一种MOSFET光伏旁路保护模块及其制备方法与流程

本发明涉及光伏，尤其涉及一种mosfet光伏旁路保护模块及其制备方法。

背景技术：

1、光伏旁路保护模块是光伏组件中一个重要的组成部分，主要用于提高光伏系统的可靠性和效率。当光伏电池串中的某个电池因遮挡、损坏或性能衰退导致电流不匹配时，旁路模块能够为这部分电池提供一条低电阻的旁路路径，使电流绕过故障电池继续流动，从而减少热斑效应，并维持整个光伏组件的发电效率。

2、mosfet光伏旁路保护模块相较于传统的光伏旁路保护模块，具有更高的效率及稳定性。其用于光伏系统中，能够实现更高效的功率管理和保护功能。mosfet光伏旁路保护模块通常集成在光伏组件的接线盒内，主要作用是在特定条件下旁路保护，以应对不同的工况，比如阴影遮挡、热斑效应或是组件故障等情况，从而确保整个光伏系统的稳定性和效率。

3、当光伏电池串中的某个部分因遮挡或损坏而不能正常工作时，该部分光伏电池片的阻抗变大，可能导致整个组串的输出受阻，电流降低。mosfet光伏旁路保护模块在检测到这种不平衡后，会给组串电流提供一条相对更低阻抗路径，确保其余正常部分能继续发电。并且由于mosfet光伏旁路保护模块具有较低的导通电阻，所起其能够显著减少能量损失，降低接线盒发热，提高光伏系统整体的转换效率。

4、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本技术的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本技术的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种mosfet光伏旁路保护模块及其制备方法，在mosfet光伏旁路保护模块中生产封装时，能够大量减少其各部件之间采用金属线电连接，实现简化工艺、降低成本以及提高产品可靠性。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种mosfet光伏旁路保护模块，包括第一导电体、第二导电体、mosfet器件、控制芯片、电容和载板；其中，所述第一导电体和第二导电体之间设置有绝缘间隙，所述载板跨越所述绝缘间隙并且连接所述第一导电体和第二导电体；

4、所述载板包括绝缘基板和设置在所述绝缘基板上的导电层，所述控制芯片和电容设置在所述载板的表面并且通过所述导电层电连接，所述控制芯片通过所述导电层与所述第一导电体、第二导电体分别电连接；

5、所述mosfet器件设置在所述第一导电体或第二导电体上，并且所述mosfet器件与所述控制芯片、所述第一导电体和所述第二导电体分别电连接。

6、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述mosfet器件设置在所述第一导电体上，所述mosfet器件的源极和漏极中的一个与所述第一导电体电连接，所述mosfet器件的源极和漏极中的另一个与所述第二导电体电连接，所述mosfet器件的栅极通过第一金属导体与所述控制芯片的控制极电连接，并且所述mosfet器件的上表面通过第二金属导体与所述第二导电体电连接；优选地，所述mosfet器件的漏极和源极中的一个设置在所述mosfet器件的下表面并且与所述第一导电体电连接，所述mosfet器件的漏极和源极中的另一个设置在所述mosfet器件的上表面并且通过所述第二金属导体与所述第二导电体电连接。

7、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述载板的下表面设置有绝缘隔离的第一导电区和第二导电区，所述第一导电区与所述第一导电体电连接，所述第二导电区与所述第二导电体电连接；

8、所述载板的上表面设置有绝缘隔离的第三导电区和第四导电区，所述控制芯片的第一端口与所述第三导电区电连接，所述控制芯片的第二端口与所述第四导电区电连接；

9、所述第三导电区与所述第一导电区电连接，所述第四导电区与所述第二导电区电连接。

10、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述载板的上表面还设置有第五导电区，所述控制芯片的控制极与所述第五导电区电连接，所述mosfet器件的控制极通过所述第二金属导体与所述第五导电区电连接。

11、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述载板为pcb板，所述第三导电区与所述第一导电区通过第一过孔电连接，所述第四导电区与所述第二导电区通过第二过孔电连接。

12、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第一导电区和第二导电区为设置在所述绝缘基板下表面的导电层；

