CN116325486A

CN116325486A - 光伏模块组件

Info

Publication number: CN116325486A
Application number: CN202180067577.2A
Authority: CN
Inventors: 尼古拉斯·雅各布斯·约瑟夫·德克尔
Original assignee: Netherlands Organization For Applied Scientific Research
Current assignee: Netherlands Organization For Applied Scientific Research
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2021-10-06
Publication date: 2023-06-23
Also published as: WO2022074038A1; EP4226429A1; EP4226429B1; EP3982423A1; US20230370018A1

Abstract

光伏(PV)模块1，包括：正极端子(5)；负极端子(6)和至少两个子模块(10a‑10c)。所述至少两个子模块(10a‑10c)中的每一个均包括x个并联连接子串(13)，其中，所述x个并联连接子串(13)中的每一个包括y个串联连接子电池(16)，其中，所述y个串联连接子电池(16)布置成阵列。光伏模块1还包括具有第一连接图案的背导电片，所述第一连接图案布置成用于连接所述至少两个子模块(10a‑10c)中的每一个的所述x个并联连接子串(13)，其中，所述至少两个子模块(10a‑10c)中的每一个均具有功率优化器电路(21a‑21c)，以及所述功率优化器电路(21a‑21c)的输出部串联连接在所述正极端子(5)与所述负极端子(6)之间。

Description

光伏模块组件

技术领域

本发明涉及一种光伏模块，该光伏模块包括正极端子、负极端子、至少两个子模块，其中，所述至少两个子模块中的每一个均包括x个并联连接子串，其中，所述x个并联连接子串中的每一个均包括y个串联子电池，并且其中所述y个串联子电池被布置成阵列。

背景技术

国际专利公开WO 2015/150471公开了一种光伏模块，该光伏模块具有负极端子和正极端子、以及连接至光伏模块的负极端子和正极端子的m个子模块的并联连接。m个子模块中的每一个均具有n个串联连接的背接触电池的串，其中每个子模块的n个电池排列成阵列。用于n个串联连接的背接触电池的每一串的连接和并联连接设置在背导电片中，并且背导电片包括用于并联连接的指定区域，对应于每个对应的子模块的边缘部分。

国际专利公开WO 2015/001413公开了一种太阳能电池组件，该太阳能电池组件包括串联联接的一个或多个太阳能电池单元。太阳能电池单元还包括并联连接的第一太阳能电池系列和第二太阳能电池系列。第一太阳能电池系列和第二太阳能电池系列包括分别串联连接的多个太阳能电池。该太阳能电池组件还包括旁路二极管，该旁路二极管联接至每个太阳能电池单元，并且在每个太阳能电池单元中的第一太阳能电池系列和第二太阳能电池系列之间进行共享。

美国专利公开US2018/309300涉及一种具有多个功率模块的太阳能系统，其中功率模块中的每个均包括太阳能电池板(即子模块)和功率优化器。

国际专利公开WO2012/107919公开了一种太阳能电池板，该太阳能电池板在部分遮光条件下被保护以防止电池烧毁。太阳能集电板具有三个子串，每个子串均包括十八个电池。每个子串均由相应的MPP控制器控制。

发明内容

本发明尝试提供一种易于组装且成本低的光伏模块，该光伏模块在部分遮光条件下仍提供改进的性能。

根据本发明，提供了一种如上所限定的光伏模块，该光伏模块还包括具有第一连接图案的背导电片，第一连接图案布置成用于连接所述至少两个子模块中的每一个的x个并联连接子串，其中所述至少两个子模块中的每一个均具有功率优化器电路，并且所述功率优化器电路的输出串联连接在所述正极端子与所述负极端子之间。

本发明实施方式的优点在于，光伏模块具有改进的阴影性能和防热点，并且没有旁路二极管，从而允许以相关的低成本容易地组装光伏模块。

附图说明

下面将参照附图更详细地讨论本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明实施方式的光伏模块的示意图；

