CN209104168U - 叠瓦光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种叠瓦光伏组件，所述光伏组件包括由上至下依次设置的上层玻璃、上层封装胶膜、电池片阵列层、下层封装胶膜、背板以及设置于所述背板外部的接线盒，其中：所述电池片阵列层包括多个串联于所述接线盒正极与负极之间的大列电池串，各所述大列电池串并联有一旁路二极管；各所述大列电池串由多个单列电池串并联组成；各所述单列电池串由多个电池片叠瓦串联组成。该光伏组件中各大列电池串均并联有一个旁路二极管，当其中一个大列电池串由于遮挡等原因形成热斑效应时可以导通与其并联的旁路二极管，此时每个旁路二极管所承受的电压大幅下降，可以有效避免被过高的负载电压所击穿，从而提升光伏组件的工作稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏组件生产制造领域，特别是涉及一种叠瓦光伏组件。
背景技术
由玻璃和背板结构夹胶封装，中间复合晶体硅太阳能电池片阵列组成复合层，通过光生伏特效应将光能转化为电能的装置，称之为光伏组件。随着国家政策的改变以及市场竞争的加剧，高转换效率以及高功率的光伏组件不可避免地成为了行业的发展方向，叠瓦光伏组件因其较高的面积利用率、低电阻损耗而成为较佳选择之一。
相对于常规光伏组件而言，叠瓦光伏组件直接将电池片两两粘接串联，避免了焊带的使用，减少焊带产生的电学及光学损失，同时增大对空间面积的利用率；其拥有较高的组件转换效率，与常规光伏组件相比并能够提升约7％以上的发电量。
现有的叠瓦光伏组件，一般只是在组件的正负极之间并联一个旁路二极管，其较少的旁路二极管数量不足以完全保证组件的安全运行：当组件遇到阴影遮挡或电池片产生故障而产生热斑现象时，容易造成组件烧毁等严重后果。
实用新型内容
本实用新型提供了一种叠瓦光伏组件，用以降低热斑效应对光伏组件的影响、提升光伏组件的工作可靠性，所述光伏组件包括由上至下依次设置的上层玻璃、上层封装胶膜、电池片阵列层、下层封装胶膜、背板以及设置于所述背板外部的接线盒，其中：
所述电池片阵列层包括多个串联于所述接线盒正极与负极之间的大列电池串，各所述大列电池串并联有一旁路二极管；
各所述大列电池串由多个单列电池串并联组成；
各所述单列电池串由多个电池片叠瓦串联组成。
具体实施中，所述接线盒为整体式接线盒，各所述旁路二极管均设置于所述整体式接线盒内部。
具体实施中，所述接线盒为分体式接线盒，各所述旁路二极管分别设置于所述分体式接线盒的多个子接线盒内部。
具体实施中，各所述大列电池串的极性相同。
具体实施中，各所述单列电池串并排设置且极性相同。
具体实施中，所述电池片阵列层包括3个大列电池串。
具体实施中，所述大列电池串包括6个单列电池串。
具体实施中，所述单列电池串包括20个电池片。
具体实施中，所述电池片为六分之一切片电池。
具体实施中，所述六分之一切片电池的长度为156.75mm，宽度为26.125mm。
具体实施中，多个所述电池片通过导电胶叠瓦串联组成所述单列电池串。
具体实施中，多个所述大列电池串通过汇流条串联组成所述电池片阵列层。
具体实施中，所述汇流条与所述电池片之间还设置有绝缘隔离膜。
本实用新型提供的叠瓦光伏组件，包括由上至下依次设置的上层玻璃、上层封装胶膜、电池片阵列层、下层封装胶膜、背板及背板外部的接线盒，该电池片阵列层由多个串联于接线盒正极与负极之间的大列电池串组成，其中各大列电池串均并联有一旁路二极管；各大列电池串包括多个并联的单列电池串，各单列电池串包括多个叠瓦串联的电池片。该叠瓦光伏组件中单列电池串由电池片叠瓦串联组成，可以有效降低组件的欧姆损耗；同时各大列电池串均并联有一个旁路二极管，当其中一个大列电池串由于遮挡等原因形成热斑效应时可以导通与其并联的旁路二极管，此时每个旁路二极管所承受的电压大幅下降，可以有效避免被过高的负载电压所击穿，从而提升光伏组件的工作稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是根据本实用新型一个具体实施方式中叠瓦光伏组件的剖面结构示意图；
