，如此一来，无需第一导线和第二导线伸入至一体化结构的内部即可实现晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置之间的电连接。基于此，如图4所示，在晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置经层压形成一体化结构后，可以通过在一体化结构的侧面印刷第一导线600使晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置中相对应的正面主栅104、第一正极端单元301以及第二正极端单元501之间形成电连接，以及通过在一体化结构的侧面印刷第二导线601使晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置中相对应的背面主栅105、第一负极端单元302以及第二负极端单元502之间形成电连接，从而实现晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置之间的电连接。
需要说明的是，为了便于第一导线600和第二导线601的印刷以及防止其二者之间交叉连通，所以如图3所示，优选地令晶硅太阳能电池片的正面主栅104和背面主栅105上下错开设置，令储能电池的第一正极端单元301和第一负极端单元302上下错开设置，令充放电控制装置的第二正极端单元501和第二负极端单元502上下错开设置。以及令晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置中相对应的正面主栅104、第一正极端单元301以及第二正极端单元501上下对齐设置，令晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置中相对应的背面主栅105、第一负极端单元302以及第二负极端单元502上下对齐设置，如此一来，第一导线和第二导线均呈直线且互相平行。
在另一个具体实施例中，太阳能电池片本体是薄膜太阳能电池片。如图5所示，该薄膜太阳能电池片从上至下依次包括减反射层110、透明电极层111、过渡层112、光吸收层113、背面电极层114以及玻璃衬底115。其中，透明电极层111是薄膜太阳能电池片的正面电极，背面电极层114则为薄膜太阳能电池片的背面电极。
如图5所示，储能电池的第一正极端包括第一正极端单元301和第一负极端单元302，其中，第一正极端单元301设置在第一壳体300的第一上表面，第一负极端单元302设置在第一壳体300的第一下表面。充放电控制装置的第二正极端包括与该第一正极端单元301一一对应的第二正极端单元501、以及与该第一负极端单元302一一对应的第二负极端单元502，其中，第二正极端单元501设置在第二壳体500的第二上表面，第二负极端单元502设置在第二壳体500的第二下表面。在图5所示结构中，储能电池的第一正极端单元301以及充放电控制装置的第二正极端单元501的数量均为2个，储能电池的第一负极端单元302以及充放电控制装置的第二负极端单元502的数量也均为2个。本领域技术人员可以理解的是，上述图5所示结构仅为示意性举例，晶储能电池的第一正极端单元和第一负极端单元、充放电控制装置的第二正极端单元和第二负极端单元的具体数量由实际设计需求决定。
对图5所示的薄膜太阳能电池片、第一封装胶膜、储能电池、第二封装胶膜以及充放电控制装置进行层压后即可得到图6所示结构。
考虑到储能电池的第一正极端单元301以及充放电控制装置的第二正极端单元501一一对应，因此可以利用第一导线对薄膜太阳能电池片的透明电极层111、以及储能电池和充放电控制装置中相对应的第一正极端单元301和第二正极端单元501进行连接。同样地，考虑到储能电池的第一负极端单元302以及充放电控制装置的第二负极端单元502一一对应，因此可以利用第二导线对薄膜太阳能电池片的背面电极层114、以及储能电池和充放电控制装置中相对应的第一负极端单元302和第二负极端单元502进行连接。如此一来，即可实现晶硅太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置之间的电连接。考虑到利用第一导线和第二导线实现薄膜太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置之间的电连接存在多种走线方式，所以图6中并未示出第一导线和第二导线，而是以图7和图8为例对第一导线和第二导线的一个具体走线方式进行说明。
