CN115940793A - 一种光伏发电系统和光伏系统 - Google Patents

Abstract

一种光伏发电系统和光伏系统，用于提升光伏组件的光电转换效率和产电量。该光伏发电系统包括多个串联或并联连接的光伏组件，光伏组件包括不同的叠层光伏电池和至少一个直流转换器。叠层光伏电池中的每层光伏电池用于将光能转换为电能；至少一个直流转换器用于将待处理层光伏电池的输出电压转换为目标电压。待处理层光伏电池为叠层光伏电池中输出电压小于或大于目标电压的一层或多层光伏电池。不同层光伏电池具有不同的带隙，以吸收不同波段的太阳光照。

Description

一种光伏发电系统和光伏系统

技术领域

本申请涉及光伏组件技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统和光伏系统。

背景技术

随着新能源在电网中的占比逐渐增大，对新能源发电系统的要求也不断提高。光伏发电系统作为新能源发电系统的一种，以其安装简便，产电量高而被广泛应用。

光伏发电系统主要通过光伏组串中的光伏电池对光能进行光电转换产生电能，当前主流的单结光伏电池技术(如晶硅、碲化镉等)中，受光伏电池制造材料的限制，光伏电池只能对特定波段的太阳光进行光电转换。因此，单结光伏电池的理论极限效率仅33％。为了解决这一问题，现有技术中提出了设置多层光伏电池，每层光伏电池由不同带隙的半导体材料制成，并对不同波段的太阳光进行光电转换，从而突破单结光伏电池33％的效率瓶颈。

实际使用时，双层光伏电池采用不同带隙的半导体材料制成，当两层光伏电池对不同波段的光线进行光电转换时，造成两层光伏电池输出的电能存在差异。因此，现有的叠层光伏电池还有待进一步研究。

发明内容

本申请提供一种光伏发电系统和光伏系统，可以提升光伏组件的产电量，以及提升光伏组件的光电转换效率。

第一方面，本申请提供一种光伏发电系统，该光伏发电系统包括多个串联或并联连接的光伏组件，光伏组件包括不同的叠层光伏电池和至少一个直流转换器，叠层光伏电池中的每层光伏电池用于将光能转换为电能，至少一个直流转换器用于将待处理层光伏电池的输出电压转换为目标电压。其中，待处理层光伏电池为叠层光伏电池中输出电压小于或大于目标电压的一层或多层光伏电池，不同层光伏电池具有不同的带隙，以吸收不同波段的太阳光照。

采用上述方案，直流转换器具有电压转换功能，当叠层光伏电池中每层光伏电池的输出电压不同时，可以通过至少一个直流转换器将一层或多层光伏电池的输出电压转换为目标电压，从而使叠层光伏电池中所有层光伏电池的最终输出电压相同，均为目标电压。

在一种可能的设计中，叠层光伏电池包括第一层光伏电池和第二层光伏电池，第一层光伏电池为宽带隙电池，第二层光伏电池为窄带隙电池。

在一种可能设计中，至少一个直流转换器包括第一直流转换器，第一层光伏电池的电能输出端口与第一直流转换器的输入端连接，第二层光伏电池的电能输出端口与第一直流转换器的输出端连接，第一直流转换器的输出端构成光伏组件的电能输出端口。

采用上述方案，第一直流转换器可以将第一层光伏电池的输出电压转换为第二层光伏电池的输出电压，以使第一层光伏电池的最终输出电压与第二层光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，至少一个直流转换器包括：第二直流转换器，第二层光伏电池的电能输出端口与第二直流转换器的输入端连接，第一层光伏电池的电能输出端口与第二直流转换器的输出端连接，第二直流转器的输出端构成光伏组件的电能输出端口。

采用上述方案，第二直流转换器可以将第二层光伏电池的输出电压转换为第一层光伏电池的输出电压，使第二层光伏电池的最终输出电压与第一层光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，至少一个直流转换器包括第三直流转换器和第四直流转换器，第一层光伏电池的电能输出端口与第三直流转换器的输入端连接，第二层光伏电池的电能输出端口与第四直流转换器的输入端连接，第三直流转换器的输出端与第四直流转换器的输出端连接，第三直流转换器的输出端构成光伏组件的电能输出端口。

采用上述方案，第三直流转换器可以对第一层光伏电池的输出电压进行转换，第四直流转换器可以对第二层光伏电池的输出电压进行转换，使第一层光伏电池的最终输出电压和第二层光伏电池的最终输出电压相同。

在一种可能的设计中，第一直流转换器具体用于：检测第二层光伏电池输出的第一电压，将第一层光伏电池输出的电压转换为第一电压。其中，第一电压为目标电压。

采用上述方案，可以将第二层光伏电池输出的第一电压设置为目标电压，第一直流转换器监控第二层光伏电池的输出电压，并通过对第一层光伏电池的输出电压进行转换，实现第一层光伏电池的最终输出电压与第二层光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，第二直流转换器具体用于：检测第一层光伏电池的输出的第二电压，将第二层光伏电池输出的电压转换为第二电压。其中，第二电压为目标电压。

采用上述方案，可以将第一层光伏电池输出的第二电压设置为目标电压，第二直流转换器监控第一层光伏电池的输出电压，并通过对第二层光伏电池的输出电压进行转换，实现第二层光伏电池的最终输出电压与第一层光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，第三直流转换器具体用于：将第一层光伏电池输出的电压转换为目标电压。第四直流转换器具体用于：将第二层光伏电池输出的电压转换为目标电压。

采用上述方案，第三直流转换器可以将第一层光伏电池的输出电压转换为目标电压，第四直流转换器可以将第二层光伏电池的输出电压转换为目标电压，从而实现第一层光伏电池的输出电压和第二层光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，第一直流转换器具体用于：在逆变器的控制下，将第一层光伏电池输出的电压转换为第三电压，第三电压为第二层光伏电池的输出电压以及目标电压。

采用上述方案，逆变器可以与光伏组件连接，并将光伏组件输出的直流电转换为交流电，将该交流电并入电网或者提供给负载。在逆变器运行的过程中，可以控制第一直流转换器的运行，并通过控制第一直流转换器对第一层光伏电池的输出电压进行转换，实现第一层光伏电池的最终输出电压和第二光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，第二直流转换器具体用于：在逆变器的控制下，将第二层光伏电池的输出电压转换为第四电压，第四电压为第一层光伏电池的输出电压以及目标电压。

采用上述方案，逆变器可以控制第二直流转换器的运行，并通过控制第二直流转换器对第二层光伏电池的输出电压进行转换，实现第一层光伏电池的最终输出电压和第二层光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，第三直流转换器具体用于：在逆变器的控制下，将第一层光伏电池的输出电压转换为目标电压。第四直流转换器具体用于；在逆变器的控制下，将第二层光伏电池的输出电压转换为目标电压。