图2是根据本实用新型一个具体实施方式中叠瓦光伏组件的电路结构示意图；
图3是根据本实用新型一个具体实施方式中叠瓦光伏组件的正面结构示意图；
图4是根据本实用新型一个具体实施方式中整体式接线盒的背部结构示意图；
图5是根据本实用新型一个具体实施方式中整体式接线盒及其旁路二极管的电路示意图；
图6是根据本实用新型一个具体实施方式中分体式接线盒的背部结构示意图；
图7是根据本实用新型一个具体实施方式中分体式接线盒及其旁路二极管的电路示意图。
具体实施方式
为使本实用新型具体实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型具体实施方式做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性具体实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如图1、图2及图4所示，本实用新型提供了一种叠瓦光伏组件，用以降低热斑效应对光伏组件的影响、提升光伏组件的工作可靠性，所述光伏组件包括由上至下依次设置的上层玻璃100、上层封装胶膜200、电池片阵列层300、下层封装胶膜400、背板500以及设置于所述背板500外部的接线盒600，其中：
所述电池片303阵列层300包括多个串联于所述接线盒600正极与负极之间的大列电池串301，各所述大列电池串301并联有一旁路二极管601；
各所述大列电池串301由多个单列电池串302并联组成；
各所述单列电池串302由多个电池片303叠瓦串联组成。
具体实施中，接线盒600的选用可以有多种实施方案。例如，如图4、图5所示，所述接线盒600可以为整体式接线盒，各所述旁路二极管601可以均设置于所述整体式接线盒内部。进一步的，为了使得内部的各旁路二极管601与大列电池串301之间的连接线路走线整齐，整体式接线盒可以设置于背板500中间靠近长边一侧，同时兼顾多个旁路二极管601与大列电池串301的连接。再例如，如图6、图7所示，所述接线盒600还可以为分体式接线盒，各所述旁路二极管601可以分别设置于所述分体式接线盒的多个子接线盒内部。进一步的，子接线盒的数量与可以旁路二极管601的数量相匹配(即每个子接线盒内部设置有一个旁路二极管601)，各子接线盒的位置则与各大列电池串301的位置相匹配，相比整体式接线盒，分体式接线盒因各子接线盒的位置可以自由设定，因而各旁路二极管601与各大列电池串301的距离较近，即其使用的连接线路也更短，在批量生产中有利于降低生产成本。当电池片303阵列层300具有3个串联的大列电池串301时，分体式接线盒可以包括3个设置有旁路二极管601的子接线盒，其中一子接线盒位于背板500中部，其余两子接线盒则位于背板500两边(距背板500的短边较近的位置)，位于背板500两边的子接线盒是组件正极与负极的引出端。
具体实施中，电池片阵列层300中的多个大列电池串301可以有多种排布方案。例如，如图2、图3所示，为了使得所述电池片阵列层300的排布工整，同时降低各大列电池串301之间导电介质用量，多个所述大列电池串301可以呈“一”字型排布，即各所述大列电池串301的极性相同，首尾相连，两端的大列电池串301则分别与接线盒600的正极和负极相连接，从而使得电池片阵列层300串联于接线盒600的正极与负极之间。
具体实施中，各大列电池串301内的多个单列电池串302的排布可以有多种实施方案。例如，如图2、图3所示，由于各单列电池串302的首尾分别使用导电介质连接，为了使得大列电池串301内布局合理且节省导电介质，各所述单列电池串302可以并排设置且极性相同，此时不仅布局整齐，且使用的导电介质最少，生产成本低。