13、所述第三导电区和第四导电区为设置在所述绝缘基板上表面的导电层。

14、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述载板的表面设置有电阻器件；

15、所述电阻器件的一端与所述第一导电区电连接，所述电阻器件的另一端与所述第二导电区电连接；或者，所述电阻器件的一端与所述第三导电区电连接，所述电阻器件的另一端与所述第四导电区电连接。

16、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述控制芯片和所述电容均设置在所述载板的上表面上；

17、所述载板的上表面设置有第六导电区和第七导电区，所述控制芯片的第三端口通过所述第六导电区与所述电容的一端电连接，所述控制芯片的第四端口通过所述第七导电区与所述电容的另一端电连接。

18、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第一金属导体为金属线；和/或，

19、所述第二金属导体为金属互连片，所述金属互连片的中间部位设置有向上拱起的折弯部。

20、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述载板上设置有至少一个通孔，所述通孔被配置为漏胶孔或减少机械应力。

21、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述mosfet器件为未被封装的mosfet晶元裸片。

22、根据本发明的另一方面，本发明提供了一种mosfet光伏旁路保护模块的制备方法，包括以下步骤：

23、预先制备载板、第一导电体和第二导电体，其中，所述载板包括绝缘基板以及设置在所述绝缘基板上的导电层；

24、配置所述第一导电体和第二导电体之间有绝缘间隙，使所述载板跨越所述绝缘间隙，并且将所述载板的两端分别与所述第一导电体和第二导电体连接；

25、将mosfet器件设置在所述第一导电体上并且与所述第一导电体电连接，并且采用第二金属导体将所述mosfet器件的上表面与所述第二导电体电连接；

26、将控制芯片和电容设置在所述载板上，所述控制芯片和所述电容通过所述导电层电连接，并且所述控制芯片通过所述导电层与所述第一导电体、第二导电体分别电连；

27、采用第一金属导体将所述mosfet器件的栅极与所述控制芯片的控制极电连接。

28、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，还包括以下步骤：

29、制备所述载板包括：在预制的绝缘基板的第一表面分隔且绝缘地设置第一导电区、第二导电区；在所述绝缘基板的第二表面分隔且绝缘地设置第三导电区、第四导电区和第五导电区，所述第二表面与所述第一表面相对；将所述第三导电区与所述第一导电区电连接，并且将所述第四导电区与所述第二导电区电连接；

30、利用所述载板连接所述第一导电体和所述第二导电体包括：将所述第一导电区与所述第一导电体电连接，并且将所述第二导电区与所述第二导电体电连接；

31、将所述控制芯片设置在所述载板的第二表面上，包括：将所述控制芯片的第一端口与所述第三导电区电连接，以及将所述控制芯片的第二端口与所述第四导电区电连接。

32、进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，还包括以下步骤：

33、制备所述载板还包括：在所述载板的第二表面上设置第六导电区和第七导电区，所述；

34、将所述控制芯片和所述电容设置在所述载板的第二表面，包括：将所述控制芯片的第三端口和第四端口分别与所述第六导电区、第七导电区电连接，并且将所述电容的两端分别与所述第六导电区、第七导电区电连接。

35、本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

36、a. 本发明通过设置一个包括绝缘基板的导电层的载板，用载板连接第一导电体和第二导电体，并且将控制芯片和电容设置在载板，通过载板上的导电层实现控制芯片与导电体以及mosfet器件之间的电连接，能够大量减少mosfet光伏旁路保护模块中各部件之间通过金属布线来电学连接，实现简化工艺、集成工艺、降低成本以及提高产品可靠性；

37、b. 本发明将控制芯片和电容设置在所述载板，将所述mosfet器件设置在所述第一导电体或第二导电体上，该mosfet光伏旁路保护模块的布局方式不仅能够简化工艺、减少金属引线、降低成本以及提高产品的可靠性，还具备优良的散热性能；

38、c. 本发明通过在载板上设置至少一个通孔在对mosfet光伏旁路保护模块封装时，封装胶体从漏胶孔处漏入，一方面能够提高封装的速度，另一方面能够提高产品的整体结构强度，因为通过所述通孔，胶水上下贯通牢牢锁住载板并且能够起到改善分层的作用。