光伏組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種光伏組件，包括兩個(gè)以上光伏電池，所述光伏電池串聯(lián)連接成光伏電池串，所述光伏電池串串聯(lián)連接；兩個(gè)以上所述光伏電池串組成電池串回路；所述電池串回路與旁路二極管并聯(lián)，所述旁路二極管的個(gè)數(shù)大于或等于所述電池串回路的個(gè)數(shù)；所述光伏電池串沿著所述光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排列。本實(shí)用新型用以盡可能減少由于光伏組件的局部遮擋而導(dǎo)致被短路的光伏電池的個(gè)數(shù)，提高光伏組件的發(fā)電能力。
【專利說(shuō)明】
光伏組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏組件。【背景技術(shù)】
[0002]光伏電池是將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能的器件。由于單個(gè)光伏電池的輸出電壓都很小，實(shí)際使用中要把單個(gè)光伏電池經(jīng)過(guò)串、并聯(lián)并封裝成可以獨(dú)立作為光伏電源使用的光伏組件。
[0003]—般情況下，一個(gè)光伏組件里每個(gè)光伏電池的電特性基本一致。如果光伏組件中存在有問(wèn)題的光伏電池，例如:電性能不好或被遮擋的光伏電池，則問(wèn)題光伏電池將由于電性能不好或者遮擋等原因，使得問(wèn)題光伏電池輸出的短路電流小于串聯(lián)支路中的工作電流，這就使得問(wèn)題光伏電池可能產(chǎn)生熱斑效應(yīng)。熱斑效應(yīng)出現(xiàn)時(shí)，問(wèn)題光伏電池被置于反向偏置狀態(tài)，其輸出短路電流小于串聯(lián)支路中的工作電流，在問(wèn)題光伏電池上消耗的功率遠(yuǎn)大于其輸出的光伏功率，導(dǎo)致該問(wèn)題光伏電池溫度迅速升高。熱斑效應(yīng)不但會(huì)降低光伏組件的發(fā)電能力，還會(huì)嚴(yán)重影響光伏組件的使用壽命。
[0004]為了避免因?yàn)檎趽醯仍蛟斐晒夥M件的熱斑效應(yīng)，可以給光伏電池加上旁路二極管。如圖la、圖lb所示，為現(xiàn)有技術(shù)中給光伏電池加上旁路二極管的結(jié)構(gòu)示意圖，在圖la 和圖lb中，均包括4個(gè)光伏電池11和1個(gè)旁路二極管12,光伏電池11為正方形，4個(gè)光伏電池 11依次串聯(lián)連接，旁路二極管12的正極與第一個(gè)光伏電池11連接，旁路二極管12的負(fù)極與第4個(gè)光伏電池11連接，也就是4個(gè)光伏電池11串聯(lián)后與一個(gè)旁路二極管12并聯(lián)。在圖la中， 4個(gè)光伏電池11正常工作，旁路二極管12反向截止，對(duì)電路不產(chǎn)生任何作用;在圖lb中，與旁路二極管12并聯(lián)的4個(gè)光伏電池11中從左至右第二個(gè)光伏電池11被遮擋而不能正常工作， 整個(gè)線路的電流由最小電流的光伏電池決定，而電流大小取決于光伏電池被遮蔽的面積， 當(dāng)反偏電壓高于線路中最小電壓時(shí)，旁路二極管12導(dǎo)通，則4個(gè)光伏電池11被短路，所以被遮擋的光伏電池上將沒(méi)有電流流過(guò)，也就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱，從而避免了光伏組件的熱斑效應(yīng)。 理想情況下，每個(gè)光伏電池11都應(yīng)并聯(lián)一個(gè)旁路二極管12,但考慮到旁路二極管12價(jià)格成本和暗電流損耗以及工作狀態(tài)下壓降的存在，實(shí)際上每15?24個(gè)光伏電池11才并聯(lián)一個(gè)旁路二極管。如圖2所示，為光伏組件中的光伏電池11與旁路二極管12的連接示意圖，在該示意圖中，光伏組件包括72個(gè)光伏電池11，每24個(gè)光伏電池11串聯(lián)組成的電池串回路上并聯(lián)有一個(gè)旁路二極管12,每個(gè)電池串回路中包括2個(gè)光伏電池串，相鄰的光伏電池串之間通過(guò)匯流條進(jìn)行連接，相鄰兩個(gè)電池串回路的邊界為12個(gè)光伏電池11。所以，在圖2中，一共有三個(gè)電池串回路和三個(gè)旁路二極管12。