如图7所示，薄膜太阳能电池片的侧面形成有绝缘层116。在本实施例中，绝缘层116的材料优选为添加纳米氧化铝的聚酰亚胺膜或者陶瓷隔膜。绝缘层116上开设有第一开口以使透明电极层暴露出第一区域117，以及开设有第二开口以使背面电极层暴露出第二区域118，其中，第一区域117与储能电池的第一正极端单元301和充放电控制装置的第二正极端单元501相对应，第二区域118与储能电池的第一负极端单元302和充放电控制装置的第二负极端单元502相对应。此外优选地，如图7所示，薄膜太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置在垂直于排列方向的方向上具有相同的截面，且薄膜太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置以上下对齐的方式设置。第一正极端单元301、第一负极端单元302、第二正极端单元501以及第二负极端单元502则均延伸至与储能式太阳能电池片侧面齐平的位置。也就是说，当薄膜太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置经层压形成一体化结构后，该一体化结构与薄膜太阳能电池片相比只是厚了一些，而基本形状没有改变，如此一来，本发明所提供的储能式太阳能电池片可以兼容现有的电池装配方式。另外，形成一体化结构后，第一区域117、第二区域118、第一正极端单元301、第一负极端单元302、第二正极端单元501以及第二负极端单元502的端面暴露在一体化结构的侧面，如此一来，无需第一导线和第二导线伸入至一体化结构的内部即可实现薄膜太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置之间的电连接。基于此，如图8所示，在薄膜太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置经层压形成一体化结构后，可以通过在一体化结构的侧面印刷第一导线600使薄膜太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置中相对应的第一区域117、第一正极端单元301以及第二正极端单元501之间形成电连接，以及通过在一体化结构的侧面印刷第二导线601使薄膜太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置中相对应的第二区域118、第一负极端单元302以及第二负极端单元502之间形成电连接，从而实现薄膜太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置之间的电连接。
需要说明的是，为了便于第一导线600和第二导线601的印刷以及防止其二者之间交叉连通，所以如图7所示，优选地令薄膜太阳能电池片侧面开设的第一区域117和第二区域118上下错开设置，令储能电池的第一正极端单元301和第一负极端单元302上下错开设置，令充放电控制装置的第二正极端单元501和第二负极端单元502上下错开设置。以及令薄膜太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置中相对应的第一区域117、第一正极端单元301以及第二正极端单元501上下对齐设置，令薄膜太阳能电池片、储能电池以及充放电控制装置中相对应的第二区域118、第一负极端单元302以及第二负极端单元502上下对齐设置，如此一来，第一导线和第二导线均呈直线且互相平行。
本发明还提供了一种储能式光伏组件，该储能式光伏组件包括多个太阳能电池片，其中，太阳能电池片采用本文前述的储能式太阳能电池片构成。具体地，在本实施例中，储能式光伏组件从上至下依次包括边框以及设置在该边框内的组件本体，该组件本体从上至下依次包括透明盖板、上封装胶膜、电池阵列、下封装胶膜以及背板，其中，该电池阵列进一步包括多个储能式太阳能电池片，该储能式太阳能电池片之间利用互联条以及汇流条通过串联和/或并联的方式进行连接。需要说明的是，(1)储能式太阳能电池片的具体结构可以参考前文相应部分的内容，在此不再重复描述；(2)针对于光伏储能一体化的储能式太阳能电池片来说，其和现有技术中的太阳能电池片相似，也包括正面电极和背面电极，其中，太阳能电池片本体的正面电极被作为储能式太阳能电池片的正面电极，充放电控制装置的负极端被作为储能式太阳能电池片的背面电极，在对本发明所提供的储能式太阳能电池片进行串/并联时，可以按照现有太阳能电池片的连接方式来实现储能式太阳能电池片的连接；(3)边框、透明盖板、上封装胶膜、下封装胶膜以及背板均可按照现有技术中的常规设计来实现，为了简明起见，在此不再赘述。本发明所提供的储能式光伏组件具有发电平稳、能源利用率高以及应用广的特点。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他部件、单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个部件、单元或装置也可以由一个部件、单元或装置通过软件或者硬件来实现。
