CN208422933U - 光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光伏组件，其包括主体和安装在所述主体上的接线盒，所述主体包括X组串联连接的太阳能电池单元，每一所述太阳能电池单元包括n串通过第一汇流条并联连接的且沿同一方向延伸的太阳能电池串；每串所述太阳能电池串均包括若干通过互联条串联连接的太阳能电池片；相邻两组太阳能电池单元之间设有第二汇流条，所述第二汇流条的延伸方向与所述太阳能电池串的延伸方向一致，所述第二汇流条的两端分别与所述第一汇流条电性连接，每组所述太阳能电池单元与相对应的旁路二极管并联。本实用新型的光伏组件，在保证光伏组件输出电流稳定的基础上，减小光伏组件电路的内损，提高光伏组件的整体功率。

Description

光伏组件

技术领域

本实用新型涉及一种光伏组件，属于太阳能电池技术领域。

背景技术

由于光伏组件市场需求的迅速增长及光伏组件技术的不断革新，光伏组件朝着更高功率的方向不断发展。传统的光伏组件通常是将整片的电池片焊接排串，基于传统光伏组件自身结构的限制，传统光伏组件的功率及转换效率低，因此，为解决传统光伏组件的功率及转换效率低的问题，切片光伏组件应运而生。

具体来讲，切片光伏组件是将基础太阳能电池片，通过激光划片分成至少Y片切片电池片，然后将切片电池片串联起来组成切片电池串，此时，每串切片电池串的电流为基础太阳能电池片的1/Y；再以并联的方式将X串切片电池串并联形成电池片组，以并联的方式提高电压保证切片光伏组件的输出功率。由于切片光伏组件中电流减为原有的1/Y，因此切片光伏组件可有效减小组件中电池片的电流失配，且电流在组件内部的自身损耗减少，使得与同版型的光伏组件(即传统光伏组件)相比，切片电池组件的输出功率要高出约10W，且有温度系数低，弱光好等优势；且从理论上讲，切片电池片越小与基础太阳能电池片相比，损耗越小，可有效提升切片光伏组件的输出功率，有利于切片光伏组件的推广及使用。

同时，由于切片电池串的电流减小，为保证切片光伏组件的功率，切片电池串之间的串接结构也将随之发生改变，因此传统光伏组件电路中电池片的连接方式及电路结构已经不适合切片光伏组件的使用。进一步的，现有技术中的基础太阳能电池片受到自身结构的影响，在切片组装成切片光伏组件时，工艺繁琐复杂，且在电池片组与光伏组件正、负极引线连接时操作困难，不利于切片电池片的串接。

有鉴于此，确有必要对现有的光伏组件进行优化改进，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，以提供一种光伏组件，在保证光伏组件输出电流稳定的基础上，降低光伏组件在系统端线缆等电子器件的电学损耗，提高光伏组件发电能力以在一定程度上解决高功率组件的热斑问题；同时，降低光伏组件的加工难度，方便光伏组件的加工制备。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种光伏组件，其包括主体和安装在所述主体上的接线盒，所述主体包括X组串联连接的太阳能电池单元，其中，每一所述太阳能电池单元包括n串通过第一汇流条并联连接的且沿同一方向延伸的太阳能电池串，其中，X和n为大于等于2的整数；每串所述太阳能电池串均包括若干通过互联条串联连接的太阳能电池片；相邻两组太阳能电池单元之间设有第二汇流条，所述第二汇流条的延伸方向与所述太阳能电池串的延伸方向一致，相邻两组太阳能电池单元位于同一侧的端部极性相反，所述第二汇流条的两端分别与所述第一汇流条电性连接，每组所述太阳能电池单元与相对应的旁路二极管并联。

