CN113594283B - 全串并叠瓦光伏组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全串并叠瓦光伏组件，包括成列设置的多排电池片组，每排所述电池片组包括多个电池片，每个所述电池片的顶表面和底表面分别设有第一锯齿状栅线和第二锯齿状栅线，每排所述电池片组中的任意相邻两个所述电池片与任意相邻一排所述电池片组中的一个所述电池片通过所述第一锯齿状栅线和所述第二锯齿状栅线的咬合叠压相连。本发明提供的全串并叠瓦光伏组件，具有电池片之间连接稳固，接触电阻低，光电转换效率高的优点。

Description

全串并叠瓦光伏组件

技术领域

本发明涉及光伏设备技术领域，尤其涉及一种全串并叠瓦光伏组件。

背景技术

作为一种新能源，太阳能与传统的化石燃料相比，具有取之不尽用之不竭、清洁环保等各方面的优势。光伏组件是光伏发电系统中的核心部分，当前光伏组件内电池片串联连接，小的局部遮挡将造成大的功率损耗并造成热斑加速组件老化。这种问题在双面发电光伏组件中尤为明显。光伏组件在生产、运输和使用过程中易产生太阳电池片隐裂。常规光伏组件中的隐裂电池片（太阳能电池片）将造成光伏组件中电流通道不通程度的减小以及电池片间的电学失配，造成组件功率降低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种全串并叠瓦光伏组件，该全串并叠瓦光伏组件具有电池片之间连接稳固，接触电阻低，光电转换效率高的优点。

根据本发明实施例的一种全串并叠瓦光伏组件，包括成列设置的多排电池片组，每排所述电池片组包括多个电池片，每个所述电池片的顶表面和底表面分别设有第一锯齿状栅线和第二锯齿状栅线，每排所述电池片组中的任意相邻两个所述电池片与任意相邻一排所述电池片组中的一个所述电池片通过所述第一锯齿状栅线和所述第二锯齿状栅线的咬合叠压相连。

根据本发明实施例的全串并叠瓦光伏组件，成列设置的电池片组，每列中电池片叠压相连，相邻电池片通过第一锯齿状栅线和第二锯齿状栅线咬合使电池片之间连接稳固不易滑动，第一锯齿状栅线和第二锯齿状栅线之间接触面积大，降低了接触电阻，锯齿相互交错在高度方向全部或者部分重合降低了相邻两个电池片在连接处的高度差，使得连接处对电池片的遮挡减少，增加了电池片有效面积，能提高电池片光电转换效率。

在一些实施例中，在垂直于列向的投影面上，所述第一锯齿状栅线和所述第二锯齿状栅线在所述投影面上的投影形状均包括多个沿排向依次相连的等腰三角形，多个所述等腰三角形的尺寸相同，依次相连的多个所述等腰三角形的底边共线。

在一些实施例中，所述第一锯齿状栅线和所述第二锯齿状栅线之间通过锯齿的交错实现咬合，参与锯齿交错的锯齿数量b与所述第一锯齿状栅线所述第二锯齿状栅线的总锯齿数量n之间的关系为，

