CN204304914U - 耐热斑光伏组件 - Google Patents
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Abstract
一种耐热斑光伏组件，包括排成阵列的电池片，每列电池片串连成一个电池串，每两串电池串连接一个半导体器件，各半导体器件串连后接入光伏组件背面的接线盒。本实用新型将传统接线盒改为内置的半导体器件，每两串电池片连接一个半导体器件，两端的半导体器件分别有两根连接线接到组件外面，与相邻的组件串联。此半导体器件使半导体芯片在电池片被遮挡时不发生反偏，既不会产生热斑，也不会使遮挡的电池串电压降低过多，同时电流还可以被提升至遮挡前的数值，最终保证较高的功率输出，所以此半导体器件具有优化组件的发电功率和提升***安全性能的优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏***，尤其涉及一种耐热斑光伏组件。
背景技术
太阳能光伏***逐渐推广应用于建筑物屋顶，但是由于屋顶结构和面积所限制，电池片或多或少会被其他建筑物体或云层、灰尘等遮蔽以及自身匹配问题，很容易出现热斑现象，若热斑的温度超过一定极限，将会使电池片上的焊点融化并损坏栅线，从而导致整个光伏阵列发电功率急剧下降甚至***的损坏。为了保证太阳能***的高发电量和用户的安全性，需要考虑如何提高发电功率和避免热斑的产生。目前由于光伏组件和接线盒传统设计以及技术的问题，仍然无法彻底解决热斑带来的安全隐患。
传统接线盒中有二极管，每个二极管并联一串电池片，当其中一串电池片出现失配或是遮挡问题时，二极管在一定程度上会旁路掉此串电池，但是最终导致整个组件减少一串电池的发电量，而且被旁路的电池串中，失配电池仍然消耗此串中其他电池的电量，导致自身热量提升，长时间的热量集聚，将导致组件燃烧；另外由于接线盒的设计和技术的问题，在户外环境中，光伏组件的背板温度，可能达到70～80度，再加上接线盒里的二极管工作后，结温可能升至200度，将会迅速提升接线盒内部温度，从而导致盒体材料以及内部结构的变形与损坏，严重时甚至导致组件损坏。
目前全球绝大多数的光伏组件都采用了这种旁路隔离保护技术，这种电池板旁路保护技术的优点是原理简单、制造方便、成本低，缺点是如果个别电池板发生“热斑效应”而二极管旁路隔离保护起作用，在该阵列上的其他光伏板会因为这块电池板而受“牵连”，使整个阵列同其他串发生失配，而大大降低了光伏电站的发电效率。
实用新型内容
本发明的目的：提升光伏***的光电转化效率，即使是光伏组件在被遮挡或是电池片失的配情况下，仍能够最大化输出功率，消除热斑现象，最终达到提高***的整体发电量和保证光伏***安全性的目的。
本发明的另一个目的：能提高***在屋顶的安装密度，充分利用屋顶的空间，同时减少支架、电缆、逆变器等材料的成本以及施工的人工成本。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种耐热斑光伏组件，包括排成阵列的电池片，每列电池片串连成一个电池串，每两串电池串连接一个半导体器件，各半导体器件串连后接入光伏组件背面的接线盒。
所述电池片包括单晶硅电池片、多晶硅电池片、薄膜电池片或聚光太阳电池片。
所述半导体器件为半导体芯片。
本发明将传统接线盒改为内置的半导体器件，每两串电池片连接一个半导体器件，两端的半导体器件分别有两根连接线接到组件外面，与相邻的组件串联。此半导体器件使半导体芯片在电池片被遮挡时不发生反偏，既不会产生热斑，也不会使遮挡的电池串电压降低过多，同时电流还可以被提升至遮挡前的数值，最终保证较高的功率输出，所以此半导体器件具有优化组件的发电功率和提升***安全性能的优势。
附图说明
图1为耐热斑组件的正面示意图；
图2为耐热斑组件的背面示意图。
图中所示：1半导体器件；2电池片；3焊带；4玻璃；5汇流条，6接线盒；7背板。
具体实施方式
配合参见图1、图2，本发明的耐热斑光伏组件，包括排成阵列的电池片2，每列电池片串连成一个电池串，每两串电池串连接一个半导体器件1，各半导体器件串连后接入光伏组件背面的接线盒6。
本发明的耐热斑光伏组件的制作方法和操作步骤结合附图说明如下：
