一种多旁路二极管的光伏组件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种多旁路二极管的光伏组件及其制备方法，属于光伏组件技术领域；在本发明专利技术中，所述多旁路二极管的光伏组件在串并联排布的电池阵列的基础上，在每相邻的两个并联位或间隔数个的并联位之间反向偏置并联一个二极管；所述多旁路二极管的光伏组件通过并联多个旁路二极管来减少旁路二极管控制电池片数量，进而降低光伏组件热斑风险；所述多旁路二极管的光伏组件线路连接简单，制备方法简单方便，具有很好的应用优势。具有很好的应用优势。具有很好的应用优势。

【技术实现步骤摘要】
一种多旁路二极管的光伏组件及其制备方法


[0001]本专利技术属于光伏组件
，具体涉及一种多旁路二极管的光伏组件及其制备方法。

技术介绍

[0002]光伏组件的材料为晶体硅光伏电池片，其为一种大面积片状半导体器件，正背面分别为电池的两个电极，在辐照条件下，电池片具有低电压、高电流的电性能特征，是太阳能发电的最小单元体。晶体硅光伏电池片的工作电压为0.6v左右，工作电流最大可以达到10A甚至15A以上。现有技术中将电池片封装保护并平铺串联形成光伏组件，使得组件的工作电压提高的同时电流不会过大。
[0003]但是，将电池片封装保护并平铺串联形成光伏组件需要流过所有串联器件的电流必须一致。由于一个组件中不同电池片的产生光生电流不完全一致，且在户外环境下长期使用中时，存在云朵树木阴影遮挡、表面脏污等种种原因使得电池片所接受的光照强度不完全一致，进而导致组件中电池片之间的电流失配。低电流电池片致使组件电流整体降低，该电池被部分或者全部成为负载而消耗电能，同时电池片温度会急剧上升，严重时造成电路损坏、组件烧毁、引发火灾等。为避免以上问题，在组件中并联反向旁路二极管，当出现电流失配，电流能及时从旁路二极管流过，绕过低电流电池。常规光伏组件并联3个旁路二极管，每个旁路二极管都与一个电池串反向偏置并联连接，电池串上串联的电池片数量越多，光伏组件热斑风险越大。此外，在常规组件中相邻的2个电池串一般为串联连接，线路连接复杂且制作难度大。因此，需要提供一种热斑风险低、制作简单的多旁路二极管光伏组件。