≤b≤n。

在一些实施例中，当b=n时，每排所述电池片组中的任意相邻两个所述电池片与任意相邻一排所述电池片组中的一个所述电池片的接触面积最小。

在一些实施例中，任意一排所述电池片组的相邻两排所述电池片组在排向的同一侧端面共面，任意相邻两排所述电池片组在排向的错位尺寸为所述等腰三角形的底边m的0.5倍。

在一些实施例中，所述等腰三角形的底边m不大于50μm。

在一些实施例中，所述等腰三角形的高h与底边m之间的关系为：m≤h≤50um。

在一些实施例中，所述第一锯齿状栅线和所述第二锯齿状栅线在列向的尺寸相等，所述第一锯齿状栅线在列向的尺寸w与所述等腰三角形的高h之间的关系为：0.5＜h/w≤2。

在一些实施例中，所述等腰三角形为等边三角形，所述等腰三角形的边长m为35μm，所述第一锯齿状栅线在列向的尺寸w为35μm。

在一些实施例中，所述电池片具有在列向相对的上沿和下沿，所述第一锯齿状栅线设置于所述电池片的顶表面的上沿，所述第二锯齿状栅线设置于所述电池片的底表面的下沿。

在一些实施例中，所述第一锯齿状栅线和所述第二锯齿状栅线通过导电胶粘接。

在一些实施例中，所述导电胶分布于所述第一锯齿状栅线或所述第二锯齿状栅线之上。

附图说明

图1是根据本发明实施例中电池片示意图。

图2是根据本发明实施例中光伏组件前视示意图。

图3是根据本发明另一实施例中光伏组件前视示意图。

附图标记：1、电池片；2、第一锯齿状栅线；3、第二锯齿状栅线。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。如图1中所示出的,列向方向为A方向，排向方向为B方向。三角形锯齿的高尺寸为h，底边尺寸为m，三角形锯齿在列向方向的尺寸为w。

根据本发明实施例的一种全串并叠瓦光伏组件，包括成列设置的多排电池片组，每排电池片组包括多个电池片1，每个电池片1的顶表面和底表面分别设有第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3。第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3构成每个电池片1的两个电极。

每排电池片组中的任意相邻两个电池片1与任意相邻一排电池片组中的一个电池片1通过第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3的咬合叠压相连接。在列向的任意相邻两个电池片1均叠压连接，具体地，在上电池片1的底表面的第二锯齿状栅线3与在下电池片1的顶表面的第一锯齿状栅线2咬合。

在本实施例中，根据本发明实施例的全串并叠瓦光伏组件，通过设置电池片组中的每个电池片1与相邻排的电池片组的电池片1通过第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3的咬合来实现叠压相连，由此两者之间的接触面积更大，连接处的电阻更小。而且，第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3的相互咬合使得两者的至少部分在高度方向重合，进而降低了相邻两个电池片1在连接处的高度差，使得连接处对电池片1的遮挡减少，增加了电池片1的有效面积，有效提高电池片1的光电转换效率。

在一些实施例中，在垂直于列向的投影面上，第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3在投影面上的投影形状均包括多个沿排向依次相连的等腰三角形，多个等腰三角形的尺寸相同，依次相连的多个等腰三角形的底边共线。

具体地，第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3在背离电池片1的一侧均包括沿排向依次相连的多个斜面，多个斜面包括交错设置的第一斜面和第二斜面，第一斜面和第二斜面与电池片1之间的夹角互补。当第一锯齿状栅线2与第二锯齿状栅线3咬合时，第一锯齿状栅线2的第一斜面/第二斜面与第二锯齿状栅线3的第二斜面/第一斜面贴合接触，即第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3之间紧密相连，基本没有缝隙。由此保证其具有更大的接触面积，进而具有更小的连接电阻。

在一些实施例中，第一锯齿状栅线和第二锯齿状栅线之间通过锯齿的交错实现咬合，参与锯齿交错的锯齿数量b与第一锯齿状栅线第二锯齿状栅线的总锯齿数量n之间的关系为，

≤b≤n。

具体地，第一锯齿状栅线2与第二锯齿状栅线3的锯齿交错的数量影响两片电池片之间排向错位距离，根据光伏组件不同的版型设计需求，电池片之间错位距离不相同，调节第一锯齿状栅线2与第二锯齿状栅线3的锯齿交错数量，可以实现排向错位距离的改变。锯齿数量b为第一锯齿状栅线的一半时，保证光伏组件发电效率的同时实现了电池片之间交叠面积小，错位距离大。

在一些实施例中，当b=n时，每排电池片组中的任意相邻两个电池片与任意相邻一排电池片组中的一个电池片的接触面积最小。

由此，两片电池片通过第一锯齿状栅线2与第二锯齿状栅线3的锯齿交错形成咬合，列向上的电池片之间交叠面积最大，电池片与排向上电池片之间接触面积最小实现光伏组件的电池片之间的串联和并联，丰富了电池片的等效电路，能够降低单独一片电池片受遮挡或碎裂对相邻电池片的发电效率的影响。