图2示出了根据本发明的另一个实施方式的光伏模块的示意图；

图3A示出了图2的光伏模块实施方式的子模块的示意图；

图3B示出了图3A的子模块实施方式的子串的示意图；

图4示出了根据本发明的“分裂电池(Split-Cell)”模块实施方式的光伏模块的示意图；以及

图5示出了根据本发明的“木瓦(Shingle)”模块实施方式的光伏模块的示意图。

具体实施方式

原则上，太阳能电池板包括用于将阳光转换为电能的多个串联(太阳能)电池。然而，这种太阳能电池板对(部分)遮光条件敏感，其中即使单个太阳能电池上的遮光也会极大地影响太阳能电池板的电输出。另外，遮光还具有在太阳能电池板中产生局部加热区域的倾向，称为热点加热。这可发生在具有遮光电池和未遮光电池的串联连接电池的组中，由此未遮光电池的功率输出在遮光电池中耗散，导致在小区域中的局部过热。这进而甚至可导致破坏性的效果，诸如太阳能电池板的熔化或劣化。

为了减小这种效应，通常将旁路二极管结合到太阳能电池板中，以便产生替代的电流路径，从而允许电流“围绕”每个旁路二极管具有遮光电池的组，因而减少热点加热。因而，标准60个太阳能电池板将配备有例如3个旁路二极管，其中单个旁路二极管通常跨接在一组例如20个串联连接的太阳能电池上。

然而，即使每个旁路二极管设置串联连接的20个太阳能电池，这些太阳能电池板的功率输出仍然对部分遮光敏感。另外，在某些遮光条件下，遮光电池可能达到远高于150℃的温度，这对于实现太阳能电池板的理想寿命不利。为了克服这些问题，太阳能电池板中的每个太阳能电池均可连接至旁路二极管。然而，这不仅被证明非常昂贵，而且由于例如复杂的布线，难以将这种大量的旁路二极管集成到标准太阳能电池板中。

另外，在(部分)遮光条件下，由于来自每个遮光太阳能电池的损耗以及每个旁路二极管的附加损耗，太阳能电池板的功率损耗可能相当大。通常，由于在一个电池上存在遮光而导致的功率损失可等于由两个太阳能电池产生的功率。

在这点上，本领域需要克服这些缺点，并提供一种太阳能电池板，该太阳能电池板在没有旁路二极管的(部分)遮光条件下将提供优异的性能，并易于组装，同时具有相关的低(制造)成本。另外，还非常希望在(部分)遮光条件下通过例如增加遮光线性来进一步改进太阳能电池板的性能。

本发明的实施方式提供了一种在没有旁路二极管的情况下具有防止热点的光伏(PV)模块，而该光伏(PV)模块提供良好的阴影性能。

图1示出了根据本发明实施方式的光伏模块1的示意图。光伏模块1包括正极端子5、负极端子6和至少两个子模块10a-10c(在该示例性实施方式中为三个)。参考图1，该至少两个子模块10a-10c彼此横向定位，即并排定位。

另外，在该实施方式中，该至少两个子模块10a-10c中的每一个均包括x个并联连接子串13。该x个并联连接子串13中的每一个均包括y个串联连接的子电池16，其中，在该实施方式中，y个串联连接的子电池16被布置成阵列。可替代地，该y个串联连接的子电池16(在本发明的领域中也称为微型电池)以几何图案布置，其中该y个串联连接的子电池16在该x个并联连接子串13中串联连接，并且其中，该x个并联连接子串13并联连接。

在这里描述的任何一个实施方式中，该y个串联连接的子电池16可包括背接触太阳能电池。背面接触太阳能电池的特征在于在太阳能电池的背侧上具有可用的接触部，以便尽可能多地使太阳能电池的前侧(否则前侧接触将引起遮光)暴露于阳光，从而提高效率性能。

另外，背接触太阳能电池还提高了面板制造效率。在包括例如60个电池的标准(H面板)太阳能电池板中，通过使一个电池的前部连接至另一个电池的背部来串联连接电池。这些前连接和后连接是关键且耗时的步骤，从而在电池中可能出现微裂纹。

为此，y个串联连接的子电池16可包括各种类型的背接触太阳能电池，例如金属缠绕(MWT，Metal Wrap Through)/发射极缠绕(EWT，Emitter Wrap Through)或叉指背接触(IBC，Interdigitated Back-Contact)太阳能电池。

在图1所示的实施方式中，光伏模块1还包括具有第一连接路径的背导电片，第一连接路径布置成用于连接所述至少两个子模块10a-10c中的每一个的x个并联连接子串13。第一连接路径在图1中示意性地描绘为虚线，提供x个并联连接子串13的并联连接。由背导电片提供的第一连接路径的图案使得x个并联连接子串13在该至少两个子模块10a-10c中的每一个中并联连接。第一连接路径可包括用于连接x个并联连接子串13的各种图案，例如叉指形图案。