本发明所提供的储能式太阳能电池片从上至下依次包括太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制装置，太阳能电池片本体和储能电池之间通过第一封装胶膜粘结，储能电池和充放电控制装置之间通过第二封装胶膜粘结，太阳能电池片的正面电极、储能电池的第一正极端以及充放电控制装置的第二正极端之间通过第一导线电连接，太阳能电池片的背面电极、储能电池的第一负极端以及充放电控制装置的第二负极端之间通过第二导线电连接。本发明所提供的储能式太阳能电池片将太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制电路模块集成在一起，实现了光伏储能一体化，不但可以有效实现平稳发电，还可以有效减少弃光从而提高能源的利用率。此外，光伏储能一体化还有利于拓宽光伏发电的应用场景。相应地本发明所提供的储能式光伏组件具有发电平稳、能源利用率高以及应用广的特点。
以上所揭露的仅为本发明的一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (13)
1.一种储能式太阳能电池片，该储能式太阳能电池片从上至下依次包括：
太阳能电池片本体、储能电池以及充放电控制装置；
所述太阳能电池片本体和所述储能电池之间通过第一封装胶膜粘结；
所述储能电池和所述充放电控制装置之间通过第二封装胶膜粘结；
所述太阳能电池片的正面电极、所述储能电池的第一正极端以及所述充放电控制装置的第二正极端之间通过第一导线电连接，所述太阳能电池片的背面电极、所述储能电池的第一负极端以及所述充放电控制装置的第二负极端之间通过第二导线电连接。
2.根据权利要求1所述的储能式太阳能电池片，其特征在于：
所述储能电池包括第一壳体、电解液、正极、隔膜、负极、第一正极端以及第一负极端，其中，所述第一壳体包括第一上表面和第一下表面，所述电解液、所述正极、所述隔膜以及所述负极位于所述第一壳体内、沿所述第一上表面至所述第一下表面的方向依次设置，所述第一正极端设置在所述第一壳体的第一上表面并透过所述第一上表面与所述电解液形成连接，所述第一负极端设置在所述第一壳体的第一下表面并透过所述第一下表面与所述负极形成连接。
3.根据权利要求2所述的储能式太阳能电池片，其特征在于：
所述充放电控制装置包括第二壳体、充放电控制电路、第二正极端以及第二负极端，其中，所述第二壳体包括第二上表面和第二下表面，所述充放电控制电路设置在所述第二壳体内，所述第二正极端设置在所述第二上表面上并与所述充放电控制电路的正极接口连接，所述第二负极端设置在所述第二下表面上并与所述充放电控制电路的负极接口连接。
4.根据权利要求3所述的储能式太阳能电池片，其特征在于：
所述太阳能电池片本体是晶硅太阳能电池片，该晶硅太阳能电池片的正面电极和背面电极分别包括多根正面主栅和多根背面主栅；
所述储能电池的第一正极端和第一负极端分别包括与所述正面主栅一一对应的第一正极端单元、以及与所述背面主栅一一对应的第一负极端单元；
所述充放电控制装置的第二正极端和第二负极端分别包括与所述正面主栅一一对应的第二正极端单元、以及与所述背面主栅一一对应的第二负极端单元；
所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的正面主栅、第一正极端单元以及第二正极端单元之间通过第一导线连接，所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的背面主栅、第一负极端单元以及第二负极端单元之间通过第二导线连接。
5.根据权利要求4所述的储能式太阳能电池片，其特征在于：
所述晶硅太阳能电池片的侧面形成有绝缘层；
所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置在垂直于排列方向的方向上具有相同的截面，且所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置以上下对齐的方式设置；
所述正面主栅、所述背面主栅、所述第一正极端单元、所述第一负极端单元、所述第二正极端单元以及所述第二负极端单元均延伸至与所述储能式太阳能电池片侧面齐平的位置；
所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述正面主栅、所述第一正极端单元以及所述第二正极端单元通过印刷在所述储能式太阳能电池片侧面的所述第一导线形成电连接，所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述背面主栅、所述第一负极端单元以及所述第二负极端单元通过印刷在所述储能式太阳能电池能电池片侧面的所述第二导线形成电连接。
6.根据权利要求5所述的储能式太阳能电池片，其特征在于：
所述晶硅太阳能电池片的正面主栅和背面主栅上下错开设置，所述储能电池的第一正极端单元和第一负极端单元上下错开设置，所述充放电控制装置的第二正极端单元和第二负极端单元上下错开设置；
