CN217507353U - 太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种太阳能电池组件。太阳能电池组件包括：N个电池串，N个电池串沿着太阳能电池组件的长边平行排列，每个电池串上设置有多个电池片，N为大于一的自然数；多个汇流带，多个汇流带将N个电池串沿着太阳能电池组件的短边方向Y方向划分成M个象限，M个象限包括位于太阳能电池组件两端的第一象限和第二象限以及位于两端之间的多个象限，第一象限和第二象限中的至少一个象限的电池片的数目少于第三象限中电池片的数目，M为大于一的自然数；每个象限都并联有至少一个二极管。通过将电池片数目少的象限设置在底部，使得组件底部积灰时，二极管导通旁路掉的电池片数目最小，以此可以降低由于积灰而导致组件发电能力下降的幅度。

Description

太阳能电池组件

技术领域

本申请涉及太阳能电池领域，特别涉及一种太阳能电池组件。

背景技术

随着世界化石能源的枯竭，日本核泄漏事件再次敲响能源问题的警钟，无疑太阳能光伏发电，将会成为未来电能的重要组成部分，晶体硅太阳能电池组件或薄膜太阳能电池板的应用将会越来越广，人们对光伏发电的依赖性也会越来越强。

然而，在实际应用中，太阳能电池组件的小角度(<10°)竖向安装不可避免，使得太阳能电池组件的下边缘会产生大量的灰尘聚集，形成遮挡阴影，而阴影遮挡将会导致太阳能电池组件的发电能力大幅度下降。

实用新型内容

本申请实施例提供一种太阳能电池组件，可以改善现有的太阳能电池组件由于阴影遮挡而导致组件发电能力下降的幅度。

本申请实施例提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括：

N个电池串，所述N个电池串沿着所述太阳能电池组件的长边平行排列，每个所述电池串上设置有多个电池片，N为大于一的自然数；

多个汇流带，所述多个汇流带将所述N个电池串沿着所述太阳能电池组件的短边方向Y方向划分成M个象限，其中，M个象限包括位于所述太阳能电池组件两端的第一象限和第二象限以及位于所述两端之间的多个第三象限，其中，所述第一象限和所述第二象限中的至少一个象限的电池片的数目少于所述第三象限中电池片的数目，M为大于一的自然数；

多个二极管，每个所述象限都并联有至少一个二极管。

可选的，所述太阳能电池组件包括正极引出线和负极引出线，所述第一象限设置在靠近所述正极引出线的一端，所述第二象限设置在靠近所述负极引出线的一端，其中，所述第一象限中电池片的数目少于所述第二象限中电池片的数目，所述第二象限中电池片的数目等于所述第三象限中电池片的数目。

可选的，所述太阳能电池组件包括正极引出线和负极引出线，所述第二象限设置在靠近所述正极引出线的一端，所述第一象限设置在靠近所述负极引出线的一端，其中，所述第一象限中电池片的数目少于所述第二象限中电池片的数目，所述第二象限中电池片的数目等于所述第三象限中电池片的数目。

可选的，所述第一象限和所述第二象限中电池片的数目均少于所述第三象限中电池片的数目。

可选的，所述第一象限、所述第二象限和多个所述第三象限中电池片的数目均不相同。

可选的，所述第一象限中的每个电池串包括A个电池片，每个所述电池片之间通过导电胶或焊带连接起来，每个所述电池串之间通过所述汇流带与所述二极管并联，A为小于等于4的自然数。

可选的，所述N个电池串可以是五个电池串或六个电池串；

所述第三象限可以包括两个子象限或三个子象限。

可选的，所述太阳能电池组件包括六个电池串，所述第三象限包括第一子象限和第二子象限；

所述第一象限中电池片的数目为2*6片，所述第二象限中电池片的数目为22*6片，所述第一子象限中电池片的数目为23*6片，所述第二子象限中电池片的数目为22*6片。