[0005]但是，現(xiàn)有的光伏組件中電池串回路的結(jié)構(gòu)可能會(huì)影響光伏組件的發(fā)電能力。下面舉一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明，如圖3a所示，為圖2所示的光伏組件被局部遮擋的a示意圖，圖3b所示，為圖2所示的光伏組件被局部遮擋的b示意圖，具體可以有圖3a和圖3b的兩種遮擋情況， 在圖3a中，最上面兩行光伏電池11串聯(lián)成的電池串回路中，有6個(gè)光伏電池11被遮擋，但是由于這6個(gè)光伏電池11處于同一電池串回路，所以，與該電池串回路并聯(lián)的旁路二極管12導(dǎo)通，其余兩個(gè)電池串回路中的48個(gè)光伏電池11仍正常工作；而在圖3b中，與圖3a中不同的是，該圖中有2個(gè)光伏電池11被遮擋，但是被遮擋的兩個(gè)光伏電池11分別處于兩個(gè)不同的電池串回路，所以這兩個(gè)不同的電池串回路中的旁路二極管12都將導(dǎo)通，這就導(dǎo)致該光伏組件中有48個(gè)光伏電池11被短路，盡管被遮擋的光伏電池的個(gè)數(shù)小于圖3a中被遮擋的光伏電池的個(gè)數(shù)，但是圖3b中只有最下面兩行光伏電池11串聯(lián)成的電池串回路中的24個(gè)光伏電池 11能正常工作，使得光伏組件的發(fā)電能力下降。因此，被遮擋的光伏電池11在一個(gè)電池串回路的概率比較小，所以現(xiàn)有的光伏組件中電池串回路的結(jié)構(gòu)可能會(huì)使得由于光伏組件的局部遮擋而導(dǎo)致大量的光伏電池11被短路，從而影響光伏組件的發(fā)電能力。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供一種光伏組件，用以盡可能減少由于光伏組件的局部遮擋而導(dǎo)致被短路的光伏電池的個(gè)數(shù)，提高光伏組件的發(fā)電能力。
[0007]本實(shí)用新型的提供一種光伏組件，包括兩個(gè)以上光伏電池，所述光伏電池串聯(lián)連接成光伏電池串，所述光伏電池串串聯(lián)連接；
[0008]兩個(gè)以上所述光伏電池串組成電池串回路；
[0009]所述電池串回路與旁路二極管并聯(lián)，所述旁路二極管的個(gè)數(shù)大于或等于所述電池串回路的個(gè)數(shù)；
[0010]所述光伏電池串沿著所述光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排列。
[0011]在本實(shí)用新型中，通過(guò)將串聯(lián)連接的光伏電池串沿著光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排列，兩個(gè)以上的光伏電池串組成電池串回路，實(shí)現(xiàn)每個(gè)電池串回路沿著光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排列。這樣，在沿著長(zhǎng)邊方向排列電池串回路，相當(dāng)于加寬了電池串回路的寬度，當(dāng)光伏組件被部分遮擋時(shí)，被遮擋的光伏電池在一個(gè)電池串回路的概率增大，若被遮擋的光伏電池處于同一個(gè)電池串回路，則其他電池串回路的光伏電池可以正常工作，從而可以減少在光伏組件由于局部遮擋而導(dǎo)致的光伏電池被短路的個(gè)數(shù)，提高光伏組件的發(fā)電能力?！靖綀D說(shuō)明】
[0012]圖la、圖lb為現(xiàn)有技術(shù)中給光伏電池加上旁路二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為光伏組件中的光伏電池11與旁路二極管12的連接示意圖；[〇〇14]圖3a為圖2所示的光伏組件被局部遮擋的a示意圖；[〇〇15]圖3b為圖2所示的光伏組件被局部遮擋的b示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型光伏組件第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為本實(shí)用新型光伏組件第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0019]如圖4所示，為本實(shí)用新型光伏組件第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該光伏組件可以包括兩個(gè)以上光伏電池11、旁路二極管12、電池串回路41和光伏電池串411，其中，光伏電池11 串聯(lián)連接成光伏電池串411，光伏電池串411串聯(lián)連接，電池串回路41與旁路二極管12并聯(lián)， 具體地，旁路二極管12的正負(fù)兩極分別連接在電池串回路41的兩端，其中，旁路二極管12的個(gè)數(shù)大于或等于電池串回路41的個(gè)數(shù)。
