專利名稱：一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏產(chǎn)品制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的化石能源供應(yīng)日趨緊張，正面臨著嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。因此，太陽(yáng)能這種清潔可再生能源已得到了人們的高度重視。如果要將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽峁┙o人們使用，必須通過產(chǎn)生光伏效應(yīng)的裝置如太陽(yáng)能電 池來實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的光電轉(zhuǎn)換。由于太陽(yáng)能電池組件既可以并網(wǎng)使用，也可以獨(dú)立應(yīng)用，以及可以與光伏系統(tǒng)或建筑墻體相結(jié)合使用，因此具有著廣闊的發(fā)展空間。當(dāng)前，公知的晶體硅太陽(yáng)能電池組件是由晶硅電池片通過鍍錫銅帶按照特定的形式進(jìn)行電路連接，然后與封裝材料(例如包括鋼化玻璃，膠粘劑、背板等)組成層壓組件，最后通過接線盒與外部的用電設(shè)備連接的光伏產(chǎn)品。為了減少硅太陽(yáng)能電池組件所占用的空間，節(jié)約土地使用面積，目前普遍采用豎向安裝的方式來安裝太陽(yáng)能電池(即矩形太陽(yáng)能電池組件的長(zhǎng)邊垂直水平面)。但是，鑒于無論是位于偏遠(yuǎn)開闊地區(qū)的光伏系統(tǒng)，還是應(yīng)用于城市中高層建筑密集的光伏建筑一體化(BIPV)建筑，都可能由于外界的原因而出現(xiàn)光伏組件部分受到遮擋的情況，例如被飛鳥糞便、樹的落葉、冬日積雪和累積的灰塵等遮擋。對(duì)于受到遮擋影響的太陽(yáng)能電池片，其容易被置于反向偏置狀態(tài)，容易發(fā)熱并且消耗功率。由于常規(guī)的太陽(yáng)能電池組件在封裝時(shí)，其中含有的每個(gè)電池串都是沿著矩形上蓋板(一般為玻璃)的長(zhǎng)邊平行排列，最后通過匯流帶把各個(gè)電池串串聯(lián)連接起來，并通過接線盒把電極引出來。為了減少光線被遮擋造成的功率損失和對(duì)組件的傷害，現(xiàn)有的常規(guī)太陽(yáng)能電池組件通常配置3個(gè)二極管(6串電池串組成三個(gè)回路)。通常在每個(gè)回路上增設(shè)二極管進(jìn)行旁路保護(hù)，每個(gè)二極管均勻分布并分別用于保護(hù)若干個(gè)電池片(例如，對(duì)于包含60片和72片電池片的太陽(yáng)能電池組件，每個(gè)二極管分別對(duì)應(yīng)保護(hù)20片和24片的電池片)。但是，對(duì)于現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池組件，在豎向安裝(即矩形太陽(yáng)能電池組件的長(zhǎng)邊垂直水平面)時(shí)，其一旦被灰塵、積雪等橫向遮擋物遮擋住，由于每個(gè)電池串都是沿著矩形太陽(yáng)能電池組件上蓋板的長(zhǎng)邊平行排列，因此在灰塵、積雪等橫向遮擋物對(duì)太陽(yáng)能電池組件的部分(如下部)有橫向局部遮擋時(shí)，如果任意一個(gè)電池串的底部有一部分被灰塵、積雪等遮擋物局部遮擋住，則這個(gè)電池串被遮擋部分的電池片將接收不到太陽(yáng)能而無法工作，由于一個(gè)電池串又是由多個(gè)電池片串聯(lián)在一起組成，因此，只要一個(gè)電池串有部分位置上的電池片因?yàn)檎趽醵幱诜聪蚱脿顟B(tài)，就將導(dǎo)致整個(gè)電池串無法正常工作。因此，當(dāng)出現(xiàn)灰塵、積雪等遮擋物對(duì)整個(gè)太陽(yáng)能電池組件的部分(如下部)全部遮擋的情況時(shí)，所有電池串將有一部分電池片被遮擋，這將導(dǎo)致所有的電池串無法正常工作，從而使得整個(gè)太陽(yáng)能電池組件不能正常工作。因此，現(xiàn)有太陽(yáng)能電池組件的這種設(shè)計(jì)，使得在豎向安裝太陽(yáng)能電池組件時(shí)，其功率損失較為嚴(yán)重，甚至整個(gè)太陽(yáng)能電池組件均處于不工作狀態(tài)，影響光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率，從而無法完全發(fā)揮光伏系統(tǒng)的功能。