一种半片光伏系统及其半片光伏组件的制作方法

1.本技术涉及光伏技术领域，特别涉及一种半片光伏组件。本技术还涉及一种具有该半片光伏组件的半片光伏系统。


背景技术：

2.目前，随着光伏组件的不断发展，光伏组件不仅仅作为单独元器件铺设在屋面或外挂墙面，也被尝试应用于路边声屏障等建筑中。光伏组件应用于路边声屏障，不仅可以利用其加胶玻璃的特性，保证其本身的隔音效果，同时还可以进行发电，并配合储能等技术手段解决远距离铺设电缆，故障检修难等问题。
3.早期光伏组件为整片电池，但由于整片电池结构的功率和效率低下，已逐渐被半片电池取代。现有技术中，半片光伏组件的主流电路设计为由两侧长边的中间位置引出，这种线缆引出方式有利于节省线缆，减少线缆故障可能。然而，主流半片光伏组件用于光伏声屏障时，主要采用竖立式安装方式，竖立式安装会导致接线不方便，立柱过多，成本增加。因此，随着半片光伏组件技术的发展要求越来越高，有必要适时提供一种接线方便、立柱用量少，且生产成本低的半片光伏组件。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种半片光伏组件，接线方便，可减少立柱的使用，且可对线缆进行保护，从而可以降低成本。本技术的另一目的是提供一种包括上述半片光伏组件的半片光伏系统。
5.为实现上述目的，本技术提供一种半片光伏组件，包括第一半片电池区域和第二半片电池区域，第一半片电池区域和第二半片电池区域不连接，且第一半片电池区域和第二半片电池区域沿第一方向分布；
6.第一半片电池区域包括串联的第一电池串组和第二电池串组，第一电池串组和第二电池串组沿第二方向分布，第一电池串组包括并联的多串第一电池串，第二电池串组包括并联的多串第二电池串，多串第一电池串通过第一引出端汇流条和第一非引出端汇流条并联，多串第二电池串通过第二引出端汇流条和第一非引出端汇流条并联；
7.第二半片电池区域包括串联的第三电池串组和第四电池串组，第三电池串组和第四电池串组沿第二方向分布，第三电池串组包括并联的多串第三电池串，第四电池串组包括并联的多串第四电池串，多串第三电池串通过第三引出端汇流条和第二非引出端汇流条并联，多串第四电池串通过第四引出端汇流条和第二非引出端汇流条并联；
8.第一电池串、第二电池串、第三电池串和第四电池串均包括依次串联、且沿第一方向分布的多片电池片。
9.在一些实施例中，第一引出端汇流条和第二引出端汇流条，以及第三引出端汇流条和第四引出端汇流条均通过二极管连接。
10.在一些实施例中，第一电池串、第二电池串、第三电池串和第四电池串中电池片的
数量相同且均为8-12片。
11.在一些实施例中，电池片为晶硅电池片。
12.在一些实施例中，第一半片电池区域和第二半片电池区域二者的第一侧均设有第一封装层，第一半片电池区域和第二半片电池区域二者的第二侧均设有第二封装层。
13.在一些实施例中，第一封装层包括玻璃层和第一胶膜层，第一胶膜层设于玻璃层和第一半片电池区域或第二半片电池区域之间；
14.第二封装层包括背板层和第二胶膜层，第二胶膜层设于背板层和第一半片电池区域或第二半片电池区域之间。
15.在一些实施例中，第一电池串组中第一电池串的数量，第二电池串组中第二电池串的数量，第三电池串组中第三电池串的数量，以及第四电池串组中第四电池串的数量均为两串。
16.本技术还提供一种半片光伏系统，应用于路边声屏障，包括上述任一项的半片光伏组件。
17.在一些实施例中，半片光伏组件的数量为多组，多组半片光伏组件沿第一方向分布，且每组半片光伏组件中包括两个沿第二方向分布的半片光伏组件。
18.在一些实施例中，任意相邻的两组半片光伏组件之间设有立柱，且每组半片光伏组件上设有横梁，横梁与两侧的立柱连接；
19.任意相邻的两组半片光伏组件之间的第一连接线，以及每组半片光伏组件中的两个半片光伏组件之间第二连接线均设于立柱中；
20.每组半片光伏组件中连接第一电池串组和第三电池串组的第三连接线设于横梁中。
21.相对于上述背景技术，本技术实施例所提供的半片光伏组件，包括第一半片电池区域和第二半片电池区域，第一半片电池区域和第二半片电池区域不连接，且第一半片电池区域和第二半片电池区域沿第一方向分布。具体地说，第一半片电池区域包括串联的第一电池串组和第二电池串组，第一电池串组和第二电池串组沿第二方向分布，第一电池串组包括并联的多串第一电池串，第二电池串组包括并联的多串第二电池串，多串第一电池串通过第一引出端汇流条和第一非引出端汇流条并联，多串第二电池串通过第二引出端汇流条和第一非引出端汇流条并联；第二半片电池区域包括串联的第三电池串组和第四电池串组，第三电池串组和第四电池串组沿第二方向分布，第三电池串组包括并联的多串第三电池串，第四电池串组包括并联的多串第四电池串，多串第三电池串通过第三引出端汇流条和第二非引出端汇流条并联，多串第四电池串通过第四引出端汇流条和第二非引出端汇流条并联。与此同时，第一电池串、第二电池串、第三电池串和第四电池串均包括依次串联、且沿第一方向分布的多片电池片。
