CN210120144U - 一种叠瓦光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种叠瓦光伏组件，该叠瓦光伏组件中的太阳能电池阵列包括四个发电单元，每一发电单元包括数量相同的多个太阳能电池串，该多个太阳能电池串以正负极同向设置的方式并行排列且并联连接，每一太阳能电池串包括相同数量和规格的多个切片电池，该多个切片电池沿切片电池短边所在方向通过叠瓦方式串联连接；四个发电单元两两一组，每组中的两个发电单元串联连接形成两个发电单元组，每一发电单元组中的两个发电单元以正负极同向设置的方式沿切片电池短边所在方向排列；两个发电单元组以正负极同向设置的方式沿切片电池长边所在方向排列且并联连接；每一发电单元并联一个旁路二极管。本实用新型可以有效降低热斑现象时组件的功率损失。

Description

一种叠瓦光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种叠瓦光伏组件。

背景技术

叠瓦光伏组件因其组件面积利用率高、发电密度高、内阻损耗小、功率高以及效率高的特点所以备受关注。

叠瓦光伏组件从上至下依次包括透明盖板、上封装胶膜、太阳能电池阵列、下封装胶膜以及背板。下面结合电路连接示意图对太阳能电池阵列的结构进行说明。请参考图1，图1是现有技术中叠瓦光伏组件的电路连接示意图，如图所示，太阳能电池阵列包括并行排列的多个太阳能电池串11，该多个太阳能电池串11之间并联连接。每一太阳能电池串11进一步包括多个切片电池10(例如五分之一切片或六分之一切片等)，该切片电池10之间利用导电胶以叠瓦方式串联连接。此外，如图1所示，太阳能电池阵列通常还会并联一个旁路二极管12，使叠瓦光伏组件具有抗热斑能力。虽然现有的叠瓦光伏组件具有一定的抗热斑能力，但是当发生热斑效应导致叠瓦光伏组件中旁路二极管导通时，即使是一块切片电池出现热斑，也会使得一整块叠瓦光伏组件被旁路掉，这将导致很大的功率损失。

实用新型内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供了一种叠瓦光伏组件，该叠瓦光伏组件从上至下依次包括透明盖板、第一封装胶膜、太阳能电池阵列、第二封装胶膜、背板以及接线盒，其中：

所述太阳能电池阵列包括四个发电单元，每一所述发电单元均包括数量相同的多个太阳能电池串，该多个太阳能电池串以正负极同向设置的方式并行排列且该多个太阳能电池串之间并联连接，每一所述太阳能电池串均包括相同数量和规格的多个切片电池，该多个切片电池在沿切片电池短边所在方向上通过叠瓦方式串联连接；

所述四个发电单元两两一组，每组中的两个发电单元串联连接形成两个发电单元组，其中，每一所述发电单元组中的两个发电单元以正负极同向设置的方式沿切片电池短边所在方向排列；

所述两个发电单元组以正负极同向设置的方式沿切片电池长边所在方向排列，且所述两个发电单元组并联连接；

每一所述发电单元并联一个旁路二极管；

所述太阳能电池阵列的正负极接入所述接线盒，并从所述接线盒中引出叠瓦光伏组件的正负极接线端子。

根据本实用新型的一个方面，该叠瓦光伏组件中，所述接线盒包括四个分体式接线盒，所述四个旁路二极管分别设置在该四个分体式接线盒中。

根据本实用新型的另一个方面，该叠瓦光伏组件中，所述四个分体式接线盒分别设置在所述背板靠近四个角的位置上。

根据本实用新型的又一个方面，该叠瓦光伏组件中，所述正极接线端子从位于所述太阳能电池阵列正极侧的一个分体式接线盒中引出，所述负极接线端子从位于所述太阳能电池阵列负极侧的一个分体式接线盒中引出，其中，引出正负极接线端子的两个分体式接线盒位于所述背板的同一侧。

根据本实用新型的又一个方面，该叠瓦光伏组件中，所述切片电池是二分之一切片电池、三分之一切片电池、四分之一切片电池、五分之一切片电池、六分之一切片电池或十分之一切片电池。