采用上述方案，逆变器可以分别控制第三直流转换器和第四直流转换器的运行，并通过控制第三直流转换器对第一层光伏电池的输出电压进行转换，以及控制第四直流转换器对第二层光伏电池的输出电压进行转换，实现第一层光伏电池的输出电压和第二层光伏电池的输出电压相同。

第二方面，本申请提供一种光伏系统，该光伏系统包括不同的叠层光伏电池和至少一个直流转换器，叠层光伏电池中的每层光伏电池用于将光能转换为电能，至少一个直流转换器用于将待处理层光伏电池的输出电压转换为目标电压。其中，待处理层光伏电池为叠层光伏电池中输出电压小于或大于目标电压的一层或多层光伏电池，不同层光伏电池具有不同的带隙，以吸收不同波段的太阳光照。

采用上述方案，直流转换器具有电压转换功能，当叠层光伏电池中每层光伏电池的输出电压不同时，可以通过至少一个直流转换器将一层或多层光伏电池的输出电压均转换为目标电压，使叠层光伏电池中所有层光伏电池的最终输出电压的电压幅值相同。

在一种可能的设计中，叠层光伏电池包括第一层光伏电池和第二层光伏电池，第一层光伏电池为宽带隙电池，第二层光伏电池为窄带隙电池。

在一种可能的设计中，至少一个直流转换器包括第一直流转换器，第一层光伏电池的电能输出端口与第一直流转换器的输入端连接，第二层光伏电池的电能输出端口与第一直流转换器的输出端连接，第一直流转换器的输出端构成光伏系统的电能输出端口。

采用上述方案，第一直流转换器可以将第一层光伏电池输出的电压转换为第二层光伏电池的输出电压，从而使第一层光伏电池的最终输出电压与第二层光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，至少一个直流转换器包括：第二直流转换器，第二层光伏电池的电能输出端口与第二直流转换器的输入端连接，第一层光伏电池的电能输出端口与第二直流转换器的输出端连接，第二直流转器的输出端构成光伏系统的电能输出端口。

采用上述方案，第二直流转换器可以将第二层光伏电池的输出电压转换为第一层光伏电池的输出电压，从而使第二层光伏电池的最终输出电压与第一层光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，至少一个直流转换器包括第三直流转换器和第四直流转换器，第一层光伏电池的电能输出端口与第三直流转换器的输入端连接，第二层光伏电池的电能输出端口与第四直流转换器的输入端连接，第三直流转换器的输出端与第四直流转换器的输出端连接，第三直流转换器的输出端构成光伏系统的电能输出端口。

采用上述方案，第三直流转换器可以将第一层光伏电池的输出电压转换为目标电压，第四直流转换器可以将第二层光伏电池的输出电压转换为目标电压，从而实现第一层光伏电池的最终输出电压和第二层光伏电池的最终输出电压相同。

在一种可能的设计中，第一直流转换器具体用于：检测第二层光伏电池输出的第一电压，将第一层光伏电池输出的电压转换为第一电压。其中，第一电压为目标电压。

采用上述方案，可以将第二层光伏电池输出的第一电压设置为目标电压，第一直流转换器监控第二层光伏电池的输出电压，并通过对第一层光伏电池的输出电压进行转换，实现第一层光伏电池的最终输出电压与第二层光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，第二直流转换器具体用于：检测第一层光伏电池的输出的第二电压，将第二层光伏电池输出的电压转换为第二电压。其中，第二电压为目标电压。

采用上述方案，可以将第一层光伏电池输出的第二电压设置为目标电压，第二直流转换器监控第一层光伏电池的输出电压，并通过对第二层光伏电池的输出电压进行转换，实现第二层光伏电池的最终输出电压与第一层光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，第三直流转换器具体用于：将第一层光伏电池输出的电压转换为目标电压；第四直流转换器具体用于：将第二层光伏电池输出的电压转换为目标电压。

采用上述方案，第三直流转换器对第一层光伏电池的输出电压进行转换，第四直流转换器对第二层光伏电池的输出电压转换，从而实现第一层光伏电池的最终输出电压和第二层光伏电池的最终输出电压相同。

第三方面，本申请实施例提供一种光伏发电系统，该光伏发电系统包括光伏组串和逆变器。

其中，光伏组串中包括多个串联或并联连接的光伏组件，光伏组件包括不同的叠层光伏电池和至少一个直流转换器，叠层光伏电池中的每层光伏电池用于将光能转换为电能，至少一个直流转换器可以将待处理层光伏电池的输出电压转换为目标电压。逆变器用于将光伏组件输出的直流电转换为交流电并输出。其中，待处理层光伏电池为叠层光伏电池中输出电压小于或大于目标电压的一层或多层光伏电池。不同层光伏电池具有不同的带隙，可以吸收不同波段的太阳光照。

采用上述方案，采用叠层光伏电池架构提升单个光伏组件的光电转换效率，针对叠层光伏电池架构中每层光伏电池的输出电压不同的问题，可以通过至少一个直流转换器将叠层光伏电池中一层或多层光伏电池的输出电压进行转换，从而实现叠层光伏电池中的多层光伏电池的最终输出电压相同，均为目标电压。因此，叠层光伏电池中的多层光伏电池可以并联输出电能，实现光伏组件以最大功率输出，从而提升光伏发电系统的产电量。

在一种可能的设计中，逆变器还用于：在确定光伏组串中出现被遮挡的目标光伏组件时，调整目标光伏组件输出电流为目标电流。其中，目标电流为光伏组串中除目标光伏组件外的其它光伏组件正常工作时的输出电流。

采用上述方案，当系统中出现被遮挡的目标光伏组件时，目标光伏组件的部分区域无法吸收太阳光照，目标光伏组件的输出电流降低。当光伏组串中的多个光伏组件串联连接时，与目标光伏组件串联、且未发生遮挡的光伏组件的输出电流也会随之降低。为了保证光伏组串的输出电量，逆变器可以控制调整目标光伏组串的输出电流，使未发生遮挡的光伏组件可以输出正常工作时的电流，从而实现光伏组件大功率输出。

在一种可能的设计中，逆变器还用于：根据每个光伏组件中直流转换器的输入参数，确定每个光伏组件的遮挡状态，其中，输入参数包括输入电压、输入电流或输入功率中的一个或多个。

采用上述方案，当光伏组串中出现被遮挡的目标光伏组件时，目标光伏组件内叠层光伏电池的部分区域无法对太阳光照进行转换，输出功率降低，导致与叠层光伏电池连接的直流转换器的输入参数降低。因此，逆变器可以根据每个光伏组件中直流转换器的输入参数，确定每个光伏组件的遮挡状态。

