全文摘要
本实用新型提供了一种太阳能电池组件，该太阳能电池组件包括透明盖板、背板、太阳能电池阵列以及接线盒，太阳能电池阵列包括并排设置的六个太阳能电池小串，每一太阳能电池小串均包括数量相同的多个三分之一切片电池，三分之一切片电池通过对整片太阳能电池片进行三分之一切割形成，太阳能电池片的主栅数量为6根至9根；六个太阳能电池小串三三一组，每组中的太阳能电池小串的正负极同向设置，两组太阳能电池小串的正负极反向设置；每组中的太阳能电池小串之间并联连接、两组太阳能电池小串之间串联连接以形成太阳能电池大串，该太阳能电池大串的正负极接入至接线盒中。本实用新型所提供的太阳能电池组件具有更优的组件功率。
主设计要求
1.一种太阳能电池组件，该太阳能电池组件包括透明盖板、背板、设置在所述透明盖板和所述背板之间的太阳能电池阵列、以及接线盒，其特征在于：所述太阳能电池阵列包括并排设置的六个太阳能电池小串，每一所述太阳能电池小串均包括数量相同的多个三分之一切片电池，该多个三分之一切片电池串联连接并沿切片电池短边所在方向排列，其中，所述三分之一切片电池通过对整片太阳能电池片进行三分之一切割形成，所述太阳能电池片的主栅数量为6根至9根；所述六个太阳能电池小串三三一组，每组中的太阳能电池小串的正负极同向设置，两组太阳能电池小串的正负极反向设置；每组中的太阳能电池小串之间并联连接、两组太阳能电池小串之间串联连接以形成太阳能电池大串，该太阳能电池大串的正负极位于所述太阳能电池组件的同一侧；所述接线盒设置在所述背板上与所述太阳能电池大串正负极位于同一侧的位置上，所述太阳能电池大串的正负极接入至所述接线盒中。
设计方案
1.一种太阳能电池组件，该太阳能电池组件包括透明盖板、背板、设置在所述透明盖板和所述背板之间的太阳能电池阵列、以及接线盒，其特征在于：
所述太阳能电池阵列包括并排设置的六个太阳能电池小串，每一所述太阳能电池小串均包括数量相同的多个三分之一切片电池，该多个三分之一切片电池串联连接并沿切片电池短边所在方向排列，其中，所述三分之一切片电池通过对整片太阳能电池片进行三分之一切割形成，所述太阳能电池片的主栅数量为6根至9根；
所述六个太阳能电池小串三三一组，每组中的太阳能电池小串的正负极同向设置，两组太阳能电池小串的正负极反向设置；
每组中的太阳能电池小串之间并联连接、两组太阳能电池小串之间串联连接以形成太阳能电池大串，该太阳能电池大串的正负极位于所述太阳能电池组件的同一侧；
所述接线盒设置在所述背板上与所述太阳能电池大串正负极位于同一侧的位置上，所述太阳能电池大串的正负极接入至所述接线盒中。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述主栅的数量是7根。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述主栅的宽度范围是0.05mm至1mm。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，相邻两根主栅之间的距离范围是10mm至25mm。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池小串中三分之一切片电池的数量为30片或36片。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述接线盒内设置有旁路二极管，该旁路二极管与所述太阳能电池大串的正负极反向并联。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池片为125mm×125mm、156mm×156mm、157mm×157mm、157.75mm×157.75mm、158.75mm×158.75mm或161mm×161mm。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池片是单晶硅太阳能电池片、多晶硅太阳能电池片或准单晶硅太阳能电池片。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种太阳能电池组件。