根据本实用新型的又一个方面，该叠瓦光伏组件中，每一所述发电单元均包括三个太阳能电池串，每一所述太阳能电池串均包括三十个切片电池，所述切片电池是六分之一切片电池。

本实用新型所提供的叠瓦光伏组件其太阳能电池阵列包括四个相同的发电单元，每一发电单元包括并联的多个太阳能电池串，每一太阳能电池串进一步包括通过叠瓦方式串联的多个切片电池，其中，该四个发电单元两两一组，每组中的两个发电单元以正负极同向设置的方式沿切片电池短边所在方向排列且串联连接以形成两个发电单元组，该两个发电单元组以正负极同向设置的方式沿切片电池长边所在方向正负极排列且并联连接，每一发电单元则分别与一个旁路二极管并联。如此一来，当一个发电单元中的切片电池发生热斑现象时，与该发电单元并联的旁路二极管被导通，这种情况下该发电单元被旁路掉而其他发电单元正常工作，即叠瓦光伏组件只损失25％的发电功率；同样地，当两个发电单元中的切片电池发生热斑现象时，叠瓦光伏组件损失50％的发电功率，当三个发电单元中的切片电池发生热斑现象时，叠瓦光伏组件损失75％的发电功率，只有当四个发电单元中的切片电池均发生热斑现象时，叠瓦光伏组件才会损失100％的发电功率。与只要切片电池发生热斑现象也会导致叠瓦光伏组件损失100％发电功率的现有叠瓦光伏组件相比，本实用新型所提供的叠瓦光伏组件可以在发生热斑现象时有效降低组件发电功率的损失。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是现有技术中叠瓦光伏组件的电路连接示意图；

图2是根据本实用新型的一个具体实施例的叠瓦光伏组件的电路连接示意图；

图3是根据本实用新型一个具体实施例的接线盒的安装示意图；

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

为了更好地理解和阐释本实用新型，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种叠瓦光伏组件，该叠瓦光伏组件包括：该叠瓦光伏组件从上至下依次包括透明盖板、第一封装胶膜、太阳能电池阵列、第二封装胶膜、背板以及接线盒，其中：

所述太阳能电池阵列包括四个发电单元，每一所述发电单元均包括数量相同的多个太阳能电池串，该多个太阳能电池串以正负极同向设置的方式并行排列且该多个太阳能电池串之间并联连接，每一所述太阳能电池串均包括相同数量和规格的多个切片电池，该多个切片电池在沿切片电池短边所在方向上通过叠瓦方式串联连接；

所述四个发电单元两两一组，每组中的两个发电单元串联连接形成两个发电单元组，其中，每一所述发电单元组中的两个发电单元以正负极同向设置的方式沿切片电池短边所在方向排列；

所述两个发电单元组以正负极同向设置的方式沿切片电池长边所在方向排列，且所述两个发电单元组并联连接；

每一所述发电单元并联一个旁路二极管；

所述太阳能电池阵列的正负极接入所述接线盒，并从所述接线盒中引出叠瓦光伏组件的正负极接线端子。

下面，对上述叠瓦光伏组件的各个构成部分进行详细说明。

具体地，本实用新型所提供的叠瓦光伏组件从上至下依次包括透明盖板、第一封装胶膜、太阳能电池阵列、第二封装胶膜、背板以及接线盒。其中，透明盖板、第一封装胶膜、第二封装胶膜以及背板可以采用现有叠瓦光伏组件的常规设计来实现，为了简明起见，在此不再对透明盖板、第一封装胶膜、第二封装胶膜以及背板所可能采用的材料以及所可能设置的厚度进行一一列举。

下面结合电路连接示意图对太阳能电池阵列的结构进行说明。请参考图2，图2是根据本实用新型的一个具体实施例的叠瓦光伏组件的电路连接示意图。如图所示，太阳能电池阵列包括四个发电单元100，每一发电单元100均包括数量相同的多个太阳能电池串101，每一太阳能电池串101均包括多个相同的切片电池102。其中，切片电池102可以是利用激光均割标准规格太阳能电池片所得到的二分之一切片电池、三分之一切片电池、四分之一切片电池、五分之一切片电池、六分之一切片电池、十分之一切片电池等。在本实施例中，每一发电单元均包括三个太阳能电池串，每一太阳能电池串均包括三十个六分之一切片电池。此外需要说明的是，图2所示的切片电池102的电路符号其中较长的线表示切片电池102的正极、较短的线表示切片电池102的负极。

针对每一太阳能电池串101来说，其中的多个切片电池102在沿切片电池短边所在方向上利用导电胶以叠瓦方式进行串联连接。

针对每一发电单元100来说，其中的多个太阳能电池串101在沿切片电池102长边所在方向上并行排列且该多个太阳能电池串101的正负极同向设置，即发电单元100中所有太阳能电池串101的正极均位于发电单元100的一侧、负极则均位于发电单元100的另一侧。该多个太阳能电池串101之间并联连接。