具体实施中，电池片阵列层300内电池片303的排布以及电池片303的选用可以有多种实施方案。例如，如图2、图3所示，为了使得本实用新型的光伏组件与常规组件的电性相同，使其可以与常规组件兼容使用，所述电池片阵列层300可以包括3个大列电池串301，所述大列电池串301可以包括6个单列电池串302，所述单列电池串302可以由20个六分之一切片电池串联组成，所述电池片303可以为六分之一切片电池。
具体实施中，为了使得本实用新型的光伏组件外观尺寸与常规组件相同，所述六分之一切片电池的长度可以为156.75mm，宽度则可以为26.125mm。由本尺寸的六分之一切片电池组成的光伏组件，其外部尺寸与常规组件相同，在安装时可以应用常规的固定框架，因而可以有效减小组件升级所带来的适配问题，避免重新设计生产固定框架，可以使得该光伏组件快速推广应用。
具体实施中，六分之一切片电池可以通过多种导电介质串联组成单列电池串302。例如，由于通过导电胶连接六分之一切片电池可以避免使用焊带，避免因焊带使光伏组件产生电学及化学损失，因而所述单列电池串302内的20个六分之一切片电池可以通过导电胶叠瓦串联组成单列电池串302。
具体实施中，各单列电池串302的并联以及各大列电池串301的串联可以选用多种导电介质。例如，由于汇流条具有感抗低、抗干扰、高频滤波效果好、可靠性高、节省空间、装配简洁快捷等优异特点，因而各所述单列电池串302可以通过汇流条并联组成所述大列电池串301，同样的，多个所述大列电池串301可以通过汇流条串联组成所述电池片阵列层300。
具体实施中，由于汇流条在工作中会产生热量，因而为了保证汇流条的工作稳定性，还可以在汇流条与电池片303之间设置隔离装置。隔离装置的选用可以有多种实施方案。例如，由于绝缘隔离膜造价低廉且其绝缘效果较强，因而所述汇流条与所述电池片303之间还可以设置有绝缘隔离膜。
具体实施中，上层玻璃100的选用可以有多种实施方案。例如，为了保证上层玻璃100的透光性，提升光伏组件的光利用率，所述上层玻璃100可以为超白布纹钢化上层玻璃100。
具体实施中，背板500的选用可以有多种实施方案。例如，所述背板500可以为高分子背板或玻璃背板。进一步的，所述高分子背板可以为TPT背板、TPE背板、TPC背板、KPK背板、KPE背板、KPF背板FEVE氟碳涂料背板、PET背板或聚酰胺背板。
具体实施中，所述上层封装胶膜200和下层封装胶膜400的选用可以有多种实施方案。例如，由于EVA胶膜在粘着力、耐久性、光学特性等方面具有的优越性，所述上层封装胶膜200和下层封装胶膜400可以为EVA胶膜。
具体实施中，本实用新型中的光伏组件的制作方法如下：
步骤一：将六分之一切片电池通过导电胶叠瓦串联成单列电池串302；
其中，每个叠瓦光伏组件共需要360块六分之一切片电池，焊接成18个单列电池串302，每个单列电池串302内设置20个六分之一切片电池。
步骤二：敷设上层玻璃100和上层封装胶膜200。
步骤三：将焊接好的18个单列电池串302在光伏组件中进行铺设；铺设时，将其平均分为3组(大列电池串301)，每组六个，呈“一”字型设置，每组内的六个单列电池串302平行排布在光伏组件中，其中，所有单列电池串302的极性均相同。
步骤四：对铺设好的各单列电池串302进行汇流条及引出导线的焊接，形成三组串联的大列电池串301；其中，首先通过汇流条将各大列电池串301的6个单列电池串302进行并联焊接，即使用两根汇流条将各单列电池串302的首尾进行焊接；然后再将3个大列电池串301连焊接，首尾的两个大列电池串301汇流条处分别焊接引出导线。
步骤五：敷设下层封装胶膜400和背板500，将引出导线从背板500的开孔处穿出。
步骤六：层压。
步骤七：对光伏组件进行削边、装框及在背板500外部安装接线盒600。其中，2根引出导线需要连接至接线盒600的2个接线端子处，接线盒600内的旁路二极管601则需要并联至各大列电池串301。
