绝缘汇流条和具有其的光伏组件
技术领域
本实用新型涉及光伏技术领域,尤其是涉及一种绝缘汇流条和具有其的光伏组件。
背景技术
相关技术中,在铺设光伏组件的汇流条及其绝缘条时,整个操作相对比较复杂。具体地,先铺设绝缘条再铺设汇流条,且为了防止汇流条及绝缘层在层压过程中的相对位移,还需要增加多根定位胶带,然而,这会增加贴胶带时的裂片概率,且影响产能节拍。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种绝缘汇流条,所述绝缘汇流条的结构简单。当绝缘汇流条应用于光伏组件时,电池片不易出现裂片的情况,且可以提高产能。
本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述绝缘汇流条的光伏组件。
根据本实用新型第一方面实施例的绝缘汇流条,包括:两个绝缘汇流段,每个所述绝缘汇流段包括沿厚度方向叠置的绝缘层和汇流条;裸露汇流段,所述裸露汇流段设在两个所述绝缘汇流段之间,所述裸露汇流段的两端分别与两个所述绝缘汇流段的汇流条电连接。
根据本实用新型实施例的绝缘汇流条,通过设置使绝缘汇流条包括两个绝缘汇流段和裸露汇流段,并使每个绝缘汇流段包括沿厚度方向叠置的绝缘层和汇流条,且将裸露汇流段设在两个绝缘汇流段之间,裸露汇流段的两端分别与两个绝缘汇流段的汇流条电连接,绝缘汇流条的结构简单。当绝缘汇流条应用于光伏组件时,电池片不易出现裂片的情况,且可以提高产能。
根据本实用新型的一些实施例,所述绝缘层的厚度方向上的另一侧表面上设有第一粘接层。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一粘接层的厚度为d,其中所述d满足:50μm≤d≤500μm。
根据本实用新型的一些实施例,所述绝缘层与所述汇流条之间设有第二粘接层。
根据本实用新型的一些实施例,所述绝缘层的宽度大于所述汇流条的宽度。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一粘接层的宽度大于等于所述绝缘层的宽度,所述第二粘接层的宽度大于等于所述汇流条的宽度。
根据本实用新型的一些实施例,所述第一粘接层为EVA层或POE层,所述第二粘接层为EVA层、POE层或压敏胶层。
根据本实用新型的一些实施例,所述绝缘层的厚度为w,其中所述d满足:50μm≤d≤150μm。
根据本实用新型的一些实施例,所述绝缘层为PET层、PA层或CPC层。
根据本实用新型的一些实施例,所述汇流条的厚度为t,其中所述t满足:0.1mm≤t≤0.5mm。
根据本实用新型的一些实施例,所述汇流条的远离所述绝缘层的一侧表面上设有离型膜。
根据本实用新型第二方面实施例的光伏组件,包括:至少一个电池单元组,所述电池单元组包括第一电池单元和第二电池单元,所述第一电池单元和第二电池单元并联连接,所述第一电池单元包括两个第一电池串,两个所述第一电池串串联连接,所述第二电池单元包括两个第二电池串,两个所述第二电池串串联连接,所述第一电池串和所述第二电池串均包括多个电池片,多个所述电池片串联连接,同一所述电池单元组中,两个所述第一电池串的第一连接点与两个所述第二电池串的第二连接点之间通过绝缘汇流条电连接,所述绝缘汇流条包括两个子绝缘汇流条,任意具有公共端点的所述第一电池串和所述第二电池串分别通过两个所述子绝缘汇流条反向并联连接同一二极管,所述绝缘汇流条的其中一个所述绝缘汇流段设在所述第一电池单元的背面、且另一个所述绝缘汇流段设在所述第二电池单元的背面,每个所述绝缘汇流段的所述绝缘层位于对应的所述电池片和所述汇流条之间,所述裸露汇流段位于所述第一电池单元和所述第二电池单元之间,所述绝缘汇流条为根据本实用新型上述第一方面实施例的绝缘汇流条。
根据本实用新型的一些实施例,多个所述电池片通过焊带组串联连接,所述焊带组包括多条焊带,多条所述焊带沿多个所述电池片的串排布方向延伸,所述绝缘汇流段的所述汇流条位于所述第一电池片的边缘与对应的所述焊带组的边缘之间。
根据本实用新型的一些实施例,所述其中一个所述绝缘汇流段设在所述第一电池单元的两个所述第一电池串的间隙处,所述另一个所述绝缘汇流段设在所述第二电池单元的两个所述第二电池串的间隙处。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型实施例的光伏组件的电路示意图;
图2是图1中所示的光伏组件的结构示意图;
图3是根据本实用新型实施例的绝缘汇流条的示意图;
图4是图3中所示的绝缘汇流段的剖面图。
附图标记:
100:光伏组件;
1:电池单元组;11:第一电池单元;111:第一电池串;