作为本实用新型的进一步改进，所述主体包括分别从第1组太阳能电池单元、第X组太阳能电池单元引出的正极引线、负极引线，每一所述太阳能电池单元均并联有旁路二极管，所述旁路二极管收容在所述接线盒内，且所述接线盒与所述正、负极引线电性连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述太阳能电池单元的组数X＝2，所述主体的正、负极引线分别设置在所述光伏组件位于长度方向的中线的两侧，且靠近所述光伏组件位于宽度方向的中点设置；所述接线盒设置在所述光伏组件的宽度方向的中间位置处。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二汇流条安置于相邻两太阳能电池单元之间的第一间隙内，所述第一间隙的宽度大于所述第二汇流条的宽度。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二汇流条安置于相邻的第一太阳能电池单元和第二太阳能电池单元之间的第一间隙内，定义所述第一、第二太阳能电池单元与该第一间隙毗邻的电池片为毗邻电池片，所述第二汇流条与所述毗邻电池片之间设有绝缘垫片，以实现所述第二汇流条与所述毗邻电池片的绝缘。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一间隙宽于所述太阳能电池单元内相邻两太阳能电池串之间的间隙。

作为本实用新型的进一步改进，所述太阳能电池片的平面形状大致为矩形，所述太阳能电池片的长边的长度与短边的长度的比为n。

作为本实用新型的进一步改进，与各太阳能电池单元对应的旁路二极管安置于所述第一汇流条上，且所述第二汇流条与所述第一汇流条的连接点位于两旁路二极管之间。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的光伏组件通过设置串联连接的太阳能电池单元，并控制太阳能电池单元的连接结构和太阳能电池单元中太阳能电池串、太阳能电池片的数量及连接形式，在保证光伏组件输出电流稳定的基础上，减小光伏组件中太阳能电池单元的内损，提高光伏组件的整体功率，继而达到降低光伏组件的运行温度，减小光伏组件热斑效应的目的。同时，通过控制第二汇流条的位置方便光伏组件的排线，减少光伏组件的加工难度；方便光伏组件的批量生产。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的光伏组件的结构示意图。

图2是图1中光伏组件背光面的结构示意图。

图3是图1中主体的结构示意图。

图4是图1中主体部分的电路结构示意图。

图5是单晶电池片的切割结构示意图。

图6是多晶电池片的切割结构示意图。

图7是图5中中间片电池片或图6中多晶电池片切割后组成的光伏组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

请参阅图1至图3所示，为本实用新型一较佳实施例的光伏组件100，所述光伏组件100包括主体110、围绕所述主体110设置的组件边框120以及安装在所述主体110上的接线盒130。所述主体110包括X组串联连接的太阳能电池单元1、分别设置在所述太阳能电池单元1两侧的第一封装层2和第二封装层3、贴近所述第一封装层2设置的透光受光层4以及贴近所述第二封装层3设置的背板5。

请参阅图4并结合图1至图3所示，所述光伏组件主体110由X组太阳能电池单元1通过第一汇流条11串联连接而成；所述每个太阳能电池单元1均包括n串并联连接的太阳能电池串12，且所述每个太阳能电池单元1均并联有旁路二极管6。具体来讲，在同一光伏组件100中，每串所述太阳能电池串12的长度和延伸方向均相同，且相邻两组太阳能电池单元1位于同一侧的端部极性相反；所述第一汇流条11设置在所述太阳能电池串12的两端，且所述第一汇流条11的延伸方向与所述太阳能电池串12的延伸方向垂直；进一步的，n串所述太阳能电池串12通过所述第一汇流条11焊接成所述太阳能电池单元1，同时所述旁路二极管6的设置，可增加所述太阳能电池单元1的可靠性，减少热斑效应的产生。

进一步的，所述每串太阳能电池串12均包括20～36片太阳能电池片13，且相邻两片太阳能电池片13之间通过互联条14串联连接。进一步的，同一光伏组件100中所述太阳能电池串12中太阳能电池片13的数量相等，即在本实用新型中，所述太阳能电池串12中太阳能电池片13的个数可根据实际需要进行选择，只需保证同一光伏组件100中每串所述太阳能电池串12中太阳能电池片13的数量相等即可。

请参阅图5～图6并结合图1及图2所示，所述太阳能电池片13的平面形状大致为矩形，所述大致为矩形的太阳能电池片13的长边a的长度L1与短边b的长度L2的比为n，其中，所述其中长边a的长度L1与所述短边b的长度L2的比的所述n与所述太阳能电池单元1中太阳能电池串12的串数的所述n相同，且所述n为大于等于2的整数。