在一种可能的设计中，逆变器具体用于：在确定直流转换器的输入参数与第一光伏组件中直流转换器中的输入参数之差大于预设阈值时，确定直流转换器所属光伏组件为目标光伏组件。其中，第一光伏组件为光伏组串中除直流转换器所属光伏组件外的其它光伏组件。

采用上述方案，当光伏组串中出现被遮挡的目标光伏组件时，目标光伏组件内叠层光伏电池的部分区域无法对太阳光照进行转换，输出功率降低，导致与叠层光伏电池连接的直流转换器的输入参数降低，当检测到光伏组串中某一个光伏组件中直流转换器的输入参数，与其它光伏组件中直流转换器的输入参数的数值差异较大时，可以确定该光伏组件为被遮挡的光伏组件。

在一种可能的设计中，逆变器具体用于：控制目标光伏组件中直流转换器的输出电流，以使光伏组件的输出电流为目标电流。

采用上述方案，光伏组件中的直流转换器具有电压或电流转换能力，逆变器可以控制目标光伏组件中的直流转换器增大输出电流，从而使未发生故障的光伏组件可以以最大功率输出。

在一种可能的设计中，光伏发电系统还包括连接在光伏组串和逆变器之间的目标直流转换器，目标直流转换器用于控制光伏组串以最大功率输出，以及对光伏组串输出的电压进行转换并输出给逆变器。

采用上述方案，目标直流转换器可以控制光伏组串工作在最大功率点上，提升光伏发电系统的发电量。

附图说明

图1为本申请实施例提供的光伏发电系统的结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的光伏组件的结构示意图一；

图3为本申请实施例一提供的光伏系统的结构示意图一；

图4为本申请实施例一提供的光伏系统的结构示意图二；

图5为本申请实施例二提供的光伏系统的结构示意图一；

图6为本申请实施例二提供的光伏系统的结构示意图二；

图7为本申请实施例三提供的光伏系统的结构示意图一；

图8为本申请实施例三提供的光伏系统的结构示意图二；

图9为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图一；

图10为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图二；

图11为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图三；

图12为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图四；

图13为本申请实施例提供的一种光伏发电系统的结构示意图五。

具体实施方式

为了使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本申请实施例进行详细描述。本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请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、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

以下，对本申请实施例中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

(1)本申请实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。

(2)本申请实施例中的开关管可以是继电器、金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor，MOSFET)，双极结型管(bipolarjunction transistor，BJT)，绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolartransistor，IGBT)、碳化硅(SiC)晶体管等多种类型的开关管中的一种或多种，本申请实施例对此不再一一列举。各个开关管的封装形式可以是单管封装，也可以是多管封装，本申请实施例对此并不多作限制。每个开关管皆可以包括第一端、第二端和控制端，其中，控制端用于控制开关管的导通或断开。当开关管导通时，开关管的第一端和第二端之间可以传输电流，当开关管断开时，开关管的第一端和第二端之间无法传输电流。以为MOSFET例，开关管的控制端为栅极，开关管的第一端可以是源极，第二端可以是漏极，或者，第一端可以是漏极，第二端可以是源极。

(3)本申请实施例中“连接”可以理解为电连接或者无线连接。两个电学元件电连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接，例如A与B连接，也可以是A与C直接连接，C与B直接连接，A与B之间通过C实现了连接。两个电学元件无线连接可以是两个电学元件之间电磁连接。

(4)逆变，利用特定的电路拓扑结构或者芯片将直流电转换作为交流电。

(5)最大功率点跟踪(maximum power point tracking，MPPT)模式，直流转换器可以对光伏组件或光伏组串进行最大功率点跟踪，可以显著提高光伏组件或光伏组串的输出功率，进而提高光伏系统的能量利用率。

下面，结合实施例对本申请提供的转换装置的应用场景进行详细介绍。

光能作为一种可再生清洁能源，光伏发电技术被广泛研究，光伏发电产业在近年来得到迅猛发展。参见图1所示，通常，光伏发电系统包括光伏组串、直流转换器、逆变器等多个部件。其中，光伏组串内的光伏组件能够实现光电转换，从而将太阳光照的能量转化为电能。光伏组件的光电转换效率对光伏发电系统的发电量影响很大。如果光伏组件的光电转换效率低，将会显著影响其输出的电能，给光伏系统的发电量和收益造成损失。

目前，光伏组件采用叠层光伏电池架构为提升光电转换效率的方式之一。叠层光伏电池提升光电转换效率的方式主要为叠层光伏电池中可以包括多层光伏电池，每层光伏电池可以对不同波段的太阳光照进行转换，从而达到实现提升光电转换效率的目的。参见图2所示，为光伏组件的一种结构示意图。如图2所示，光伏组件中的叠层光伏电池设置有两层光伏电池，分别为宽带隙顶电池和窄带隙底电池，宽带隙顶电池和窄带隙底电池采用不同带隙的半导体材料制成，可以吸收不同波段的太阳光线，并分别对不同波段的太阳光进行光电转换。

其中，宽带隙顶电池和窄带隙底电池通过绝缘层进行隔离，实现宽带隙顶电池和窄带隙底电池之间的独立配置和工作。宽带隙顶电池和窄带隙底电池分别设置有电能输出端口，用于将光电转换后产生的电能输出。参见图2所示，端口A和端口B构成宽带隙顶电池的电能输出端口，端口C和端口D构成窄带隙底电池的电能输出端口。

实际使用时，由于宽带隙顶电池和窄带隙底电池对不同的波段的太阳光进行光电转换，因此，宽带隙顶电池和窄带隙的输出电压不同、且宽带隙顶电池和窄带隙底电池的最大功率点也不同，难以使宽带隙顶电池和窄带隙底电池同时工作在最大功率点上，整个叠层光伏电池的效率则会受到影响。

为解决上述问题，本申请实施例提供一种光伏发电系统和光伏系统，不仅可以实现叠层光伏电池中每层光伏电池的输出电压相同，还可以使叠层光伏电池以最大功率输出。下面将结合附图对本申请实施例进行介绍。

本申请提供的光伏系统可以应用于新能源并网场景或者负载供电场景中，光伏系统中可以包括一个光伏组件，该光伏组件包括不同的叠层光伏电池和至少一个直流转换器。

其中，叠层光伏电池中的每层光伏电池采用不同带隙的半导体材料制成，使不同层光伏电池具有不同的带隙。不同层光伏电池可以吸收不同波段的太阳光照，并可以对不同波段的太阳光进行光电转换。至少一个直流转换器用于将待处理层光伏电池的输出电压转换为目标电压，从而使每层光伏电池的最终输出电压均为目标电压。其中，待处理层光伏电池为叠层光伏电池中输出电压小于或大于目标电压的一层或多层光伏电池。