1111:电池片;1112:第一连接点;1113:焊带;
12:第二电池单元;121:第二电池串;1211:第二连接点;
2:绝缘汇流条;21:子绝缘汇流条;
22:绝缘汇流段;221:绝缘层;222:汇流条;
223:第一粘接层;224:第二粘接层;225:离型膜;23:裸露汇流段;
3:二极管;4:中心汇流条。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本实用新型的实施例。
下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的绝缘汇流条2。
如图1-图4所示,根据本实用新型实施例的绝缘汇流条2,包括两个绝缘汇流段22和裸露汇流段23。
具体而言,每个绝缘汇流段22包括沿厚度方向叠置的绝缘层221和汇流条222。裸露汇流段23设在两个绝缘汇流段22之间,裸露汇流段23的两端分别与两个绝缘汇流段22的汇流条221电连接。可选地,裸露汇流段23可以与两个绝缘汇流段22的汇流条221一体成型。当然,裸露汇流段23也可以与两个绝缘汇流段22的汇流条221分别单独加工,然后通过焊接等方式电连接成一体。
由此,通过采用分段式重复单元结构的绝缘一体化汇流条(即上述的绝缘汇流条2),无需一层一层铺设,并且可以取消传统的用于防止绝缘汇流条与绝缘条之间相对位移的定位胶带,从而降低了制程裂片。另外,极大地简化了制程过程,更适合汇流条自动焊接机操作,提高了生产节拍,从而可以提高产能。
根据本实用新型实施例的绝缘汇流条2,通过设置使绝缘汇流条包括两个绝缘汇流段22和裸露汇流段23,并使每个绝缘汇流段22包括沿厚度方向叠置的绝缘层221和汇流条222,且将裸露汇流段23设在两个绝缘汇流段22之间,裸露汇流段23的两端分别与两个绝缘汇流段22的汇流条221电连接,绝缘汇流条2的结构简单。当绝缘汇流条2应用于光伏组件100时,由于省去了定位胶带,从而电池片1111不易出现裂片的情况,且可以提高产能。
根据本实用新型的一些实施例,如图4所示,绝缘层221的厚度方向上的另一侧表面上设有第一粘接层223。绝缘层221的厚度方向上的两侧分别为汇流条222和第一粘接层223。第一粘接层223可以用于绝缘层221与电池片之间的粘接作用。如此设置,绝缘汇流条222适于通过第一粘接层223与电池片1111粘接连接,装配方便。
可选地,第一粘接层223的厚度为d,其中d满足:50μm≤d≤500μm。如此设置,在保证绝缘层221与电池片之间粘接可靠的同时,可以有效保证光伏组件100的串间距。具体地,例如,当第一粘接层223的厚度小于50μm时,会导致绝缘层221与电池片1111之间缺胶而产生中空。当第一粘接层223的厚度大于500μm时,会导致光伏组件100串间距不良。
根据本实用新型的进一步实施例,结合图4,绝缘层221与汇流条222之间设有第二粘接层224。由此,可以实现绝缘层221与汇流条之间的粘接连接,实现绝缘和导电一体的结构。
根据本实用新型的一些可选实施例,参照图4,绝缘层221的宽度大于汇流条222的宽度。由此,可以有效防止汇流条222出现偏移的情况,使得绝缘层221可以起到更好地绝缘效果。
进一步地,第一粘接层223的宽度大于等于绝缘层221的宽度,第二粘接层224的宽度大于等于汇流条222的宽度。由此,在保证粘接可靠的同时,可以有效防止绝缘层221和汇流条222偏移。
更进一步地,如图4所示,沿绝缘汇流段22的厚度方向、从第一粘接层223朝向汇流条222,第一粘接层223、绝缘层221、第二粘接层224和汇流条222的宽度逐渐减小。如此设置,通过使第一粘接层223的宽度大于绝缘层221的宽度,且使第二粘接层224的宽度大于汇流条222的宽度,可以有效防止绝缘层221和汇流条222偏移,且可以节省材料,从而降低成本。
可选地,第一粘接层223为EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer,乙烯-醋酸乙烯共聚物)层或POE(Polyolefin,聚烯烃),但不限于此。
类似地,第二粘接层224也可以为EVA层或POE层,当然,还可以采用压敏胶层等自粘材质的材料制成。
可选地,绝缘层221的厚度为w,其中d满足:50μm≤d≤150μm。可以理解的是,绝缘层221的厚度可以根据所保护电池串的电压及所选材质的耐压能力来确定。绝缘层221的长度取决于在电路中所需要的绝缘部分的串长,例如,可选择比单侧串长少一个电池片1111的宽度。