這種情況持續(xù)發(fā)生會(huì)使組件產(chǎn)生“熱斑效應(yīng)”，影響其使用壽命。鑒于在日常使用太陽(yáng)能電池組件時(shí)，由于需要外露太陽(yáng)能電池組件，因此被外面的灰塵、積雪等遮擋物所遮蔽是不可能完全避免的，因此，目前迫切需要開發(fā)出一種技術(shù)，其可以在豎向安裝太陽(yáng)能電池組件時(shí)，即使太陽(yáng)能電池組件被灰塵、積雪等遮擋物所部分遮擋。仍然可以正常進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換工作，大大提高太陽(yáng)能電池組件的整體使用性能和工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，其在豎向安裝時(shí)，即使被灰塵、積雪等遮擋物所部分遮擋，仍然可以正常進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換工作，提高單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)電量，有利于提高太陽(yáng)能電池組件的整體使用性能和工作效率，、對(duì)于擴(kuò)大太陽(yáng)能電池產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。為此，本發(fā)明提供了一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，所述太陽(yáng)能電池組件包括有多個(gè)回路，每個(gè)所述回路包括有至少兩個(gè)電池串，任意相鄰的兩個(gè)電池串相互串聯(lián)在一起；
每個(gè)回路都并聯(lián)有至少一個(gè)二極管D ；
所述電池串沿著預(yù)設(shè)方向平行排列在所述太陽(yáng)能電池組件中。其中，所述電池串沿著所述太陽(yáng)能電池組件的短邊平行排列在太陽(yáng)能電池組件中。其中，每個(gè)回路都并聯(lián)有一個(gè)所述二極管D或者與多個(gè)并聯(lián)在一起的所述二極管D相并聯(lián)。其中，每個(gè)電池串包括有多個(gè)串聯(lián)在一起的太陽(yáng)能電池片。其中，每個(gè)電池串中任意兩個(gè)相鄰的太陽(yáng)能電池片之間通過互聯(lián)條連接在一起； 任意相鄰的兩個(gè)電池串之間通過一條匯流帶串聯(lián)在一起。其中，位于所述太陽(yáng)能電池組件下部的回路包括有兩個(gè)電池串，位于所述太陽(yáng)能電池組件中部和上部的回路包括有至少兩個(gè)電池串。由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，其在豎向安裝時(shí)，即使被灰塵、積雪等遮擋物所部分遮擋，仍然可以正常進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換工作，提高單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)電量，有利于提高太陽(yáng)能電池組件的整體使用性能和工作效率，對(duì)于擴(kuò)大太陽(yáng)能電池產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。


圖I為本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件的電路原理 圖2為本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意 圖5為本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意 圖6為本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意 圖7為本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件實(shí)施例六的結(jié)構(gòu)示意 