背导电片可包括图案化的导电箔，例如铜箔或铝箔，并且可基于背接触技术(本文描述了用于与背接触太阳能电池协同关联)。可将导电粘合剂或低温焊料施加到y个串联连接的子电池16和/或背导电片的接触点上，用于其电连接。

在特定实施方式中，背导电片提供了多个第二连接路径，所述第二连接路径设置成用于连接每个x个并联连接子串13的y个串联子电池16。例如，该多个第二连接路径可包括设置在背导电片中的绝缘布线岛，以形成局部串布线链，以串联连接y个串联连接的子电池16。

在这方面，背导电片可提供用于连接x个并联连接子串13的第一连接图案、以及用于连接y个串联连接的子电池16的多个第二连接路径，由此背导电片设计成使得第一连接图案不干扰该多个第二连接路径。

从这个角度来看，在另一个具体实施方式中，第一连接路径与该多个第二连接路径隔离。背导电片可包括具有隔离划线的单个背导电片，以分离第一连接路径和所述多个第二连接路径。可使用蚀刻或其它划线技术在单个背导电片中形成隔离划线。

可替代地，背导电片可包括主片层和次片层，以分别提供第一连接路径和所述多个第二连接路径。然后，可以以隔离片的形式在主片层与次片层之间提供隔离，以确保适当的电隔离。关于第一连接路径、所述多个第二连接路径及其隔离和连接的其它实施方式的进一步信息可在国际公开WO2015/150471中找到，该国际公开WO2015/150471通过引用结合到本文中。

在图1所示的实施方式中，所述至少两个子模块10a-10c中的每一个均具有功率优化器电路21a-21c，并且功率优化器电路21a-21c的输出部串联连接。

在本文中，这里描述的实施方式在所述至少两个子模块10a-10c的每一个中提供了具有串联/并联连接配置的光伏模块1，其中所述至少两个子模块10a-10c的每一个均包括x个并联连接子串13，并且其中，x个并联连接子串13的每一个均包括y个串联连接的子电池16。

功率优化器电路21a-21c设置成优化从所述至少两个子模块10a-10c输出的功率，由此这与在(部分)遮光条件下改善所述至少两个子模块10a-10c的性能有关。

为了进一步阐述这一点，本文描述了一个非限制性的例子。参考图1，对于一个子模块，例如具有附图标记10a的子模块，如果阴影落在x个并联连接子串13的一个子串上，则子模块10a中的x个并联连接子串13的总电流将减小。在这种情况下，如果子模块10a在没有功率优化器电路21a-21c的情况下与其它子模块10b-10c串联连接，即所有子模块10a-10c均串联连接，则光伏模块1的总电流显著受到子模块10a的限制。换言之，在没有功率优化器电路21a-21c的情况下，子模块10a上的小阴影可极大地影响光伏模块1的性能。

为此，通过为所述至少两个子模块10a-10c中的每一个提供功率优化器电路21a-21c,光伏模块1的功率输出得到优化，并且(部分)遮光条件中的损耗最小化。关于上述非限制性示例，如果在子模块10a中的x个并联连接子串13的一个子串上存在阴影，则与子模块10a相关联的功率优化器电路21a将优化子模块10a中的电流。具体地，功率优化器21a会将子模块10a中的电流增加到其它子模块21a-21c将传递其最大输出的水平。

因此，如本文所述，在光伏模块1的配置中存在功率优化器电路21a-21c允许优化所述至少两个子模块10a-10c中的每一个中的功率输出，从而例如一个子模块上的阴影将不影响其它子模块的功率输出。技术效果是光伏模块1中的所有y个串联连接的子电池16将最大程度地贡献光伏模块1的功率输出，从而y个串联连接的子电池16没有一个被旁路，因而在(部分)遮光条件下改善和优化光伏模块1的性能。

在另一个实施方式中，y小于或等于20，即在所述至少两个子模块10a-10c中的每一个中的x个并联连接子串13中的每一个中的y个串联子电池16的数量被限制为不大于20。如这里所描述的是，尽管旁路二极管通常结合到太阳能电池板中以避免热点加热的破坏性影响，但是如果存在大量串联连接的太阳能电池，则可证明这相当昂贵，并且难以集成。在这一方面，通过将y限制到小于或等于20，热点加热的效果是无损的，即对于热点加热的效果是安全的。例如，如果y假定为20，则每个电池的反向电压与具有3个旁路二极管的标准60个电池光伏模块中的反向电压相同，从而限制了热点加热，其中具有3个旁路二极管的标准60个电池光伏模块即为每20个太阳能电池一个旁路二极管。