实际应用时，单个叠层光伏电池的尺寸有限，只能吸收叠层光伏电池所占区域内的太阳光照，为了提升系统的发电量光伏系统中可以设置有多个不同的叠层光伏电池，多个叠层电池可以通过串联或并联的方式连接，多个叠层光伏电池可以增大吸收太阳光照的面积，从而提升系统的发电量。

在一示例中，当多个不同的叠层光伏电池采用串联的方式连接时，多个叠层光伏电池中的每层光伏电池也采用串联的方式连接。串联的多个叠层光伏电池中的最后一个叠层光伏电池作为光伏系统输出电能的叠层光伏电池。下面，以该叠层光伏电池为例，对光伏系统的电能输出过程进行说明。

本申请实施例中，当光伏系统中包括多个串联连接的叠层光伏电池时，叠层光伏电池中的多层光伏电池的输出端通过至少一个直流转换器并联连接，至少一个直流转换器可以实现每层光伏电池的最终输出电压相同，此时光伏系统的输出电压为多层光伏电池的并联电压，光伏系统的输出电流为每层光伏电池的输出电流之和，从而提升光伏系统输出功率。

实际应用时，根据光伏系统中直流转换器的数量和连接位置，本申请实施例提供的光伏系统可以有多个拓扑结构，下面结合实施对本申请实施例提供的光伏系统进行详细说明。

参见图3所示，为本申请实施例一提供的光伏系统的结构示意图。如图3所示，光伏系统内包括不同的叠层光伏电池和第一直流转换器。

其中，叠层光伏电池中包括叠层设置的第一层光伏电池和第二层光伏电池。第一层光伏电池可以为宽带隙顶电池，第二层光伏电池可以为窄带隙底电池。第一直流转换器的输入端与宽带隙顶电池连接，第一直流转换器的输出端与窄带隙底电池连接。宽带隙顶电池和窄带隙底电池采用不同带隙的半导体材料制成，并分别对不同波段的太阳光进行光电转换。

实际应用时，可以将窄带隙底电池的输出电压设置为目标电压，第一直流转换器将宽带隙顶电池的输出电压转换为目标电压，从而实现两层光伏电池的输出电压相同。

实际使用时，钙钛矿材料因其禁带宽度易调，是当前普遍使用的顶电池制造材料。底电池则包括晶硅、钙钛矿、铜铟镓硒等多种选择，本申请上述对宽带隙顶电池和窄带隙底电池的制造材料的选择仅为示意，当然，宽带隙顶电池和窄带隙底电池制造材料的选择并不限于上述举例。

参见图3所示，宽带隙顶电池设置有一组电能输出端口，分别为电能输出端口A和电能输出端口B。窄带隙底电池设置有一组电能输出端口，分别为电能输出端口C和电能输出端口D。第一直流转换器输入端的两个接口分别与电能输出端口A和电能输出端口B连接，第一直流转换器输出端的两个接口分别与电能输出端口C和电能输出端口D连接。其中，电能输出端口C和电能输出端口D构成光伏系统的电能输出端口。

参见图3所示，宽带隙顶电池通过第一直流转换器与窄带隙底电池并联，第一直流转换器可以通过电能输出端口A和电能输出端口B接收宽带隙顶电池的输出电压，将宽带隙顶电池的输出电压转换为窄带隙底电池的输出电压并输出。此时，第一直流转换器输出端输出的电压幅值与窄带隙底电池的输出的电压幅值相同，从而实现两层光伏电池的输出电压匹配。另外，两层光伏电池输出的直流电可以叠加后通过光伏系统的电能输出端口输出，从而在提升叠层光伏电池的光电转换效率的同时，提升光伏系统的输出功率。

参见图4所示，当叠层光伏电池对太阳光进行光电转换时，宽带隙顶电池对第一波段内的太阳光进行光电转换，窄带隙底电池对第二波段内的太阳光进行光电转换。此时，宽带隙顶电池构成一个直流电源，电能输出端口A相当于直流电源的正极，电能输出端口B相当于直流电源的负极，并输出电压为V1、且电流为I1的直流电。窄带隙底电池构成一个直流电源，电能输出端口C相当于直流电源的正极，电能输出端口D相当于直流电源的负极，并输出电压为V2、且电流为I2的直流电。第一直流转换器输入端的两个接口分别与电能输出端口A和电能输出端口B连接，可以接收宽带隙顶电池输出的直流电，并对接收的直流电进行电压转换处理，得到电压为V2、且电流为I3的直流电，并通过第一直流转换器输出端的两个接口输出。第一直流转换器输出的直流电与窄带隙底电池输出的直流电叠加后得到电压为V2、且电流为I4的直流电，该直流电为光伏系统的最终输出电能。其中，电流I4为电流I2和电流I3之和。

进一步地，电压V2和电压V1的正负方向相同。电压V2和电压V1的正负方向相同，其具体含义可以是：第一直流转换器输入端中接收高电平的一端与电能输出端口A连接，第一直流转换器输入端中接收低电平的一端与电能输出端口B连接，该高电平与低电平之间的电位差等于电压V1；同样的，第一直流转换器输出端中输出高电平的一端与电能输出端口C连接，第一直流转换器输出端中输出低电平的一端与电能输出端口D连接，该高电平与低电平之间的电位差等于电压V2。

实际使用时，第一直流转换器可以由开关管、二极管、电感、电容等器件组成。第一直流转换器的工作状态可以根据通过调整这些器件(例如开关管)的工作状态来实现。

本申请中，可以通过控制器实现上述开关器件中工作状态的调整。即，第一直流转换器中还可以包括控制器，该控制器用于控制第一直流转换器对宽带隙顶电池输出的电压进行电压转换，从而实现第一层光伏电池的输出电压和第二层光伏电池的输出电压相同。

在一示例中，本申请实施例一提供的光伏系统应用于新能源并网场景中时，光伏系统产生的电能可以通过逆变器传输给电网。该控制器可以与逆变器连接，并在逆变器的控制下将宽带隙顶电池输出的电压V1转换为电压V2。

实际应用时，为了提升光伏系统的发电量，控制器可以控制第一直流转换器工作在MPPT模式。当第一直流转换器工作在MPPT模式时，可以控制宽带隙顶电池工作在最大功率点上，并实现最大功率输出。

具体地，控制器可以与第一直流转换器内开关的控制电极连接，通过向开关的控制电极提供相应的驱动信号控制开关的通断，实现控制第一直流转换器对宽带隙顶电池输出的电压进行电压转换，并实现两层光伏电池的输出电压相同。

具体实现时，控制器可以是微控制单元(micro controller unit，MCU)、中央处理器(central processing unit，CPU)、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)中的任一种。当然，控制器的具体形态不限于上述举例。