(1)首先将半导体器件1使用汇流条5焊接起来，以备与电池串相连。
(2)将电池片2按功率进行测试分档，以保证每一个组件中的电池片是同一功率档，避免电流失配效应。
(3)采用人工焊接的方法，用焊带3将第一片电池的负极与第二片电池片的正极相连，完成6片电池为一串的电池串，共完成10串电池片。10串电池片完成后准备下一步的叠层工序。
(4)叠层前先铺设3.2mm厚的钢化镀膜玻璃4，镀膜面朝下，然后在玻璃上面铺设0.45mm厚度透明的EVA薄膜，再将电池串放在上面，背面朝上，使用汇流条将10串电池片汇流起来，完成60片电池的串联，其中每2串电池连接一个半导体器件，按图1所示连接，共需5个半导体器件，每一个半导体器件可以优化两串电池的功率，两端留出引出线准备连接引线盒，电池片的电路连接完成后，在10个电池串背面放一张EVA薄膜，最后再把0.5mm厚的背板7放在最上面，即完成叠层工序。
(5)将上面的叠层件，进行初步检验和EL测试，确保组件内无杂物和裂片，如果有隐裂和异物，需及时取出和更换。
(6)经过初步检验的叠层件放入层压机内层压，层压温度为145-152℃，层压时间为8-12min，层压过程中，EVA完成交联反应，同时组件中的气泡被抽出，使电池片密闭封装在玻璃和背板之间。
(7)层压完成后，需等层压件温度降下来，装上铝合金边框，边框和层压件之间采用硅胶粘结，目的是为了使组件四周密封不易被水汽侵入，同时达到一定的机械性能，保护组件的四周不易破损。待硅胶固化完成，进行引线盒6的连接，即完成组件的制作。
(8)上述制作完成的光伏组件，进行IV电性能测试，并对组件进行分档包装。
(9)将此方案中的耐热斑光伏组件进行热斑耐久试验，确保组件的耐热斑性能。
(10)将此方案中的耐热斑光伏组件放入环境箱内进行耐候性实验，确保组件中的内置芯片具有抗高低温变化、抗湿、抗紫外等各种环境的影响。
(11)将此方案中的耐热斑光伏组件安装在光伏***上，与普通光伏组件一起进行发电量的对比，确保组件具有功率优化性能。
Claims (3)
1.一种耐热斑光伏组件，其特征在于，包括排成阵列的电池片，每列电池片串连成一个电池串，每两串电池串连接一个半导体器件，各半导体器件串连后接入光伏组件背面的接线盒。
2.根据权利要求1所述的耐热斑光伏组件，其特征在于，所述电池片包括单晶硅电池片、多晶硅电池片、薄膜电池片或聚光太阳电池片。
3.根据权利要求1所述的耐热斑光伏组件，其特征在于，所述半导体器件为半导体芯片。
Priority Applications (1)
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| CN201420706713.5U CN204304914U (zh) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | 耐热斑光伏组件 |
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Publications (1)
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| CN204304914U true CN204304914U (zh) | 2015-04-29 |
Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107395112A (zh) * | 2015-10-16 | 2017-11-24 | 马人欢 | 新洁净光伏板的防止热斑效应方法 |
| CN109244187A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-18 | 北京恒信卓元科技有限公司 | 一种高可靠光伏组件的制造方法 |
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| CN107395112B (zh) * | 2015-10-16 | 2019-12-03 | 周盈裕 | 新洁净光伏板的防止热斑效应方法 |
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