CN112701175A - 一种内置二极管的背接触光伏组件 - Google Patents

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张洋
欧阳子
孙士洋
荒木建次
闫贺伟
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Abstract

本发明公开了一种内置二极管的背接触光伏组件，包括依次设置的前板、电池片层、绝缘层、导电层和背板，所述电池片层由多个电池片以阵列形式排列组合而成，所述绝缘层上形成有多个镂空单元用于所述电池片层和所述导电层之间电极连接，所述导电层表面设置多个二极管，所述电池片层内的单个或多个电池片与所述单个或多个二极管并联。本申请解决了传统的接线盒过大占用空间的问题，同时解决了光伏组件被遮阴时出现的功率损失以及导致失火的风险，将二极管集成在导电层上，优化工艺步骤，提高生产效率。

Description

一种内置二极管的背接触光伏组件
技术领域
本发明涉及一种内置二极管的背接触光伏组件，属于背接触太阳能电池组件加工技术领域。
背景技术
背接触光伏组件指的是电池正负极从同一面引出，普遍引出位于电池背面，因此导电层也位于电池背面，因此称为背接触光伏组件。
光伏组件在发电时，由于光伏组件内某一片或几片电池片被遮蔽，导致被遮挡电池片消耗其他串联的电池片产生的电能，同时产生大量的热量，导致失火的风险。为解决这一问题，人们会在光伏组件上加装上旁路二极管（以下简称为二极管），将其并联在电池串两端，二极管的正极与光伏组件输入端相连，二极管负极与光伏组件输出端相连，从而使在电池片被遮荫时，二极管正向偏置启动，将被遮荫的电池短路，最大程度保证光伏系统的发电效能和使用的安全性。传统光伏组件将二极管放置在光伏组件接线盒内，电池串共用一个二极管。这种方式会存在一些风险以及问题，首先是二极管集成在接线盒内，会导致接线盒体积过大，增加材料使用量；其次这种设计一整串电池片使用一个二极管，如出现一片电池遮荫，则一整串电池便被短接，整个电池串无法发电。
根据专利CN106784096所述，其描述了电池片成阵列，在光伏组件内部二极管连接每个光伏阵列，虽然解决了接线盒体积问题，但未解决电池片被遮荫导致损失功率过大的问题。
根据专利CN106026905所述，其描述一种内置二极管光伏组件，是通过预先连接的汇流条，将二极管放置在组件内部，接线盒内没有集成二极管，但是会增加新的独立的二极管接线盒。
根据专利CN102751358所述，将贴片二极管放置在组件内部，通过汇流条连接，但仍没解决电池片被遮荫后组件发电损失过大的问题。
同时，现有技术不管是二极管和汇流条集成，还是单独加一串二极管，都需要在制作过程中增加工序，会降低产能以及增加人力成本。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本发明提供一种不占用接线盒空间且能最大程度保证功率输出的背接触光伏组件。
技术方案：一种内置二极管的背接触光伏组件，包括依次设置的前板、电池片层、绝缘层、导电层和背板，所述电池片层由多个电池片以阵列形式排列组合而成，所述绝缘层上形成有多个镂空单元用于所述电池片层和所述导电层之间电极连接，所述导电层表面设置多个二极管，所述电池片层内的单个或多个电池片与所述单个或多个二极管并联。
进一步的，所述导电层上设置多个导电金属，所述二极管的正负极分别通过所述导电金属连接所述电池片，所述导电金属均匀排布在所述导电层上，每个导电金属对应连接相邻两片电池片的电流输出端和电流输入端，所述单个二极管分别连接相邻的两个导电金属。
进一步的，所述二极管与所述导电金属之间焊接，或者二极管设置正负极引出端，所述正负极引出端与所述导电金属连接。
进一步的，所述前板与所述电池片层之间设置第一封装胶层，所述背板与所述导电层之间设置第二封装胶层，通过封装胶层粘接组件内部结构。
进一步的，所述前板为透光前板，保证电池片层接收光照。
有益效果：1，解决的接线盒过大，占用空间的问题。
2，可以解决光伏组件被遮荫出现的不必要功率损失，最大化的保证了光伏组件的功率输出。