背景技术
太阳能电池片正面电极中的主栅对太阳能电池片的光学和电学性能有着直接的影响，进而也会影响到太阳能电池组件的光学和电学性能。为了提高太阳能电池片和太阳能电池组件的效率，太阳能电池片正面主栅的数量成为太阳能电池技术领域的研究重点之一。最初太阳能电池片正面主栅的数量为3根，发展至今常规太阳能电池片正面主栅的数量已经增加到5根。而随着多主栅技术不断地进步，主栅数量为12根至15根的多主栅太阳能电池组件也随之问世。可以预想到的是，多主栅技术在未来会越来越广泛地被应用在太阳能电池的制造中。多主栅技术的优势主要包括：(1)随着主栅数量的增加，太阳能电池片上电阻和电流的分布更加均匀；(2)随着主栅数量的增加，有效地缩短了主栅之间的细栅线长度，从而有效地缩短了电流的收集路径，进而有效地降低隐裂、裂片带来的风险以及提高太阳能电池组件的可靠性；(3)主栅数量的增加使得细栅线数量可以相应减少，细栅线数量的减小不但可以减少遮光损失以提升电池效率，还可以降低印刷浆料(通常为银浆)的用量以节约成本。
除了多主栅技术之外，切片电池组件技术由于其低内损的特点也成为研究人员的关注点。目前市面上存在的切片电池组件主要采用半片电池形成，其中，半片电池可以通过对常规太阳能电池片进行激光均割得到，其中，常规太阳能电池片具有标准规格的尺寸，例如125mm×125mm、156mm×156mm等。当一整片太阳能电池片被均割为半片电池后，通过每个半片电池的电流降低为一整片太阳电池片的二分之一。由于电池内部的功率损耗与电流的平方呈正比，因此半片电池的功率损耗降低至原来的四分之一。半片电池功率损耗的降低，使其具有更好的填充因子、更高的转化效率，相应地也就可以获得更大的发电量。与利用常规太阳能电池片所形成的同版型太阳能电池组件来说，利用半片电池所形成的太阳能电池组件在电池功率上能够提升5瓦至10瓦。
将多主栅技术和切片电池组件技术相结合可以更进一步地提升太阳能电池组件的功率。与采用常规太阳能电池片(即主栅数量为5根、尺寸为标准规格的太阳能电池片)所形成的太阳能电池组件相比，采用主栅数量为12根至15根的半片电池所形成的太阳能电池组件在功率上可以提升10瓦至15瓦。虽然在功率上有所提升，但是这种多主栅半片电池组件仍存在一定的不足之处：
第一、由常规太阳能电池片所形成的太阳能电池组件其正负极从组件背板的一侧引出并接入至接线盒中，而由半片电池所形成的太阳能电池组件其正负极从组件背板的中间位置引出并接入至接线盒中，这种组件版型的改变是由半片电池组件特殊的串并联结构所导致的，如此一来，使得多主栅半片电池组件的组件版型和现有适用于常规太阳能电池组件生产的流水线操作完全不能兼容，这将导致多主栅半片电池组件推广成本的增加。
第二、目前多主栅半片电池组件主要以12根主栅为主，由于主栅数量较多，一方面组件焊接良率会受到严重影响，另一方面组件返修的难度会显著增加，又一方面组件成本会提高。
总地来说，上述不足之处限制了多主栅半片电池组件大规模量的进程。
实用新型内容
为了克服现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供了一种太阳能电池组件，该太阳能电池组件包括：
该太阳能电池组件包括透明盖板、背板、设置在所述透明盖板和所述背板之间的太阳能电池阵列、以及接线盒，其特征在于：
所述太阳能电池阵列包括并排设置的六个太阳能电池小串，每一所述太阳能电池小串均包括数量相同的多个三分之一切片电池，该多个三分之一切片电池串联连接并沿切片电池短边所在方向排列，其中，所述三分之一切片电池通过对整片太阳能电池片进行三分之一切割形成，所述太阳能电池片的主栅数量为6根至9根；