所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述正面主栅、所述第一正极端单元以及所述第二正极端单元上下对齐设置，所述晶硅太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述背面主栅、所述第一负极端单元以及所述第二负极端单元上下对齐设置。
7.根据权利要求3所述的储能式太阳能电池片，其特征在于：
所述太阳能电池片本体是薄膜太阳能电池片，该薄膜太阳能电池片包括作为正面电极的透明电极层以及作为背面电极的背面电极层；
所述储能电池的第一正极端包括第一正极端单元和第一负极端单元，所述充放电控制装置的第二正极端包括与该第一正极端单元一一对应的第二正极端单元、以及与该第一负极端单元一一对应的第二负极端单元；
所述储能电池和所述充放电控制装置中相对应第一正极端单元和第二正极端单元与所述薄膜太阳能电池片的透明电极层之间通过第一导线连接，所述储能电池和所述充放电控制装置中相对应的第一负极端单元和第二负极端单元与所述薄膜太阳能电池片的背面电极层之间通过第二导线连接。
8.根据权利要求7所述的储能式太阳能电池片，其特征在于：
所述薄膜太阳能电池片的侧面形成有绝缘层，该绝缘层上开设有第一开口以使所述透明电极层暴露出与所述第一正极端单元和所述第二正极端单元相对应的第一区域、以及开设有第二开口以使所述背面电极层暴露出与第一负极端单元和所述第二负极端单元相对应的第二区域；
所述薄膜太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置在垂直于排列方向的方向上具有相同的截面，且所述薄膜太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置以上下对齐的方式设置；
所述第一正极端单元、所述第一负极端单元、所述第二正极端单元以及所述第二负极端单元均延伸至与所述储能式太阳能电池片侧面齐平的位置；
所述薄膜太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述第一区域、所述第一正极端单元以及所述第二正极端单元通过印刷在所述储能式太阳能电池片侧面的所述第一导线形成电连接，所述薄膜太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述第二区域、所述第一负极端单元以及所述第二负极端单元通过印刷在所述储能式太阳能电池能电池片侧面的所述第二导线形成电连接。
9.根据权利要求8所述的储能式太阳能电池片，其特征在于：
所述薄膜太阳能电池片的第一区域和第二区域上下错开设置，所述储能电池的第一正极端单元和第一负极端单元上下错开设置，所述充放电控制装置的第二正极端单元和第二负极端单元上下错开设置；
所述薄膜太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述第一区域、所述第一正极端单元以及所述第二正极端单元上下对齐设置，所述薄膜太阳能电池片、所述储能电池以及所述充放电控制装置中相对应的所述第二区域、所述第一负极端单元以及所述第二负极端单元上下对齐设置。
10.根据权利要求5或8所述的储能式太阳能电池片，其特征在于，所述绝缘层的材料是添加纳米氧化铝的聚酰亚胺膜或者陶瓷隔膜。
11.根据权利要求3所述的储能式太阳能电池片，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体的材料是铝塑膜。
12.根据权利要求1所述的储能式太阳能电池片，其特征在于，所述第一封装胶膜和所述第二封装胶膜是EVA胶膜、POE胶膜或PVB胶膜。
13.一种储能式光伏组件，该储能式光伏组件包括多个太阳能电池片，其特征在于，所述太阳能电池片采用如权利要求1至12中任一项所述的储能式太阳能电池片实现。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113097387A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-09 | 西安电子科技大学 | 抗辐照光伏储能一体化装置及其制备方法 |
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2020
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113097387A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-09 | 西安电子科技大学 | 抗辐照光伏储能一体化装置及其制备方法 |
| CN113097387B (zh) * | 2021-04-02 | 2022-12-27 | 西安电子科技大学 | 抗辐照光伏储能一体化装置及其制备方法 |
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