光伏组件
技术领域
本实用新型涉及能源领域,尤其涉及一种光伏组件。
背景技术
随着全球煤炭、石油、天然气等常规化石能源消耗速度加快,生态环境不断恶化,特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化,人类社会的可持续发展已经受到严重威胁。世界各国纷纷制定各自的能源发展战略,以应对常规化石能源资源的有限性和开发利用带来的环境问题。太阳能凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一,有望成为未来全球电力供应的主要支柱。
在新一轮能源变革过程中,我国光伏产业已成长为具有国际竞争优势的战略新兴产业。然而,光伏产业发展仍面临诸多问题与挑战,转换效率与可靠性是制约光伏产业发展的最大技术障碍,而成本控制与规模化又在经济上形成制约。
然而,在光伏发电过程中,可能会出现太阳电池组件一片或多片电池被遮挡或者损坏的情况。个别电池片被遮挡或损坏会导致整个组件乃至整个光伏系统的输出性能下降,这是当太阳能电池片串联布置时,跨每个太阳能板中每个电池的电流是相等的。由于光伏电池的电流与入射到电池上的光成比例,如果串联连接中的一个电池不能正常受光(例如遮蔽),系统配置会有严重的电流降低(和功率输出降低)。
并且,如果单个太阳能电池被障碍物遮蔽,并且太阳能发电系统中的所有其他电池均被照射,那么该单个电池会被驱动进入反向导通,以适应由其他电池生成的电流流动。该反向击穿的发生会导致对电池、板、和/或安装的永久损坏。也就是说,当有电池片发生遮蔽时,除非保护电气装置在适当的位置上,否则太阳能电池整体会被严重损坏。
为防止太阳能发电安装中的光伏电池被驱动进入反向击穿,通常的做法是旁路二极管被有选择地跨电池定位,从而从没有光电流的电池转移电流并且防止这些电池发生击穿。然而旁路二极管的使用增加了太阳能板的装配空间,相对昂贵,并且旁路二极管的相关结构使工艺更复杂,设备自动化难度和成本增加。另一方面,由于每个旁路二极管一般保护板中光伏串的一部分(通常包括多个电池片),因此,这样当这一部分中的一片电池片被遮挡或者损坏时,旁路二极管便开始工作,将被遮挡或者损坏的电池所在的整个部分短路掉,这样虽然减轻了热斑效应,但整个这一部分都没有功率输出,导致整串电池的功率损失,降低了整个系统的发电性能。
如能能够避免电池片遮挡、损坏对电池整体造成影响,同时又能够避免损失过多的功率输出,成为了行业内亟待解决的问题。
因而需要提供一种光伏组件,以至少部分地解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种光伏组件,光伏组件中在各个光伏串之间设置能够相互引流的附加汇流条。当各个光伏串都正常工作时,附加汇流条不传导电流;当某一光伏串被遮蔽或损坏时,和其相连的附加汇流条的两端会产生电势差,从而将电流引至正常工作的光伏串,避免故障的电池片影响光伏组件整体的性能。附加汇流条直接设置在光伏串的顶侧或底侧,不会额外增加光伏组件的面积、不会产生额外的安装困难。
由于设置了附加汇流条,已能够解决个别电池片被遮蔽或损坏的问题,因而光伏组件不需要再设置旁路二极管。由于不设置旁路二极管,光伏组件的整体占地面积不会增大、也不会产生额外的安装困难。
并且,本实用新型的各个光伏阵列的排布方式能够充分利用空间,在一定的空间区域内较为合理地放置各个光伏阵列从而最大效率地生产电能。并且,本实用新型还能够允许将各个光伏串设置为仅具有较少数量的太阳能电池片,使得整串光伏串所产生的电能施加在一个被遮挡的太阳能电池片上时,也不足以击穿这片太阳能电池片,从而能够使得整个电池组件具有较大的安全系数。
根据本实用新型的一个方面,提供了一种光伏组件,光伏组件包括至少一个光伏阵列,每一个光伏阵列包括:
沿第一方向排布的多个光伏串,每一个光伏串包括沿垂直于第一方向的第二方向排布的多个太阳能电池片,第一方向和第二方向均为平行于太阳能电池片的顶表面的方向;