应理解，图3和图4中的叠层光伏电池虽然只示出了第一层光伏电池和第二层光伏电池，但本申请实施例中的叠层光伏电池内包含的光伏电池层数不限于此。实际使用时，叠层光伏电池可以包括两层或两层以上的光伏电池。其中，每层光伏电池采用不同带隙的半导体材料制成，使不同层光伏电池具有不同的带隙。不同层光伏电池可以吸收不同波段的太阳光照，并对不同波段的太阳光进行光电转换，进一步提升叠层光伏电池的效率。

参见图5所示，为本申请实施例二提供的光伏系统的结构示意图。如图5所示，光伏系统内包括不同的叠层光伏电池和第二直流转换器。

其中，叠层光伏电池中包括叠层设置的第一层光伏电池和第二层光伏电池。第一层光伏电池可以为宽带隙顶电池，第二层光伏电池可以为窄带隙底电池。第二直流转换器的输入端与窄带隙底电池连接，第二直流转换器的输出端与宽带隙顶电池连接。

实际应用时，可以将宽带隙顶电池的输出电压设置为目标电压，第二直流转换器将窄带隙底电池的输出电压转换为目标电压，实现两层光伏电池的输出电压相同。

参见图5所示，宽带隙顶电池设置有一组电能输出端口，分别为电能输出端口A和电能输出端口B。窄带隙底电池设置有一组电能输出端口，分别为电能输出端口C和电能输出端口D。第二直流转换器的输入端的两个接口分别与电能输出端口C和电能输出端口D连接，第二直流转换器输出端的两个接口分别与电能输出端口A和电能输出端口B连接。其中，电能输出端口A和电能输出端口B构成光伏系统的电能输出端口。

参见图5所示，窄带隙底电池通过第二直流转换器与宽带隙顶电池并联，第二直流转换器可以通过电能输出端口C和电能输出端口D接收窄带隙底电池的输出电压，将窄带隙底电池的输出电压转换为宽带隙顶电池的输出电压并输出。此时，第二直流转换器输出端输出的电压幅值与宽带隙顶电池输出的电压幅值相同，从而实现两层光伏电池的输出电压匹配。另外，两层光伏电池输出的直流电能可以叠加后通过光伏系统的电能输出端口输出，在实现提升光伏系统的光电转换效率的同时，提升了光伏系统的输出功率。

参见图6所示，当叠层光伏电池对太阳光进行光电转换时，宽带隙顶电池吸收第一波段的太阳光照，并对吸收的太阳光进行光电转换。窄带隙底电池吸收第二波段的太阳光照，并对吸收的太阳光进行光电转换。此时，宽带隙顶电池构成一个直流电源，电能输出端口A相当于直流电源的正极，电能输出端口B相当于直流电源的负极，并输出电压为V1、且电流为I1的直流电。窄带隙底电池构成一个直流电源，电能输出端口C相当于直流电源的正极，电能输出端口D相当于直流电源的负极，并输出电压为V2、且电流为I2的直流电。第二直流转换器输入端的两个接口分别与电能输出端口C和电能输出端口D连接，可以接收窄带隙底电池输出的直流电，并对接收的直流电进行电压转换处理，得到电压为V1、且电流为I3的直流电，并通过第二直流转换器输出端的两个接口输出。第二直流转换器输出的直流电与宽带隙顶电池输出的直流电叠加后得到电压为V1、且电流为I4的直流电，该直流电为光伏系统的最终输出电能。其中，电流I4为电流I1和电流I3之和。

进一步地，电压V2和电压V1的正负方向相同。电压V2和电压V1的正负方向相同，其具体含义可以是：第二直流转换器输入端中接收高电平的一端与电能输出端口C连接，第二直流转换器输入端中接收低电平的一端与电能输出端口D连接，该高电平与低电平之间的电位差等于电压V2；同样的，第二直流转换器输出端中输出高电平的一端与电能输出端口A连接，第二直流转换器输出端中输出低电平的一端与电能输出端口B连接，该高电平与低电平之间的电位差等于电压V1。

实际使用时，第二直流转换器可以由开关管、二极管、电感、电容等器件组成。第二直流转换器的工作状态可以根据通过调整这些器件(例如开关管)的工作状态来实现。

本申请中，可以通过控制器实现上述开关器件中工作状态的调整。即，第二直流转换器中还可以包括控制器，该控制器用于控制第二直流转换器对窄带隙底电池输出的电压进行电压转换，从而实现第一层光伏电池的输出电压和第二层光伏电池的输出电压相同。

实际应用时，为了提升光伏系统的发电量，控制器可以控制第二直流转换器工作在MPPT模式。当第二直流转换器工作在MPPT模式时，可以控制窄带隙底电池工作在最大功率点上，并实现最大功率输出。

具体地，控制器可以与第二直流转换器内开关的控制电极连接，通过向开关的控制电极提供相应的驱动信号控制开关的通断，实现控制第二直流转换器对窄带隙底电池输出的电压进行电压转换，并实现两层光伏电池的输出电压相同。

在一示例中，当光伏系统应用于新能源并网场景时，光伏系统产生的电能可以通过逆变器传输给电网。该控制器可以与逆变器连接，并在逆变器的控制下将窄带隙底电池输出的电压V2转换为电压V1。

参见图7所示，为本申请实施例三提供的光伏系统的结构示意图。如图7所示，光伏系统内包括不同的叠层光伏电池、第三直流转换器和第四直流转换器。

其中，叠层光伏电池中包括叠层设置的第一层光伏电池和第二层光伏电池。第一层光伏电池可以为宽带隙顶电池，第二层光伏电池可以为窄带隙底电池。第三直流转换器的输入端与宽带隙顶电池连接，第四直流转换器的输入端与窄带隙底电池连接，第三直流转换器的输出端与第四直流转换器的输出端连接。宽带隙顶电池和窄带隙底电池采用不同带隙的半导体材料制成，并分别对不同波段的太阳光进行光电转换。第三直流转换器可以将宽带隙顶电池的输出电压转换为目标电压，第四直流转换器可以将窄带隙底电池的输出电压转换为目标电压，从而实现两层光伏电池的输出电压相同。

参见图7所示，宽带隙顶电池设置有一组电能输出端口，分别为电能输出端口A和电能输出端口B。窄带隙底电池设置有一组电能输出端口，分别为电能输出端口C和电能输出端口D。光伏系统设置有一组电能输出端口，分别为电能输出端口E和电能输出端口F。第三直流转换器输入端的两个接口分别与电能输出端口A和电能输出端口B连接，第三直流转换器输出端的两个接口分别与电能输出端口E和电能输出端口F连接。第四直流转换器输入端的两个接口分别与电能输出端口C和电能输出端口D连接，第四直流转换器输出端的两个接口分别与电能输出端口E和电能输出端口F连接。