四个发电单元100两两一组，每组中的两个发电单元100正负极同向设置且沿切片电池短边所在方向排列。每组中的两个发电单元100串联连接形成一个发电单元组103，如此一来，四个发电单元100可以形成两个发电单元组103。

两个发电单元组103之间并联连接形成该太阳能电池阵列，其中，该两个发电单元组103在沿切片电池102长边所在方向上并行排列且正负极同向设置。

需要说明的是，太阳能电池串之间的并联连接、发电单元之间的串联连接以及发电单元组之间的并联连接可以通过汇流条来实现，优选为镂空汇流条与常规汇流条的互相结合。

本实用新型中的太阳能电池阵列是通过切片电池“串联-并联-串联-并联”的方式形成的，这种方式将太阳能电池阵列划分成了四个发电单元，如此一来，有利于针对每一发电单元单独设置旁路二极管。具体地，本实用新型所提供的叠瓦光伏组件进一步还包括四个旁路二极管，图2中分别以旁路二极管104a、旁路二极管104b、旁路二极管104c以及旁路二极管104d表示。每一发电单元100分别与一个旁路二极管并联连接，其中，发电单元100的正极与旁路二极管的负极连接、发电单元100的负极与旁路二极管的正极连接。由于每一发电单元均并联有一个旁路二极管，因此，当某一个发电单元中的切片电池发生热斑现象时，与该发电单元并联的旁路二极管被导通，这种情况下该发电单元被旁路掉而其他三个发电单元正常工作，此时叠瓦光伏组件损失25％的发电功率。当两个发电单元中的切片电池发生热斑现象时，与该两个发电单元并联的旁路二极管被导通，这种情况下该两个发电单元被旁路掉而其他两个发电单元正常工作，此时叠瓦光伏组件损失50％的发电功率。当三个发电单元中的切片电池发生热斑现象时，与该三个发电单元并联的旁路二极管被导通，这种情况下该三个发电单元被旁路掉而其他一个发电单元正常工作，此时叠瓦光伏组件损失75％的发电功率。当四个发电单元中的切片电池均发生热斑现象时，与该四个发电单元并联的旁路二极管被导通，这种情况下四个发电单元均被旁路掉，此时叠瓦光伏组件损失100％的发电功率。而现有的叠瓦光伏组件，切片电池发生热斑现象会导致二极管导通使得整个叠瓦光伏组件全部被旁路掉，从而使得叠瓦光伏组件损失100％发电功率。也就是说，相较于现有的叠瓦光伏组件，本实用新型所提供的叠瓦光伏组件可以在发生热斑现象时有效降低组件发电功率的损失。

本实用新型所提供的叠瓦光伏组件进一步还包括接线盒，该接线盒固定在叠瓦光伏组件的背板上，太阳能电池阵列的正极和负极通过汇流条引出后接入至接线盒，并从该接线盒中相应引出叠瓦光伏组件的正极接线端子和负极接线端子。本实用新型对于接线盒没有任何限定，可以是一体式接线盒也可以是分体式接线盒。优选地，接线盒包括四个分体式接线盒，一个分体式接线盒内设置一个旁路二极管。针对于接线盒为四个分体式接线盒的情况来说，将其中两个分体式接线盒分别作为正极接线盒和负极接线盒，太阳能电池阵列的正极连接至正极接线盒并从该正极接线盒中引出叠瓦光伏组件的正极接线端子，太阳能电池阵列的负极连接至负极接线盒并从该负极接线盒中引出叠瓦光伏组件的负极接线端子。更优选地，如图3所示，四个分体式接线盒(图中分别以附图标记201a、201b、201c和201d表示)分别设置在背板200靠近四个角的位置上。其中，将接线盒设置在背板靠近角落的位置上，便于生产过程中对接线盒的安装。叠瓦光伏组件的正极接线端子从位于太阳能电池阵列正极侧的一个分体式接线盒中引出、负极接线端子从位于太阳能电池阵列负极侧的一个分体式接线盒中引出。更更优选地，引出正负极接线端子的两个分体式接线盒位于背板的同一侧，如此一来，在对叠瓦光伏组件进行横向安装时，相邻两个叠瓦光伏组件的正负极接线盒位于同一侧，从而有利于减小正负极接线盒中接线端子的长度。以图3中分体式接线盒201a和分体式接线盒201b位于太阳能电池阵列正极侧、分体式接线盒201c和分体式接线盒201d位于太阳能电池阵列负极侧为例说明，其中，位于正极侧的接线盒201a和位于负极侧的接线盒201c位于背板长边的同一侧，位于正极侧的接线盒201b和位于负极侧的接线盒201d位于背板长边的另一侧，叠瓦光伏组件的正极接线端子202从位于正极侧的接线盒201b引出、负极接线端子203从位于负极侧的接线盒201d引出。当然，叠瓦光伏组件的正极接线端子202和负极接线端子203还可以分别从位于正极侧的接线盒201a和位于负极侧的接线盒201c引出。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他部件、单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个部件、单元或装置也可以由一个部件、单元或装置通过软件或者硬件来实现。