两个主汇流条,两个主汇流条分别设置在光伏阵列的第二方向上的两个边缘处并连接在各个光伏串的顶表面和底表面上且均沿第一方向延伸,从而使光伏阵列中的所有光伏串所产生的电流汇集至两个主汇流条;以及
多个附加汇流条,每一个附加汇流条被构造为沿第一方向延伸并将至少两个光伏串连接起来,附加汇流条具有与至少两个光伏串中的每一个光伏串内的太阳能电池片的栅线电接触的接触位置,从而使得在附加汇流条的两个接触位置的电势不同的情况下,附加汇流条能够自然地将这两个接触位置对应的两个光伏串中的一个光伏串所产生的电流引至这两个光伏串中的另一个光伏串。
在一种实施方式中,在每一个光伏阵列中,各个光伏串均包括相等数量的太阳能电池片,每一个附加汇流条均与至少两个光伏串的各自的相应的太阳能电池片电接触。
在一种实施方式中,对于每一个附加汇流条,在自该附加汇流条的一端至该附加汇流条的另一端的方向上,该附加汇流条的宽度和厚度均保持不变。
在一种实施方式中,对于每一个附加汇流条,在自该附加汇流条的一端至该附加汇流条的另一端的方向上,该附加汇流条的宽度逐渐减小而厚度不变。
在一种实施方式中,附加汇流条设置在任意相邻的两个光伏串之间,以使得附加汇流条的两个端部分别接触这两个相邻的光伏串内的太阳能电池片。
在一种实施方式中,每一个主汇流条具有一个和该光伏阵列之外的部件相连从而用于将该光伏阵列的电流向外输出的接线端,主汇流条被构造为使其在沿第一方向并朝向接线端的方向上宽度逐渐增大。
在一种实施方式中,每一个主汇流条的接线端均设置在主汇流条的在第一方向上的中心位置处。
在一种实施方式中,每一串光伏串内的太阳能电池片的数量小于40。
在一种实施方式中,在每一个光伏阵列内,相邻的光伏串之间的间距在0mm-2mm的范围内。
在一种实施方式中,附加汇流条设置在各个光伏串的底侧。
在一种实施方式中,每一个光伏阵列均不连接旁路二极管。
在一种实施方式中,每一个光伏阵列的一个主汇流条的接线端为光伏阵列的正极而另一个主汇流条的接线端为光伏阵列的负极,
并且,每一个光伏组件具有至少两个光伏阵列,至少两个光伏阵列中的两个光伏阵列的正极彼此相对而负极彼此背离,光伏组件还包括和这两个光伏阵列均相接以用于将这两个光伏阵列的电流向外输出的接线盒,接线盒位于这两个光伏阵列的正极之间。
在一种实施方式中,每一个光伏阵列的一个主汇流条的接线端为光伏阵列的正极而另一个主汇流条的接线端为光伏阵列的负极,
并且,每一个光伏组件具有至少两个光伏阵列,至少两个光伏阵列中的两个光伏阵列的负极彼此相对而正极彼此背离,光伏组件还包括和这两个光伏阵列均相接以用于将这两个光伏阵列的电流向外输出的接线盒,接线盒位于这两个光伏阵列的负极之间。
在一种实施方式中,每一个光伏阵列的一个主汇流条的接线端为光伏阵列的正极而另一个主汇流条的接线端为光伏阵列的负极,
并且,每一个光伏组件包括多个光伏阵列,所有光伏阵列被分成多个组,每一个组具有第一光伏阵列、第二光伏阵列、第三光伏阵列和第四光伏阵列,第一光伏阵列和第二光伏阵列在第一方向上并排,第三光伏阵列和第四光伏阵列在第一方向上并排,第一光伏阵列和第三光伏阵列在第二方向上并排,第二光伏阵列和第四光伏阵列在第二方向上并排,
其中,第一光伏阵列和第三光伏阵列的在第二方向上彼此靠近的电极为正极,第二光伏阵列和第四光伏阵列的在第二方向上彼此靠近的电极为负极,
其中,光伏组件包括位于每一组的四个光伏阵列的中心位置处、并和这四个光伏阵列均相接以用于将这一组光伏组件的电流向外输出的接线盒。
附图说明
为了更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征、优点和功能,可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解,附图旨在示意性地阐明本实用新型的优选实施方式,对本实用新型的范围没有任何限制作用,图中各个部件并非按比例绘制。