可选的，每一所述象限中任意相邻的两个所述电池串相互并联。

可选的，每个所述电池串上的多个电池片之间通过导电胶或焊带串联连接。

本申请的有益效果在于：本申请实施例提供的太阳能电池组件，包括电池串、汇流带和二极管，其中，多个电池串沿着太阳能电池组件的长边平行排列，通过利用汇流带将电池串划分为多个象限，并且，位于太阳能电池组件两端的两个象限中的至少一个象限中电池片的数目少于第三象限中电池片的数目，以此，将电池片数目少的象限设置在底部，当太阳能电池组件底部积灰时，被遮挡的电池电流降低，当没有遮挡电池的最大功率点电流大于被遮挡电池电流时，没有遮挡的电池就会给遮挡的电池产生反向偏压，当偏压达到一定程度后，与底部象限并联的二极管就会正向导通，使得其他象限可以正常工作。通过二极管正向导通旁路掉并联较少的电池。另外，由于本申请实施例中电池串是沿长边排列，象限是沿短边方向划分，可以使得底部象限中电池片的数目最少，进一步的降低由于积灰导致发电能力下降的幅度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的太阳能电池组件的第一种结构示意图。

图2为图1所示的太阳能电池组件的底部与负极连接的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的太阳能电池组件的第二种结构示意图。

图4为图1和图3所示的太阳能电池组件的阴影遮挡示意图。

图5为本申请实施例提供的太阳能电池组件的第三种结构示意图。

图6为多个图5所示的太阳能电池组件连接的阴影遮挡示意图。

图7为本申请实施例提供的太阳能电池组件的第四种结构示意图。

图8为本申请实施例提供的太阳能电池组件的第五种结构示意图。

图9为本申请实施例提供的太阳能电池组件的第六种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。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所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

目前，叠瓦太阳能电池组件采用3个二极管并联等量的电池。太阳能电池组件的小角度(<10°)竖向安装不可避免，电站发电量会受到很大的负面影响。分析发现：低角度安装的太阳能电池组件，在组件的下边缘均匀产生大量灰尘聚集，形成对组件的遮挡阴影，且角度越小，灰尘聚集导致的遮挡阴影越厉害。下边缘遮挡阴影面积比例占单片电池面积较小时，阴影遮挡将会导致功率下降和热斑产生；下边缘遮挡阴影面积比例占单片电池面积较大时，阴影遮挡将会导致旁路二极管导通，功率直接下降三分之一。

因此，为了解决上述问题，本申请提出了一种太阳能电池组件。下面结合附图和实施方式对本申请作进一步说明。

请参阅图1至图4，图1为本申请实施例提供的太阳能电池组件的第一种结构示意图。图2为图1所示的太阳能电池组件的底部与负极连接的结构示意图。图3为本申请实施例提供的太阳能电池组件的第二种结构示意图。图4为图1和图3所示的太阳能电池组件连接的结构示意图。本申请实施例提供一种太阳能电池组件100，该太阳能电池组件100包括N个电池串10、多个汇流带20和多个二极管40，其中，N个电池串10沿着太阳能电池组件100的长边方向X平行排列，每个电池串10上设置有多个电池片110，N为大于一的自然数。多个汇流带20将N个电池串10沿着太阳能电池组件100的短边方向Y划分成M个象限，其中，M个象限包括位于太阳能电池组件100两端的第一象限310和第二象限320以及位于两端之间的多个第三象限330，其中，第一象限310和第二象限320中的至少一个象限的电池片110的数目少于第三象限330中电池片110的数目，M为大于一的自然数。每个象限都并联有至少一个二极管40。通过将太阳能电池组件100两端中电池片110数目少的象限设置在底部，当太阳能电池组件底部上积灰时，被遮挡的电池电流降低，当没有遮挡电池的最大功率点电流大于被遮挡电池电流时，没有遮挡的电池就会给遮挡的电池产生反向偏压，当偏压达到一定程度后，与底部象限并联的二极管40就会正向导通，使得其他象限可以正常工作，以此可以降低由于积灰而导致组件发电能力下降的幅度。另外，由于本申请实施例中电池串10是沿长边方向X排列，象限是沿短边方向Y划分，可以使得底部象限中电池片110的数目最少，以此进一步的降低由于积灰导致发电能力下降的幅度。

本申请实施例的太阳能电池组件100中与每个象限至少并联一个二极管40，是为了避免电池片110在大电流下被持续加热导致“热斑效应”甚至烧坏组件的情况。即当太阳能电池组件100未被阴影遮挡时，在阳光照射下电池片110正常发电，此时旁路二极管40处于反向截止状态，电流不从二极管40通过；当部分电池片110被阴影遮挡时，被遮挡电池片110呈电阻特性，旁路二极管40两端出现正向压降，二极管40导通，部分光生电流从二极管40通过，起到电气保护的作用。因此，为了使得被积灰遮挡掉的电池所占的比例尽量小，本申请实施例设置底部象限中电池片110的数目最少，以此降低由于积灰导致发电能力下降的幅度。