[0020]在本實(shí)施例中，兩個(gè)以上光伏電池串411組成電池串回路41，即每個(gè)電池串回路41 中包括兩個(gè)以上的光伏電池串411;光伏電池串411沿著光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排列，則電池串回路41也是沿著光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排列。具體地，光伏組件的長(zhǎng)邊方向和短邊方向可以依據(jù)光伏電池11的個(gè)數(shù)確定，也就說(shuō)，若光伏電池11的在一邊的個(gè)數(shù)多于另一邊的個(gè)數(shù)，則可稱此邊為長(zhǎng)邊，相應(yīng)地光伏電池11個(gè)數(shù)比較少的另一邊為短邊。
[0021]在本實(shí)施例中，通過(guò)將串聯(lián)連接的光伏電池串411沿著光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排列，兩個(gè)以上的光伏電池串411組成電池串回路41，實(shí)現(xiàn)每個(gè)電池串回路41沿著光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排列。這樣，在沿著長(zhǎng)邊方向排列電池串回路41，相當(dāng)于加寬了電池串回路 41的寬度，當(dāng)光伏組件被部分遮擋時(shí)，被遮擋的光伏電池11在一個(gè)電池串回路41的概率增大，若被遮擋的光伏電池11處于同一個(gè)電池串回路41，則其他電池串回路41的光伏電池11 可以正常工作，從而可以減少在光伏組件由于局部遮擋而導(dǎo)致的光伏電池11被短路的個(gè)數(shù)，提高光伏組件的發(fā)電能力。
[0022]可選地，在本實(shí)施例中，光伏電池11沿著光伏組件的短邊方向串聯(lián)連接成光伏電池串411，光伏電池串411沿著光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排列。因此，一個(gè)光伏電池串411中的光伏電池11的個(gè)數(shù)小于該光伏組件中光伏電池串411的個(gè)數(shù)。[〇〇23]可選地，在本實(shí)施例中，光伏電池11可以為正方形，根據(jù)實(shí)際中的應(yīng)用需求，光伏電池11也可以為其他任意的形狀。[〇〇24]可選地，在本實(shí)施例中，若光伏電池11為正方形，相鄰兩個(gè)電池串回路41的邊界大于或等于兩個(gè)光伏電池11的高度，這時(shí)，一個(gè)光伏電池串411包括兩個(gè)以上的光伏電池11， 則整個(gè)光伏組件中的光伏電池采用二維的陣列進(jìn)行排列，例如:光伏組件中有72個(gè)光伏電池11，則該光伏組件可以采用一個(gè)光伏電池串411包括6個(gè)光伏電池11、一個(gè)電池串回路41 包括4個(gè)光伏電池串411的方式。[〇〇25]可選地，在本實(shí)施例中，若光伏電池11為正方形，相鄰兩個(gè)電池串回路41的邊界為一個(gè)光伏電池11的高度，此時(shí)，一個(gè)光伏電池串411包括一個(gè)光伏電池11，則光伏組件中所有的光伏電池11就是沿著光伏組件的長(zhǎng)邊一字排列。但是，由于這種方式會(huì)產(chǎn)生光伏組件使用的邊框材料增加、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱的等問(wèn)題，所以一般優(yōu)選前述的相鄰兩個(gè)電池串回路 41的邊界大于或等于兩個(gè)光伏電池11的高度的方式排列光伏電池11。[〇〇26]可選地，在本實(shí)施例中，每個(gè)電池串回路41與一個(gè)或兩個(gè)以上旁路二極管12并聯(lián)， 兩個(gè)以上旁路二極管12串聯(lián)連接，也就是說(shuō)，每個(gè)電池回路41中并聯(lián)的旁路二極管12的個(gè)數(shù)可以為一個(gè)或者兩個(gè)以上，若為兩個(gè)以上旁路二極管12,則該電池串回路41中的兩個(gè)以上的旁路二極管12之間串聯(lián)連接。在實(shí)際的應(yīng)用中，考慮到旁路二極管12的價(jià)格成本，在不影響電路性能的情況下，優(yōu)選地，每個(gè)電池串回路41與一個(gè)旁路二極管12并聯(lián)。[〇〇27]可選地，在本實(shí)施例中，光伏電池串411之間通過(guò)匯流條進(jìn)行串聯(lián)連接，光伏電池串411中的光伏電池11之間通過(guò)互聯(lián)條進(jìn)行串聯(lián)連接。
