CN106960889A - 一种太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池组件，包括一个或多个串联耦合或并联耦合的电池单元，所述电池单元包括一个或多个串联耦合的电池串系列，所述电池串系列包括一个或多个通过汇流条串联耦合的电池串，所述电池串包括多个通过互联条串联耦合的电池片；其中，所述电池串中其中两个通过互联条连接的相邻电池片的极性相同，和/或，所述电池串系列包括多个电池串时，其中两个或两个以上相邻电池串之间通过汇流条连接，并且该连接处的两个电池片的极性相同。本发明在太阳能组件竖向安装时，若遇到横向阴影遮挡每串中的单片电池的100%面积时，组件功率输出仍将有一半的输出，因此本发明降低太阳能电池组件电学损耗，改善太阳能电池组件热斑功率损失。

Description

一种太阳能电池组件

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，具体涉及一种太阳能电池组件。

背景技术

太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴一电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式，其中光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成具有外部封装及内部连接、能单独提供直流电输出的最小不可分割的太阳能电池组合装置，叫太阳能电池组件，即多个单体太阳能电池互联封装后成为组件。

单个太阳能电池往往因为输出电压太低，输出电流不合适，晶体硅太阳能电池本身又比较脆，不能独立抵御外界恶劣条件，因而在实际使用中需要把单体太阳能电池片进行串、并联，并加以封装，接出外连电线，成为可以独立作为光伏电源使用的太阳能电池组件(也称光伏组件)。太阳能电池组件通过吸收阳光，将太阳的光能直接变成用户所需的电能输出，光伏输出功率一般从零点几瓦到数百瓦不等。

现有常规的太阳能电池组件所用的电池片是完整的156*156mm电池，太阳能电池组件内有多个太阳能电池串，太阳能电池串由多个完整的156*156mm电池片通过互联条依次串联(参见图1)，同时每个电池串又是通过汇流条进行串联而成(参见图2)，其中每一串太阳能电池串中的电池片互联方向均一致，即电池串中电池片极性依次是正、负、正……负、正、负或者负、正、负……正、负、正等。现有这种连接方式不仅互联条产生的电学损失较大，同时太阳能电池组件在竖向安装时遇到横向阴影遮挡每串单片电池片的100％面积时，电池单片的电流、电压发生了变化，太阳能电池组件的功率输出将大幅降低，几乎为零。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种太阳能电池组件，降低太阳能电池组件电学损耗，改善太阳能电池组件热斑功率损失。

本发明的技术方案为：一种太阳能电池组件，包括一个或多个串联耦合或并联耦合的电池单元，所述电池单元包括一个或多个串联耦合的电池串系列，所述电池串系列包括一个或多个通过汇流条串联耦合的电池串，所述电池串包括多个通过互联条串联耦合的电池片；

其中，所述电池串中其中两个通过互联条连接的相邻电池片的极性相同，和/或，

所述电池串系列包括多个电池串时，其中两个或两个以上相邻电池串之间通过汇流条连接，并且该连接处的两个电池片的极性相同。

本发明中将完整的太阳能电池片通过切片工艺切割成的规格相同的多个电池片，如规格为156*78mm等，然后将多个电池片通过互联条拼接得到电池串，再将多个电池串通过汇流条拼接得到电池串系列。

本发明中通过改变电池串中电池片的互联方向，即将电池串中其中两个相邻的电池片的极性保持一致，使得电池串中电池片极性依次是负、正、负、正……正、负、正、负或者正、负、正、负……负、正、负、正。

本发明还可以采取另外一种技术方案，将电池串中电池片的互联方向保持一致，即电池串中电池片极性依次是正、负、正……负、正、负或者负、正、负……正、负、正等，而通过旋转电池串使两串电池串保持相反的互联方向并通过汇流条上进行拼接，组合得到电池串系列。

本发明改变互联方向可以使得连接汇流条后的两个电池串可以是并联关系，通过并联以及电池片切半综合来降低电学损耗。

电池串中包括多个电池片，作为优选，所述电池串中第n个电池片与第n+1个电池片之间互联的极性相同，其中1＜n≤12。

作为进一步优选，所述n为10或12。

互联方向发生改变的这两片电池片之间保持一定范围的大间距，而其它电池片间距仍然保持和现有技术中一样大小的间距，为了便于焊接，作为优选，所述第n个电池片与第n+1个电池片之间的距离为10～30mm。

为了便于对两个电池串进行焊接，作为优选，所述电池串系列包括多个电池串，其中一个或多个电池串两端的电池片上焊接有一体式汇流条，其中电池串系列中两个或两个以上相邻电池串之间通过汇流条与一体式汇流条连接，并且该连接处的两个电池片的极性相同。本发明中将电池串中电池片的互联方向保持一致，即即电池串中电池片极性依次是正、负、正……负、正、负或者负、正、负……正、负、正等，而通过旋转电池串使两串电池串保持相反的互联方向并通过一体式汇流条上进行拼接，组合得到电池串系列。