圖8為基于本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件的層壓件的結(jié)構(gòu)不意 圖9為本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件具有的接線盒與二極管模塊一體化設(shè)置時(shí)的示意 圖10為本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件具有的接線盒與二極管模塊分體設(shè)置時(shí)的示意 圖中I為上蓋板，2為膠粘劑，3為背板，4為接線盒，5為旁路二極管模塊，10為太陽(yáng)能電池片,20為電池串，30為回路,40為電極引線,50為互聯(lián)條,60為匯流帶。
具體實(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。參見圖I至圖4，本發(fā)明提供了一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，所述太陽(yáng)能電池組件為矩形的組件(當(dāng)然，根據(jù)用戶的需要，還可以是其他形狀的組件)，其包括有多個(gè)回路30，每個(gè)所述回路30包括有至少兩個(gè)電池串20，任意相鄰的兩個(gè)電池串20相互串聯(lián)在一起；所述電池串20沿著所述太陽(yáng)能電池組件的短邊平行排列在太陽(yáng)能電池組件中，每個(gè)電池串20包括有多個(gè)串聯(lián)在一起的太陽(yáng)能電池片10。需要說明的是，對(duì)于本發(fā)明，所述電池串20不限于沿著所述太陽(yáng)能電池組件的短邊(即矩形太陽(yáng)能電池組件的寬邊)平行排列在太陽(yáng)能電池組件中，根據(jù)用戶的需要，還可以是任意的方向，例如平行于所述矩形太陽(yáng)能電池組件一條對(duì)角線的方向。在本發(fā)明中，每個(gè)回路30都并聯(lián)有一個(gè)二極管D，或者與多個(gè)并聯(lián)在一起的二極管D相并聯(lián)。例如，參見圖1，由每?jī)蓚€(gè)電池串20形成一個(gè)回路30，每個(gè)回路30分別并聯(lián)有一個(gè)二極管D，由所述二極管D對(duì)每個(gè)回路30進(jìn)行旁路保護(hù)，以減少太陽(yáng)能電池片10被遮擋光線時(shí)太陽(yáng)能電池組件的功率損失。在本發(fā)明中，參見圖2，每個(gè)電池串20中任意兩個(gè)相鄰的太陽(yáng)能電池片10之間通過互聯(lián)條50連接(具體為焊接)在一起，實(shí)現(xiàn)相互串聯(lián)；任意相鄰的兩個(gè)電池串20之間通過一條匯流帶60串聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)相互串聯(lián)。在本發(fā)明中，需要說明的是，不限于由兩個(gè)電池串20形成一個(gè)回路30，參見圖5至圖7，還可以是由四個(gè)電池串以及其他任意數(shù)目的電池串形成一個(gè)回路30。并且，還需要說明的是，對(duì)于本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池組件，其中的每個(gè)回路30具有的電池串既可以都相同，也可以不相同，例如可以為有的回路30包含有兩個(gè)電池串，有的回路30包含有四個(gè)電池串。對(duì)于本發(fā)明，鑒于通常太陽(yáng)能電池組件的下部容易被灰塵、積雪等橫向遮擋物所遮擋，因此，具體實(shí)現(xiàn)上，位于所述太陽(yáng)能電池組件下部的回路30包括有兩個(gè)電池串20，位于所述太陽(yáng)能電池組件中部和上部的回路30包括有至少兩個(gè)電池串20。此外，還可以為位于所述太陽(yáng)能電池組件某一個(gè)部分(上部、中部或下部)的回路30包括有兩個(gè)電池串20，位于所述太陽(yáng)能電池組件其他部分的回路上30包括有至少兩個(gè)電池串20。具體實(shí)現(xiàn)上，例如參見圖5，對(duì)于本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池組件，其中的每個(gè)所述回路30都包括有四個(gè)電池串20 ；