3，由于是背接触光伏组件，导电层是独立进行制作，相比于传统光伏组件是通过两面分别引出正负极相比，将二极管集成在导电层上，提高了生产效率，优化了工艺步骤。
附图说明
图1为本申请内置二极管的背接触光伏组件结构示意图；
图2为二极管与电池片并联等效电路示意图；
图3为背接触光伏组件内部电路示意图；
图4为图3中A处放大图；
图5为图4中二极管另一连接方式示意图。
图中标记为：1、前板，2、第一封装胶层，3、电池片层，4、绝缘层，5、导电层，6、背板，7、第二封装胶层，8、电池片，9、二极管，10、导电金属。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
如图1-3所示，本实施例提供了一种内置二极管的背接触光伏组件，包括依次设置的前板1、电池片层3、绝缘层4、导电层5和背板6，所述电池片层3由多个电池片8以阵列形式排列组合而成，所述绝缘层上形成有多个镂空单元用于所述电池片层和所述导电层之间电极连接，所述导电层5表面设置多个二极管9，所述电池片层内的单个或多个电池片与所述单个或多个二极管并联。
具体而言，前板1与所述电池片层3之间设置第一封装胶层2，所述背板6与所述导电层5之间设置第二封装胶层7，前板1为透光性的前板。
优选的，每个电池片并联一个二极管或所述多个电池片并联一个二极管或所述每个电池片并联多个二极管，本实施例中，采用每个电池片8并联一个二极管9，且所有电池片串联，但是电池片也可并联或串并联结合。
电池片8是作为光伏组件发电的基本单元，直接将光能转化为电能，导电层5的作用是收集电流并导出光伏组件，可以是汇流条连接形成电路，也可是金属层通过刻画形成电路。
实际上电池片8背面会存在很多电极点，最优解决是通过一张金属导电层，导电层5上设置多个导电金属10，二极管9的正负极分别通过导电金属10连接电池片上的正负电极点，导电金属10均匀排布在导电层5上，每个导电金属10对应连接相邻两片电池片8的电流输出端和电流输入端，单个二极管分别连接相邻的两个导电金属。每片电池上会存在一个电流输出端，以及一个电流输入端，二极管的正极会连接在电池片电流输出端，二极管的负极会连接在电池片电流输入端，并且是并联在一片电池的输入与输出端。
参见图4-5，图中提供了二极管9与导电金属10之间的连接方式，图4中，二极管9的上部分对应的是二极管正极，与电池片的输入端相连接，下表面为二极管的负极，与电池片的输出端相连接，连接处进行焊接。图5中的二极管自身已经封装完成，有独立的正负极引出端，直接与导电金属连接即可。
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，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种内置二极管的背接触光伏组件，包括依次设置的前板、第一封装胶层、电池片层、绝缘层、导电层、第二封装胶层和背板，所述电池片层由多个电池片以阵列形式排列组合而成，所述绝缘层上形成有多个镂空单元用于所述电池片层和所述导电层之间电极连接，其特征在于：所述导电层表面设置多个二极管，所述电池片层内的单个或多个电池片与所述单个或多个二极管并联。
2.根据权利要求1所述的一种内置二极管的背接触光伏组件，其特征在于：所述导电层上设置多个导电金属，所述二极管的正负极分别通过所述导电金属连接所述电池片。
3.根据权利要求2所述的一种内置二极管的背接触光伏组件，其特征在于：所述导电金属均匀排布在所述导电层上，每个导电金属对应连接相邻两片电池片的电流输出端和电流输入端，所述单个二极管分别连接相邻的两个导电金属。
4.根据权利要求3所述的一种内置二极管的背接触光伏组件，其特征在于：所述二极管与所述导电金属之间焊接。
5.根据权利要求3所述的一种内置二极管的背接触光伏组件，其特征在于：所述二极管设置正负极引出端，所述正极引出端与电池片输出端连接，所述负极引出端与电池片输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种内置二极管的背接触光伏组件，其特征在于：所述前板为透光前板。
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