进一步的，所述太阳能电池片13还具有设置在所述太阳能电池片13的受光面131的主栅线电极132和设置在所述太阳能电池片13的背光面的汇流电极(未图示)，且所述主栅线电极132和所述汇流电极的延伸方向与所述长边a的延伸方向垂直；进一步的，所述互联条14的延伸方向与所述短边b的延伸方向相同，且所述互联条14通过连接相邻两片太阳能电池片13的所述主栅线电极132和所述汇流电极，将所述太阳能电池片13串联连接成太阳能电池串12。具体来讲，所述互联条14一端连接在所述太阳能电池片13背光面的汇流电极上，另一端沿电流流动的方向连接在与所述太阳能电池片13相邻设置的另一片太阳能电池片13受光面131的主栅线电极132上，且两片所述太阳能电池片13位于同一串太阳能电池串12中。

在本实用新型中，所述主栅线电极132与所述汇流电极对应设置，即所述主栅线电极132与所述汇流电极的数量相等、设置的位置对应，具体来讲，当所述主栅线电极132设置有偶数根时，所述主栅线电极132对称设置在所述长边a的中垂线L的两侧；此时，所述汇流电极设置在所述背光面与所述主栅线电极132对应的位置处；当所述主栅线电极132设置有奇数根，其中一根所述主栅线电极132设置在所述长边a的中垂线L上，其余所述主栅线电极132分设在所述长边a的中垂线L的两侧，且关于所述长边a的中垂线L对称；所述汇流电极设置在所述背光面与所述主栅线电极132对应的位置处，如此设置，在使用所述互联条13串联连接相邻两片所述太阳能电池片13时，由于所述主栅线电极132与所述汇流电极的数量、位置对应，无需对准即可完成所述互联条14的焊接固定，方便了所述光伏组件100的制作。

需要说明的是，在本实用新型中，所述太阳能电池片13是由平面形状是大致矩形的基础太阳能电池片经n等分切割制得，如此设置，可有效降低所述太阳能电池片13的功率损耗，提升光伏组件100的输出功率。

在本实用新型中，所述基础太阳能电池片可为单晶电池片200和多晶电池片200’中的任一种，当所述基础太阳能电池片为单晶电池片200时(如图5)，所述单晶电池片200被均匀分成n片太阳能电池片13，且所述太阳能电池片13包括2片倒角面电池片133和n-2片中间面电池片134。

其中，所述倒角面电池片133经所述互联条14串联连接成倒角面电池串12’，n串所述倒角面电池串12’并联连接成倒角面电池单元1’，X组所述倒角面电池单元1’串联连接成光伏组件主体110’并进一步组装成光伏组件100’(如图7)。而所述中间面电池片134经所述互联条14串联连接成中间面电池串12，n串所述中间面电池串12并联连接成中间面电池单元1，且X组所述中间面电池单元1串联连接成光伏组件主体110并进一步组装成光伏组件100(如图1)。事实上，由于所述光伏组件100’中每片所述太阳能电池片13(即倒角面电池片133)均有倒角，因此所述光伏组件100’与所述光伏组件100相比受光面积较小，进一步的，将所述倒角面电池片133和所述中间面电池片134分开制备光伏组件100’和光伏组件100，一方面可方便光伏组件100的组装，另一方面可方便实现对光伏组件100’与光伏组件100的分级。

当所述基础太阳能电池片为多晶电池片200’时(如图6)，所述多晶电池片200’被均匀分成n片太阳能电池片13，所述太阳能电池片13经所述互联条14串联连接成太阳能电池串12，n串所述太阳能电池串12并联连接成太阳能电池单元1，事实上，由于所述多晶电池片200’的形状近似为标准正方形，即多晶电池片200’四角位置处圆角/倒角，对多晶电池片200’或分割后形成的太阳能电池片13的受光面积无实际影响，因此，当所述基础太阳能电池片为多晶电池片200’时，无需区分倒角面电池片133和中间面电池片134，只需将切割后形成的太阳能电池片13直接通过所述互联条14串联连接形成太阳能电池串12并进一步组装成光伏组件100即可。

由于本实用新型中的所述光伏组件100、100’之间的差异仅在于所述太阳能电池片13是否存在倒角，其他细部结构均相同。因此在以下说明书部分，将以所述光伏组件100为例进行说明，当然以下结构在所述光伏组件100’上也有设置。

