CN211789051U - 一种高系统发电效率防遮挡光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种高系统发电效率防遮挡光伏组件，包括太阳能电池组件，所述太阳能电池组件由矩阵排布的若干串电池串串联组成，若干串所述电池串由若干片电池片串联而成，同一串电池串中，相邻的两个所述电池片通过互联条串联连接，每个所述互联条上连通有导电体，所述导电体上设有反光结构，每个所述导电体背对光的一面均设有二极管，所述二极管与所述电池片电性连接。本实用新型将二极管设置在导电体下方，避免了二极管在长期阳光照射下，出现老化和过热损坏等问题。

Description

一种高系统发电效率防遮挡光伏组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池组件技术领域，具体涉及一种高系统发电效率防遮挡光伏组件。

背景技术

光伏组件电路设计一般为电池片串联成6大串，然后这6串电池片又进行串联。因为是串联电路，当整个电路中有一块电池损坏或被遮挡会影响整块组件的发电效率。所以这6串电池片在串联的同时，每两串电池串并联有一个二极管，当这两串中有电池片损坏或被遮挡时，二极管将开启，将这两串旁路掉，从而另外4串电池还能正常工作。使组件的发电功率只降低了1/3。

为了使组件处于故障状态时发点功率能够尽量高，有人提出了让每块电池或数块电池并联1个二极管，使旁路掉的电池片尽量少从而提高故障状态下的光伏组件发电效率。但上述二极管都直接暴露在阳光下，二极管在长期阳光照射下，出现了紫外老化，过热损坏等情况。而且上述二极管在集成入组件过程中需人工进行焊接，且操作难度大。受到静电击穿的风险大，且由于安装二极管，电池片间距拉大增加了内阻，使组件发电效率发生降低。

实用新型内容

本实用新型为了解决二极管长期暴露在太阳光照下出现老化的问题，本实用新型提供了一种高系统发电效率防遮挡光伏组件，包括太阳能电池组件，所述太阳能电池组件由矩阵排布的若干串电池串串联组成，若干串所述电池串由若干片电池片串联而成，同一串电池串中，相邻两个所述电池片通过互联条串联连接，相邻两个所述电池片之间的间隙内设有导电体，所述导电体与位于该间隙内的所述互联条电性连接，所述导电体上设有反光结构，每个所述导电体背对光的一面均设有二极管，所述二极管与所述电池片电性连接。

作为优选，若干所述电池片同一表面的极性相同。为了方便电池进行受光发电，将电池片的受光面朝太阳布置，光线直接照射到电池片上，大大提高了光的利用率。

进一步地，所述电池片的上表面为负极，下表面为正极，所述互联条呈Z形，所述互联条将所述电池片的负极与相邻的所述电池片的正极连通。一般电池片的受光面为负极所在的面，为了方便在 Z形互联条上连接导电体，同时将导电体的受光面与太阳光照射方向垂直，充分利用太阳光。如果不是Z形互联条，比如弧形互联条，导电体设置在互联条上，太阳光照射方向与导电体存在一定的角度，太阳光照射到导电体的量大大减少，不利于光线的利用。

作为优选，所述Z形互联条包括连接部和两个水平部，两个所述水平部分别与相邻两个所述电池片的负极和正极连通，所述导电体设置在连接所述电池片负极的所述水平部下方。导电体焊接在 Z形互联条的水平部，连接所述电池片负极的所述水平部长度大于连接所述电池片正极的所述水平部，使得可以在水平部焊接尺寸较大的导电体。

进一步地，所述二极管的一端与所述导电体导通，另一端与相邻的所述电池片的正极导通。二极管与相邻的电池片并联，防止电池片被遮挡，被当作负载消耗其他有光照的电池片所产生的能量。当相邻的电池片被遮挡，电流从二极管流出，不影响其他电池片继续发电。

作为优选，所述反光结构为反光贴膜。反光贴膜的反射面与电池片位置相对应，反光膜层可以粘贴在导电体上，利用反光膜层，将照射到反光膜层上的太阳能反射到电池片上，提高光线利用率。

进一步地，所述反光结构为锯齿状或者圆弧状的凸条。凸条将照射到凸条上的光反射到电池片上，凸条的长度方向与电池片平行，使得光反射到凸条的两侧，减少了太阳光反射不是电池片部位的概率，充分利用了太阳光。

作为优选，相邻两串所述电池串之间的间距为2-10mm。

进一步地，同一串所述电池串中，相邻两个所述电池片的间距为6-20mm。拉大了相邻两个电池片的间距，减少了电池片的数量，同时可以充分利用间距内的太阳光，从而提高发电量。

作为优选，为了充分利用相邻两个电池片之间的太阳光，所述导电体的宽度比同一串所述电池串中相邻两个所述电池片间距小 0.5-1mm，长度大于所述电池片边长的0-0.5mm，厚度为0.2- 0.4mm。