在一些实施例中，任意一排电池片组的相邻两排电池片组在排向的同一侧端面共面，任意相邻两排电池片组在排向的错位尺寸为等腰三角形的底边m的0.5倍。由此，全串并叠瓦光伏组件在排向的最大尺寸最小，结构紧凑。

具体地，以相邻两排电池组中位于同一端边缘的两个电池片1为例，其中一个电池片1上的第一锯齿状栅线2中位于边缘的两个锯齿之间咬合进入另一电池片1上的第二锯齿状栅线3中位于同一端边缘的一个锯齿，第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3形成平行四边形结构，此时第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3之间的交错距离为三角形锯齿底边的一半，相邻的两排电池片组在排向的错位尺寸与交错距离相同为三角形锯齿底边的一半。

在一些实施例中，等腰三角形的底边m不大于50μm。

由此，等腰三角形的底边m决定了光伏组件的错位尺寸，即光伏组件的边缘突出距离，底边小于50μm时，错位尺寸对光伏组件发电效率提升最适宜。

在一些实施例中，等腰三角形的高h与底边m之间的关系为：m≤h≤50um。

具体地，通过设置等腰三角形的高大于等于底边m，使得第一锯齿状栅线2和第二锯齿栅线之间的接触面积较大，且两者咬合后的总高度较小，降低连接电阻的同时也减少了连接处对电池片1的遮挡面积。而且，该设置使得第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3的总体积更小，即导电银浆的用料更少，有效降低了第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3的制作成本。

在一些实施例中，第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3在列向的尺寸相等，第一锯齿状栅线2在列向的尺寸w与等腰三角形的高h之间的关系为：0.5＜h/w≤2。

具体地，第一锯齿状栅线2在列向的尺寸w即第一锯齿状栅线2的厚度，尺寸w缩小能够减少锯齿状栅线对电池片1的遮挡面积，能提高电池片1光电转换效率。而且，通过设置等腰三角形的高h与第一锯齿状栅线2尺寸w的比值在0.5到2之间，使得第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3之间具有足够大的接触面积，以使连接电阻限定在合适的数值，进一步保证电池片1光电转换效率。

在一些实施例中，等腰三角形为等边三角形，等腰三角形的边长m为35μm，第一锯齿状栅线2在列向的尺寸w为35μm。

第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3的锯齿均为等边三角形时，第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3之间的接触面积最适宜，第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3在的列向的尺寸与锯齿的底边尺寸相等，第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3咬合形成的连接处对电池片1的遮挡面积最适宜，此时光伏组件的光电转换效率最高。

在一些实施例中，电池片1具有在列向相对的上沿和下沿，第一锯齿状栅线2设置于电池片1的顶表面的上沿，第二锯齿状栅线3设置于电池片1的底表面的下沿。

由此，列向上相邻的两片电池片1，一片电池片1的顶表面与另一片电池片1的底表面叠压，第一锯齿状栅线2与第二锯齿状栅线3咬合固定，实现电池片1的列向的固定。电池片1之间通过边沿处的第一锯齿状栅线2与第二锯齿状栅线3咬合在一起形成连接处，连接处对电池片1的遮挡面积小，有利于提高光电转换效率。

在一些实施例中，第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3通过导电胶粘接。

由此，导电胶使第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3相互粘结，提高了电池片1之间的连接强度，导电胶具有良好的导电性能，有助于降低电池片1的连接处的接触电阻。

优选的，只需要为电池片1的第一锯齿状栅线2和/或第二锯齿状栅线3的两端0.5到1毫米范围内涂抹导电胶，即可实现了光伏组件的电池片1全串并，即保证了相邻电池片1之间的连接强度，又控制了导电胶的用量，降低光伏组件的生产成本。