可以理解的是，本申请实施例通过将电池串10沿长边方向X排列，象限沿短边方向Y划分，在底部积灰面积相同的情况下，本申请实施例甚至可以将底部象限中的电池片110总数目设置成电池串10的串数，即底部象限中的每个电池串10上只设置一个电池片110。在一些实施例中，为了保证底部象限能够覆盖底部积灰的面积，会设置第一象限310中的每个电池串10包括A个电池片110，每个电池片110之间通过汇流带20与二极管40并联，A为小于等于4的自然数。其中，每个电池串10中电池片110的数量可以根据实际情况进行设置，在此不做具体的限制，只需要满足既可以完全覆盖底部积灰面积，又可以保证底部象限中电池片110的数量最小即可。

其中，第一象限310和第二象限320中的至少一个象限的电池片110的数目少于第三象限330中电池片110的数目，可以包括以下情况，示例性的，如图1所示，在一些实施例中，太阳能电池组件100包括正极引出线50和负极引出线60，第一象限310设置在靠近正极引出线50的一端，第二象限320设置在靠近负极引出线60的一端，其中，第一象限310中电池片110的数目少于第二象限320中电池片110的数目，第二象限320中电池片110的数目等于第三象限330中电池片110的数目，进而可以通过将第一象限310设置在太阳能电池组件100底部，可以降低由于积灰而导致组件发电能力下降的幅度。在一些实施例中，如图2所示，第一回路象限310设置在靠近负极引出线60的一端，第二回路象限320设置在靠近正极引出线50的一端，第一象限310中电池片110的数目少于第二象限320中电池片110的数目，通过将第一象限310设置在太阳能电池组件100底部，可以降低减小由于积灰而导致组件发电能力下降的幅度。通过将正极引出线50和负极引出线60设在不同的象限上，可以使太阳能电池组件的安装更加方便。需要说明的是，正极引出线50和负极引出线60设置的位置可以根据实际情况进行设置，在此不作具体的限制。

需要说明的是，每个电池串10上的多个电池片110之间通过导电胶或焊带串联连接，每个电池串10之间通过汇流带与二极管并联。

如图3所示，在一些实施例中，太阳能电池组件100包括正极引出线50和负极引出线60，第二象限320设置在靠近正极引出线50的一端，第一象限310设置在靠近负极引出线60的一端，其中，第一象限310中电池片110的数目少于第二象限320中电池片110的数目，第二象限320中电池片110的数目等于第三象限330中电池片110的数目。进而可以通过将第一象限310设置在太阳能电池组件100底部，可以降低减小由于积灰而导致组件发电能力下降的幅度。

请继续参阅图4，可以理解的是，通过将电池片110数量最少的第一象限310设置在底部，可以减小由于积灰而导致的损耗。而本申请实施例还可以将第一象限310靠近正极引出线50设置，也可以将第一象限310靠近负极引出线60设置，则以此就可以将第一象限310直接设置在底部，并将第一象限310靠近正极引出线50设置的太阳能电池组件100(如图1所示)和第一象限310靠近负极引出线60的太阳能电池组件100(如图2所示)依次交替设置，以使一个太阳能电池组件100的正极引出线50与相邻的另一个太阳能电池组件100的负极引出线60连接，以此可以实现多个太阳能电池组件100的连接，并且灰尘200堆积在太阳能电池组件100的底部，减小由于积灰而导致的损耗。

需要说明的是，第二象限320中电池片110的数目可以和第三象限330在电池片110的数目相同也可以不相同，具体的可以根据实际情况进行设置，只需要保证设置在底部象限中的电池片110的数目最少即可。另外，第三象限330可以包括两个子象限、三个子象限或多个子象限，具体的也可以根据实际情况进行设置，在此不做具体的限制。

本申请实施例以电池串10的数目为6串，第三象限330包括第一子象限331和第二子象限332为例进行说明，示例性的，将210整片电池切割成6串电池串10，每串电池串10上设置有69份电池片110。通过汇流带20焊接将4个二极管40依次与每个电路并联。其中，第一象限310中电池片110的数目为2*6片，第二象限320中电池片110的数目为22*6片，第一子象限331中电池片110的数目为23*6片，第二子象限332中电池片110的数目为22*6片。当太阳能电池组件100底部积灰遮挡时，与第一象限310并联的二极管40导通，电路中将有2.8％功率损失。相比于现有技术中将每个象限中的电池片110数目均分时二极管40组件33％功率损失，本申请实施例中的太阳能电池组件100将有效提升电站的发电能力。其中，第一象限310可以是靠近负极引出线60设置，也可以是靠近正极引出线50设置，具体的可以根据实际情况设置，在此不作具体的限定。