22.也就是说，在上述半片光伏组件的每一独立半片电池区域中，根据要求将半片电池串串并联，具体为先将多串电池串并联为一小单元，再将小单元相互串联为电池串组，相较于传统光伏模组，本技术实施例所提供的半片光伏组件，具有以下有益效果：
23.其一，由上述半片光伏组件制作的半片光伏系统，可应用于路边声屏障，半片光伏声屏障组件可适用于横卧式安装，相对竖立式安装，可减少立柱使用，降低成本；
24.其二，使用半片电池区域制作光伏声屏障组件，可降低成本，兼容现有产线设备，
同时提高光伏声屏障组件功率及效率；
25.其三，使用该半片光伏组件的半片光伏声屏障组件的接线可由短边引出，方便在横卧式安装的同时，对线缆进行保护，从而可以避免线缆损坏，提高线缆使用寿命，降低成本；
26.其四，使用该半片光伏组件的半片光伏声屏障组件的线缆方便连接且用量少，降低成本。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
28.图1为本技术实施例中半片光伏组件电池串分布示意图；
29.图2为图1所示半片光伏组件电路示意图；
30.图3为本技术实施例中半片光伏系统的电气连接示意图。
31.其中：
32.1-半片光伏系统，11-立柱、12-横梁、14-第一连接线、15-第二连接线、16-第三连接线；
33.10-半片光伏组件；
34.100-第一半片电池区域、101-第一电池串组、102-第一电池串、103-第二电池串组、104-第二电池串、105-电池片；
35.200-第二半片电池区域、201-第三电池串组、202-第三电池串、203-第四电池串组、204-第四电池串；
36.301-第一引出端汇流条、302-第二引出端汇流条、303-第一非引出端汇流条、304-第三引出端汇流条、305-第四引出端汇流条、306-第二非引出端汇流条、307-二极管。
具体实施方式
37.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
38.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
39.请参考图1和图2，本技术实施例所提供的半片光伏组件10，包括第一半片电池区域100和第二半片电池区域200，第一半片电池区域100和第二半片电池区域200不连接，且第一半片电池区域100和第二半片电池区域200沿第一方向分布。
40.具体地说，对于其中一边：第一半片电池区域100包括串联的第一电池串组101和第二电池串组103，第一电池串组101和第二电池串组103沿第二方向分布，第一电池串组101包括并联的多串第一电池串102，第二电池串组103包括并联的多串第二电池串104，多
串第一电池串102通过第一引出端汇流条301和第一非引出端汇流条303并联，多串第二电池串104通过第二引出端汇流条302和第一非引出端汇流条303并联。
41.对于另一边：第二半片电池区域200包括串联的第三电池串组201和第四电池串组203，第三电池串组201和第四电池串组203沿第二方向分布，第三电池串组201包括并联的多串第三电池串202，第四电池串组203包括并联的多串第四电池串204，多串第三电池串202通过第三引出端汇流条304和第二非引出端汇流条306并联，多串第四电池串204通过第四引出端汇流条305和第二非引出端汇流条306并联。
42.其中，第一非引出端汇流条303和第二非引出端汇流条306二者保持一定的距离互不连接。
43.与此同时，第一电池串102、第二电池串104、第三电池串202和第四电池串204均包括依次串联、且沿第一方向分布的多片电池片105。
44.需要说明的是，上述第一方向为如图1所示的x轴方向，第二方向为如图1所示的y轴方向。
45.也就是说，在上述半片光伏组件10的每一独立半片电池区域中，根据要求将半片电池串串并联，具体为先将多串电池串并联为一小单元，再将小单元相互串联，相较于传统光伏模组，本技术实施例所提供的半片光伏组件10，具有以下有益效果：
46.其一，由上述半片光伏组件10制作的半片光伏系统1，可应用于路边声屏障，半片光伏声屏障组件可适用于横卧式安装，相对竖立式安装，可减少立柱11使用，降低成本；
47.其二，使用半片电池区域制作光伏声屏障组件，可降低成本，兼容现有产线设备，同时提高光伏声屏障组件功率及效率；
