光伏组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种光伏组件，包括两个以上光伏电池，所述光伏电池串联连接成光伏电池串，所述光伏电池串串联连接；两个以上所述光伏电池串组成电池串回路；所述电池串回路与旁路二极管并联，所述旁路二极管的个数大于或等于所述电池串回路的个数；所述光伏电池串沿着所述光伏组件的长边方向依次排列。本实用新型用以尽可能减少由于光伏组件的局部遮挡而导致被短路的光伏电池的个数，提高光伏组件的发电能力。
【专利说明】
光伏组件
技术领域
[0001]本实用新型涉及光伏发电领域，尤其涉及一种光伏组件。【背景技术】
[0002]光伏电池是将太阳能直接转换成电能的器件。由于单个光伏电池的输出电压都很小，实际使用中要把单个光伏电池经过串、并联并封装成可以独立作为光伏电源使用的光伏组件。
[0003]—般情况下，一个光伏组件里每个光伏电池的电特性基本一致。如果光伏组件中存在有问题的光伏电池，例如:电性能不好或被遮挡的光伏电池，则问题光伏电池将由于电性能不好或者遮挡等原因，使得问题光伏电池输出的短路电流小于串联支路中的工作电流，这就使得问题光伏电池可能产生热斑效应。热斑效应出现时，问题光伏电池被置于反向偏置状态，其输出短路电流小于串联支路中的工作电流，在问题光伏电池上消耗的功率远大于其输出的光伏功率，导致该问题光伏电池温度迅速升高。热斑效应不但会降低光伏组件的发电能力，还会严重影响光伏组件的使用寿命。
[0004]为了避免因为遮挡等原因造成光伏组件的热斑效应，可以给光伏电池加上旁路二极管。如图la、图lb所示，为现有技术中给光伏电池加上旁路二极管的结构示意图，在图la 和图lb中，均包括4个光伏电池11和1个旁路二极管12,光伏电池11为正方形，4个光伏电池 11依次串联连接，旁路二极管12的正极与第一个光伏电池11连接，旁路二极管12的负极与第4个光伏电池11连接，也就是4个光伏电池11串联后与一个旁路二极管12并联。在图la中， 4个光伏电池11正常工作，旁路二极管12反向截止，对电路不产生任何作用;在图lb中，与旁路二极管12并联的4个光伏电池11中从左至右第二个光伏电池11被遮挡而不能正常工作， 整个线路的电流由最小电流的光伏电池决定，而电流大小取决于光伏电池被遮蔽的面积， 当反偏电压高于线路中最小电压时，旁路二极管12导通，则4个光伏电池11被短路，所以被遮挡的光伏电池上将没有电流流过，也就不会产生过热，从而避免了光伏组件的热斑效应。 理想情况下，每个光伏电池11都应并联一个旁路二极管12,但考虑到旁路二极管12价格成本和暗电流损耗以及工作状态下压降的存在，实际上每15?24个光伏电池11才并联一个旁路二极管。如图2所示，为光伏组件中的光伏电池11与旁路二极管12的连接示意图，在该示意图中，光伏组件包括72个光伏电池11，每24个光伏电池11串联组成的电池串回路上并联有一个旁路二极管12,每个电池串回路中包括2个光伏电池串，相邻的光伏电池串之间通过汇流条进行连接，相邻两个电池串回路的边界为12个光伏电池11。所以，在图2中，一共有三个电池串回路和三个旁路二极管12。
[0005]但是，现有的光伏组件中电池串回路的结构可能会影响光伏组件的发电能力。下面举一个例子进行说明，如图3a所示，为图2所示的光伏组件被局部遮挡的a示意图，图3b所示，为图2所示的光伏组件被局部遮挡的b示意图，具体可以有图3a和图3b的两种遮挡情况， 在图3a中，最上面两行光伏电池11串联成的电池串回路中，有6个光伏电池11被遮挡，但是由于这6个光伏电池11处于同一电池串回路，所以，与该电池串回路并联的旁路二极管12导通，其余两个电池串回路中的48个光伏电池11仍正常工作；而在图3b中，与图3a中不同的是，该图中有2个光伏电池11被遮挡，但是被遮挡的两个光伏电池11分别处于两个不同的电池串回路，所以这两个不同的电池串回路中的旁路二极管12都将导通，这就导致该光伏组件中有48个光伏电池11被短路，尽管被遮挡的光伏电池的个数小于图3a中被遮挡的光伏电池的个数，但是图3b中只有最下面两行光伏电池11串联成的电池串回路中的24个光伏电池 11能正常工作，使得光伏组件的发电能力下降。因此，被遮挡的光伏电池11在一个电池串回路的概率比较小，所以现有的光伏组件中电池串回路的结构可能会使得由于光伏组件的局部遮挡而导致大量的光伏电池11被短路，从而影响光伏组件的发电能力。【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供一种光伏组件，用以尽可能减少由于光伏组件的局部遮挡而导致被短路的光伏电池的个数，提高光伏组件的发电能力。