有益效果：1、本实用新型利用导电体将互联条中的导线并联连接，使得串阻降低，提高了发电效率。

2.本实用新型将二极管设置在导电体下方，避免了二极管在长期阳光照射下，出现老化和过热损坏等问题。

3.本实用新型在电池片上并联二极管，避免了热斑效应，提高了发电效率。

4.本实用新型通过拉大电池片与电池片的间隙，方便人工进行焊接等操作，间隙的增大，减少了电池片的数量，降低了成本，利用间隙内的太阳光反射到电池片进行发电的发电量大大高于减少的电池片的发电量，提高了发电效益。

附图说明

图1为本实用新型一串电池串连接结构侧视图；

图2为本实用新型一串电池串连接结构俯视图；

图3为本实用新型Z形互联条结构示意图；

1、电池片；2、导电体；3、互联条；4、水平部；5、连接部；6、电池串；7、二极管。

具体实施方式

实施例一

如图所示，一种太阳能电池组件的串焊结构，包括太阳能电池组件，所述太阳能电池组件由矩阵排布的若干串电池串6串联组成，若干串所述电池串6由若干片电池片1串联而成，同一串电池串 6中，相邻两个所述电池片1通过互联条3串联连接，相邻两个所述电池片1之间的间隙内设有导电体2，所述导电体2与位于该间隙内的所述互联条3电性连接，所述导电体2上设有反光结构，每个所述导电体2背对光的一面均设有二极管7，所述二极管7与所述电池片1电性连接。互联条3由若干导线组成，互联条3将若干电池片1串联连接。导电体2的上表面与电池片1面向太阳的一面平行，互联条3焊接在导电体2上，与导电体2导通，导电体2的另一端焊接有互联条3，该互联条3与下一个电池片1电性连接。

若干所述电池片1同一表面的极性相同。所述电池片1的上表面为负极，下表面为正极，所述互联条3呈Z形，所述互联条3将所述电池片1的负极与相邻的所述电池片1的正极连通。所述Z形互联条3包括连接部5和两个水平部4，两个所述水平部4分别与相邻两个所述电池片1的负极和正极连通，所述导电体2设置在连接所述电池片1负极的所述水平部4下方。所述二极管7的一端与所述导电体2导通，另一端与相邻的所述电池片1的正极导通。电池片1的负极面向太阳，连接所述电池片1负极的所述水平部4长度大于连接所述电池片1正极的所述水平部4，使得可以在水平部 4焊接尺寸较大的导电体2，导电体2将互联条3内的若干导线并联，降低了串阻，同时利用了导电体2上的反光结构，大大利用相邻电池片1之间的光能，提高电池片1的功率。采用Z形互联条3，导电体2又焊接在互联条3的水平部4，使得太阳光照射到导电体 2上的时间最长，照射面积最大，充分利用太阳光。

所述反光结构为反光贴膜。反光贴膜的反射面与电池片1位置相对应，反光膜层可以粘贴在导电体2上，利用反光膜层，将照射到反光膜层上的太阳能反射到电池片1上，提高光线利用率。

所述反光结构为锯齿状或者圆弧状的凸条。反光结构也可以为凸条，凸条将照射到凸条上的光反射到电池片1上，凸条的长度方向与电池片1平行，使得光反射到凸条的两侧，减少了太阳光反射不是电池片1部位的概率，充分利用了太阳光。

相邻两串所述电池串6之间的间距为2-10mm。同一串所述电池串6中，相邻两个所述电池片1的间距为6-20mm。经过试验，同一串所述电池串6中，相邻两个所述电池片1的间距为9-12mm，这个间距下，整个太阳能电池组件产生的发电量最大。所述导电体2的宽度比同一串所述电池串6中相邻两个所述电池片1间距小0.5- 1mm，长度大于所述电池片1边长的0-0.5mm，厚度为0.2-0.4mm。现有技术，一般都是通过减少同一串所述电池串6中相邻两个所述电池片1的间距，来减少串阻，从而提高发电率，但此方式无法利用相邻两个所述电池片1间距内的光能，本实用新型通过拉大同一串所述电池串6中相邻两个所述电池片1的间距，方便操作人员进行焊接等作业，也充分利用同一串所述电池串6中相邻两个所述电池片1的间距内的光能，在导电体2上的反光结构进行反射光到电池片1上，提高了发电效率，提高了光利用率，通过导电体2将互联条3中的若干导线并联，使得串阻降低。

实验论证：

将三组太阳能电池组件放置在户外，太阳能电池组件内有6串电池串6，每串电池串6由10个电池片1组成，同一串电池串6中相邻电池片1的间距设为9mm，相邻两串电池串的间距为4mm，电池片的尺寸为156.75×156.75mm，所有电池片1的负极面向太阳设置。