具體實(shí)現(xiàn)上，例如參見圖6，所述太陽(yáng)能電池組件底部的回路30包括有兩個(gè)電池串20，其余的回路30包括有四個(gè)電池串20。具體實(shí)現(xiàn)上，例如參見圖7，所述太陽(yáng)能電池組件頂部的回路均包括有四個(gè)電池串20，所述太陽(yáng)能電池組件中部和底部的回路均包括有兩個(gè)電池串20。需要說明的是，對(duì)于本發(fā)明提供的基于多二極管模塊的太陽(yáng)能電池組件，其在豎向安裝放置時(shí)，如果灰塵、積雪等橫向遮擋物對(duì)太陽(yáng)能電池組件的部分(如下部)進(jìn)行橫向局部遮擋時(shí)，由于遮擋方向?yàn)闄M向，與電池串20的排列方向相同，因此這些橫向遮擋物只會(huì)遮擋在有限的幾個(gè)電池串上面，不會(huì)出現(xiàn)如現(xiàn)有技術(shù)那樣同時(shí)遮擋住多個(gè)電池串的問題，因此大部分的電池串不會(huì)存在太陽(yáng)能電池片被遮擋問題，因此大部分電池串可以正常工作，太陽(yáng)能電池組件的大部分仍然可以正常進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換工作，保證了太陽(yáng)能電池組件的工作效率和整體使用性能。對(duì)于本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池組件，其在豎向安裝放置時(shí)，即使出現(xiàn)灰塵、積雪等遮擋物對(duì)整個(gè)太陽(yáng)能電池組件的部分(如下部)進(jìn)行橫向全部遮擋的情況時(shí)，同樣這些橫向遮擋物只會(huì)遮擋在有限的幾個(gè)電池串上面，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，不會(huì)出現(xiàn)如現(xiàn)有技術(shù)那樣同時(shí)遮擋住所有電池串中一部分電池片而使得整個(gè)太陽(yáng)能電池組件無法正常工作的問題，本發(fā)明仍然可以正常工作，使得大部分的電池串正常進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，具有良好的工作效率和使用性能。對(duì)于本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池組件，其在每個(gè)回路上都并聯(lián)有一個(gè)二極管進(jìn)行旁路保護(hù)，可以很好地適用于容易導(dǎo)致太陽(yáng)能電池組件被部分遮擋的各種環(huán)境中(例如為惡劣的自然環(huán)境)，保證電池能電池組件能夠全天候、全地段正常使用。參見圖8，對(duì)于本發(fā)明提供的基于多二極管模塊的太陽(yáng)能電池組件，所述多個(gè)電池串20設(shè)置于兩層膠粘劑2之間，所述兩層膠粘劑2的正上方設(shè)置有上蓋板I，所述兩層膠粘劑2的正下方設(shè)置有背板3。在本發(fā)明中，所述太陽(yáng)能電池片可以包括單晶、多晶和準(zhǔn)單晶等市場(chǎng)通用各類型、各尺寸的晶硅電池片。在本發(fā)明中，所述上蓋板I可以為采用鋼化玻璃、聚丙烯酸類樹脂、氟化乙烯丙烯、透明聚酯或聚碳酯材質(zhì)制成的蓋板。 在本發(fā)明中，所述膠粘劑2可以為室溫固化硅橡膠、氟化乙烯丙烯、聚乙烯醇縮丁醛(PVB )、透明雙氧樹脂或聚醋酸乙烯(EVA)。
在本發(fā)明中，所述背板3可以為采用聚氟乙烯復(fù)合膜(TPT)或熱塑性彈性體(TPE、BBF、PET或PVDF)材質(zhì)制成的背板。在本發(fā)明中，所述匯流帶60和互聯(lián)條50的材質(zhì)為采用任意一種或者多個(gè)導(dǎo)電金屬，例如鍍錫銅帶等。并且，所述匯流帶60和互聯(lián)條50兩者與太陽(yáng)能電池片之間的連接可采用機(jī)器或手工焊接、導(dǎo)電膠粘接等各種連接方式。在本發(fā)明中，所述旁路二極管可以是單個(gè)二極管也可以是多個(gè)并聯(lián)在一起的二極
管。 參見圖9、圖10，本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池組件還包括有至少一個(gè)接線盒4，所有回路30所并聯(lián)的多個(gè)二極管D —起組成一個(gè)旁路二極管模塊5，所述接線盒4和旁路二極 管模塊5粘貼設(shè)置在背板3的外側(cè)面上。具體實(shí)現(xiàn)上，所述旁路二極管模塊5可以安裝于所述接線盒4內(nèi)部，與接線盒一體化；此外，所述旁路二極管模塊5還可以安裝于所述接線盒4外部，與接線盒4分開單獨(dú)安裝。下面結(jié)合六個(gè)具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)效果。實(shí)施例I