综上所述，本实用新型提供的叠瓦光伏组件，包括由上至下依次设置的上层玻璃、上层封装胶膜、电池片阵列层、下层封装胶膜、背板及背板外部的接线盒，该电池片阵列层由多个串联于接线盒正极与负极之间的大列电池串组成，其中各大列电池串均并联有一旁路二极管；各大列电池串包括多个并联的单列电池串，各单列电池串包括多个叠瓦串联的电池片。该叠瓦光伏组件中单列电池串由电池片叠瓦串联组成，可以有效降低组件的欧姆损耗；同时各大列电池串均并联有一个旁路二极管，当其中一个大列电池串由于遮挡等原因形成热斑效应时可以导通与其并联的旁路二极管，此时每个旁路二极管所承受的电压大幅下降，可以有效避免被过高的负载电压所击穿，从而提升光伏组件的工作稳定性。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种叠瓦光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括由上至下依次设置的上层玻璃(100)、上层封装胶膜(200)、电池片阵列层(300)、下层封装胶膜(400)、背板(500)以及设置于所述背板(500)外部的接线盒(600)，其中：
所述电池片阵列层(300)包括多个串联于所述接线盒(600)正极与负极之间的大列电池串(301)，各所述大列电池串(301)并联有一旁路二极管(601)；
各所述大列电池串(301)由多个单列电池串(302)并联组成；
各所述单列电池串(302)由多个电池片(303)叠瓦串联组成。
2.如权利要求1所述的叠瓦光伏组件，其特征在于，所述接线盒(600)为整体式接线盒，各所述旁路二极管(601)均设置于所述整体式接线盒内部。
3.如权利要求1所述的叠瓦光伏组件，其特征在于，所述接线盒(600)为分体式接线盒，各所述旁路二极管(601)分别设置于所述分体式接线盒的多个子接线盒内部。
4.如权利要求1所述的叠瓦光伏组件，其特征在于，各所述大列电池串(301)的极性相同。
5.如权利要求1所述的叠瓦光伏组件，其特征在于，各所述单列电池串(302)并排设置且极性相同。
6.如权利要求1所述的叠瓦光伏组件，其特征在于，所述电池片阵列层(300)包括3个大列电池串(301)。
7.如权利要求6所述的叠瓦光伏组件，其特征在于，所述大列电池串(301)包括6个单列电池串(302)。
8.如权利要求7所述的叠瓦光伏组件，其特征在于，所述单列电池串(302)包括20个电池片(303)。
9.如权利要求8所述的叠瓦光伏组件，其特征在于，所述电池片(303)为六分之一切片电池。
10.如权利要求9所述的叠瓦光伏组件，其特征在于，所述六分之一切片电池的长度为156.75mm，宽度为26.125mm。
11.如权利要求1所述的叠瓦光伏组件，其特征在于，多个所述电池片(303)通过导电胶叠瓦串联组成所述单列电池串(302)。
12.如权利要求1所述的叠瓦光伏组件，其特征在于，多个所述大列电池串(301)通过汇流条串联组成所述电池片阵列层(300)。
13.如权利要求12所述的叠瓦光伏组件，其特征在于，所述汇流条与所述电池片(303)之间还设置有绝缘隔离膜。
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Effective date of registration: 20220704 Address after: 314417 No. 1 Jisheng Road, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee after: Zhengtai Xinneng Technology Co.,Ltd. Address before: 310053 No. 1335 Bin'an Road, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee before: CHINT SOLAR (ZHEJIANG) Co.,Ltd. |
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