所述主体110还设有正、负极引线15，所述正、负极引线15自所述主体110的一端向外引出形成，且所述正、负极引线15与所述接线盒130电性连接，且所述正、负极引线15分别设置在所述主体110中的第1组太阳能电池单元和第X组太阳能电池单元上。

所述主体110还包括设置在相邻两组太阳能电池单元1之间的第二汇流条16，且所述第二汇流条16与所述第一汇流条11电性连接。具体来讲，在本实用新型中，所述第二汇流条16安置于相邻两组所述太阳能电池单元1之间的第一间隙(未标号)内，且所述第一间隙的宽度大于所述第二汇流条16的宽度。

在本实施例中，所述第一间隙宽于所述太阳能电池单元1内相邻两太阳能电池串12之间的间隙，如此设置，可有效避免所述第二汇流条16与相邻设置的所述太阳能电池片13发生接触，防止造成所述主体110的短路。

进一步的，在本实用新型的另一实施例中，所述第二汇流条16同样安置于相邻的相邻两组太阳能电池单元1之间的第一间隙内，且所述第二汇流条16与相邻设置的所述太阳能电池片13之间设有绝缘垫片(未图示)，以实现所述第二汇流条16与所述太阳能电池片13的绝缘，进一步防止短路现象的发生。

进一步的，在同一主体110中，至少一根所述第二汇流条16设置在所述正、负极引线15之间，即所述第二汇流条16自相邻设置的两组所述太阳能电池单元1之间的间隙穿至所述正、负极引线15之间。

在本实用新型中，所述旁路二极管6通过所述第二汇流条16与对应设置的所述太阳能电池单元1构成并联，且与各太阳能电池单元1对应的旁路二极管6安置于所述第一汇流条11上，且所述第二汇流条16与所述第一汇流条11的连接点位于两旁路二极管6之间。如此设置，当所述主体110中位于某组太阳能电池单元1的某串太阳能电池串12或某个太阳能电池片13被遮挡或者破损而停止发电时，与该组太阳能电池单元1连接的所述旁路二极管6将被导通，此时，工作电流会绕过故障太阳能电池单元1，经过所述旁路二极管6及所述第二汇流条16直接汇流至光伏组件100的负极中，有效防止所述太阳能电池单元1因发生热斑效应而损坏。

进一步的，在本实用新型中，所述旁路二极管6收容在所述接线盒130中，且所述接线盒130固定安装在所述光伏组件100的背板5上，同时，在本实用新型的一个实施例中，所述接线盒130为单分体线盒；当然在其他实施例中所述接线盒130还可根据实际使用环境更换为其他类型的接线盒130，即在本实用新型中所述接线盒130的具体选型于此不予限制。

在本发明的具体实施例中，所述主体110包括第一太阳能电池单元和第二太阳能电池单元两组所述太阳能电池单元1(X＝2)，且所述第一太阳能电池单元和所述第二太阳能电池单元均包括3串所述太阳能电池串12，所述太阳能电池串12中的每片所述太阳能电池片13均是由基础电池片经3等分切割获得(n＝3)。进一步的，在本实施例中，所述主体110的正、负极引线15分别自所述第一太阳能电池单元和所述第二太阳能电池单元的一端引出，并设置在所述光伏组件100位于长度方向的中线的两侧，且靠近所述光伏组件100位于宽度方向的中点设置；如此设置，可有效减小所述正、负极引线15与各组太阳能电池单元1连接的平均距离，降低光伏组件100的排线难度，方便所述光伏组件100组装加工。

且在本实施例中，所述第二汇流条16安置于相邻的第一太阳能电池单元和第二太阳能电池单元之间的第一间隙内；此时，定义所述太阳能电池单元1中与该第一间隙毗邻的太阳能电池片13为毗邻电池片，所述第二汇流条16与所述毗邻电池片之间设有绝缘垫片，以实现所述第二汇流条16与所述毗邻电池片的绝缘。