图1为根据本实用新型的第一实施方式的光伏组件的光伏阵列的底表面的示意图;
图2为根据本实用新型的第二实施方式的光伏组件的光伏阵列的底表面的示意图;
图3为根据本实用新型的第三实施方式的光伏组件的光伏阵列的顶表面的示意图;
图4为根据本实用新型的第四实施方式的光伏组件的示意图;
图5为根据本实用新型的第五实施方式的光伏组件的示意图。
附图标记:
光伏阵列101、201、401
光伏串12、22、42、52
第一光伏串221
第二光伏串222
第三光伏串223
第四光伏串224
太阳能电池片16
第一主汇流条131、231、431、531
第二主汇流条132、232、432、532
附加汇流条14、24
焊盘15、25
第一接线端431a
第二接线端432a
光伏组件5、6
第一光伏阵列501、601
第二光伏阵列502、602
第三光伏阵列503、603
第四光伏阵列504、604
接线盒55、65
具体实施方式
现在参考附图,详细描述本实用新型的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本实用新型的优选实施方式,本领域技术人员可以在优选实施方式的基础上想到能够实现本实用新型的其他方式,其他方式同样落入本实用新型的范围。
本实用新型提供了一种光伏组件,光伏组件包括至少一个光伏阵列。图1至图3分别示出了根据本实用新型的第一实施方式至第三实施方式的电池片阵列的示意图,图4和图5分别示出了本实用新型的第四实施方式和第五实施方式的光伏组件的示意图。下面将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行说明。
第一实施方式
图1示出了根据本实用新型的第一实施方式的光伏组件的一个光伏阵列101的底表面示意图。如图1所示,光伏阵列101包括沿第一方向D1排布的多个光伏串12,每一个光伏串12包括沿垂直于第一方向D1的第二方向D2排布的多个太阳能电池片16,其中,第一方向D1和第二方向D2所共同限定的平面为平行于各个太阳能电池片16的底表面的平面。
光伏阵列101还包括两个主汇流条——第一主汇流条131和第二主汇流条132。第一主汇流条131和第二主汇流条132分别设置在光伏阵列101的第二方向D2上的两个边缘处并分别在光伏阵列的顶表面和底表面上均沿第一方向D1延伸,从而使光伏阵列101中的所有光伏串12所产生的电流汇集至主汇流条。根据电池片是P型还是N型,光伏阵列的顶表面和底表面的正负极性不同。第一主汇流条131可以与各个光伏串12的正极相连,第二主汇流条132可以与各个光伏串12的负极相连;或者,第一主汇流条131可以与各个光伏串12的负极相连,第二主汇流条132可以与各个光伏串12的正极相连。
进一步地,第一主汇流条131和第二主汇流条132分别设置在光伏阵列101的所述两个边缘的顶表面和底表面上,由于图1示出的是光伏阵列101的底表面示意图,因而其中一条主汇流条(具体地为第二主汇流条132)的结构被光伏串12遮蔽,在图中用虚线示出了主汇流条的被遮蔽部分的轮廓。
继续参考图1,光伏组件还包括了多个附加汇流条14,每一个附加汇流条14被构造为沿第一方向D1延伸并跨越至少两个光伏串12,附加汇流条14具有与被其跨越的每一个光伏串12内的太阳能电池片16的栅线接触的接触位置。在本实施方式中,附加汇流条14与太阳能电池片16的副栅线接触,并且其接触的位置的形状可以为一个点状形状,因而可以将附加汇流条14与太阳能电池片16的接触位置称为接触点。不同于点接触,在其他实施方式中,附加汇流条14能够与太阳能电池片16的特定面积的区域重叠接触(也可以被称为面接触)。
