CN212257413U - 一种太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种太阳能电池组件，该太阳能电池组件包括：玻璃板、背板以及多个电池片。多个电池片位于所述玻璃板和所述背板之间，多个所述电池片分成数量均等的M组，每一组包括N个电池片，M和N为正整数，且M＞N。其中，所述每一组中的N个电池片之间相互串联形成M组电池串，所述M组电池串之间串联连接，且所述M组电池串中相邻的电池串之间并联一个旁路二极管。本实用新型提供的太阳能电池组件，当一个或多个电池片被遮蔽时，减少了受旁路二极管保护而不工作的电池片的数量，进而，在一定程度上提高了这种情形下整个太阳能电池组件的输出功率。

Description

一种太阳能电池组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池组件。

背景技术

太阳能电池组件是基于半导体的光生伏特效应，将太阳辐射直接转换为电能。作为一种可再生清洁能源，太阳能电池组件已广泛应用于国民经济的各个领域中。

太阳能电池组件在使用时常常安装在室外，但由于外界环境及天气变化的影响，不可避免的会造成电池组件表面局部出现遮挡或阴影，这些遮挡或阴影的出现，导致被遮蔽的电池片发热，产生热斑效应，严重时，甚至会烧坏电池片。为了保护电池片不会被烧坏，通常会在电池组件的电池串间连接一个旁路二极管，当与该旁路二极管相连的任一个或多个电池片被遮挡时，其余所有与该旁路二极管连接的电池片则都出现旁通现象而停止工作，这样就能有效保护被遮蔽的电池片不被烧坏。

然而，相关技术中，在铺设太阳能电池片时，会使电池串的总串数小于每串电池串中电池片的数量，再在相邻的电池串上连接一个旁路二极管，使得一个旁路二极管保护的电池片数量过多，当其中一个或多个电池片被遮挡时，导致过多的电池片停止工作，进而大幅降低了整个太阳能电池组件的输出功率。如图1所示，以目前60片版型的太阳能电池组件为例，共6串电池串，每串10块电池片，每两串电池串间有一个旁路二极管，共设置了3个旁路二极管。这就相当于1个旁路二极管同时保护了20 块电池片，当这20块电池片中任一个或多个电池片被遮蔽时，这20块电池片同时停止工作，会使得整个太阳能电池片的输出功率下降三分之一，这对于一个光伏电站来说，输出功率的损失无疑是巨大的。因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种太阳能电池组件，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本公开实施例提供的一种太阳能电池组件，包括：

玻璃板；

背板；

多个电池片，位于所述玻璃板和所述背板之间，多个所述电池片分成数量均等的M组，每一组包括N个电池片，M和N为正整数，且M ＞N；

其中，所述每一组中的N个电池片之间相互串联形成M组电池串，所述M组电池串之间串联连接，且所述M组电池串中相邻的电池串之间并联一个旁路二极管。

本公开的一实施例中，各所述旁路二极管均位于所述M组电池串的同一侧。

本公开的一实施例中，还包括多个接线盒，一个所述接线盒中容纳一个旁路二极管。

本公开的一实施例中，所述接线盒包括正极接线盒、负极接线盒以及一个或多个无引线接线盒。

本公开的一实施例中，所述正极接线盒和所述负极接线盒分别位于一个或多个所述无引线接线盒的两端，用于引出正极导线和负极导线。

本公开的一实施例中，所述接线盒固定于所述背板背离所述电池片的表面上。

本公开的一实施例中，还包括透明胶膜，填充于所述背板和所述玻璃板之间以将所述多个电池片封装。

本公开的一实施例中，所述透明胶膜为EVA胶膜或POE胶膜。

本公开的一实施例中，还包括边框，包围在所述玻璃板和所述背板的四周。

本公开的一实施例中，所述玻璃板的材质包括钢化玻璃、超白玻璃以及绒面镀膜玻璃。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开的实施例中，电池片分成数量均等的M组，每一组包括N个电池片，且M＞N，其中，每一组中的N个电池片之间相互串联形成M 组电池串，M组电池串之间串联连接后，相邻的电池串之间并联一个旁路二极管。即电池串的总串数大于每串电池串中电池片的数量，在电池片总数不变的情况下，相当于增加了总的旁路二极管的数量，如此设置，可减少每一个旁路二极管所保护的电池片的数目。当一个或多个电池片被遮蔽时，减少了不工作的电池片的数量，进而，在一定程度上提高了这种情形下整个太阳能电池组件的输出功率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。