因此，如果y小于或等于20，这就消除了对光伏模块1中的旁路二极管限制热点加热的需求，从而使得光伏模块1容易组装和(制造)成本低。例如，本领域技术人员将理解在不需要将例如旁路二极管集成到背导电片中的情况下，对光伏模块1进行布线的简单性。

在另一个实施方式中，x为至少2。换言之，在所述至少两个子模块10a-10c的每一个中，x个并联连接子串13的数目大于或等于2。

在光伏模块1及其配置的又一示例中，假设在所述至少两个子模块10a-10c中的每一个中均有16个并联连接子串13(即x是16)和20个串联子电池16(即y是20)，则功率优化器电路21a-21c的电流与从标准60个电池光伏模块中的20个等效太阳能电池的子串提取的电流相同。这进一步示出了本发明中的功率优化器电路21a-21c的优点，功率优化器电路21a-21c可以以与现有技术系统(例如标准60个电池模块)相同的方式来实现和使用。

更一般地说，如上所述的本发明实施方式都涉及光伏(PV)模块1，光伏模块1包括正极端子5、负极端子6、至少两个子模块10a-10c，其中所述至少两个子模块10a-10c中的每一个均包括x个并联连接子串13，其中所述x个并联连接子串13中的每一个均包括y个串联子电池16，其中y个串联连接的子电池16排列成阵列。光伏模块1还包括具有第一连接图案的背导电片，所述第一连接图案布置成用于连接所述至少两个子模块10a-10c中的每一个的x个并联连接子串13，其中，所述至少两个子模块10a-10c中的每一个均具有功率优化器电路21a-21c，并且所述功率优化器电路21a-21c的输出部串联连接在正极端子5与负极端子6之间。在此描述的所有实施方式都提供了一种光伏模块1，该光伏模块1在(部分)遮光条件下具有良好的性能，并且不需要旁路二极管来防止热点，还容易组装，并具有相关的低制造成本。

在图1所示的另一个实施方式中，光伏模块1包括接线盒2，接线盒2包括连接电路，该连接电路提供至少两个子模块10a-10c到相关的功率优化器电路21a-21c以及到正极端子5、负极端子6的连接。在可选的措辞中，接线盒2包括功率优化器电路21a-21c，并将功率优化器电路21a-21c的连接电路提供给所述至少两个子模块10a-10c中的相关子模块之一，以及提供给正极端子5和负极端子6。接线盒2允许容易地容纳功率优化器电路21a-21c和相关联的连接电路，并且充当光伏模块1的输出接口。

通常，接线盒2可放置在光伏模块1的背侧上，即不在直射阳光下。在图1所示的实施方式中，接线盒2位于所述至少两个子模块10a-10c的一侧上，即在光伏模块1的顶部处，但是在其它实施方式中，接线盒2也可位于不同的位置，例如在光伏模块1的底部或侧部处。

在另一个实施方式中，功率优化器电路21a-21c包括集成电路。可替代地，功率优化器电路21a-21c是制造成例如芯片的小型化单元的电子电路。例如，所述电子电路可包括小型集成电路、线圈和小型SMD电容器。在示例性实施方式中，所述集成电路设置在光伏模块1的层压层中。这里，所述集成电路可包括层压在光伏模块1本身中的集成芯片，从而允许容易地将功率优化器电路21a-21c集成为例如层压层中的集成电路。

为了进一步改善光伏模块1的(部分)遮光行为，提供了另一个实施方式，通过该实施方式，功率优化器电路21a-21c包括具有最大功率点(MPP)跟踪的降压转换器。通常，MPP跟踪是光伏系统中常用的公认技术，用于最大化光伏模块1的功率输出，其中MPP表示导致最大功率输出的电流和电压的最佳值。

在本实施方式中，通过在功率优化器电路21a-21c中设置具有MPP跟踪的降压转换器，所述至少两个子模块10a-10c中的每一个的电压和电流使得即使在存在阴影的情况下也提取所述至少两个子模块10a-10c中的每一个中的最大功率。因而，这导致光伏模块1具有更好(部分)遮光条件性能，由此所述至少两个子模块10a-10c在MPP下运行并且在最大功率输出下传递功率。