当某一串光伏串12中的部分太阳能电池片16被遮蔽或损坏时,这一串光伏串12无法正常工作,因而这一串光伏串12和其他光伏串12之间会存在电势差,那么连接在故障光伏串12和正常光伏串12之间的附加汇流条14能够将故障的光伏串12的电流自然地引至正常的光伏串12。这样的设置能够避免被遮蔽或损坏的太阳能电池片16对光伏组件的整体输出造成影响。
优选地,在本实施方式中,每一个附加汇流条14均形成为一个在第一方向D1的各个位置处的截面形状、截面面积均相等的均匀的条状结构,也就是说,每一个附加汇流条14处处等宽且等高。需要说明的是,本文所说的“附加汇流条的宽度”指的是附加汇流条14在第二方向D2上的尺寸,“附加汇流条的高度”指的是附加汇流条14在垂直于第一方向D1、第二方向D2的方向上的尺寸。由于每一个附加汇流条14各处的截面形状、截面面积均相等,所以每一个附加汇流条14在第一方向D1上的各个位置处的电阻均相等,这样的设置使得附加汇流条14可以被用作能够双向导通的导体,若将和同一附加汇流条14电接触的两个光伏串12称为第一光伏串和第二光伏串,那么该附加汇流条14既能够将第一光伏串的电流引至第二光伏串(例如在第一光伏串的太阳能电池片被遮蔽的情况下),又能将第二光伏串的电流引至第一光伏串(例如在第二光伏串的太阳能电池片被遮蔽的情况下)。
图1中示意性地示出了一个光伏阵列101中包含了四个光伏串12和四个附加汇流条14,四个附加汇流条14中任意相邻的两个附加汇流条14在第二方向D2上存在间隔。每一个附加汇流条14均跨越四个光伏串12并和四个光伏串12中的每一个光伏串12均电接触,并且,每一个光伏串12具有相等数量的太阳能电池片16,每一个附加汇流条14均跨越在各个光伏串12的相应的太阳能电池之间。可以理解,每一个附加汇流条14都有可能能够将这四个光伏串12中的任意一个光伏串12引至任一个其他光伏串12。
优选地,附加汇流条14通过具有导电性的焊盘15固定在各个光伏串12的太阳能电池片16上。在实际生产中,附加汇流条14以及焊盘15的尺寸都足够小,所以可以将焊盘15近似地看成是一个点,若将焊盘15看成是一个点,那么本文所提到的各个附加汇流条14和各个太阳能电池片16的副栅线接触的接触点的位置大致就是各个焊盘15的位置。
在本实施方式中,相邻的光伏串12之间的间距可以足够小,该间距例如可以为0mm-2mm,这样的设置能够减小光伏组件整体的占地面积,并且光伏串12之间的小间距能够使得附加汇流条14的也具有较小的长度,有利于附加汇流条14发挥其作用。
另一方面,优选地每一个光伏串12的太阳能电池片16的数量小于40,例如每一个光伏串12可以包括37片太阳能电池片16。例如一片太阳能电池片16能够产生的电压为0.67V,一串光伏串12所产生的总电压为25V,这样的电压一般情况下不足以击穿被遮蔽的太阳能电池片。再加上附加汇流条14的引流作用,使得在存在个别太阳能电池片16被遮蔽的情况时,被遮蔽的太阳能电池片更加不会被反向击穿,被遮蔽的太阳能电池片16所在的光伏串12的电流也会被引至其他光伏串12,从而保证了光伏组件整体不会被被遮蔽的单个太阳能电池片16破坏,并保证了光伏组件的整体输出。
附加汇流条14直接设置在光伏串12的顶侧或底侧,不会额外增加光伏组件的面积、不会产生额外的安装困难。优选地,附加汇流条14直接设置在光伏串12的底侧,除了不会额外增加光伏组件的面积、不会产生额外的安装困难外,还不会影响电池的美观。
本实用新型所提供的光伏组件能够允许每一个光伏串12仅包括较少数量的太阳能电池片16,这样在将一个光伏串12的电流引至另一光伏串12时,不会损失过多的功率。
并且,由于设置了附加汇流条14,已能够解决个别电池片被遮蔽或损坏的问题,因而光伏组件不需要再设置旁路二极管。由于不设置旁路二极管,光伏组件的整体占地面积不会增大、也不会产生额外的安装困难。
第二实施方式
图2示出了根据本实用新型的第二实施方式的光伏组件的一个光伏阵列201的底表面示意图。除了附加汇流条24的结构,第二实施方式的光伏阵列201的结构和第一实施方式的光伏阵列101的结构相似。