图1示出现有技术中太阳能电池组件的原理示意图；

图2示出本公开示例性实施例中太阳能电池组件的原理示意图；

图3示出本公开示例性实施例中太阳能电池组件正面结构示意图；

图4示出本公开示例性实施例中太阳能电池组件背面结构示意图。

附图中标记如下：

玻璃板-100、背板-200、电池片-300、旁路二极管-400、接线盒-500、正极接线盒-510、负极接线盒-520、无引线接线盒-530、边框-600。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

本示例实施方式中提供了一种太阳能电池组件。参考图2至图4所示，该太阳能电池组件包括玻璃板100、背板200以及多个电池片300。多个电池片300位于玻璃板100和背板200之间，这多个电池片300可分成数量均等的M组，每一组包括N个电池片300，M和N为正整数，且M＞N。其中，每一组中的N个电池片300之间相互串联形成M组电池串，M组电池串之间串联连接后，在M组电池串中相邻的电池串之间并联一个旁路二极管400。

本公开的实施例中，电池片300分成数量均等的M组，每一组包括 N个电池片300，且M＞N，其中，每一组中的N个电池片300之间相互串联形成M组电池串，M组电池串之间串联连接后，相邻的电池串之间并联一个旁路二极管400。即电池串的总串数大于每串电池串中电池片的数量，在电池片总数不变的情况下，相当于增加了总的旁路二极管的数量，如此设置，可减少每一个旁路二极管400所保护的电池片300的数目。当一个或多个电池片300被遮蔽时，减少了不工作的电池片的数量，进而，在一定程度上提高了这种情形下整个太阳能电池组件的输出功率。另外，电池片的这种串接方式，使得连接更加方便，引线也明显缩短。

参照图2，仍然以60片版型的太阳能电池组件为例，将该60片电池片300分为10组，每组中有6个电池片300，将每一组中的电池片300 用互联条串联，形成10串电池串。这10串电池串之间采用汇流条相互串联后，每两串电池串间设置一个旁路二极管400，共5个旁路二极管 400。即一个旁路二极管400共保护12个电池片300，与现有的60片版型太阳能电池组件相比，每一个旁路二极管400所保护的电池片300的数目从20减小到12，当归属于同一个旁路二极管400保护的一个或多个电池片300被遮蔽时，不工作的电池片300的数量也从20减小到了12，进而在一定程度上提高了这种情形下整个太阳能电池组件的输出功率。

本公开对具体的M和N的数值不做限制，上述示例仅仅为了更进一步的解释，不代表对M和N的限制，具体操作时，可根据电池片的总数及需求，设定M和N的取值，只要保证M＞N即可。

具体的，旁路二极管400并联在相应的电池串上，且旁路二极管400 为反向偏置，即旁路二极管400的P区与电池串的负极相连，N区与电池串的正极相连。当电池片300正常工作时，旁路二极管400的PN结反向偏置，此时，外加电场驱使空间电荷区两侧的空穴和自由电子移走，使空间电荷区变宽，内电场增强，造成多数载流子扩散运动难于进行，同时加强了少数载流子的漂移运动，形成由N区流向P区的反向电流。但由于常温下少数载流子恒定且数量不多，故反向电流极小。电流小说明 PN结的反向电阻很高，通常可以认为反向偏置的PN结不导电，基本上处于截止状态。当电池片300被遮蔽发热时，在热激发下，少数载流子数量增多，PN结反向电流增大，被导通，进而保护所有与之连接的电池片300不再工作。

在一个实施例中，旁路二极管400均位于M组电池串的同一侧，如此，更方便接线。如图2所示，旁路二极管400都位于电池串的A侧。

在另一个实施例中，该太阳能电池组件还包括多个接线盒500，一个接线盒500中可容纳一个旁路二极管400。接线盒500既能对二极管进行保护，又能将多条引线容纳在其中，起到整理引线的作用。

具体的，接线盒500可以包括正极接线盒510、负极接线盒520以及一个或多个无引线接线盒530。正极接线盒510用于引出整个太阳能电池组件的正极导线，负极接线盒520用于引出整个太阳能电池组件的负极导线。

在一个实施例中，为了接线更加方便，会将正极接线盒510和负极接线盒520分别放置在无引线接线盒530的两端。具体的，无引线接线盒530的数量与总的旁路二极管400的数量相关，即总的数量各减去一个正负极接线盒，剩余的则为无引线接线盒530的数量。