參見圖2，本發(fā)明提供的基于多二極管模塊的太陽(yáng)能電池組件，其上的電池片按照6X10排列，選用長(zhǎng)和寬均為6寸(156mm)3柵單晶電池片并進(jìn)行人工分選。按照預(yù)設(shè)片間距將6片電池片(10 )通過互聯(lián)條手工焊接串聯(lián)而成。在EVA膠粘劑上進(jìn)行疊層操作，沿著矩形太陽(yáng)能電池組件的短邊方向平行放置10串電池串20。按照預(yù)設(shè)串間距，每2串電池串通過點(diǎn)焊匯流帶的方式串聯(lián)，從而形成5個(gè)回路30，每個(gè)回路均預(yù)留接入一個(gè)旁路二極管的電極引線40。隨后順序敷設(shè)絕緣膜、EVA膠粘劑、TPT背板并制成層壓件。在組件背板上安裝帶有3個(gè)旁路二極管的電路模塊、帶有I個(gè)二極管和2個(gè)接線端子的接線盒2個(gè)，將預(yù)留匯流帶與接線端子焊接牢固。整體組件由5個(gè)二極管進(jìn)行旁路保護(hù)。當(dāng)橫向遮擋物或陰影覆蓋I 2串電池片時(shí)，該實(shí)施例I中60% 80% (36片或48片)的電池片可以正常工作，當(dāng)橫向遮擋物或陰影覆蓋3 4串電池片時(shí)，該實(shí)施例中40% 60% (24片或36片)的電池片仍然可以正常工作。當(dāng)橫向遮擋物或陰影覆蓋5 6串電池片時(shí)，該實(shí)施例中仍然至少有20% (12片)的電池片可以正常工作。只有當(dāng)橫向遮擋物或陰影覆蓋> 9串時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例I的太陽(yáng)能電池組件才有可能停止工作。而現(xiàn)有傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件，其某一個(gè)部分一旦受到橫向全部遮蔽，全部電池片均不能正常工作。因此，通過上述數(shù)據(jù)，可知本發(fā)明可以有效減少了太陽(yáng)能電池組件受遮蔽時(shí)受影響的電池片的數(shù)量，減小了組件失效的風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)施例2
參見圖3，本發(fā)明提供的基于多二極管模塊的太陽(yáng)能電池組件，其上的電池片按照6X12排列，太陽(yáng)能電池組件選用長(zhǎng)和寬均為5寸(125mm)2柵單晶電池片并進(jìn)行人工分選。將每6片電池片(10)通過互聯(lián)條手工焊接成電池串20。在EVA膠粘劑上進(jìn)行疊層操作，參照預(yù)設(shè)的沿玻璃短邊的設(shè)計(jì)方向放置12串電池串20。每2串電池串通過點(diǎn)焊匯流帶的方式串聯(lián)形成6個(gè)回路30，各回路均預(yù)留接入一個(gè)旁路二極管的電極引線40。隨后順序敷設(shè)絕緣膜、EVA膠粘劑、TPT背板并制成層壓件。在組件背板上安裝帶有4個(gè)旁路二極管的電路模塊、2個(gè)帶有I個(gè)二極管和2個(gè)接線端子的接線盒，將預(yù)留匯流帶與接線端子焊接牢固。實(shí)施例3
參見圖4，本發(fā)明提供的基于多二極管模塊的太陽(yáng)能電池組件，其上的電池片按照7X12排列，選用長(zhǎng)和寬均為5寸(125mm)2柵單晶電池片并進(jìn)行分選。將每7片電池片10通過互聯(lián)條手工焊接成電池串20。在EVA膠粘劑上進(jìn)行疊層操作，沿玻璃短邊方向放置12串電池串20。按照預(yù)設(shè)串間距，每2串電池串通過點(diǎn)焊匯流帶的方式串聯(lián)形成6個(gè)回路30，各回路均預(yù)留接入一個(gè)旁路二極管的電極引線40。隨后順序敷設(shè)絕緣膜、EVA膠粘劑、TPT背板并制成層壓件。在組件背板上安裝帶有4個(gè)旁路二極管的電路模塊、2個(gè)帶有I個(gè)二極 管和2個(gè)接線端子的接線盒，將預(yù)留電極引線與接線端子焊接牢固。實(shí)施例4