作为优选，所述电池串系列中所述连接处的两个极性相同的电池片之间的距离为10～30mm。

本发明中电池单元可以有一个或多个，作为优选，所述电池单元为两个或两个以上，并且两个或两个以上的电池单元并联耦合。并联后使得电池单元彼此不受影响。

作为进一步优选，所述电池单元包括两个或两个以上的电池串系列，通过汇流条将两个或两个以上电池串系列连接，该汇流条的连接处位于极性相同的相邻电池片的对应位置处。本发明中电池单元之间并联耦合，并且通过汇流条将电池串或是电池串系列上互联条互联方向发生改变的位置进行连接，经由汇流条连接后，原来的电池串系列分隔成两个部分，即汇流条两侧的部分，这两个部分彼此之间成并联并同时与连接的汇流条也并联。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明切片工艺将完整的太阳能电池片切割成多个相同规格大小的电池片，并同时采用两个电池串组之间并联设计，使输出的电压和电流不仅与现有常规太阳能电池组件基本相同，而且还使经过每个电池片的电流减小，从而使组件的串阻降低，组件的功率输出提升，在太阳能组件竖向安装时，若遇到横向阴影遮挡每串中的单片电池的100％面积时，组件功率输出仍将有一半的输出，因此本发明降低太阳能电池组件电学损耗，改善太阳能电池组件热斑功率损失。

附图说明

图1为现有技术中电池串的连接结构示意图。

图2为现有技术中太阳能组件的电路连接示意图。

图3为本发明实施例1中的电池串的连接结构示意图。

图4为本发明实施例2中的电池串的连接结构示意图。

图5为本发明实施例3中的电池串的连接结构示意图。

图6为本发明实施例4中的电池串的连接结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图3所示，本实施例中包括一个或多个串联耦合或并联耦合的电池单元(图中未画出)，电池单元包括一个或多个串联耦合的电池串系列(图中未画出)，电池串系列包括一个或多个通过汇流条串联耦合的电池串1，电池串1包括多个通过互联条2串联耦合的电池片11；其中，电池串1中其中两个通过互联条2连接的相邻电池片11的极性相同。

本发明中将完整的太阳能电池片通过切片工艺切割成的规格相同的多个电池片11，如规格为156*78mm等，然后将多个电池片11通过互联条2拼接得到电池串1，再将多个电池串1通过汇流条2拼接得到电池串系列。本发明中通过改变电池串1中电池片11的互联方向，即将电池串1中其中两个相邻的电池片11的极性保持一致，使得电池串1中电池片11极性依次是负、正、负、正……正、负、正、负或者正、负、正、负……负、正、负、正。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，电池串系列4包括多个电池串1，其中两个或两个以上相邻电池串1之间通过汇流条3连接，并且该连接处的两个电池片11的极性相同，并且电池串1中电池片11的互联方向保持一致，即电池串1中电池片11极性依次是正、负、正……负、正、负或者负、正、负……正、负、正等，而通过旋转电池串1使两串电池串1保持相反的互联方向并通过汇流条3上进行拼接，组合得到电池串系列4。本发明中电池串1中第n个电池片与第n+1个电池片之间互联的极性相同，其中1≤n≤？，优选n为10或12，本实施例中n为10。并且在互联方向发生改变的这两片电池片11之间保持一定范围的大间距，一般距离设置为10～30mm之间，而其它电池片11间距仍然保持和现有技术中一样大小的间距。

实施例3

如图5所示，本实施例与实施例2的区别在于，其中一个或多个电池串1两端的电池片11上焊接有与两端的电池片11上的互联条2相连接的一体式汇流条，其中电池串系列中两个或两个以上相邻电池串之间通过一体式汇流条连接，并且该连接处的两个电池片11的极性相同。

实施例4

如图4～图6所示，本实施例与实施例2和实施例3的区别在于，电池单元5为两个或两个以上，并且两个或两个以上的电池单元5并联耦合，而且电池单元5包括两个或两个以上的电池串系列，通过汇流条3将两个或两个以上电池串系列连接，该汇流条3的连接处位于极性相同的相邻电池片11的对应位置处。本实施例中电池单元5之间并联耦合，并且通过汇流条3将电池串1或是电池串系列上互联条2互联方向发生改变的位置进行连接，经由汇流条3连接后，原来的电池串系列分隔成两个部分，即汇流条两侧的a部分和b部分，a部分和b部分彼此之间成并联并同时与连接的汇流条3也并联。

本发明中还可以将实施例1～4进行组合，不限于实施例1～4所述的方式。

Claims (8)

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括一个或多个串联耦合或并联耦合的电池单元，所述电池单元包括一个或多个串联耦合的电池串系列，所述电池串系列包括一个或多个通过汇流条串联耦合的电池串，所述电池串包括多个通过互联条串联耦合的电池片；

其中，所述电池串中其中两个通过互联条连接的相邻电池片的极性相同，和/或，

所述电池串系列包括多个电池串时，其中两个或两个以上相邻电池串之间通过汇流条连接，并且该连接处的两个电池片的极性相同。

2.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池串中第n个电池片与第n+1个电池片之间互联的极性相同，其中1＜n≤12。

3.如权利要求2所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第n个电池片与第n+1个电池片之间的距离为10~30mm。

4.如权利要求3所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述n为10或12。

5.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池串系列包括多个电池串，其中一个或多个电池串两端的电池片上焊接有一体式汇流条，其中电池串系列中两个或两个以上相邻电池串之间通过汇流条与一体式汇流条连接，并且该连接处的两个电池片的极性相同。

6.如权利要求1或5所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池串系列中所述连接处的两个极性相同的电池片之间的距离为10~30mm。

7.如权利要求6所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池单元为两个或两个以上，并且两个或两个以上的电池单元并联耦合。

8.如权利要求7所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述电池单元包括两个或两个以上的电池串系列，通过汇流条将两个或两个以上电池串系列连接，该汇流条的连接处位于极性相同的相邻电池片的对应位置处。