技术实现思路
/>[0004]针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种多旁路二极管的光伏组件及其制备方法。在本专利技术中，所述多旁路二极管的光伏组件在串并联排布的电池阵列的基础上，在每相邻的两个并联位或间隔数个的并联位之间反向偏置并联一个二极管；所述多旁路二极管的光伏组件通过并联多个旁路二极管来减少旁路二极管控制电池片数量，进而降低光伏组件热斑风险；所述多旁路二极管的光伏组件线路连接简单，制备方法简单方便，具有很好的应用优势。
[0005]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0006]一种多旁路二极管的光伏组件，所述光伏组件包括正面盖板、正面胶膜、电池层、背面胶膜和背面盖板；所述电池层包括电池串组和旁路二极管；所述电池串组包括m个并联的电池串；所述电池串包括n个串联的分切电池片；其中，m≥2，n≥2；所述旁路二极管与分切电池片或电池串反向偏置并联连接。
[0007]进一步地，所述m个并联的电池串焊接成并排并联，使得分切电池片与前后的分切电池片串联、与两侧的分切电池片并联；所述焊接处为并联位连接焊带。
[0008]进一步地，所述分切电池片是将整片光伏电池沿着垂直于串联的方向等分得到。
[0009]进一步地，所述电池串中分切电池片的两端各有一个并联位，所述旁路二极管两端分别与任意两个并联位反向并联；所述电池串中至少并联3个旁路二极管。
[0010]进一步地，所述旁路二极管两端连接的并联位分别焊接有并联位焊带，所述并联位焊带上焊接有引出线焊带，所述引出线焊带穿过背面胶膜和背面盖板。进一步地，所述每两个并联位之间反向并联至少一个旁路二极管。
[0011]进一步地，所述旁路二极管封装成二极管盒，所述二极管盒的长度与光伏组件长度相当，宽度与电池串间距相当，所述二极管盒粘贴在背面盖板的背部。
[0012]进一步地，所述二极管盒包括至少一个旁路二极管，所述旁路二极管两头分别设有一个引出线焊接线柱，所述引出线焊接线柱上设有引出线插孔；所述引出线插孔与穿入二极管盒体的引出线焊带连接。
[0013]本专利技术中还提供了上述多旁路二极管的光伏组件的制备方法，具体包括如下步骤：（1）将整片光伏电池沿着垂直于串联的方向等分切，平均分成若干个相同尺寸的分切电池片，然后将若干个分切电池片通过串联的方式制作成电池串；并且在需要并联旁路二极管的并联位上焊接并联位焊带；（2）将多个步骤（1）中所述的电池串依次并排并联，将所有电池串相同位置的分切电池片通过并联位连接焊带并联焊接得到电池串组；将所述电池串组中的电池串或电池串中串联的分切电池片与旁路二极管反向偏置并联连接，得到电池层；（3）依次放置正面盖板、正面胶膜、电池层、背面胶膜和背面盖板，完成层压封装，然后安装接线盒和边框，固化后得到光伏组件。
[0014]进一步地，步骤（2）中，所述电池层的制备步骤为：在所述电池串组中的并联位焊带上焊接引出线焊带，接着在所述引出线焊带对应的背面胶膜和背面盖板对应位置处开孔，引出线从孔中穿出，将旁路二极管的两端与任意两条引出线焊带连接。
[0015]进一步地，将所述旁路二极管安装在二极管盒内，引出线穿入二极管盒的盒体外壁与旁路二极管两头引出线焊接线柱上的引出线插孔连接。
[0016]进一步地，所述二极管盒体的材料优选为不锈钢、铝合金。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术中所述多旁路二极管的光伏组件并联多个旁路二极管，减少了旁路二极管控制电池片数量。因此在发生电池片电流失配时，电流能及时从失配电池的旁路二极管上流经，不会影响组件中其余电池片的正常发电，而失配电池反向电压低、消耗的电能少、电池温度不会升的太高。此外，电池串的并联设计会使得当分切电池片被遮挡时，并联的电池串能够起到分流的作用。因此，本专利技术中所述多旁路二极管的光伏组件热斑风险极低、组件被遮挡情况下发电量高。
[0018]本专利技术中设计的多旁路二极管的光伏组件中旁路二极管并联方法实施简单，并可随意选择组件中需要并联的旁路二极管数量及旁路二极管管控的电池片数量，只需要简单的在需要并联的电池片两端并联位上连接引出线并穿到组件背面，与组件背面的二极管内响应的旁路二极管接线柱连接即可。此外，可以在每对并联位之间并联至少两个旁路二极
管或者设置至少两个二极管盒来增强旁路二极管的分流能力。
[0019]本专利技术中所述多旁路二极管的光伏组件的组件背面增加二极管盒，盒体粘贴在组件背面，可选择的与盒体两端的边框连接，组件在户外安装使用，起到支撑组件的作用，提升组件的抗风压、雪压等载荷能力。盒体为良热导材料，可以很好的传到旁路二极管产生的热量，维持旁路二极管及组件的温度。
附图说明
[0020]图1为本专利技术所述光伏组件电池层的电路图（a）和电路连接结构示意图（b）。
[0021]图2为两种不同的电池片连接方式，其中a为旁路二极管均与引出线焊带连接，b中存在未连旁路二极管的引出线焊带。
[0022]图3为二极管盒中的结构示意图。
[0023]图4为同一组并联位上并联两个旁路二极管的示意图。
[0024]附图标记：1
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分切电池片；2
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并联位；3
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并联位焊带；4
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引出线焊带；5
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并联位连接焊带；6
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引出线插孔；7
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旁路二极管；8
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多旁路二极管的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括正面盖板、正面胶膜、电池层、背面胶膜和背面盖板；所述电池层包括电池串组和旁路二极管（7）；所述电池串组包括m个并联的电池串；所述电池串包括n个串联的分切电池片（1）；其中，m≥2，n≥2；所述旁路二极管（7）与分切电池片（1）或电池串反向偏置并联连接。2.根据权利要求1所述的多旁路二极管的光伏组件，其特征在于，所述m个并联的电池串焊接成并排并联，使得分切电池片（1）与前后的分切电池片（1）串联、与两侧的分切电池片（1）并联；所述焊接处为并联位连接焊带（5）。3.根据权利要求1所述的多旁路二极管的光伏组件，其特征在于，所述分切电池片（1）是将整片光伏电池沿着垂直于串联的方向等分得到。4.根据权利要求1所述的多旁路二极管的光伏组件，其特征在于，所述电池串中分切电池片（1）的两端各有一个并联位（2），所述旁路二极管（7）两端分别与任意两个并联位（2）反向并联；所述电池串中至少并联3个旁路二极管（7）。5.根据权利要求4所述的多旁路二极管的光伏组件，其特征在于，所述旁路二极管（7）两端连接的并联位（2）分别焊接有并联位焊带（3），所述并联位焊带（3）上焊接有引出线焊带（4），所述引出线焊带（4）穿过背面胶膜和背面盖板。6.根据权利要求4所述的多旁路二极管的光伏组件，其特征在于，所述每两个并联位（2）之间反向并联至少一个旁路二极管（7）。7.根据权利要求1所述的多旁路二极管的光伏组件，其特征在于，所述旁路二极管（7）封装成二极管盒，所述二极管盒的长度与光伏组件长度相当，宽度与电池串间距相当，所述二极管盒粘贴在背面盖板的背部。8.根据权利要求7所述的多旁路二极管的光伏组件，其特征在于，所述二极管盒包括至少一个旁路二极管（7），...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈章洋，赵天鹏，孟祥敏，曹育红，
申请(专利权)人：常州时创能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：