示例性的，接线盒500可固定于背板200背离电池片300的表面上。如图4所示，在背板200的背面共安装了5个接线盒500，其中中间三个接线盒为无引线接线盒530，无对外出线，两侧接线盒为正极接线盒510 和负极接线盒520，分别有正极引出线和负极引出线。正负极引出线分别连接有光伏组件专用MC4接头公、母头。

在一个实施例中，该太阳能电池组件还包括透明胶膜，填充于背板200和玻璃板100之间以将多个电池片300封装。具体的，该透明胶膜为 EVA(Polyethylenevinylacetate，聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物)胶膜或 POE(PolyolefinElastomer，聚烯烃弹性体)胶膜。

在一个实施例中，太阳能电池组件还包括边框600，包围在玻璃板 100和背板200的四周。具体的，边框可以是铝边框或不锈钢边框，设置有安装孔、漏水孔、接地孔，与玻璃板、电池片以及背板形成的层压件之间用密封胶密封，四角用角码联结。

在一个实施例中，玻璃板100位于太阳能电池组件的最上层，玻璃板的材质包括钢化玻璃、超白玻璃以及绒面镀膜玻璃，最终制成超白低铁钢化镀膜玻璃，这种玻璃透光率可达93.5％以上，且可最大范围、最大限度的吸收太阳的辐射热量，大大提高太阳能电池的光电转换效率。此外，这种玻璃在各种环境下的耐碱能力、抗发霉能力和抗老化性能均比普通玻璃强，作为太阳能电池组件的玻璃板更有利于以自身的强度保护下面的太阳能电池片不受外界的损坏而经久耐用。当然，该玻璃板100 的材质不限于此，只要能正常使用于太阳能电池组件即可。

在一个实施例中，背板200位于太阳能电池组件的最下层，即太阳能电池组件的背面，直接与外界环境接触，应具备耐长期老化、耐电气绝缘、水蒸气阻隔等性能。为了满足以上性能要求，在本实施例中，背板200可选含氟背板，具体的，该含氟背板可以是双面含氟背板，也可是单面含氟背板，可根据实际情况而选取，本实用新型对此不做限制。

综上所述，本实用新型提供的太阳能电池组件，当一个或多个电池片被遮蔽时，减少了受旁路二极管保护而不工作的电池片的数量，进而，在一定程度上提高了这种情形下整个太阳能电池组件的输出功率。

需要理解的是，上述描述中的术语“上”、“下”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公开实施例和简化描述，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公开实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本公开实施例中，除非另有明确的规定和限定，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。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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公开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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括：

玻璃板；

背板；

多个电池片，位于所述玻璃板和所述背板之间，多个所述电池片分成数量均等的M组，每一组包括N个电池片，M和N为正整数，且M＞N；

其中，所述每一组中的N个电池片之间相互串联形成M组电池串，所述M组电池串之间串联连接，且所述M组电池串中相邻的电池串之间并联一个旁路二极管。

2.根据权利要求1所述太阳能电池组件，其特征在于，各所述旁路二极管均位于所述M组电池串的同一侧。

3.根据权利要求2所述太阳能电池组件，其特征在于，还包括多个接线盒，一个所述接线盒中容纳一个旁路二极管。

4.根据权利要求3所述太阳能电池组件，其特征在于，所述接线盒包括正极接线盒、负极接线盒以及一个或多个无引线接线盒。

5.根据权利要求4所述太阳能电池组件，其特征在于，所述正极接线盒和所述负极接线盒分别位于一个或多个所述无引线接线盒的两端，用于引出正极导线和负极导线。

6.根据权利要求3所述太阳能电池组件，其特征在于，所述接线盒固定于所述背板背离所述电池片的表面上。

7.根据权利要求1所述太阳能电池组件，其特征在于，还包括透明胶膜，填充于所述背板和所述玻璃板之间以将所述多个电池片封装。

8.根据权利要求7所述太阳能电池组件，其特征在于，所述透明胶膜为EVA胶膜或POE胶膜。

9.根据权利要求1所述太阳能电池组件，其特征在于，还包括边框，包围在所述玻璃板和所述背板的四周。

10.根据权利要求1所述太阳能电池组件，其特征在于，所述玻璃板的材质包括钢化玻璃、超白玻璃以及绒面镀膜玻璃。

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