耐熱斑光伏組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能光伏系統(tǒng)，尤其涉及一種耐熱斑光伏組件。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能光伏系統(tǒng)逐漸推廣應(yīng)用于建筑物屋頂，但是由于屋頂結(jié)構(gòu)和面積所限制，電池片或多或少會被其他建筑物體或云層、灰塵等遮蔽以及自身匹配問題，很容易出現(xiàn)熱斑現(xiàn)象，若熱斑的溫度超過一定極限，將會使電池片上的焊點融化并損壞柵線，從而導(dǎo)致整個光伏陣列發(fā)電功率急劇下降甚至系統(tǒng)的損壞。為了保證太陽能系統(tǒng)的高發(fā)電量和用戶的安全性，需要考慮如何提高發(fā)電功率和避免熱斑的產(chǎn)生。目前由于光伏組件和接線盒傳統(tǒng)設(shè)計以及技術(shù)的問題，仍然無法徹底解決熱斑帶來的安全隱患。
[0003]傳統(tǒng)接線盒中有二極管，每個二極管并聯(lián)一串電池片，當(dāng)其中一串電池片出現(xiàn)失配或是遮擋問題時，二極管在一定程度上會旁路掉此串電池，但是最終導(dǎo)致整個組件減少一串電池的發(fā)電量，而且被旁路的電池串中，失配電池仍然消耗此串中其他電池的電量，導(dǎo)致自身熱量提升，長時間的熱量集聚，將導(dǎo)致組件燃燒；另外由于接線盒的設(shè)計和技術(shù)的問題，在戶外環(huán)境中，光伏組件的背板溫度，可能達(dá)到70?80度，再加上接線盒里的二極管工作后，結(jié)溫可能升至200度，將會迅速提升接線盒內(nèi)部溫度，從而導(dǎo)致盒體材料以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變形與損壞，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致組件損壞。
[0004]目前全球絕大多數(shù)的光伏組件都采用了這種旁路隔離保護(hù)技術(shù)，這種電池板旁路保護(hù)技術(shù)的優(yōu)點是原理簡單、制造方便、成本低，缺點是如果個別電池板發(fā)生“熱斑效應(yīng)”而二極管旁路隔離保護(hù)起作用，在該陣列上的其他光伏板會因為這塊電池板而受“牽連”，使整個陣列同其他串發(fā)生失配，而大大降低了光伏電站的發(fā)電效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的:提升光伏系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)化效率，即使是光伏組件在被遮擋或是電池片失的配情況下，仍能夠最大化輸出功率，消除熱斑現(xiàn)象，最終達(dá)到提高系統(tǒng)的整體發(fā)電量和保證光伏系統(tǒng)安全性的目的。
[0006]本發(fā)明的另一個目的:能提高系統(tǒng)在屋頂?shù)陌惭b密度，充分利用屋頂?shù)目臻g，同時減少支架、電纜、逆變器等材料的成本以及施工的人工成本。
[0007]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種耐熱斑光伏組件，包括排成陣列的電池片，每列電池片串連成一個電池串，每兩串電池串連接一個半導(dǎo)體器件，各半導(dǎo)體器件串連后接入光伏組件背面的接線盒。
[0008]所述電池片包括單晶硅電池片、多晶硅電池片、薄膜電池片或聚光太陽電池片。
[0009]所述半導(dǎo)體器件為半導(dǎo)體芯片。
[0010]本發(fā)明將傳統(tǒng)接線盒改為內(nèi)置的半導(dǎo)體器件，每兩串電池片連接一個半導(dǎo)體器件，兩端的半導(dǎo)體器件分別有兩根連接線接到組件外面，與相鄰的組件串聯(lián)。此半導(dǎo)體器件使半導(dǎo)體芯片在電池片被遮擋時不發(fā)生反偏，既不會產(chǎn)生熱斑，也不會使遮擋的電池串電壓降低過多，同時電流還可以被提升至遮擋前的數(shù)值，最終保證較高的功率輸出，所以此半導(dǎo)體器件具有優(yōu)化組件的發(fā)電功率和提升系統(tǒng)安全性能的優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0011]圖1為耐熱斑組件的正面示意圖；
[0012]圖2為耐熱斑組件的背面示意圖。
[0013]圖中所示:1半導(dǎo)體器件；2電池片；3焊帶；4玻璃；5匯流條，6接線盒；7背板。
【具體實施方式】
[0014]配合參見圖1、圖2，本發(fā)明的耐熱斑光伏組件，包括排成陣列的電池片2，每列電池片串連成一個電池串，每兩串電池串連接一個半導(dǎo)體器件1，各半導(dǎo)體器件串連后接入光伏組件背面的接線盒6。