在圖5所示的本發(fā)明提供的基于多二極管模塊的太陽(yáng)能電池組件，其上的電池片按照7X12排列，太陽(yáng)能電池組件選用長(zhǎng)和寬均為單晶5寸(125mm)電池片，使用前進(jìn)行分選。然后進(jìn)行焊接操作，電池串由7片電池片10通過互聯(lián)條手工焊接并串聯(lián)而成。在EVA膠粘劑上進(jìn)行疊層操作，將12個(gè)電池串20沿玻璃短邊排列并適當(dāng)調(diào)整串間距。每4串電池串通過匯流帶串聯(lián)形成3個(gè)回路30，每個(gè)回路均預(yù)留接入一個(gè)旁路二極管的電極引線40。隨后順序敷設(shè)絕緣膜、EVA膠粘劑、TPT背板并放入層壓機(jī)進(jìn)行層壓，制成層壓件。在組件背板上安裝帶有3個(gè)旁路二極管和4個(gè)接線端子的接線盒，接線盒端子與預(yù)留電極引線焊接牢固。整體組件由3個(gè)二極管進(jìn)行旁路保護(hù)，二極管對(duì)電池片的保護(hù)實(shí)現(xiàn)均勻排布。當(dāng)橫向遮擋物遮擋彡4串電池片時(shí)，該實(shí)施例中有33% 67% (28片或56片)的電池片可以正常工作，該實(shí)施例同樣防止組件橫向遮擋，本實(shí)施例適用于來自于上部、中部和下部受橫向遮擋頻率相似的安裝環(huán)境。實(shí)施例5
參見圖6，所示的二極管不對(duì)稱排布實(shí)施例中，本發(fā)明提供的基于多二極管模塊的太陽(yáng)能電池組件，其上的電池片按照6 X 10排列。太陽(yáng)能電池組件選用長(zhǎng)和寬均為6寸(156mm)2柵多晶電池片，使用前進(jìn)行電池片分選。按照預(yù)設(shè)片間距將6片電池片10通過互聯(lián)條進(jìn)行手工串聯(lián)焊接。置層時(shí)，將10個(gè)電池串20沿玻璃短邊方向排列電池串并調(diào)整串間距。底部?jī)纱姵卮ㄟ^點(diǎn)焊匯流帶的方式串聯(lián)形成I個(gè)回路30，頂部和中部每4串電池串20通過點(diǎn)焊匯流帶的方式串聯(lián)組成2個(gè)回路30。各回路均預(yù)留接入一個(gè)旁路二極管的電極引線40。隨后順序敷設(shè)絕緣膜、EVA膠粘劑、TPT背板并制成層壓件。在組件背板上安裝帶有3個(gè)二極管和4個(gè)接線端子的接線盒，接線盒端子與預(yù)留匯流帶焊接牢固。整體組件由3個(gè)二極管進(jìn)行旁路保護(hù)，二極管對(duì)電池片的保護(hù)實(shí)現(xiàn)不均勻排布。該實(shí)施例將二極管控制電池片的個(gè)數(shù)進(jìn)行重新分配已達(dá)到防止組件底部遮擋嚴(yán)重的情況。當(dāng)積雪等遮蔽底部I 2串電池片時(shí)，僅有20% (12片)的電池片非正常工作。本實(shí)施例適用于經(jīng)常積雪或地面物體雜亂等環(huán)境安裝的太陽(yáng)能電池組件和其他部位受遮擋的頻率遠(yuǎn)小于距地面159mm高度范圍(以組件安裝角度α =30°計(jì)算，高度范圍為318mmX sin α )的組件。實(shí)施例6參見圖7，所示的二極管不對(duì)稱排布實(shí)施例中，本發(fā)明提供的基于多二極管模塊的太陽(yáng)能電池組件，其上的電池片按照6 X 10排列。太陽(yáng)能電池組件選用長(zhǎng)和寬均為6寸(156mm)2柵多晶電池片，使用前進(jìn)行電池片分選。按照預(yù)設(shè)片間距將6片電池片10通過互聯(lián)條進(jìn)行手工串聯(lián)焊接。置層時(shí)，將10個(gè)電池串20沿玻璃短邊方向排列電池串并調(diào)整串間距。底部6個(gè)電池串20每2串通過點(diǎn)焊匯流帶的方式串聯(lián)形成I個(gè)回路30，共組成3個(gè)回路30，頂部4串電池串通過點(diǎn)焊匯流帶的方式串聯(lián)組成I個(gè)回路。各回路均預(yù)留接入一個(gè)旁路二極管的電極引線40。隨后順序敷設(shè)絕緣膜、EVA膠粘劑、TPT背板并制成層壓件。在組件背板上安裝帶有2個(gè)二極管和2個(gè)接線端子的接線盒，將接線盒端子與預(yù)留匯流帶焊接牢固。本實(shí)施例適用于某幾個(gè)部位受遮擋的頻率較高的組件。在本發(fā)明中，對(duì)于本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，其制備方法如下