参见图7所示，宽带隙顶电池通过第三直流转换器构成一条电能传输路径，窄带隙底电池通过第四直流转换器构成另一条电能传输路径，两条电能传输路径传输的电能在电能输出端口E和电能输出端口F处汇合。第三直流转换器可以通过电能输出端口A和电能输出端口B接收宽带隙顶电池的输出电压，将宽带隙顶电池的输出电压转换为目标电压并输出。第四直流转换器可以通过电能输出端口C和电能输出端口D接收窄带隙底电池的输出电压，将窄带隙底电池的输出电压转换为目标电压并输出。此时，第三直流转换器和第四直流转换器的输出电压幅值相同。因此，两层光伏电池可以通过第三直流转换器和第四直流转换器并联连接，两层光伏电池输出的直流电叠加后通过光伏系统的电能输出端口输出，从而在提升光伏系统的光电转换效率的同时，提升了光伏系统的输出功率。

参见图8所示，当叠层光伏电池对太阳光进行光电转换时，宽带隙顶电池吸收第一波段的太阳光照，并对吸收的太阳光照进行光电转换，窄带隙底电池吸收第二波段的太阳光照，并对吸收的太阳光照进行光电转换。此时，宽带隙顶电池构成一个直流电源，电能输出端口A相当于直流电源的正极，电能输出端口B相当于直流电源的负极，并输出电压为V1、且电流为I1的直流电。窄带隙底电池构成一个直流电源，电能输出端口C相当于直流电源的正极，电能输出端口D相当于直流电源的负极，并输出电压为V2、且电流为I2的直流电。第三直流转换器输入端的两个接口分别与电能输出端口A和电能输出端口B连接，可以接收宽带隙顶电池输出的直流电，并对接收的直流电进行电压转换处理，得到电压为V3、且电流为I3的直流电并通输出。第四直流转换器输入端的两个接口分别与电能输出端口C和电能输出端口D连接，可以接收窄带隙底电池输出的直流电，并对接收的直流电进行电压转换处理，得到电压为V3、且电流为I4的直流电并输出。第三直流转换器输出的直流电的电压幅值与第四直流转换器输出的直流电的电压幅值相同，因此，第三直流转换器输出的直流电与第四直流转换器输出的直流电叠加后得到电压为V3、且电流为I5的直流电，该直流电为光伏系统的输出电能，并通过电能输出端口E和电能输出端口F输出。其中，电流I5为电流I3和电流I4之和。

具体地，第三直流转换器输入端中接收高电平的一端与电能输出端口A连接，第三直流转换器输入端中接收低电平的一端与电能输出端口B连接，该高电平与低电平之间的电位差等于电压V1；第三直流转换器输出端中输出高电平的一端与电能输出端口E连接，第三直流转换器输出端中输出低电平的一端与电能输出端口F连接，该高电平与低电平之间的电位差等于电压V3；第四直流转换器输入端中接收高电平的一端与电能输出端口C连接，第四直流转换器输入端中接收低电平的一端与电能输出端口D连接，该高电平与低电平之间的电位差等于电压V2；第四直流转换器输出端中输出高电平的一端与电能输出端口E连接，第四直流转换器输出端中输出低电平的一端与电能输出端口F连接，该高电平与低电平之间的电位差等于电压V3。

实际使用时，第三直流转换器和第四直流转换器可以由开关管、二极管、电感、电容等器件组成。第三直流转换器和第四直流转换器的工作状态可以根据通过调整这些器件(例如开关管)的工作状态来实现。

可选地，本申请实施例提供的光伏系统中还包括第一控制器和第二控制器，第一控制器可以控制第三直流转换器对宽带隙顶电池的输出电压进行电压转换，第二控制器可以控制第四直流转换器对窄带隙底电池的输出电压进行电压转换。

可选地，本申请实施例提供的光伏系统中还包括第三控制器，第三控制器可以控制第三直流转换器对宽带隙顶电池的输出电压进行电压转换，以及控制第四直流转换器对窄带隙底电池的输出电压进行电压转换。

在一示例中，当本申请实施例三提供的光伏系统应用于新能源并网场景时，光伏系统产生的电能可以通过逆变器传输给电网。上述控制器可以与逆变器连接，并在逆变器的控制下将宽带隙顶电池输出的电压V1转换为电压V3，以及将窄带隙底电池输出的电压V2转换为电压V3。

本申请中，为了提升光伏系统的发电量，上述第三直流转换器和第四直流转换器可以工作在MPPT模式。当第三直流转换器工作在MPPT模式时，可以控制宽带隙顶电池工作在最大功率点上，并实现最大功率输出。当第四直流转换器工作在MPPT模式时，可以控制窄带隙底电池工作在最大功率点上，并实现最大功率输出。

实际使用时，光伏系统的产电量有限，单个光伏系统的发电量难以满足供电需求，一般采用多个器件产电来满足供电需求。基于此，本申请实施例还提供了一种光伏发电系统，可以满足大功率器件的供电需求。参见图9所示，光伏发电系统中包括N个串联或并联的光伏组件，每个光伏组件中包括不同的叠层光伏电池和至少一个直流转换器。N为大于1的自然数。

其中，叠层光伏电池中的每层光伏电池用于将光能转换为电能，至少一个直流转换器可以用于将待处理层光伏电池的输出电压转换为目标电压。其中，待处理层光伏电池为叠层光伏电池中输出电压小于或大于目标电压的一层或多层光伏电池，以使叠层光伏电池中每层光伏电池均输出目标电压。不同层光伏电池具有不同的带隙，并吸收不同波段的太阳光照。

下面，以叠层光伏电池包括第一层光伏电池和第二层光伏电池，第一层光伏电池为宽带隙电池，第二层光伏电池为窄带隙电池为例，对本申请提供的光伏发电系统进行说明。

在一种可能的实现方式中，每个光伏组件中包括不同的叠层光伏电池和第一直流转换器。参见图10所示，第一层光伏电池的电能输出端口A和B与第一直流转换器输入端的两个接口连接，第二层光伏电池的电能输出端口C和D与第一直流转换器输出端的两个接口连接，第一直流转换器的输出端构成光伏组件的电能输出端口。

其中，不同的叠层光伏电池采用串联或并联的方式连接。当不同的叠层光伏电池采用串联的方式连接时，串联的最后一个叠层光伏电池的电能输出端口为光伏组件的电能输出端口，下面，以该叠层光伏电池为例对光伏组件输出电能的过程进行说明。

在一示例中，可以将第二层光伏电池输出的第一电压设置为目标电压，第一直流转换器可以监测第二层光伏电池输出的第一电压，并将第一层光伏电池输出的电压转换为第一电压。

在另一示例中，当光伏发电系统中应用于新能源并网场景时，光伏发电系统中还包括逆变器，多个光伏组件与逆变器连接，并通过逆变器将产生的电能传输给电网。第一直流转换器可以与逆变器连接，并在逆变器的控制下，将第一层光伏电池输出的电压转换为第三电压，第三电压为第二层光伏电池的输出电压。其中，第三电压为目标电压。