[0015]本發(fā)明的耐熱斑光伏組件的制作方法和操作步驟結(jié)合【附圖說明】如下:
[0016](I)首先將半導(dǎo)體器件I使用匯流條5焊接起來，以備與電池串相連。
[0017](2)將電池片2按功率進(jìn)行測試分檔，以保證每一個組件中的電池片是同一功率檔，避免電流失配效應(yīng)。
[0018](3)采用人工焊接的方法，用焊帶3將第一片電池的負(fù)極與第二片電池片的正極相連，完成6片電池為一串的電池串，共完成10串電池片。10串電池片完成后準(zhǔn)備下一步的萱層工序。
[0019](4)疊層前先鋪設(shè)3.2mm厚的鋼化鍍膜玻璃4，鍍膜面朝下，然后在玻璃上面鋪設(shè)
0.45mm厚度透明的EVA薄膜，再將電池串放在上面，背面朝上，使用匯流條將10串電池片匯流起來，完成60片電池的串聯(lián)，其中每2串電池連接一個半導(dǎo)體器件，按圖1所示連接，共需5個半導(dǎo)體器件，每一個半導(dǎo)體器件可以優(yōu)化兩串電池的功率，兩端留出引出線準(zhǔn)備連接引線盒，電池片的電路連接完成后，在10個電池串背面放一張EVA薄膜，最后再把0.5mm厚的背板7放在最上面，即完成疊層工序。
[0020](5)將上面的疊層件，進(jìn)行初步檢驗和EL測試，確保組件內(nèi)無雜物和裂片，如果有隱裂和異物，需及時取出和更換。
[0021](6)經(jīng)過初步檢驗的疊層件放入層壓機(jī)內(nèi)層壓，層壓溫度為145-152?，層壓時間為8-12min，層壓過程中，EVA完成交聯(lián)反應(yīng)，同時組件中的氣泡被抽出，使電池片密閉封裝在玻璃和背板之間。
[0022](7)層壓完成后，需等層壓件溫度降下來，裝上鋁合金邊框，邊框和層壓件之間采用硅膠粘結(jié)，目的是為了使組件四周密封不易被水汽侵入，同時達(dá)到一定的機(jī)械性能，保護(hù)組件的四周不易破損。待硅膠固化完成，進(jìn)行引線盒6的連接，即完成組件的制作。
[0023](8)上述制作完成的光伏組件，進(jìn)行IV電性能測試，并對組件進(jìn)行分檔包裝。
[0024](9)將此方案中的耐熱斑光伏組件進(jìn)行熱斑耐久試驗，確保組件的耐熱斑性能。
[0025](10)將此方案中的耐熱斑光伏組件放入環(huán)境箱內(nèi)進(jìn)行耐候性實驗，確保組件中的內(nèi)置芯片具有抗高低溫變化、抗?jié)?、抗紫外等各種環(huán)境的影響。
[0026](11)將此方案中的耐熱斑光伏組件安裝在光伏系統(tǒng)上，與普通光伏組件一起進(jìn)行發(fā)電量的對比，確保組件具有功率優(yōu)化性能。
【主權(quán)項】
1.一種耐熱斑光伏組件，其特征在于，包括排成陣列的電池片，每列電池片串連成一個電池串，每兩串電池串連接一個半導(dǎo)體器件，各半導(dǎo)體器件串連后接入光伏組件背面的接線盒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱斑光伏組件，其特征在于，所述電池片包括單晶硅電池片、多晶硅電池片、薄膜電池片或聚光太陽電池片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱斑光伏組件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件為半導(dǎo)體芯片。
【專利摘要】一種耐熱斑光伏組件，包括排成陣列的電池片，每列電池片串連成一個電池串，每兩串電池串連接一個半導(dǎo)體器件，各半導(dǎo)體器件串連后接入光伏組件背面的接線盒。本實用新型將傳統(tǒng)接線盒改為內(nèi)置的半導(dǎo)體器件，每兩串電池片連接一個半導(dǎo)體器件，兩端的半導(dǎo)體器件分別有兩根連接線接到組件外面，與相鄰的組件串聯(lián)。此半導(dǎo)體器件使半導(dǎo)體芯片在電池片被遮擋時不發(fā)生反偏，既不會產(chǎn)生熱斑，也不會使遮擋的電池串電壓降低過多，同時電流還可以被提升至遮擋前的數(shù)值，最終保證較高的功率輸出，所以此半導(dǎo)體器件具有優(yōu)化組件的發(fā)電功率和提升系統(tǒng)安全性能的優(yōu)勢。
【IPC分類】H02S40-36, H02S40-34
【公開號】CN204304914
【申請?zhí)枴緾N201420706713
【發(fā)明人】喬虹橋, 王翀, 王奕文, 高俊
【申請人】上海太陽能工程技術(shù)研究中心有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年11月21日