48.其三，使用该半片光伏组件10的半片光伏声屏障组件的接线可由短边引出，方便在横卧式安装的同时，对线缆进行保护，从而可以避免线缆损坏，提高线缆使用寿命，降低成本；
49.其四，使用该半片光伏组件10的半片光伏声屏障组件的线缆方便连接且用量少，降低成本。
50.在一些实施例中，第一引出端汇流条301和第二引出端汇流条302通过二极管307连接，第三引出端汇流条304和第四引出端汇流条305也通过二极管307连接。
51.可以理解的是，只有在异常状况时，二极管307才会导通，从而接通两个汇流条，也就是说，在正常工作时，第一引出端汇流条301和第二引出端汇流条302断开连接，第三引出端汇流条304和第四引出端汇流条305断开连接。
52.这样一来，在第一半片电池区域100中，将第一电池串组101和第二电池串组103串联并沿第二方向y分布，并将第一电池串组101和第二电池串组103中的每串电池串中的多片电池片105沿第一方向x分布，使得多组电池串组形成s形路径的半片电池电路，在第二半片电池区域200中，同样如此，如图2所示。
53.在一些实施例中，第一电池串102、第二电池串104、第三电池串202和第四电池串204中电池片105的数量相同且均为8-12片。
54.在一些实施例中，电池片105的种类不受特别限制，作为一种示例，电池片105为晶硅电池片，例如为p型多晶硅电池、p型单晶硅电池、n型多晶硅电池或n型单晶硅电池。
55.在其他实施例中，电池片105还可以是高效perc电池、n型电池、hjt电池或mbb电
池。
56.在一些实施例中，第一半片电池区域100和第二半片电池区域200二者的第一侧均设有第一封装层，第一半片电池区域100和第二半片电池区域200二者的第二侧均设有第二封装层。
57.采用封装设计，可有效提高半片电池区域的使用寿命。
58.在一些实施例中，第一封装层包括玻璃层和第一胶膜层，第一胶膜层设于玻璃层和第一半片电池区域100或第二半片电池区域200之间；第二封装层包括背板层和第二胶膜层，第二胶膜层设于背板层和第一半片电池区域100或第二半片电池区域200之间。
59.换言之，本技术实施例所提供的半片光伏组件10在纵向上由玻璃层、胶膜层、电池层、胶膜层和背板层组成，平面上采用两片半片电池区域设计。
60.在一些实施例中，第一电池串组101中第一电池串102的数量，第二电池串组103中第二电池串104的数量，第三电池串组201中第三电池串202的数量，以及第四电池串组203中第四电池串204的数量均为两串。
61.应当指出，本技术的重点在于组件的电路设计，每一电池片105、电池串的长短、间距可根据实际情况进行调整，同时电池区域不仅可分为2部分，也可根据实际情况分为4或更多部分。
62.本技术所提供的一种半片光伏系统1，应用于路边声屏障，包括上述具体实施例所描述的半片光伏组件10。
63.请一并参考图3，在一些实施例中，半片光伏组件10的数量为多组，多组半片光伏组件10沿第一方向x分布，且每组半片光伏组件10中包括两个沿第二方向y分布的半片光伏组件10。也就是说，每组半片光伏组件10包括两个沿竖向分布的半片光伏组件10，在半片光伏系统1中，一共包括四个半片光伏组件10，四个半片光伏组件10呈田字形分布。
64.请一并参考图3，在一些实施例中，任意相邻的两组半片光伏组件10之间设有立柱11，且每组半片光伏组件10上设有横梁12，横梁12与两侧的立柱11连接；任意相邻的两组半片光伏组件10之间的第一连接线14，以及每组半片光伏组件10中的两个半片光伏组件10之间第二连接线15均设于立柱11中；每组半片光伏组件10中连接第一电池串组101和第三电池串组201的第三连接线16设于横梁12中。
65.可以理解的是，为方便声屏障组件系统端连接，本技术实施例提供的半片光伏系统1的引出正负极位置关于组件中心对称，在系统端的一种电气连接方式如图3所示，立柱11作为结构支撑立于半片光伏组件四周，并对于其他正负极引出位置来说，线缆即可隐藏在立柱11中，用量也相对更小，立柱11可采用钢支架。
66.综上，本技术实施例所提供的半片光伏组件10采用先并联后串联的电路设计，使在应用半片光伏组件10的前提下，半片光伏系统1的长度达到声屏障要求，且短边输出电路，即短边引出线缆，便于横卧式安装组件时引出端设置在立柱中，保留钢结构的电缆保护功能，且方便系统端线缆连接。
67.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
68.以上对本技术所提供的半片光伏系统及其半片光伏组件进行了详细介绍。本文中
应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。