[0007]本实用新型的提供一种光伏组件，包括两个以上光伏电池，所述光伏电池串联连接成光伏电池串，所述光伏电池串串联连接；
[0008]两个以上所述光伏电池串组成电池串回路；
[0009]所述电池串回路与旁路二极管并联，所述旁路二极管的个数大于或等于所述电池串回路的个数；
[0010]所述光伏电池串沿着所述光伏组件的长边方向依次排列。
[0011]在本实用新型中，通过将串联连接的光伏电池串沿着光伏组件的长边方向依次排列，两个以上的光伏电池串组成电池串回路，实现每个电池串回路沿着光伏组件的长边方向依次排列。这样，在沿着长边方向排列电池串回路，相当于加宽了电池串回路的宽度，当光伏组件被部分遮挡时，被遮挡的光伏电池在一个电池串回路的概率增大，若被遮挡的光伏电池处于同一个电池串回路，则其他电池串回路的光伏电池可以正常工作，从而可以减少在光伏组件由于局部遮挡而导致的光伏电池被短路的个数，提高光伏组件的发电能力。【附图说明】
[0012]图la、图lb为现有技术中给光伏电池加上旁路二极管的结构示意图；
[0013]图2为光伏组件中的光伏电池11与旁路二极管12的连接示意图；[〇〇14]图3a为图2所示的光伏组件被局部遮挡的a示意图；[〇〇15]图3b为图2所示的光伏组件被局部遮挡的b示意图；
[0016]图4为本实用新型光伏组件第一实施例的结构示意图；
[0017]图5为本实用新型光伏组件第二实施例的结构示意图。【具体实施方式】
[0018]下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的描述。
[0019]如图4所示，为本实用新型光伏组件第一实施例的结构示意图，该光伏组件可以包括两个以上光伏电池11、旁路二极管12、电池串回路41和光伏电池串411，其中，光伏电池11 串联连接成光伏电池串411，光伏电池串411串联连接，电池串回路41与旁路二极管12并联， 具体地，旁路二极管12的正负两极分别连接在电池串回路41的两端，其中，旁路二极管12的个数大于或等于电池串回路41的个数。
[0020]在本实施例中，两个以上光伏电池串411组成电池串回路41，即每个电池串回路41 中包括两个以上的光伏电池串411;光伏电池串411沿着光伏组件的长边方向依次排列，则电池串回路41也是沿着光伏组件的长边方向依次排列。具体地，光伏组件的长边方向和短边方向可以依据光伏电池11的个数确定，也就说，若光伏电池11的在一边的个数多于另一边的个数，则可称此边为长边，相应地光伏电池11个数比较少的另一边为短边。
[0021]在本实施例中，通过将串联连接的光伏电池串411沿着光伏组件的长边方向依次排列，两个以上的光伏电池串411组成电池串回路41，实现每个电池串回路41沿着光伏组件的长边方向依次排列。这样，在沿着长边方向排列电池串回路41，相当于加宽了电池串回路 41的宽度，当光伏组件被部分遮挡时，被遮挡的光伏电池11在一个电池串回路41的概率增大，若被遮挡的光伏电池11处于同一个电池串回路41，则其他电池串回路41的光伏电池11 可以正常工作，从而可以减少在光伏组件由于局部遮挡而导致的光伏电池11被短路的个数，提高光伏组件的发电能力。
[0022]可选地，在本实施例中，光伏电池11沿着光伏组件的短边方向串联连接成光伏电池串411，光伏电池串411沿着光伏组件的长边方向依次排列。因此，一个光伏电池串411中的光伏电池11的个数小于该光伏组件中光伏电池串411的个数。[〇〇23]可选地，在本实施例中，光伏电池11可以为正方形，根据实际中的应用需求，光伏电池11也可以为其他任意的形状。[〇〇24]可选地，在本实施例中，若光伏电池11为正方形，相邻两个电池串回路41的边界大于或等于两个光伏电池11的高度，这时，一个光伏电池串411包括两个以上的光伏电池11， 则整个光伏组件中的光伏电池采用二维的阵列进行排列，例如:光伏组件中有72个光伏电池11，则该光伏组件可以采用一个光伏电池串411包括6个光伏电池11、一个电池串回路41 包括4个光伏电池串411的方式。[〇〇25]可选地，在本实施例中，若光伏电池11为正方形，相邻两个电池串回路41的边界为一个光伏电池11的高度，此时，一个光伏电池串411包括一个光伏电池11，则光伏组件中所有的光伏电池11就是沿着光伏组件的长边一字排列。但是，由于这种方式会产生光伏组件使用的边框材料增加、结构强度较弱的等问题，所以一般优选前述的相邻两个电池串回路 41的边界大于或等于两个光伏电池11的高度的方式排列光伏电池11。