在第二实施方式中,附加汇流条24设置在任意相邻的两个光伏串22之间,以使得附加汇流条24的两个端部分别接触这两个光伏串22的太阳能电池片。具体地,参考图2,为了方便描述,将四个光伏串22分别称为第一光伏串221、第二光伏串222、第三光伏串223和第四光伏串224,第一光伏串221和第二光伏串222之间连接有附加汇流条24,第二光伏串222和第三光伏串223之间连接有附加汇流条24,第三光伏串223和第四光伏串224之间连接有附加汇流条24。这样的设置使得任意相邻的两个光伏串22中的一个光伏串22内的太阳能电池片被遮挡或损坏时,附加汇流条24能够将该光伏串22的电流引至所述相邻的两个光伏串22中的另一个光伏串22。各个附加汇流条24通过焊盘25与各个太阳能电池片固定。
继续参考图2,光伏阵列201的在第二方向D2上的两个端部处在光伏阵列的顶表面和底表面上分别设置有第一主汇流条231和第二主汇流条232。在光伏阵列201内的所有太阳能电池片均正常运行时,仅第一主汇流条231和第二主汇流条232起到汇流作用;当存在太阳能电池片被遮蔽或损坏时,和该被遮蔽或损坏的太阳能电池片所在的光伏串22接触的附加汇流条24会将该光伏串22的电流引至旁边的另一个光伏串22。
第三实施方式
图3示出了根据本实用新型的第三实施方式的光伏组件的一个光伏阵列401的顶表面示意图。第三实施方式中的主汇流条的形状和结构与第一至第二实施方式不同,但第一至第二实施方式中的附加汇流条均可以应用至第三实施方式中的光伏阵列401。
参考图3,多个光伏串42沿第一方向D1排布,第一主汇流条431和第二主汇流条432分别设置在光伏阵列401的第二方向D2上的两个边缘处并沿第一方向D1延伸,从而使光伏阵列401中的所有光伏串42所产生的电流汇集至主汇流条。第一主汇流条431设置在光伏阵列401的顶表面上,第二主汇流条设置在光伏阵列401的底表面上。
并且,第一主汇流条431还具有和光伏阵列401外的其他部件(例如另一光伏阵列或者接线盒)相连的第一接线端431a,第二主汇流条432还具有和光伏阵列401外的其他部件相连的第二接线端432a,可以理解,当第一主汇流条431和各个光伏串42的正极相连、第二主汇流条432和各个光伏串42的负极相连时第一接线端431a则引出为正极、第二接线端432a引出为负极;当第一主汇流条431和各个光伏串42的负极相连、第二主汇流条432和各个光伏串42的正极相连时第一接线端431a则引出为负极,第二接线端432a引出为正极。
主汇流条被构造为沿第一方向D1并朝向接线端的方向上宽度逐渐增大,这样的设置使得主汇流条的接线端附近处的部分具有较小的电阻,这样即降低电流传导损耗,降低材料使用量,有利于增大输出功率。
优选地,在本实施方式中,第一接线端431a位于第一主汇流条431的在第一方向D1上的中心位置处,第二接线端432a位于第二主汇流条432在第一方向D1上的中心位置处。第一主汇流条431被构造为沿第一方向D1并朝向第一接线端431a的方向上第一主汇流条431的宽度逐渐增大,结合本实施方式中第一接线端431a的位置,可以知道第一主汇流条431是在第一方向D1上的两端到第一方向D1上的中心位置处其宽度逐渐变大的。同样地,第二主汇流条432被构造为沿第一方向D1并朝向第二接线端432a的方向上第二主汇流条432的宽度逐渐增大,结合本实施方式中第二接线端432a的位置,可以知道第二主汇流条432是在第一方向D1上的两端到第一方向D1上的中心位置处其宽度逐渐增大的。
光伏阵列401的底表面设置有附加汇流条。由于图3示出的是光伏阵列401的顶表面示意图,因而设置在光伏阵列401底表面上的附加汇流条在图中未示出。本实施方式中的附加汇流条可以具有多种结构,第一至第二实施方式中的附加汇流条都可以应用至本实施方式的光伏阵列401中。
第四实施方式
图4示出了根据本实用新型的第四实施方式的光伏组件5的顶表面示意图。