图2示出了根据本发明示例性实施方式的光伏模块1的示意性平面图。光伏模块1包括至少两个子模块10a-10c(在该示例性实施方式中为三个)，其中所述至少两个子模块10a-10c中的每一个均包括x个并联连接子串13，其中x个并联连接子串13布置成矩形阵列。换言之，所述至少两个子模块10a-10c中的每一个均包括以矩形阵列布置的x个并联连接子串13，从而使得所述至少两个子模块10a-10c中的每一个均具有矩形覆盖区。在图2所示的示例性实施方式中，x个并联连接子串13(在所述至少两个子模块10a-10c的每一个中)布置成2×8阵列(即，在该示例性实施方式中x是16)。注意，图2中的2×8阵列是示例性实施方式，以及x个并联连接子串可以以其它配置来布置，例如在其它实施方式中为4×4阵列。

图3A示出了根据图2的实施方式的所述至少两个子模块10a-10c中的一个子模块10a的示意性平面图。参考图3A，所示的子模块10a分成负部分和正部分，负部分和正部分分别由未加阴影的部分和(对角线)加阴影的部分表示，由例如隔离划线分开和隔离。另外，如图3A所示，x个并联连接子串13通过每个子串负极端子13i和子串正极端子13j排列成矩形阵列。

图3B示出了根据图2和图3A的实施方式的x个并联连接子串13的两个子串的示意图，其中y个串联连接的子电池16布置成矩形阵列，并且以曲折图案互连。这导致x个并联连接子串13具有矩形覆盖区，并且与上述图2中的实施方式相结合，赋予光伏模块1大致矩形覆盖区。请注意，出于说明的目的，如图3B所示，表示子模块10a的负部分和正部分的部分的、x个并联连接子串13的两个子串，分别由点阴影和对角线阴影区域表示。

在图3A至图B中描绘为小正方形的y个串联连接的子电池16以4×5阵列排列，即，在本实施方式中y是20。类似地，在其它实施方式中，矩形阵列可布置为例如4×4阵列。通过将y个串联连接的子电池16布置成矩形阵列，光伏模块1比长型的遮光图案不易感，由此伸长的方向是任意的，并且因而光伏模块1具有更好的遮光容限。

另外，如图3B所示，y个串联连接的子电池16通过曲折图案形式的连接部互连，该曲折图案由使用绝缘布线岛14的局部串布线链提供。这允许y个串联连接的子电池16在矩形阵列中的良好的、紧凑的布置，同时保持y个串联连接的子电池16串联连接。

如图3B所示，绝缘布线岛14中的每个均包括两个绝缘布线岛端子14a，即一个正极端子+和一个负极端子-，以便将一个串联连接的子电池16连接至例如相邻的串联连接的子电池16。更详细地，y个串联连接的子电池16使用简单的直连接条互连，该直连接条在图3B中由在绝缘布线岛14中的每个中的两个绝缘布线岛端子14a之间的直实线示出。

当然，曲折图案存在多种变化，并且重申的是，图3B中的曲折图案表示非限制性示例，其中曲折图案和连接的其它变化可用于互连y个串联连接的子电池16。例如，可考虑弯曲连接带或叉形连接，从而在y个串联连接的子电池16之间提供更凹的互连。

对于图2和图3A至图3B中描述的实施方式，可设想大量的y个串联连接的子电池16。为了详细说明，描述了与本发明实施方式相关的光伏模块1的非限制性示例。根据图2和图3A至图3B,光伏模块1包括3个子模块10a-10c，其中3个子模块10a-10c中的每一个均包括布置成矩形阵列的16个并联连接子串13(即x为16)，并且其中16个并联连接子串13中的每一个均包括也布置成矩形阵列的20个串联子电池16(即，y为20)。这给出了光伏模块1中960个子电池16的总数，其中在子模块10a-10c中的每个中具有20/16个串联/并联连接配置。

因此，关于这里描述的实施方式，本发明公开了优于现有技术系统的许多优点。如上所述，在存在20个串联连接的子电池16的情况下，这等于标准60个电池模块中每个旁路二极管的电池数目，即，在现有技术的系统中每个20个电池的子串提供旁路二极管。另外，在存在16个并联连接子串13的情况下，所获得的电流等于从标准60个电池模块输出的电流。

随后，通过组合16个并联连接子串13和20个串联连接的子电池16(即，在子模块10a-10c中的每个中的20/16个串联/并联连接配置)，电流和电压等于通过在标准60个电池面板中串联连接的20个标准电池(每个旁路二极管)获得的电流和电压。