[〇〇26]可选地，在本实施例中，每个电池串回路41与一个或两个以上旁路二极管12并联， 两个以上旁路二极管12串联连接，也就是说，每个电池回路41中并联的旁路二极管12的个数可以为一个或者两个以上，若为两个以上旁路二极管12,则该电池串回路41中的两个以上的旁路二极管12之间串联连接。在实际的应用中，考虑到旁路二极管12的价格成本，在不影响电路性能的情况下，优选地，每个电池串回路41与一个旁路二极管12并联。[〇〇27]可选地，在本实施例中，光伏电池串411之间通过汇流条进行串联连接，光伏电池串411中的光伏电池11之间通过互联条进行串联连接。
[0028]如图5所示，为本实用新型光伏组件第二实施例的结构示意图，与上一实施例的不同之处在于，在该实施例中，光伏组件中具体可以包括72个光伏电池11，每个光伏电池串 411中有6个光伏电池11串联，每个电池串回路41中有4个光伏电池串411串联连接，所以，该光伏组件包括3个电池串回路41;每个电池串回路41与一个旁路二极管12并联连接。再参见图5所示的示意图，该光伏组件的长边上有12个光伏电池11，短边上有6个光伏电池11，光伏电池11沿着光伏组件的短边方向串联连接成光伏电池串411，光伏电池串411沿着该光伏组件的长边方向依次排列。[〇〇29]该实施例的光伏组件与图2所示的光伏组件都采用了每24个光伏电池11串联得到电池串回路41，且光伏电池11正常工作输出仍然是72个光伏电池11的串联，输出电压、电流等参数与图2所示的光伏组件一样，但是，该实施例与图2中所示的光伏电池11的连接方式不同、光伏组件的长边和短边不同、并联旁路二极管12的方式不同，在该实施例中，每个光伏电池串411中只包括6个光伏电池，增加了光伏电池串411的数量，且使得光伏电池串411 沿着光伏组件的长边方向依次排列，因此，该实施例中相邻两个电池串回路41的边界为6个光伏电池11的高度，小于图2所示的相邻两个电池串回路41的边界为12个光伏电池11的高度。所以电池串回路41的边界变短，不同电池串回路41同时受到遮挡不能正常工作的概率就会降低，虽然该实施例仍是12*6的结构，但是短边和长边的意义发生改变，所以大大降低被遮挡的光伏电池11在一个电池串回路41的概率，减小了光伏组件由于局部遮挡而导致的光伏电池11被短路的个数，提高了光伏组件的发电能力。
[0030]可选地，在该实施例中，若光伏组件包括60个光伏电池11，则光伏电池11可以采用 10*6或15*4的方式串联连接，以15*4为例，即每4个光伏电池11串联连接成一个光伏电池串 411，每5个光伏电池串串联组成一个电池串回路41，则光伏电池可以包括3个电池串回路 41〇
[0031]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种光伏组件，其特征在于，包括两个以上光伏电池，所述光伏电池串联连接成光伏 电池串，所述光伏电池串串联连接；两个以上所述光伏电池串组成电池串回路；所述电池串回路与旁路二极管并联，所述旁路二极管的个数大于或等于所述电池串回 路的个数；所述光伏电池串沿着所述光伏组件的长边方向依次排列。2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏电池沿着所述光伏组件的短 边方向串联连接成所述光伏电池串，所述光伏电池串沿着所述光伏组件的长边方向依次排 列。3.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏电池为正方形。4.根据权利要求3所述的光伏组件，其特征在于，相邻两个所述电池串回路的边界为一 个所述光伏电池的高度;或者相邻两个所述电池串回路的边界大于或等于两个所述光伏电池的高度。5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏电池串之间通过汇流条进行 串联连接，所述光伏电池串中的光伏电池之间通过互联条进行串联连接。6.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，每个电池串回路与一个或两个以上所 述旁路二极管并联，所述两个以上旁路二极管串联连接。
【文档编号】H01L31/044GK205609538SQ201620147794
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】刘忠志
【申请人】昆腾微电子股份有限公司