在一种可能的实现方式中，每个光伏组件包括不同的叠层光伏电池和第二直流转换器。参见图11所示，第二层光伏电池的电能输出端口C和D与第二直流转换器输入端的两个接口连接，第一层光伏电池的电能输出端口A和B与第二直流转换器输出端的两个接口连接，第二直流转器的输出端构成光伏组件的电能输出端口。

在一示例中，可以将第一层光伏电池输出的第二电压设置为目标电压，第二直流转换器可以监控第一层光伏电池的输出的第二电压，将第二层光伏电池输出的电压转换为第二电压。

在另一示例中，当光伏发电系统应用于新能源并网场景时，光伏发电系统中还包括逆变器，第二直流转换器可以与逆变器连接，并在逆变器的控制下，将第二层光伏电池的输出电压转换为第四电压，第四电压为第一层光伏电池的输出电压。其中，第四电压为目标电压。

在一种可能的实现方式中，每个光伏组件包括不同的叠层光伏电池、第三直流转换器和第四直流转换器。参见图12所示，第一层光伏电池的电能输出端口A和B与第三直流转换器输入端的两个接口连接，第二层光伏电池的电能输出端口C和D与第四直流转换器输入端的两个接口连接，第三直流转换器的输出端与第四直流转换器的输出端连接，第三直流转换器输出端的两个接口E和F构成光伏组件的电能输出端口。

在一示例中，第三直流转换器可以用于将第一层光伏电池输出的电压转换为目标电压；第四直流转换器可以用于将第二层光伏电池输出的电压转换为目标电压。其中，目标电压可以根据用户的选择或者光伏发电系统连接的设备的额定电压进行配置。

在另一示例中，当光伏发电系统应用于新能源并网场景时，光伏发电系统中还可以包括逆变器。第三直流转换器和第四直流转换器均与光伏发电系统中的逆变器连接，第三直流转换器可以在光伏发电系统中逆变器的控制下，将第一层光伏电池的输出电压转换为目标电压；第四直流转换器可以在逆变器的控制下，将第二层光伏电池的输出电压转换为目标电压。

应理解，叠层光伏电池提升效率和产电量的方式可参见图3至图8以及相关介绍，本申请这里不做重复介绍。

应理解，图10至图12中的叠层光伏电池虽然只示出了第一层光伏电池和第二层光伏电池，但本申请实施例中的叠层光伏电池中包含的光伏电池层数不限于此。具体地，叠层光伏电池可以包括两层或两层以上的光伏电池。其中，每层光伏电池采用不同带隙的半导体材料制成，不同层光伏电池可以吸收不同波段的太阳光照。不同层光伏电池可以对不同波段的太阳光进行光电转换，从而进一步提升叠层光伏电池的效率。

本申请中，光伏发电系统不仅可以应用于新能源并网场景，光伏发电系统还可以用于其它场景，例如照明场景、电动汽车供电场景、消费电子设备供电场景、航空航天设备供电场景等等。光伏发电系统可以对太阳光进行光电转换，得到电能，并利用该电能为连接的设备供电。

应理解，以上对光伏发电系统的应用场景的介绍仅为示意，本申请实施例提供的光伏发电系统还可以应用于其它场景中，本申请这里不做过多限制。

结合前述描述，本申请实施例还提供一种光伏发电系统。参见图13所示，光伏发电系统包括光伏组串和逆变器。

具体地，光伏组串可以对太阳光进行光电转换，得到直流电并输出；逆变器与光伏组串连接，可以将光伏组件输出的直流电转换为交流电并输出。

应理解，图13所示的光伏发电系统虽然只示出了一个光伏组串，但本申请实施例中的光伏组串的数量不限于此，光伏发电系统中可以包括一个或多个光伏组串，其中，当光伏发电系统中包括多个光伏组串时，多个光伏组串可以采用串联的方式连接，也可以采用并联的方式连接，从而进一步提升光伏发电系统的产电量。

具体地，光伏组串中包括多个串联或并联连接的光伏组件，每个光伏组件包括不同的叠层光伏电池和至少一个直流转换器。叠层光伏电池中的每层光伏电池用于将光能转换为电能，至少一个直流转换器用于将待处理层光伏电池的输出电压转换为目标电压，此时，每层光伏电池的输出电压相同，均为目标电压。其中，待处理层光伏电池为叠层光伏电池中输出电压小于或大于目标电压的一层或多层光伏电池。不同层光伏电池具有不同的带隙，可以吸收不同波段的太阳光照。

其中，光伏组件的结构可参见前述实施例提供的光伏系统，本申请这里不做重复介绍。

在本申请中，为了提升光伏发电系统的产电量，逆变器可以工作在MPPT模式下。当逆变器工作MPPT模式时，可以控制光伏组串中的多个光伏组件工作在最大功率点上，并实现光伏组串的最大功率输出。

实际应用时，当光伏组串中的光伏组件正常工作时，光伏组串可以以最大功率输出，从而保障光伏发电系统的输出功率。当光伏组串中出现发生被遮挡的目标光伏组件时，由于目标光伏组件内叠层光伏电池的被遮挡的区域无法进行光电转换，导致目标光伏组件的输出电流降低。又因为，若光伏组串内的多个光伏组件串联连接，当目标光伏组件的输出电流降低时，与目标光伏组件串联的其它光伏组件的输出电流均降低，导致整个光伏组串的输出功率降低。因此，为了在光伏组件被遮挡的情况下，提升光伏组串的发电量，逆变器在确定光伏组串中出现被遮挡的目标光伏组件时，调整目标光伏组件输出电流为目标电流。其中，目标电流为光伏组串中除目标光伏组件外的其它光伏组件正常工作的输出电流。

应理解，当被遮挡的目标光伏组件的输出电流恢复至目标电流时，与目标光伏组件串联、且未发生遮挡的光伏组件可以以最大功率输出，从而提升光伏组串的输出功率。

具体地，逆变器可以与每个光伏组件中的直流转换器连接，并控制直流转换器的工作状态，在确定光伏组串中出现被遮挡的光伏组件时，逆变器可以控制目标光伏组件中直流转换器的输出电流，以使光伏组件的输出电流为目标电流。

实际使用时，逆变器还可以根据每个光伏组件中直流转换器的输入参数，监控每个光伏组件的运行情况，并确定每个光伏组件的遮挡状态。当光伏组件叠层光伏电池的部分区域被遮挡时，这部分区域无法进行光电转换，与叠层光伏电池连接的直流转换器的输入功率降低，逆变器在确定直流转换器的输入参数与第一光伏组件中直流转换器中的输入参数之差大于预设阈值时，确定直流转换器所属光伏组件为目标光伏组件。其中，第一光伏组件为光伏组串中除直流转换器所属光伏组件外的其它光伏组件。