对比实验1：采用上述太阳能电池组件，在每一片电池片1上并联一个二极管7，无其他结构；

对比实验2：与对比实验1相比不同在于：在互联条3上电性连接导电体2(导电体2的连接方式与上述实施例一一致，导电体 2长度为157mm，宽度为8mm，厚度为0.2mm)，导电体2上有反光结构，二极管7不设置在导电体2下方(设置在电池片1的一侧)，其他均与对比实验1相同。

本实用新型：与对比实验2相比不同在于：二极管7设置在导电体2下方，其他均与对比实验2相同。

对比实验3：与对比实验1相比不同在于：同一串中相邻两个电池片1的间距设为2mm，所有电池片1未并联有二极管7，其他均与对比实验1相同。

对比实验4：与对比实验3相比不同在于：同一串中相邻两个电池片1的间距设为9mm，同一串电池串6中相邻两个电池片1之间设有导电体2(导电体2长度为157mm，宽度为8mm，厚度为 0.2mm)，导电体2与互联条3电性连接，且导电体2上无反光结构，其他均与对比实验3相同。

结论：通过对比对比实验3和对比实验4可以得知：缩小同一串电池串6中相邻两个电池片1之间的间隙来减少串阻的方案，与拉大同一串电池串6中相邻两个电池片1之间的间隙，在间隙内电性连接导电体2使得互联条3内的导线并联来减少串阻的方案，两个方案电池片1的发电量差不多，均起到了减少了串阻的作用。

另外通过对比其他三组数据可知：一年内，对比实验1和对比实验2相比，具有导电体2的太阳能电池组件比不具有导电体2的太阳能电池组件发电量增益3.1％,对比实验2和本实用新型相比，二极管7设置在导电体2下方的太阳能电池组件比二极管7未设置在导电体2下方的太阳能电池组件发电量增益 0.8％，且时间越长，本实用新型的发电效益相比对比实验1和对比实验2更明显。最终我们可以得知，本实用新型利用导电体2将互联条3中的导线并联连接，将二极管7设置在导电体2下方，在每个电池片1上并联二极管7，以及利用导电体2上的反光结构进行反射光均提高了电池片1的发电量，具有有意的效果。

Claims (10)

1.一种高系统发电效率防遮挡光伏组件，其特征在于：包括太阳能电池组件，所述太阳能电池组件由矩阵排布的若干串电池串(6)串联组成，若干串所述电池串(6)由若干片电池片(1)串联而成，同一串电池串(6)中，相邻两个所述电池片(1)通过互联条(3)串联连接，相邻两个所述电池片(1)之间的间隙内设有导电体(2)，所述导电体(2)与位于该间隙内的所述互联条(3)电性连接，所述导电体(2)上设有反光结构，每个所述导电体(2)背对光的一面均设有二极管(7)，所述二极管(7)与所述电池片(1)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种高系统发电效率防遮挡光伏组件，其特征在于：若干所述电池片(1)同一表面的极性相同。

3.根据权利要求2所述的一种高系统发电效率防遮挡光伏组件，其特征在于：所述电池片(1)的上表面为负极，下表面为正极，所述互联条(3)呈Z形，所述互联条(3)将所述电池片(1)的负极与相邻的所述电池片(1)的正极连通。

4.根据权利要求3所述的一种高系统发电效率防遮挡光伏组件，其特征在于：所述Z形互联条(3)包括连接部(5)和两个水平部(4)，两个所述水平部(4)分别与相邻两个所述电池片(1) 的负极和正极连通，所述导电体(2)设置在连接所述电池片(1)负极的所述水平部(4)下方。

5.根据权利要求3所述的一种高系统发电效率防遮挡光伏组件，其特征在于：所述二极管(7)的一端与所述导电体(2)导通，另一端与相邻的所述电池片(1)的正极导通。

6.根据权利要求1所述的一种高系统发电效率防遮挡光伏组件，其特征在于：所述反光结构为反光贴膜。

7.根据权利要求1所述的一种高系统发电效率防遮挡光伏组件，其特征在于：所述反光结构为锯齿状或者圆弧状的凸条。

8.根据权利要求1所述的一种高系统发电效率防遮挡光伏组件，其特征在于：相邻两串所述电池串(6)之间的间距为2-10mm。

9.根据权利要求1所述的一种高系统发电效率防遮挡光伏组件，其特征在于：同一串所述电池串(6)中，相邻两个所述电池片(1)的间距为6-20mm。

10.根据权利要求1或9所述的一种高系统发电效率防遮挡光伏组件，其特征在于：所述导电体(2)的宽度比同一串所述电池串(6)中相邻两个所述电池片(1)间距小0.5-1mm，长度大于所述电池片(1)边长的0-0.5mm，厚度为0.2-0.4mm。

Images