CN219435886U - 一种光伏叠层结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏叠层结构，包括前组件和后组件，所述前组件和后组件串联连接，其中，所述前组件和后组件具有不同数目的单位电池，使得前组件和后组件中的光电流相匹配；所述后组件中的单位电池数目小于前组件中的单位电池，且所述后组件中的单位电池的宽度大于前组件中的单位电池的宽度。本实用新型提供的光伏叠层结构，根据前组件的透光度，适当增加后组件的单位电池面积，可增加其光电流，使后组件的光电流接近前组件，有效克服整体光伏叠层结构限流的问题，进而增加整体功率转换效率。

Description

一种光伏叠层结构

技术领域

本实用新型涉及一种光伏组件，尤其涉及一种光伏叠层结构。

背景技术

叠层结构(Stacked)常被应用于增加单位面积的光伏组件转换效率，然而在此结构中，前组件(Front Module)与后组件(Back Module)的组件尺寸(面积)相同，而前组件会吸收大部分的入射光，导致后组件的光电流偏低，串联连接时，整体叠层结构组件的光电流会受限于后组件，因而降低其转换效率。

为改善此问题，现有技术多为制作前后组件为不同吸收材料的结构，涉及前后组件新材料的开发，增加了技术研发难度和成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种光伏叠层结构，能够有效提升光伏组件的整体最大输出功率，提高转换效率。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种光伏叠层结构，包括前组件和后组件，所述前组件和后组件串联连接，其中，所述前组件和后组件具有不同数目的单位电池，使得前组件和后组件中的光电流相匹配。

进一步地，所述后组件中的单位电池数目小于前组件中的单位电池，且所述后组件中的单位电池的宽度大于前组件中的单位电池的宽度。

进一步地，所述前组件中有9个串联连接的单位电池，且为一体成形的串联结构，所述前组件中每个单位电池宽度为2–10mm；所述后组件中有5个串联连接单位电池，且为一体成形的串联结构，所述后组件中每个单位电池宽度为2–30mm。

进一步地，所述后组件中电池单位宽度的最大阈值为50mm。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的光伏叠层结构，根据前组件的透光度，适当增加后组件的单位电池面积，可增加其光电流，使后组件的光电流接近前组件，进而增加整体功率转换效率；本实用新型通过调整后组件的宽度及单位电池数目即可有效克服整体光伏叠层结构限流的问题，不用涉及前后组件新材料的开发，大大降低研发时间和成本。

附图说明

图1为本实用新型的光伏叠层结构示意图；

图2a为本实用新型实施例中光伏叠层的前组件结构示意图，图2b为本实用新型实施例中光伏叠层的后组件结构示意图。

图中：

1 前组件 2 后组件 3 单位电池

4 导线 5 划线区 6 入射光

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

传统上，光伏叠层结构由两个单位电池面积且单位电池数目(或整体组件面积)皆相同的前后组件串联组成，如图1所示，入射光6通过前组件1进入到后组件2，当后组件2的光电流偏小时，会限制整体光伏叠层结构的光电流。

本实用新型提供的光伏叠层结构，前组件1及后组件2具有不同数目的单位电池(Unit Cells)，其中后组件2的单位电池数目小于前组件1，使得后组件2的单位电池的宽度增加，提升其光电流，因而前后组件的光电流较为匹配。整体光伏叠层串联结构的最大输出功率可用以下公式表示：

Power＝(Voc1+Voc2)×Isc，min×FF

其中，Power为叠层结构组件最大输出功率，Voc1为前组件的开路电压，Voc2为后组件的开路电压，Isc，min为前后组件中短路电流较低者，FF为填充因子。

当后组件2的光电流可以接近前组件1时，整体光电流可最大化，虽然Voc2略有所下降，但整体最大输出功率仍可获得提升。

请参见图2，在本实用新型的一个实施例中，前组件1中有9个单位电池3，组件内的单位电池3串联连接，且为一体成形的串联结构(Monolithic Interconnection)，引出两根导线4；所述前组件1中每个单位电池3宽度为2-10mm；后组件2中有5个串联连接单位电池3，且同样为一体成形的串联结构，引出两根导线4，所述后组件2中每个单位电池3宽度为2-30mm。如此一来，前后组件的光电流较为接近，整体光电流可维持最大值，进而提升整体发电功率。

	单位电池数目	Voc(V)	Isc(A)	FF	Power(W)
						前组件	9	5.4	1	0.7	3.8
后组件	9	5.4	0.56	0.7	2.1
						叠层(串联)	-	10.8	0.56	0.7	4.2

(传统作法)

		Voc(V)	Isc(A)	FF	Power(W)
						前组件	9	5.4	1	0.7	3.8
后组件	5	2.9	1	0.7	2.1
						叠层(串联)	-	8.3	1	0.7	5.8

(本专利)

假设每个单位电池Voc为0.6V，因前组件吸收了部分的入射光而后组件2的光电流只剩前组件1的56％，而前后组件的FF皆维持在0.7，透过本实用新型，可以将光伏叠层结构的最大输出功率从4.2W提升至5.8W，提升幅度约38％。

本实用新型的光伏叠层结构，制作过程如下：

S1)确定前组件1中单位电池3的数目；

S2)获取前组件1的开路电压和光电流(注：前组件的开路电压及短路电流均实际测得数据)；

S3)假设前组件1和后组件2具有相同数目的单位电池与相同的单位电池面积，根据前组件1的透光度，估算后组件2的光电流，其中后组件2的光电流正比于前组件1的整体透光度；或者将前组件1放置于后组件2前方，入射光6通过前组件1进入到后组件2，实际单独测量后组件2的光电流；

S4)如果后组件2和前组件1的光电流之差大于预设阈值，逐步减少后组件2中单位电池的数目，并相应地增加后组件2中的单位电池的宽度，其电池单位3宽度最大不超过50mm；继续估算或者测量后组件2的光电流；

S5)重复步骤S4，直至后组件2和前组件1的光电流之差小于预设阈值。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (2)

1.一种光伏叠层结构，包括前组件和后组件，所述前组件和后组件串联连接，其特征在于，所述前组件和后组件具有不同数目的单位电池，所述后组件中的单位电池数目小于前组件中的单位电池，且所述后组件中的单位电池的宽度大于前组件中的单位电池的宽度；

所述后组件中电池单位宽度的最大阈值为50 mm。

2.如权利要求1所述的光伏叠层结构，其特征在于，所述前组件中有9个串联连接的单位电池，且为一体成形的串联结构，所述前组件中每个单位电池宽度为2 – 10 mm；所述后组件中有5个串联连接单位电池，且为一体成形的串联结构，所述后组件中每个单位电池宽度为2 – 30 mm。