1、單片電池片分選將多個(gè)電池片按照顏色深淺分類；把其中的不良電池片挑選出來使之不能進(jìn)入后續(xù)的生產(chǎn)制備過程；
2、電池片的單焊與串焊對(duì)分選好的電池片進(jìn)行焊接，使每一片電池的正極與相鄰的電池片的負(fù)極相連，形成所謂的“電池串”。這種連接是通過上述互聯(lián)條完成的，互聯(lián)條與電池片正面和背面的主柵線相互焊接在一起，形成良好的歐姆接觸。這一焊接操作可以通過機(jī)器自動(dòng)完成，也可以使用手工焊接的方式完成?；ヂ?lián)條與電池片主柵線之間的歐姆連接也可以通過導(dǎo)電膠完成；
3、層疊依次敷設(shè)鋼化玻璃、膠粘劑、電池串、絕緣膜、膠粘劑和背板。用匯流條把排列好的電池串連接起來，并通過光照下電壓測(cè)試檢驗(yàn)組件上各電池片(串)間是否有良好的電連接。然后，將鋪設(shè)好的組件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)目測(cè)(電池串的敷設(shè)方式見實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例二等);
4、缺陷EL測(cè)試人工檢查疊層組件外觀后，利用電子設(shè)備觀測(cè)人眼難以發(fā)現(xiàn)的裂片、隱裂、黑斑等缺陷并及時(shí)更換問題電池片或電池串；
5、層壓組件通過層壓過程使封裝材料交聯(lián)固化形成穩(wěn)定層壓件；
6、EL復(fù)檢檢查層壓好的組件是否有電池片隱裂、碎片等缺陷；需要說明的是，所述EL測(cè)試即電致發(fā)光測(cè)試，對(duì)太陽(yáng)能電池組件加載電壓后，使之發(fā)光，再利用近紅外相機(jī)攝取其發(fā)光影像，因電致發(fā)光亮度正比于少子擴(kuò)散長(zhǎng)度，缺陷處因具有較低的少子擴(kuò)散長(zhǎng)度而發(fā)出較弱的光，從而形成較暗的影像。通過對(duì)產(chǎn)品缺陷圖像的觀察，可以有效的發(fā)現(xiàn)電池片缺陷；
7、總裝安裝鋁邊框、接線盒和旁路二極管模塊等外部配件；
8、組件絕緣耐壓測(cè)試在組件接線盒引出端和暴露的不導(dǎo)電鋁邊框之間施加3000V的直流電壓并持續(xù)I分鐘(電壓在10秒內(nèi)以穩(wěn)定均勻速率上升到3000V，并且兩部分間的漏電電流不能超過50uA)。試驗(yàn)過程中觀察電池板是否產(chǎn)生電弧或者火花；
9、組件功率測(cè)試測(cè)試組件前，首先使用經(jīng)過認(rèn)證機(jī)構(gòu)標(biāo)定的、合格的“標(biāo)準(zhǔn)組件”(也稱“標(biāo)片”)標(biāo)定功率測(cè)試儀，調(diào)節(jié)功率測(cè)試儀使得標(biāo)片的功率、電壓、電流等參數(shù)達(dá)到校準(zhǔn)值后，使用該功率測(cè)試儀再繼續(xù)對(duì)標(biāo)片連續(xù)測(cè)量5次，如果5次測(cè)量值之差< ±0. 2W，則功率測(cè)試儀標(biāo)定完成。同時(shí)對(duì)組件進(jìn)行測(cè)試并記錄數(shù)值。由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供了一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，其通過改變電池串的排版和連接方式，并設(shè)置多個(gè)旁路二極管，可以有效彌補(bǔ)因光遮擋而引起的發(fā)電量損失。本發(fā)明在電池串的分流支路中僅采用二極管保護(hù)元件，同時(shí)成本增益不明顯，保持在原來水平，就能夠?qū)崿F(xiàn)大大降低了由于發(fā)生光線遮擋造成的功率損失，因而使得組件的實(shí)際發(fā)電量大大提聞。對(duì)于本發(fā)明提供的基于多二極管模塊的太陽(yáng)能電池組件，其使整個(gè)組件形成多個(gè)回路30，從而在遮擋狀態(tài)下，即使由于遮擋物使得其中某幾個(gè)回路中的電池片無法正常工作時(shí)，其余回路中的電池片仍能正常進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，避免了整個(gè)組件在遮擋時(shí)失效，達(dá)到提高充電效率并延長(zhǎng)組件使用壽命的效果。