参考图4,光伏组件5包括了四个光伏阵列——第一光伏阵列501、第二光伏阵列502、第三光伏阵列503和第四光伏阵列504,各个光伏阵列的结构相似。以第一光伏阵列501为例,第一光伏阵列501包括沿第一方向排布的多个光伏串52,每一个光伏串52包括沿第二方向排布的多个太阳能电池片。第一光伏阵列501还包括在底表面上设置在第一光伏阵列501的第二方向上的一个边缘处从而和第一光伏阵列501中的各个光伏串52的负极相连的第一主汇流条531、以及在顶表面上设置在第一光伏阵列501的第二方向上的另一个边缘处从而和第二光伏阵列502中的各个光伏串52的正极相连的第二主汇流条532。将第一主汇流条531的接线端称为第一光伏阵列501的负极,将第二主汇流条532的接线端称为第二光伏阵列502的正极。
图4中仅示出了各个光伏串的轮廓,未示出光伏串内的太阳能电池片的轮廓。
在本实施方式中,第一光伏阵列501和第二光伏阵列502在第一方向上并排,第三光伏阵列503和第四光伏阵列504在第一方向上并排,第一光伏阵列501和第三光伏阵列503在第二方向上并排,第二光伏阵列502和第四光伏阵列504在第二方向上并排。并且光伏组件5还包括与各个光伏阵列相接以用于将各个光伏阵列的电能向外输出的接线盒55。
第一光伏阵列501的负极和第二光伏阵列502的正极相连,第一光伏阵列501和第二光伏阵列502串联并和接线盒55相连。第三光伏阵列503的负极和第四光伏阵列504的正极相连,第三光伏阵列503和第四光伏阵列504串联并和接线盒55相连。第一光伏阵列501、第二光伏阵列502的串联组合和第三光伏阵列503、第四光伏阵列504的串联组合并联。接线盒55优选地放置在四个光伏阵列的中心位置处。
在本实施方式中,每一个光伏串具有较少数量的太阳能电池片,例如37片或更少,以使得每一串光伏串的长度(即在第二方向上的尺寸)较小。每一个光伏阵列可以包括较多数量的光伏串,以使得光伏阵列在第一方向上的尺寸大于其在第二方向上的尺寸。
本实施方式的各个光伏阵列的排布方式能够充分利用空间,在一定的空间区域内较为合理地放置各个光伏阵列从而最大效率地生产电能。并且,将各个光伏串设置为仅具有较少数量的太阳能电池片,使得整串光伏串所产生的电能施加在一个被遮挡的太阳能电池片上时,也不足以击穿这片太阳能电池片,从而能够使得整个电池组件具有较大的安全系数。
本实施方式中的光伏阵列可以为第一至第三实施方式中的任一实施方式中的光伏阵列,所以各个光伏阵列的底表面上可以设置有附加汇流条,以在太阳能电池片被遮蔽或损坏时起到引流作用,保证电池组件整体功率输出,也避免被遮蔽或损坏的太阳能电池片影响整个电池组件的性能。
在其他未示出的实施方式中,可以删去第二光伏阵列502和第四光伏阵列504,仅保留第一光伏阵列501和第三光伏阵列503,第一光伏阵列501和第三光伏阵列503的正极彼此相对,接线盒55可以位于这两个光伏阵列之间,并且这两个光伏阵列的负极可以直接接入接线盒55。
或者,也可以删去第一光伏阵列401和第三光伏阵列403,仅保留第二光伏阵列402和第四光伏阵列404,第二光伏阵列402和第四光伏阵列404的负极彼此相对,接线盒55可以位于这两个光伏阵列之间,并且这两个光伏阵列的正极可以直接接入接线盒55。
第五实施方式
图5示出了根据本实用新型的第五实施方式的光伏组件6的顶表面示意图。
参考图4,光伏组件6包括了至少四个光伏阵列——第一光伏阵列601、第二光伏阵列602、第三光伏阵列603和第四光伏阵列604。在其他未示出的实施方式中,光伏组件可以包括多个光伏阵列的组,每一个组中具有图4中所示的四个光伏阵列。
第一光伏阵列601的负极和第二光伏阵列602的正极相连,第一光伏阵列601和第二光伏阵列602串联并和接线盒65相连。第三光伏阵列603的负极和第四光伏阵列604的正极相连,第三光伏阵列603和第四光伏阵列604串联并和接线盒65相连。第一光伏阵列601、第二光伏阵列602的串联组合和第三光伏阵列603、第四光伏阵列604的串联组合并联。接线盒65优选地放置在四个光伏阵列的中心位置处。