在一些实施例中，导电胶分布于第一锯齿状栅线2或第二锯齿状栅线3之上。

由此，导电胶均匀涂抹在导电胶第一锯齿状栅线2或第二锯齿状栅线3上能够减少导电胶的涂抹次数，也便于控制导电胶的用量。降低了导电胶厚度对第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3咬合形成的总高度影响。

优选的，导电胶分布在第一锯齿状栅线2的排向方向两端，减少了导电胶的用量，对第一锯齿状栅线2和第二锯齿状栅线3咬合形成的总高度影响小，导电胶涂抹在电池片1顶表面上沿的第一锯齿状栅线2便于设备涂抹也方便了电池片1转移。第一锯齿状栅线2两端0.5到1毫米范围内涂抹导电胶，既能保证电池片1的连接强度又控制了导电胶的用量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种全串并叠瓦光伏组件，其特征在于，包括：

成列设置的多排电池片组，每排所述电池片组包括多个电池片，每个所述电池片的顶表面和底表面分别设有第一锯齿状栅线和第二锯齿状栅线，每排所述电池片组中的任意相邻两个所述电池片与任意相邻一排所述电池片组中的一个所述电池片通过所述第一锯齿状栅线和所述第二锯齿状栅线的咬合叠压相连，所述第一锯齿状栅线和所述第二锯齿状栅线通过导电胶粘接，所述导电胶均匀涂抹于所述第一锯齿状栅线和/或所述第二锯齿状栅线两端0.5到1毫米范围内；

在垂直于列向的投影面上，所述第一锯齿状栅线和所述第二锯齿状栅线在所述投影面上的投影形状均包括多个沿排向依次相连的等腰三角形，多个所述等腰三角形的尺寸相同，依次相连的多个所述等腰三角形的底边共线，所述等腰三角形的高大于底边，所述第一锯齿状栅线和所述第二锯齿状栅线在背离所述电池片的一侧均包括沿排向依次相连的多个斜面，多个所述斜面包括交错设置的第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面与所述电池片之间的夹角互补，当所述第一锯齿状栅线与所述第二锯齿状栅线咬合时，所述第一锯齿状栅线的所述第一斜面/第二斜面与所述第二锯齿状栅线的所述第二斜面/第一斜面贴合接触；所述第一锯齿状栅线和所述第二锯齿状栅线之间通过锯齿的交错实现咬合，参与锯齿交错的锯齿数量b与所述第一锯齿状栅线所述第二锯齿状栅线的总锯齿数量n之间的关系为，n/2≤b≤n，调节所述第一锯齿状栅线与所述第二锯齿状栅线的锯齿交错数量，可以实现排向错位距离的改变；所述第一锯齿状栅线和所述第二锯齿状栅线在列向的尺寸相等，所述第一锯齿状栅线在列向的尺寸w与所述等腰三角形的高h之间的关系为：0.5＜h/w≤2；任意一排所述电池片组的相邻两排所述电池片组在排向的同一侧端面共面，任意相邻两排所述电池片组在排向的错位尺寸为所述等腰三角形的底边m的0.5倍。

2.根据权利要求1所述的全串并叠瓦光伏组件，其特征在于，当b=n时，每排所述电池片组中的任意相邻两个所述电池片与任意相邻一排所述电池片组中的一个所述电池片的接触面积最小。

3.根据权利要求1所述的全串并叠瓦光伏组件，其特征在于，所述等腰三角形的底边m不大于50μm。

4.根据权利要求1所述的全串并叠瓦光伏组件，其特征在于，所述等腰三角形的高h与底边m之间的关系为：m≤h≤50um。

5.根据权利要求1所述的全串并叠瓦光伏组件，其特征在于，所述等腰三角形为等边三角形，所述等腰三角形的边长m为35μm，所述第一锯齿状栅线在列向的尺寸w为35μm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的全串并叠瓦光伏组件，其特征在于，所述电池片具有在列向相对的上沿和下沿，所述第一锯齿状栅线设置于所述电池片的顶表面的上沿，所述第二锯齿状栅线设置于所述电池片的底表面的下沿。

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