请继续参阅图5和图6，图5为本申请实施例提供的太阳能电池组件的第三种结构示意图，图6为多个图5所示的太阳能电池组件连接的结构示意图。第一象限310和第二象限320中电池片110的数目均少于第三象限330中电池片110的数目。如图5所示，示例性的，第一象限310中电池片110的数目少于第三象限330中电池片110的数目，第二象限320中电池片110的数目少于第三象限330中电池片110的数目，其中，第一象限310中电池片110的数目和第二象限320中的数目可以相等也可以不相等。例如，在一些实施例中，第一象限310中电池片110的数目等于第二象限320中的数目，通过在太阳能电池两端均设置电池片110数量较小的象限时，可以使得第一象限310靠近负极引出线60设置或将第一象限310靠近正极引出线50设置均可，以此在安装时就可以避免将象限中电池片110数较多的象限放置在底部的情况，安装时可以按照如图6所示，只需要将多个相同的太阳能电池组件100的正极引线和负极引线依次交替设置即可，并通过正负引出线就可以将多个相同的太阳能电池组件100进行连接，使得太阳能电池组件100的安装更加便捷，并且灰尘200堆积在太阳能电池组件100的底部，减小由于积灰而导致的损耗。

本申请实施例以电池串10的数目为6串，第三象限330包括第一子象限331、第二子象限332和第三子象限333为例进行说明，示例性的，将210整片电池切割成6串电池串10，每串电池串10上设置有69份电池片110。通过汇流带20焊接将五个二极管40依次与每个电路并联。其中，第一象限310中电池片110的数目为2*6片，第二象限320中电池片110的数目为2*6片，第一子象限331中电池片110的数目为23*6片，第二子象限332中电池片110的数目为22*6片，第三子象限333中电池片110的数目为23*6片。当太阳能电池组件100底部积灰遮挡时，与第一象限310并联的二极管40导通，电路中将有2.8％功率损失。相比于现有技术中将每个象限中的电池片110数目均分时二极管40组件33％功率损失，本申请实施例中的太阳能电池组件100将有效提升电站的发电能力。

在其他一些实施例中，第一象限310中电池片110的数目也可以少于第二象限320中的数目，第一象限310中电池片110的数目也可以多于第二象限320中的数目，具体的根据实际情况进行设置。

需要说明的是，本申请实施例以将第一象限310设置在底部为例进行说明，而不能理解为对太阳能电池组件100的限制，本申请实施例只需要满足象限中电池片110数量最少的设置在底部即可。

在一些实施例中，第一象限310中电池片110的数目、第二象限320中电池片110的数目和多个第三象限330中电池片110的数目均不相同。

在一些实施例中，太阳能电池组件100也可以包括五个电池串10，请继续参阅图7至图9，图7为本申请实施例提供的太阳能电池组件的第四种结构示意图，图8为本申请实施例提供的太阳能电池组件的第五种结构示意图，图9为本申请实施例提供的太阳能电池组件的第六种结构示意图。示例性的，如图7和图8所示，以电池串10的数目为5串，第三象限330包括第一子象限331和第二子象限332为例进行说明，将182整片电池切割成5串电池串10，每串电池串10上设置有72份电池片110。通过汇流带20焊接将四个二极管40依次与每个电路并联。其中，第一象限310中电池片110的数目为2*5片，第二象限320中电池片110的数目为23*5片，第一子象限331中电池片110的数目为24*5片，第二子象限332中电池片110的数目为23*5片。当太阳能电池组件100底部积灰遮挡时，与第一象限310并联的二极管40导通，电路中将有2.7％功率损失。相比于现有技术中将每个象限中的电池片110数目均分时二极管40组件33％功率损失，本申请实施例中的太阳能电池组件100将有效提升电站的发电能力。

其中，如图7所示，第一象限310靠近正极引线连接，第二象限320靠近负极引线连接。如图8所示，第一象限310靠近负极引线连接，第二象限320靠近正极引线连接。通过将第一象限310靠近正极引线连接或靠近负极引线连接，可以使得电池片110数目最少的第一象限310一直设置在底部，而在安装时不需要倒换太阳能电池组件100。