在一种可能的实现方式中，光伏发电系统还包括连接在光伏组串和逆变器之间的目标直流转换器，目标直流转换器用于控制光伏组串以最大功率输出，以及对光伏组串输出的电压进行转换并输出给逆变器。

在本申请中，为了实现光伏组串以最大功率输出，目标直流转换器工作在MPPT模式下。当目标直流转换器工作MPPT模式时，可以控制光伏组串中的多个光伏组件工作在最大功率点上，并实现光伏组串以最大功率输出。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种光伏发电系统，其特征在于，包括多个串联或并联连接的光伏组件，所述光伏组件包括不同的叠层光伏电池和至少一个直流转换器，所述叠层光伏电池中的每层光伏电池用于将光能转换为电能，所述至少一个直流转换器用于将待处理层光伏电池的输出电压转换为目标电压，其中，所述待处理层光伏电池为所述叠层光伏电池中输出电压小于或大于所述目标电压的一层或多层光伏电池，不同层光伏电池具有不同的带隙，以吸收不同波段的太阳光照。

2.如权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述叠层光伏电池包括第一层光伏电池和第二层光伏电池，所述第一层光伏电池为宽带隙电池，所述第二层光伏电池为窄带隙电池。

3.如权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述至少一个直流转换器包括第一直流转换器，所述第一层光伏电池的电能输出端口与所述第一直流转换器的输入端连接，所述第二层光伏电池的电能输出端口与所述第一直流转换器的输出端连接，所述第一直流转换器的输出端构成所述光伏组件的电能输出端口。

4.如权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述至少一个直流转换器包括：第二直流转换器，所述第二层光伏电池的电能输出端口与所述第二直流转换器的输入端连接，所述第一层光伏电池的电能输出端口与所述第二直流转换器的输出端连接，所述第二直流转器的输出端构成所述光伏组件的电能输出端口。

5.如权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述至少一个直流转换器包括第三直流转换器和第四直流转换器，所述第一层光伏电池的电能输出端口与所述第三直流转换器的输入端连接，所述第二层光伏电池的电能输出端口与所述第四直流转换器的输入端连接，所述第三直流转换器的输出端与所述第四直流转换器的输出端连接，所述第三直流转换器的输出端构成所述光伏组件的电能输出端口。

6.如权利要求3所述的光伏发电系统，其特征在于，所述第一直流转换器具体用于：检测所述第二层光伏电池输出的第一电压，将所述第一层光伏电池输出的电压转换为所述第一电压，其中，所述第一电压为所述目标电压。

7.如权利要求4所述的光伏发电系统，其特征在于，所述第二直流转换器具体用于：检测所述第一层光伏电池的输出的第二电压，将所述第二层光伏电池输出的电压转换为所述第二电压，其中，所述第二电压为所述目标电压。

8.如权利要求5所述的光伏发电系统，其特征在于，所述第三直流转换器具体用于：将所述第一层光伏电池输出的电压转换为所述目标电压；

所述第四直流转换器具体用于：将所述第二层光伏电池输出的电压转换为所述目标电压。

9.如权利要求3所述的光伏发电系统，其特征在于，所述第一直流转换器具体用于：在逆变器的控制下，将所述第一层光伏电池输出的电压转换为第三电压，所述第三电压为所述第二层光伏电池的输出电压以及所述目标电压。

10.如权利要求4所述的光伏发电系统，其特征在于，所述第二直流转换器具体用于：在逆变器的控制下，将所述第二层光伏电池的输出电压转换为第四电压，所述第四电压为所述第一层光伏电池的输出电压以及所述目标电压。

11.如权利要求5所述的光伏发电系统，其特征在于，所述第三直流转换器具体用于：在逆变器的控制下，将所述第一层光伏电池的输出电压转换为所述目标电压；

所述第四直流转换器具体用于；在所述逆变器的控制下，将所述第二层光伏电池的输出电压转换为所述目标电压。

12.一种光伏系统，其特征在于，包括不同的叠层光伏电池和至少一个直流转换器，所述叠层光伏电池中的每层光伏电池用于将光能转换为电能，所述至少一个直流转换器用于将待处理层光伏电池的输出电压转换为目标电压，其中，所述待处理层光伏电池为所述叠层光伏电池中输出电压小于或大于所述目标电压的一层或多层光伏电池，不同层光伏电池具有不同的带隙，以吸收不同波段的太阳光照。

13.如权利要求12所述的光伏系统，其特征在于，所述叠层光伏电池包括第一层光伏电池和第二层光伏电池，所述第一层光伏电池为宽带隙电池，所述第二层光伏电池为窄带隙电池。

14.一种光伏发电系统，其特征在于，包括光伏组串和逆变器；

所述光伏组串包括多个串联或并联连接的光伏组件，所述光伏组件包括不同的叠层光伏电池和至少一个直流转换器，所述叠层光伏电池中的每层光伏电池用于将光能转换为电能，所述至少一个直流转换器用于将待处理层光伏电池的输出电压转换为目标电压，其中，所述待处理层光伏电池为所述叠层光伏电池中输出电压小于或大于所述目标电压的一层或多层光伏电池，不同层光伏电池具有不同的带隙，以吸收不同波段的太阳光照；

所述逆变器用于将所述光伏组件输出的直流电转换为交流电并输出。

15.如权利要求14所述的光伏发电系统，其特征在于，所述逆变器还用于：在确定所述光伏组串中出现被遮挡的目标光伏组件时，调整所述目标光伏组件输出电流为目标电流，其中，所述目标电流为所述光伏组串中除所述目标光伏组件外的其它光伏组件正常工作时的输出电流。

16.如权利要求14或15所述的光伏发电系统，其特征在于，所述逆变器还用于：根据每个光伏组件中直流转换器的输入参数，确定每个光伏组件的遮挡状态，所述输入参数包括输入电压、输入电流或输入功率中的一个或多个。

17.如权利要求16所述的光伏发电系统，其特征在于，所述逆变器具体用于：在所述直流转换器的输入参数与第一光伏组件中直流转换器中的输入参数之差大于预设阈值时，确定所述直流转换器所属光伏组件为所述目标光伏组件，所述第一光伏组件为所述光伏组串中除所述直流转换器所属光伏组件外的其它光伏组件。

18.如权利要求15-17任一项所述的光伏发电系统，其特征在于，所述逆变器具体用于：控制所述目标光伏组件中直流转换器的输出电流，以使光伏组件的输出电流为所述目标电流。

19.如权利要求14-18任一项所述的光伏发电系统，其特征在于，所述光伏发电系统还包括连接在所述光伏组串和所述逆变器之间的目标直流转换器，所述目标直流转换器用于控制所述光伏组串以最大功率输出，以及对所述光伏组串输出的电压进行转换并输出给所述逆变器。

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