另外，结合功率优化器电路21a-21c，本发明的串联/并联连接配置提供了改进的阴影线性。为了详细说明，在标准60个太阳能电池模块中，在一个电池上存在阴影的情况下，电池板中的所有电池将被设置为较低的电流，或者包括遮光电池的20个太阳能电池的子串将由旁路二极管关闭。在后者中，即使阴影小于其总板电池面积的1％，该模块也可能失去其功率输出的三分之一。

相比之下，由于存在功率优化器电路21a-21c，本发明中的所有y个串联连接的子电池16在存在阴影的情况下将继续供电。通过在一个子电池上存在阴影，只有包括阴影子电池的子串会具有降低的电输出，由此仍然提取最大电输出。

在这方面，与例如标准60个电池模块相比，光伏模块1提供了改进的阴影线性，其中x个并联连接子串13中的每一个均基于落在光伏模块1上的阴影的量来传递功率。换言之，与标准60个电池模块相比，光伏模块1具有显著改善的阴影线性。由于串联/并联配置的简单性，这些优点和技术效果通过数量有限的标准电子设备和仪器来实现，由此光伏模块1易于布线和组装。

图4示出了根据本发明的另一示例性实施方式的光伏模块的示意图。在这个进一步的示例性实施方式中，x个并联连接子串13中的每一个均包括y个串联连接的子电池16，其中y个串联连接的子电池16中的每一个均包括一串分裂的子电池，其中所述分裂的子电池包括例如半切割或三分切割的子电池。在本领域中众所周知的是，由于半切割或三分切割的子电池的电流较小，因而半切割或三分切割的(太阳能)电池可导致的电阻损耗较小，因此，导致太阳能电池板效率提高。

在图4所示的示例性实施方式中，x个并联连接子串13中的每一个均可包括例如2×10个串联连接的半切割子电池。结合所述至少两个子模块10a-10c(在该进一步的示例性实施方式中是三个子模块)，这提供了如在本文的任何一个实施方式中所描述的“规则的”光伏模块1，由此半切割子电池的串提供了光伏模块1的更好的效率性能。

作为另一个示例性实施方式，每个子模块10a-10c均可包括例如2个并联连接子串13，其中所述2个并联连接子串13中的每一个均可包括三分切割子电池的串，其源自例如切割成1/3行程的210mm×210mm晶片。

另外，与现有技术的半切割或三分切割太阳能电池模块相比，由于存在功率优化器电路21a-21c，因而分裂电池模块的阴影性能得到显著改善。

图5示出了根据本发明的又一示例性实施方式的光伏模块的示意图，其中x个并联连接子串13中的每一个均包括y个串联子电池16，并且其中y个串联子电池16布置成一维阵列。换言之，在图5的实施方式中提供了“木瓦”(太阳能电池)模块，由此y个串联连接的子电池16以直阵列连接。

如本领域技术人员已知的是，通过在边缘处，例如在一个(子)电池的顶部处，将(子)电池连接至另一个(子)电池的底部，从而使得(子)电池重叠，从而使木瓦模块中的(子)电池串联连接。因而，由于在(子)电池之间没有间隙，因而木瓦模块具有高效率输出。在该实施方式的上下文中，通过为所述至少两个子模块10a-10c中的每一个均提供功率优化器电路21a-21c，也显着地改善了木瓦模块的遮光性能。

在图5的具体实施方式中，每个子电池16均具有矩形形状，其中所述矩形形状源自以较小的、例如1/4-1/6行程的单独行程切割原始正方形电池。与上述分裂电池模块实施方式(在图4中)类似，通过具有较小的子电池16，电阻损耗较低，导致效率更好。

如图5中的示例性示例所示，所述至少两个子模块10a-10c中的每一个均可包括6个并联连接子串13，其中4-6个并联连接子串13中的每一个均可包括22个串联连接的子电池16，其中22个串联连接的子电池16源自例如原始正方形电池的1/6行程(stroke)。总的来说，光伏模块1以木瓦模块形式提供，由此大量的y个串联连接的子电池16为光伏模块1提供良好的效率性能，而且容易组装。