因此，綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，其在豎向安裝時(shí)，即使被灰塵、積雪等遮擋物所部分遮擋，仍然可以正常進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換工作，提高單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)電量，有利于提高太陽(yáng)能電池組件的整體使用性能和工作效率，對(duì)于擴(kuò)大太陽(yáng)能電池產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，其特征在于，所述太陽(yáng)能電池組件包括有多個(gè)回路(30)，每個(gè)所述回路(30)包括有至少兩個(gè)電池串(20)，任意相鄰的兩個(gè)電池串(20)相互串聯(lián)在一起； 每個(gè)回路(30)都并聯(lián)有至少一個(gè)二極管D ； 所述電池串(20)沿著預(yù)設(shè)方向平行排列在所述太陽(yáng)能電池組件中。
2.如權(quán)利要求I所述的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，其特征在于，所述電池串(20)沿著所述太陽(yáng)能電池組件的短邊平行排列在太陽(yáng)能電池組件中。
3.如權(quán)利要求I所述的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，其特征在于，每個(gè)回路(30)都并聯(lián)有一個(gè)所述二極管D或者與多個(gè)并聯(lián)在一起的所述二極管D相并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，其特征在于，每個(gè)電池串(20)包括有多個(gè)串聯(lián)在一起的太陽(yáng)能電池片(10)。
5.如權(quán)利要求4所述的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，其特征在于，每個(gè)電池串(20)中任意兩個(gè)相鄰的太陽(yáng)能電池片(10)之間通過互聯(lián)條(50)連接在一起； 任意相鄰的兩個(gè)電池串(20)之間通過一條匯流帶(60)串聯(lián)在一起。
6.如權(quán)利要求I所述的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，其特征在于，位于所述太陽(yáng)能電池組件下部的回路(30)包括有兩個(gè)電池串(20)，位于所述太陽(yáng)能電池組件中部和上部的回路(30)包括有至少兩個(gè)電池串(20)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，所述太陽(yáng)能電池組件包括有多個(gè)回路(30)，每個(gè)所述回路(30)包括有至少兩個(gè)電池串(20)，任意相鄰的兩個(gè)電池串(20)相互串聯(lián)在一起；每個(gè)回路(30)都并聯(lián)有至少一個(gè)二極管D；所述電池串(20)沿著預(yù)設(shè)方向平行排列在所述太陽(yáng)能電池組件中。本發(fā)明公開的一種基于多二極管模塊的防遮擋太陽(yáng)能電池組件，其在豎向安裝時(shí)，即使被灰塵、積雪等遮擋物所部分遮擋，仍然可以正常進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換工作，提高單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)電量，有利于提高太陽(yáng)能電池組件的整體使用性能和工作效率，對(duì)于擴(kuò)大太陽(yáng)能電池產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
文檔編號(hào)H01L31/048GK102664205SQ201210159039
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者于振瑞, 楊麗, 龔振衛(wèi) 申請(qǐng)人:天津力神電池股份有限公司