[0028]如圖5所示，為本實(shí)用新型光伏組件第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，與上一實(shí)施例的不同之處在于，在該實(shí)施例中，光伏組件中具體可以包括72個(gè)光伏電池11，每個(gè)光伏電池串 411中有6個(gè)光伏電池11串聯(lián)，每個(gè)電池串回路41中有4個(gè)光伏電池串411串聯(lián)連接，所以，該光伏組件包括3個(gè)電池串回路41;每個(gè)電池串回路41與一個(gè)旁路二極管12并聯(lián)連接。再參見(jiàn)圖5所示的示意圖，該光伏組件的長(zhǎng)邊上有12個(gè)光伏電池11，短邊上有6個(gè)光伏電池11，光伏電池11沿著光伏組件的短邊方向串聯(lián)連接成光伏電池串411，光伏電池串411沿著該光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排列。[〇〇29]該實(shí)施例的光伏組件與圖2所示的光伏組件都采用了每24個(gè)光伏電池11串聯(lián)得到電池串回路41，且光伏電池11正常工作輸出仍然是72個(gè)光伏電池11的串聯(lián)，輸出電壓、電流等參數(shù)與圖2所示的光伏組件一樣，但是，該實(shí)施例與圖2中所示的光伏電池11的連接方式不同、光伏組件的長(zhǎng)邊和短邊不同、并聯(lián)旁路二極管12的方式不同，在該實(shí)施例中，每個(gè)光伏電池串411中只包括6個(gè)光伏電池，增加了光伏電池串411的數(shù)量，且使得光伏電池串411 沿著光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排列，因此，該實(shí)施例中相鄰兩個(gè)電池串回路41的邊界為6個(gè)光伏電池11的高度，小于圖2所示的相鄰兩個(gè)電池串回路41的邊界為12個(gè)光伏電池11的高度。所以電池串回路41的邊界變短，不同電池串回路41同時(shí)受到遮擋不能正常工作的概率就會(huì)降低，雖然該實(shí)施例仍是12*6的結(jié)構(gòu)，但是短邊和長(zhǎng)邊的意義發(fā)生改變，所以大大降低被遮擋的光伏電池11在一個(gè)電池串回路41的概率，減小了光伏組件由于局部遮擋而導(dǎo)致的光伏電池11被短路的個(gè)數(shù)，提高了光伏組件的發(fā)電能力。
[0030]可選地，在該實(shí)施例中，若光伏組件包括60個(gè)光伏電池11，則光伏電池11可以采用 10*6或15*4的方式串聯(lián)連接，以15*4為例，即每4個(gè)光伏電池11串聯(lián)連接成一個(gè)光伏電池串 411，每5個(gè)光伏電池串串聯(lián)組成一個(gè)電池串回路41，則光伏電池可以包括3個(gè)電池串回路 41〇
[0031]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏組件，其特征在于，包括兩個(gè)以上光伏電池，所述光伏電池串聯(lián)連接成光伏 電池串，所述光伏電池串串聯(lián)連接；兩個(gè)以上所述光伏電池串組成電池串回路；所述電池串回路與旁路二極管并聯(lián)，所述旁路二極管的個(gè)數(shù)大于或等于所述電池串回 路的個(gè)數(shù)；所述光伏電池串沿著所述光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排列。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件，其特征在于，所述光伏電池沿著所述光伏組件的短 邊方向串聯(lián)連接成所述光伏電池串，所述光伏電池串沿著所述光伏組件的長(zhǎng)邊方向依次排 列。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件，其特征在于，所述光伏電池為正方形。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏組件，其特征在于，相鄰兩個(gè)所述電池串回路的邊界為一 個(gè)所述光伏電池的高度;或者相鄰兩個(gè)所述電池串回路的邊界大于或等于兩個(gè)所述光伏電池的高度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件，其特征在于，所述光伏電池串之間通過(guò)匯流條進(jìn)行 串聯(lián)連接，所述光伏電池串中的光伏電池之間通過(guò)互聯(lián)條進(jìn)行串聯(lián)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件，其特征在于，每個(gè)電池串回路與一個(gè)或兩個(gè)以上所 述旁路二極管并聯(lián)，所述兩個(gè)以上旁路二極管串聯(lián)連接。
【文檔編號(hào)】H01L31/044GK205609538SQ201620147794
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年2月26日
【發(fā)明人】劉忠志
【申請(qǐng)人】昆騰微電子股份有限公司