本实用新型所提供的叠瓦光伏组件其太阳能电池阵列包括四个相同的发电单元，每一发电单元包括并联的多个太阳能电池串，每一太阳能电池串进一步包括通过叠瓦方式串联的多个切片电池，其中，该四个发电单元两两一组，每组中的两个发电单元以正负极同向设置的方式沿切片电池短边所在方向排列且串联连接以形成两个发电单元组，该两个发电单元组以正负极同向设置的方式沿切片电池长边所在方向正负极排列且并联连接，每一发电单元则分别与一个旁路二极管并联。如此一来，当一个发电单元中的切片电池发生热斑现象时，与该发电单元并联的旁路二极管被导通，这种情况下该发电单元被旁路掉而其他发电单元正常工作，即叠瓦光伏组件只损失25％的发电功率；同样地，当两个发电单元中的切片电池发生热斑现象时，叠瓦光伏组件损失50％的发电功率，当三个发电单元中的切片电池发生热斑现象时，叠瓦光伏组件损失75％的发电功率，只有当四个发电单元中的切片电池均发生热斑现象时，叠瓦光伏组件才会损失100％的发电功率。与只要切片电池发生热斑现象也会导致叠瓦光伏组件损失100％发电功率的现有叠瓦光伏组件相比，本实用新型所提供的叠瓦光伏组件可以在发生热斑现象时有效降低组件发电功率的损失。

以上所揭露的仅为本实用新型的一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种叠瓦光伏组件，该叠瓦光伏组件从上至下依次包括透明盖板、第一封装胶膜、太阳能电池阵列、第二封装胶膜、背板以及接线盒，其中：

所述太阳能电池阵列包括四个发电单元，每一所述发电单元均包括数量相同的多个太阳能电池串，该多个太阳能电池串以正负极同向设置的方式并行排列且该多个太阳能电池串之间并联连接，每一所述太阳能电池串均包括相同数量和规格的多个切片电池，该多个切片电池在沿切片电池短边所在方向上通过叠瓦方式串联连接；

所述四个发电单元两两一组，每组中的两个发电单元串联连接形成两个发电单元组，其中，每一所述发电单元组中的两个发电单元以正负极同向设置的方式沿切片电池短边所在方向排列；

所述两个发电单元组以正负极同向设置的方式沿切片电池长边所在方向排列，且所述两个发电单元组并联连接；

每一所述发电单元并联一个旁路二极管；

所述太阳能电池阵列的正负极接入所述接线盒，并从所述接线盒中引出叠瓦光伏组件的正极接线端子和负极接线端子。

2.根据权利要求1所述的叠瓦光伏组件，其中：

所述接线盒包括四个分体式接线盒，所述四个旁路二极管分别设置在该四个分体式接线盒中。

3.根据权利要求2所述的叠瓦光伏组件，其中：

所述四个分体式接线盒分别设置在所述背板靠近四个角的位置上。

4.根据权利要求3所述的叠瓦光伏组件，其中：

所述正极接线端子从位于所述太阳能电池阵列正极侧的一个分体式接线盒中引出，所述负极接线端子从位于所述太阳能电池阵列负极侧的一个分体式接线盒中引出，其中，引出所述正极接线端子和所述负极接线端子的两个分体式接线盒位于所述背板的同一侧。

5.根据权利要求1所述的叠瓦光伏组件，其中：

所述切片电池是二分之一切片电池、三分之一切片电池、四分之一切片电池、五分之一切片电池、六分之一切片电池或十分之一切片电池。

6.根据权利要求5所述的叠瓦光伏组件，其中：

每一所述发电单元均包括三个太阳能电池串，每一所述太阳能电池串均包括三十个切片电池，所述切片电池是六分之一切片电池。

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