可选地,绝缘层221为PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)层、PA(Polyamide,聚酰胺)层或CPC(Coating+PET+Coating,涂覆型材料,其中Coating指的是氟碳涂料,主要成分为FEVE(氟烯烃-乙烯基醚共聚物)、PVDF(聚偏氟乙烯)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)等氟碳树脂;PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯)层。
可选地,汇流条的厚度为t,其中t满足:0.1mm≤t≤0.5mm。但不限于此。
其中,裸露汇流段23主要用于与其他汇流条或者接线盒焊盘等焊接,其长度可以根据实际需求来确定。
根据本实用新型的一些实施例,如图4所示,汇流条的远离绝缘层221的一侧表面上设有离型膜225。由此,通过设置离型膜225,可以在使用压敏胶等自粘材质时起保护粘性作用。例如,第一粘接层223、绝缘层221、第二粘接层224、汇流条以及离型膜225具有采用热压的形式复合而成。具体而言,当第二粘接层224采用压敏胶时,可以先将第一粘接层223和绝缘层221进行热压,然后依次滚涂压敏胶,再将汇流条贴敷在压敏胶上,此时为保护压敏胶需另外增加离型膜225。
如图1和图2所示,根据本实用新型第二方面实施例的光伏组件100,包括至少一个电池单元组1。
具体而言,电池单元组1包括第一电池单元11和第二电池单元12,第一电池单元11和第二电池单元12并联连接,第一电池单元11包括两个第一电池串111,两个第一电池串111串联连接,第二电池单元12包括两个第二电池串121,两个第二电池串121串联连接,第一电池串111和第二电池串121均包括多个电池片1111,多个电池片1111串联连接。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
同一电池单元组1中,两个第一电池串111的第一连接点1112与两个第二电池串121的第二连接点1211之间通过绝缘汇流条222电连接,绝缘汇流条222包括两个子绝缘汇流条2221,任意具有公共端点的第一电池串111和第二电池串121分别通过两个子绝缘汇流条2221反向并联连接同一二极管3。其中,两个子绝缘汇流条可以为一体成型结构,以便于制备,当然,两个子绝缘汇流条也可以为分立的结构。
例如,在图1-图2的示例中,光伏组件100包括三个电池单元组1,每个电池单元组1均包括并联连接的第一电池单元11和第二电池单元12,第一电池单元11包括串联连接的两个第一电池串111,第二电池单元12包括串联连接的两个第二电池串121,第一电池串111和第二电池串121均包括多个串联连接的电池片1111。在同一个电池单元组1中,绝缘汇流条用于电连接两个第一电池串111的第一连接点1112和两个第二电池串121的第二连接点1211。其中,绝缘汇流条的两个子绝缘汇流条分别将具有公共端点的第一电池串111和第二电池串121反向并联连接至同一二极管3。其中,二极管3能够避免与之并联的第一电池单元11或第二电池单元12被遮挡时产生热斑效应。而且,由于将多个电池片1111串联,光伏组件100两端的输出电压较大,第一电池单元11和第二电池单元12并联设置能够使得光伏组件100的输出电压减小一半。
由此,通过上述设置,每个二极管3仅与一个第一电池单元11和一个第二电池单元12并联,与传统的每个二极管3与两个第一电池单元11和两个第二电池单元12并联相比,二极管3并联的电池串的数量减少,在保证二极管3不被击穿的前提下,每个电池串中电池片的数量增多,从而避免了增加光伏组件100中电池片1111数量时易导致的二极管3被反向击穿的问题出现。而且,与现有的具有相同数量电池片的光伏组件100相比,每个二极管3反向并联的单串电池片1111的数量更少,热斑温度更低。
图1中显示了三个电池单元组1用于示例说明的目的,但是普通技术人员在阅读了本申请的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其它数量的电池单元组1的技术方案中,这也落入本实用新型的保护范围之内。
绝缘汇流条2的其中一个绝缘汇流段22设在第一电池单元11的背面、且绝缘汇流条2的另一个绝缘汇流段22设在第二电池单元12的背面,每个绝缘汇流段22的绝缘层221位于对应的电池片1111和汇流条222之间,以将电池片1111与汇流条222隔开。此时每个绝缘汇流段22的绝缘层221和汇流条222朝向远离电池片1111表面的方向依次叠置。裸露汇流段23位于第一电池单元11和第二电池单元12之间。绝缘汇流条2为根据本实用新型上述第一方面实施例的绝缘汇流条2。