在本实施方式中,每一个光伏串具有较多数量的太阳能电池片,例如37片以上或更少,以使得每一串光伏串的长度(即在第二方向上的尺寸)较大。每一个光伏阵列可以包括较多数量的光伏串,以使得光伏阵列在第二方向上的尺寸大于其在第一方向上的尺寸。
本实施方式的各个光伏阵列的排布方式能够充分利用空间,在一定的空间区域内较为合理地放置各个光伏阵列从而最大效率地生产电能。并且,每一串光伏串包括较多数量的太阳能电池片,这样的设置方式方便生产制、能够节省加工成本。
本实施方式中的光伏阵列可以为第一至第三实施方式中的任一实施方式中的光伏阵列,所以各个光伏阵列的底表面上可以设置有附加汇流条,以在太阳能电池片被遮蔽或损坏时起到引流作用,保证电池组件整体功率输出,也避免被遮蔽或损坏的太阳能电池片影响整个电池组件的性能。
需要说明的是,上述各个实施方式中的各种构造可以结合使用。
本实用新型还提供了制备图1-图5中所示的光伏组件的制备方法的实施方式。具体地,制备光伏组件的方法包括设置多个光伏阵列的步骤,设置每一个光伏阵列的步骤包括如下步骤:
设置沿第一方向排布的多个光伏串,每一个光伏串包括沿垂直于第一方向的第二方向排布的多个太阳能电池片,第一方向和第二方向均为平行于太阳能电池片的顶表面的方向;
设置两个主汇流条,两个主汇流条分别设置在光伏阵列的第二方向上的两个边缘处并分别设置在各个光伏串的顶表面和底表面上,两个主汇流条均沿第一方向延伸,从而使光伏阵列中的所有光伏串所产生的电流汇集至两个主汇流条;
设置多个附加汇流条,每一个附加汇流条被构造为沿第一方向延伸并将至少两个光伏串连接起来,附加汇流条具有与至少两个光伏串中的每一个光伏串内的太阳能电池片的副栅线电接触的接触点,从而使得在附加汇流条的两个接触点的电势不同的情况下,附加汇流条能够自然地将这两个接触点对应的两个光伏串中的一个光伏串所产生的电流引至这两个光伏串中的另一个光伏串。
并且,上述方法不包括将光伏串和旁路二极管相连的步骤。
根据上述若干实施方式,可以看到光伏组件中在各个光伏串之间设置能够相互引流的附加汇流条。当各个光伏串都正常工作时,附加汇流条不传导电流;当某一光伏串中的太阳能电池片被遮蔽或损坏时,和其相连的附加汇流条的两端会产生电势差,从而将电流引至正常工作的光伏串,避免故障的电池片影响光伏组件整体的性能。附加汇流条直接设置在光伏串的顶侧或底侧,不会额外增加光伏组件的面积、不会产生额外的安装困难。
本实用新型所提供的光伏组件能够允许每一个光伏串仅包括较少数量的太阳能电池片,这样在将一个光伏串的电流引至另一光伏串时,不会损失过多的功率。
并且,由于设置了附加汇流条,已能够解决个别电池片被遮蔽或损坏的问题,因而光伏组件不需要再设置旁路二极管。由于不设置旁路二极管,光伏组件的整体占地面积不会增大、也不会产生额外的安装困难。
本实用新型的各个光伏阵列的排布方式能够充分利用空间,在一定的空间区域内较为合理地放置各个光伏阵列从而最大效率地生产电能。并且,本实用新型还能够允许将各个光伏串设置为仅具有较少数量的太阳能电池片,使得整串光伏串所产生的电能施加在一个被遮挡的太阳能电池片上时,也不足以击穿这片太阳能电池片,从而能够使得整个电池组件具有较大的安全系数。
本实用新型的多种实施方式的以上描述出于描述的目的提供给相关领域的一个普通技术人员。不意图将本实用新型排他或局限于单个公开的实施方式。如上,以上教导的领域中的普通技术人员将明白本实用新型的多种替代和变型。因此,虽然具体描述了一些替代实施方式,本领域普通技术人员将明白或相对容易地开发其他实施方式。本实用新型旨在包括这里描述的本实用新型的所有替代、改型和变型,以及落入以上描述的本实用新型的精神和范围内的其他实施方式。