如图9所示，以电池串10的数目为5串，第三象限330包括第一子象限331、第二子象限332和第三子象限333为例进行说明，将210整片电池切割成5串电池串10，每串电池串10上设置有66份电池片110。通过汇流带20焊接将四个二极管40依次与每个电路并联。其中，第一象限310中电池片110的数目为2*5片，第二象限320中电池片110的数目为2*5片，第一子象限331中电池片110的数目为20*5片，第二子象限332中电池片110的数目为21*5片，第三子象限333中电池片110的数目为21*5片。当太阳能电池组件100底部积灰遮挡时，与第一象限310并联的二极管40导通，电路中将有3％功率损失。相比于现有技术中将每个象限中的电池片110数目均分时二极管40组件33％功率损失，本申请实施例中的太阳能电池组件100将有效提升电站的发电能力。

需要说明的是，每一象限中任意相邻的两个电池串10相互并联，通过将相邻的两个电池串10进行并联设置，可以在其中一个电池串10受到损害的时候，与之并联的其他电池串10不受牵连，进而也可以进一步的减小功率损失。

本申请实施例通过设置位于太阳能电池组件100两端的两个象限中的至少一个象限中电池片110的数目少于第三象限330中电池片110的数目，以此，将电池片110数目少的象限设置在底部，使得在底部上积灰的电池片110数目最小，进而就可以使得当底部上积灰时，没有遮挡的电池就会给遮挡电池反向的偏压，当偏压达到一定程度后，与底部象限并联的二极管40就会正向导通，使得其他象限可以继续工作，以此可以减小由于积灰而导致功率下降的情况。另外，由于本申请实施例中电池串10是沿长边方向X排列，象限是沿短边方向Y划分，可以使得底部象限中电池片110的数目最少，进一步的减小了功率损耗。进一步的，本申请实施例中的每个象限中任意相邻的两个电池串10相互并联，可以使得同一象限中的电池串10局部的导通，也可以进一步的减小功率损耗。

以上对本申请实施例提供的太阳能电池组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件包括：

N个电池串，所述N个电池串沿着所述太阳能电池组件的长边平行排列，每个所述电池串上设置有多个电池片，N为大于一的自然数；

多个汇流带，所述多个汇流带将所述N个电池串沿着所述太阳能电池组件的短边方向Y方向划分成M个象限，其中，M个象限包括位于所述太阳能电池组件两端的第一象限和第二象限以及位于所述两端之间的多个第三象限，其中，所述第一象限和所述第二象限中的至少一个象限的电池片的数目少于所述第三象限中电池片的数目，M为大于一的自然数；多个二极管，每个所述象限都并联有至少一个二极管。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件包括正极引出线和负极引出线，所述第一象限设置在靠近所述正极引出线的一端，所述第二象限设置在靠近所述负极引出线的一端，其中，所述第一象限中电池片的数目少于所述第二象限中电池片的数目，所述第二象限中电池片的数目等于所述第三象限中电池片的数目。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件包括正极引出线和负极引出线，所述第二象限设置在靠近所述正极引出线的一端，所述第一象限设置在靠近所述负极引出线的一端，其中，所述第一象限中电池片的数目少于所述第二象限中电池片的数目，所述第二象限中电池片的数目等于所述第三象限中电池片的数目。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第一象限和所述第二象限中电池片的数目均少于所述第三象限中电池片的数目。

5.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第一象限、所述第二象限和多个所述第三象限中电池片的数目均不相同。

6.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第一象限中的每个电池串包括A个电池片，每个所述电池片之间通过导电胶或焊带连接起来，每个所述电池串之间通过所述汇流带与所述二极管并联，A为小于等于4的自然数。

7.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述N个电池串可以是五个电池串或六个电池串；

所述第三象限可以包括两个子象限或三个子象限。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件包括六个电池串，所述第三象限包括第一子象限和第二子象限；

所述第一象限中电池片的数目为2*6片，所述第二象限中电池片的数目为22*6片，所述第一子象限中电池片的数目为23*6片，所述第二子象限中电池片的数目为22*6片。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，每一所述象限中任意相邻的两个所述电池串相互并联。

10.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，每个所述电池串上的多个电池片之间通过导电胶或焊带串联连接。

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