根据本实用新型实施例的光伏组件100,提高了光伏组件100的良率,且可以提高产能。
根据本实用新型的一些实施例,多个电池片1111通过焊带组串联连接,焊带组包括多条焊带1113,多条焊带1113沿多个电池片1111的串排布方向延伸,绝缘汇流段22的汇流条222位于第一电池片1111的边缘与对应的焊带组的边缘之间。例如,绝缘汇流条2的上述其中一个绝缘汇流段22的汇流条222位于第一电池单元11的两个第一电池串111中的任意一个的边缘与对应的焊带组的边缘之间,绝缘汇流条2的上述另一个绝缘汇流段22的汇流条222位于第二电池单元12的两个第二电池串121中的任意一个的边缘与对应的焊带组的边缘之间。此时每个第一电池串111和每个第二电池串121内的多个电池片1111可以搭接连接。当然,多个电池片1111还可以与多个绝缘汇流段22一一对应,相邻两个绝缘汇流段22之间连接有裸露汇流段23,此时相邻两个电池片1111之间可以具有间隙,裸露汇流段23位于该间隙处。如此设置,在保证电池片1111不易出现裂片情况的同时,充分地利用了焊带组的边缘与电池片1111边缘之间的空间。
其中,绝缘汇流条2整体在电池片1111上的正投影可以位于电池片1111内;当然,也可以仅是汇流条222在电池片1111上的正投影可以位于电池片1111内,而绝缘层221的一部分伸出电池片1111的边缘外,例如,进入到第一电池单元11的两个第一电池串111的间隙内。
根据本实用新型的另一些实施例,如图2所示,绝缘汇流条2的上述其中一个绝缘汇流段22设在第一电池单元11的两个第一电池串111的间隙处,绝缘汇流条2的上述另一个绝缘汇流段22设在第二电池单元12的两个第二电池串121的间隙处。例如,在图2-图4的示例中,上侧的绝缘汇流段22的绝缘层221的宽度方向上的两侧可以分别搭接在两个第一电池串111上、汇流条222置于两个第一电池串111的间隙,下侧的绝缘汇流段22的绝缘层221的宽度方向上的两侧可以分别搭接在两个第二电池串121上、汇流条222置于两个第二电池串121的间隙。
进一步地,参照图1,第一电池单元11和第二电池单元12之间连接有中心汇流条4,中心汇流条4包括至少一个隔断区,隔断区位于电池单元组1中的两个公共端点之间,中心汇流条4被隔断区分隔成多个子中心汇流条4,由隔断区形成的相邻两个子中心汇流条4的端部与绝缘汇流条2之间分别电连接一个二极管3。
根据本实用新型实施例的光伏组件100,通过采用图1中所示的电路设计进行排版的光伏组件100,可以降低热斑效应对光伏组件100的影响,且可以实现大于144个电池片1111的铺设。例如,每个第一电池串111和每个第二电池串121内电池片1111的数量均大于十二片或等于十二片。需要说明的是,二极管3受其反向耐压能力限制,最多能够保护的电池片1111的数量不超过二十四片,对于现有的光伏组件100,每个二极管3的反向电压等于其并联的两串串联电池串的总电压,故每个电池串中电池片1111的数量最多十二片。而本实施例提供的光伏组件100中,每个二极管3的反向电压等于一个电池串的电压,每个电池串中电池片1111的数量最多可以为二十四片,本实施例提供的光伏组件100内每个电池串中电池片1111的数量可增大一倍,进而在电池串数量相等的情况下,光伏组件100中电池片1111的总数量可以增多一倍。基于上述分析,本实施例设置第一电池串111和第二电池串121内的电池片1111的数量均大于现有技术中电池串可包含的最多的电池片1111数量,即十二片,以在保证光伏组件100正常工作的前提下,增多光伏组件100中电池片1111的数量,获得相较于现有技术更优良的器件性能。并同时设置第一电池串111和第二电池串121中电池片1111的数量可等于现有技术中电池串可包含的最多电池片1111数量,即十二片,此时每个二极管3并联的电池片1111数量远小于其能够最多承载的电池片1111的数量,相较于现有技术中二极管3需采用最大反向耐压承载十二片电池片1111,本实施例提供的技术方案中受工艺误差影响导致二极管3性能波动使得二极管3反向击穿的概率有效降低。
根据本实用新型实施例的光伏组件100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本实用新型的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本实用新型的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。