重申的是，图5所示的示例性实施方式是非限制性的示例，由此y个串联连接的子电池16的矩形形状可源自较大或较小的行程，例如原始正方形电池的1/5或1/7行程。

在本发明的另一个实施方式中，y个串联连接的子电池16具有单个PV晶片的1/16的尺寸。例如，如果光伏模块1由6.0×6.0英寸的晶片(15.24×15.24cm)构成，则y个串联连接的子电池16将具有等于1.5×1.5英寸(3.8×3.81cm)的尺寸。在这一方面，即使与例如具有功率优化器的标准60个电池模块相比，本发明的主要优点在于，x个并联连接子串13比例如具有20个标准电池的子串小16倍，从而提高了阴影性能。在这里描述的任何一个实施方式中的光伏模块1均可使用标准串反相器与光伏模块1串联连接。这消除了对具有嵌入式子串优化器的模块的需求，从而提供一种节省成本的技术来(串)连接例如具有良好阴影性能的另一组光伏模块1。

另外，已提到光伏模块1可容易地组装在一起。为了进一步详细说明这一点，在光伏模块1的组装期间，可使用具有视觉系统的拾取和放置机器人来将y个串联连接的子电池16定位和放置到背导电片上。另外，当层压光伏模块1时，容易建立确保光伏模块部件的堆叠和熔合、y个串联连接的子电池16与背导电片之间的连接的标准工艺，假定使用背接触太阳能电池。

另外，在这里描述的任何一个实施方式中的光伏模块1均适于“建筑集成光伏”(BIPV，Building Integrated PV)市场。光伏模块1可制造成具有所需的BIPV尺寸，例如作为0.9×1.2m的BIPV元件，并且不需要考虑由屋顶窗、杆和取向引起的阴影。

重申的是，上述的本发明实施方式和示例是非限制性的。例如，由所述至少两个子模块10a-10c占据的面积、y个串联连接的电池16的数量和x个并联连接子串13的数量都可改变。

上面已参照附图中所示的多个示例性实施方式描述了本发明。一些部件或元件可修改和替换实现，并且包括于所附权利要求所限定的保护范围内。

Claims

1.一种光伏(PV)模块1，包括：

正极端子(5)，

负极端子(6)，

至少两个子模块(10a-10c)，其中，所述至少两个子模块(10a-10c)中的每一个均包括x个并联连接子串(13)，

其中，所述x个并联连接子串(13)中的每一个均包括y个串联连接子电池(16)，

其中，所述y个串联连接子电池(16)布置成阵列，

所述光伏模块1还包括具有第一连接图案的背导电片，所述第一连接图案布置成用于连接所述至少两个子模块(10a-10c)中的每一个的所述x个并联连接子串(13)，

其中，所述至少两个子模块(10a-10c)中的每一个均具有功率优化器电路(21a-21c)，以及所述功率优化器电路(21a-21c)的输出部串联连接在所述正极端子(5)与所述负极端子(6)之间。

2.根据权利要求1所述的光伏模块1，还包括接线盒(2)，所述接线盒(2)包括连接电路，所述连接电路提供所述至少两个子模块(10a-10c)到相关联的功率优化器电路(21a-21c)以及到所述正极端子(5)、所述负极端子(6)的连接。

3.根据权利要求1或2所述的光伏模块1，其中，所述功率优化器电路(21a-21c)包括集成电路。

4.根据权利要求3所述的光伏模块1，其中，所述集成电路设置在所述光伏模块1的层压层中。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的光伏模块1，其中，所述功率优化器电路(21a-21c)包括具有最大功率点跟踪的降压转换器。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的光伏模块1，其中，所述背导电片提供多个第二连接路径，所述多个第二连接路径布置成用于连接x个并联连接子串(13)中的每个的所述y个串联连接子电池(16)。

7.根据权利要求6所述的光伏模块1，其中，所述第一连接图案与所述多个第二连接路径隔离。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的光伏模块1，其中，x至少为2。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的光伏模块1，其中，y小于或等于20。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的光伏模块1，其中，所述x个并联连接子串(13)布置成矩形阵列。

11.根据权利要求10所述的光伏模块1组件，其中，所述y个串联连接子电池(16)布置成矩形阵列，并且以曲折图案互连。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的光伏模块1，其中，所述y个串联连接子电池(16)中的每一个均包括一串分裂的子电池。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的光伏模块1，其中，所述y个串联连接子电池(16)布置成一维阵列。

14.根据权利要求13所述的光伏模块1，其中，每个子电池(16)均具有矩形形状。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的光伏模块1，其中，所述子电池(16)具有单个PV晶片的1/16的尺寸。