在本实施例中，所述第二汇流条16设置在所述正、负极引线15的中间位置处，且位于所述光伏组件100的长度方向的中线上；进一步的，所述接线盒130设置在所述光伏组件100宽度方向的中间位置处。如此设置，可使得本实用新型的所述正、负极引线15、第二汇流条16与所述接线盒130位于同一直线上，方便所述正、负极引线15与所述第二汇流条16、所述正、负极引线15与所述接线盒130的连接，在降低本实用新型光伏组件100的排线难度的同时，进一步减少所述光伏组件100在组装过程中线缆的使用，以达到降低光伏组件100主体110的电学损耗的目的。

需要说明的是，在本实用新型的实施例光伏组件100中，仅以所述太阳能电池串12的串数n＝3为例进行举例说明太阳能电池单元1的连接形式；当然在其他实施例中，所述光伏组件100中太阳能电池串12的串数n，还可为其他大于等于2的正整数，即对于基础太阳能电池片的切割还可以根据应用需要进行二等分(n＝2)、四等分(n＝4)、五等分(n＝5)切割，以进一步减小太阳能电池片13的功率损耗，提升光伏组件100的输出功率。

同时，应当了解，在本实用新型的说明书中仅以具有两组(X＝2)所述太阳能电池单元1的情况作为具体实施例进行描述，附图所示和根据附图描述的本实用新型的实施方式仅仅是示例性的，并且本实用新型并不限于这些实施方式。

本实用新型的光伏组件100、100’通过设置串联连接的太阳能电池单元1、1’，并控制太阳能电池单元1、1’的连接结构和太阳能电池单元1、1’中太阳能电池串12、12’、太阳能电池片13的数量及连接形式，在保证光伏组件100、100’输出电流稳定的基础上，减小光伏组件100、100’中太阳能电池单元1、1’的内损，提高光伏组件100、100’的整体功率，继而达到降低光伏组件100、100’的运行温度，减小光伏组件100、100’热斑效应的目的。同时，通过设置光伏组件100、100’中所述正、负极引线15、第二汇流条16及接线盒130的连接方式及设置位置，降低了本发明光伏组件100、100’的中线缆的电学损耗，进一步提升了本实用新型光伏组件100、100’的发电能力。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种光伏组件，其包括主体和安装在所述主体上的接线盒，所述主体包括X组串联连接的太阳能电池单元，其特征在于：每一所述太阳能电池单元包括n串通过第一汇流条并联连接的且沿同一方向延伸的太阳能电池串，其中，X和n为大于等于2的整数；每串所述太阳能电池串均包括若干通过互联条串联连接的太阳能电池片；相邻两组太阳能电池单元之间设有第二汇流条，所述第二汇流条的延伸方向与所述太阳能电池串的延伸方向一致，相邻两组太阳能电池单元位于同一侧的端部极性相反，所述第二汇流条的两端分别与所述第一汇流条电性连接，每组所述太阳能电池单元与相对应的旁路二极管并联。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：所述主体包括分别从第1组太阳能电池单元、第X组太阳能电池单元引出的正极引线、负极引线，每一所述太阳能电池单元均并联有旁路二极管，所述旁路二极管收容在所述接线盒内，且所述接线盒与所述正、负极引线电性连接。

3.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于：所述太阳能电池单元的组数X＝2，所述主体的正、负极引线分别设置在所述光伏组件位于长度方向的中线的两侧，且靠近所述光伏组件位于宽度方向的中点设置；所述接线盒设置在所述光伏组件的宽度方向的中间位置处。

4.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：所述第二汇流条安置于相邻两太阳能电池单元之间的第一间隙内，所述第一间隙的宽度大于所述第二汇流条的宽度。

5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：所述第二汇流条安置于相邻的第一太阳能电池单元和第二太阳能电池单元之间的第一间隙内，定义所述第一、第二太阳能电池单元与该第一间隙毗邻的电池片为毗邻电池片，所述第二汇流条与所述毗邻电池片之间设有绝缘垫片，以实现所述第二汇流条与所述毗邻电池片的绝缘。

6.根据权利要求4或5所述的光伏组件，其特征在于：所述第一间隙宽于所述太阳能电池单元内相邻两太阳能电池串之间的间隙。

7.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：所述太阳能电池片的平面形状大致为矩形，所述太阳能电池片的长边的长度与短边的长度的比为n。

8.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于：与各太阳能电池单元对应的旁路二极管安置于所述第一汇流条上，且所述第二汇流条与所述第一汇流条的连接点位于两旁路二极管之间。