所述六个太阳能电池小串三三一组，每组中的太阳能电池小串的正负极同向设置，两组太阳能电池小串的正负极反向设置；
每组中的太阳能电池小串之间并联连接、两组太阳能电池小串之间串联连接以形成太阳能电池大串，该太阳能电池大串的正负极位于所述太阳能电池组件的同一侧；
所述接线盒设置在所述背板上与所述太阳能电池大串正负极位于同一侧的位置上，所述太阳能电池大串的正负极接入至所述接线盒中。
根据本实用新型的一个方面，该太阳能电池组件中，所述主栅的数量是7根。
根据本实用新型的另一个方面，该太阳能电池组件中，所述主栅的宽度范围是0.05mm至1mm。
根据本实用新型的又一个方面，该太阳能电池组件中，相邻两根主栅之间的距离范围是10mm至25mm。
根据本实用新型的又一个方面，该太阳能电池组件中，所述太阳能电池小串中三分之一切片电池的数量为30片或36片。
根据本实用新型的又一个方面，该太阳能电池组件中，所述接线盒内设置有旁路二极管，该旁路二极管与所述太阳电池大串的正负极反向并联。
根据本实用新型的又一个方面，该太阳能电池组件中，所述太阳能电池片的尺寸为125mm×125mm、156mm×156mm、157mm×157mm、157.75mm×157.75mm、158.75mm×158.75mm或161mm×161mm。
根据本实用新型的又一个方面，该太阳能电池组件中，所述太阳能电池片是单晶硅太阳能电池片、多晶硅太阳能电池片或准单晶硅太阳能电池片。
本实用新型所提供的太阳能电池组件包括六个太阳能电池小串，该六个太阳能电池小串均由相同数量的三分之一切片电池串联形成，三分之一切片电池其主栅的数量为6根至9根，该六个太阳能电池小串三三一组，每组中的太阳能电池小串的正负极同向设置、两组太阳能电池小串的正负极反向设置，每组中的太阳能电池小串并联连接、两组太阳能电池小串串联连接形成太阳能电池大串，该太阳能电池大串的正负极位于太阳能电池组件的同一侧并接入至与该正负极位于同一侧的接线盒中。与现有技术相比，本实用新型所提供的太阳能电池组件包括如下优势：
(1)本实用新型所提供的太阳能电池组件其正负极从组件背板的一侧引出并接入至接线盒，也就是说，本实用新型所提供的太阳能电池组件的组件版型与现有常规太阳能电池组件的组件版型相同。与现有技术中由于组件版型不同而无法和现有常规太阳能电池组件流水线兼容的多主栅半片电池组件相比，本实用新型所提供的太阳能电池组件可以直接在现有常规太阳能电池组件的流水线上实现批量生成，有利于大规模的市场推广。
(2)本实用新型所提供的太阳能电池组件所采用的三分之一切片电池的主栅数量为6根至9根，与主栅数量为12根至15根现有多主栅半片电池组件相比，本实用新型所提供的太阳能电池组件有效地减少了主栅的数量，而主栅数量的减少除了可以有效地提高焊接良率、降低组件返修难度之外，还可以有效减少印刷浆料的使用量，进而降低组件成本。
(3)相较于常规太阳能电池组件来说，由于本实用新型所提供太阳能电池组件采用了三分之一切片电池，因此使得流经三分之一切片电池的电流降低为常规太阳能电池组件的三分之一，进而使得三分之一切片电池的热损功率降低为常规太阳能电池组件的九分之一，比现有的多主栅半片电池组件还低。基于此，本实用新型所提供的太阳能电池组件具有更高的功率增益，可以获得更大发电量。具体地，本实用新型所提供的太阳能电池组件的功率比现有多主栅半片电池组件(主栅数量为12根至15根)的功率提升5瓦左右，比现有常规太阳能电池组件(主栅数量为5根、采用常规太阳能电池制成)的功率提升15瓦至25瓦左右。
(4)与现有半片电池组件相比，由于本实用新型所提供的太阳能电池组件采用三分之一切片电池，因此其具有更低的内阻，使其发电工作时温度比现有半片电池组件更低，从而极大地降低了热斑几率，进而提高了组件的可靠性和安全性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是根据本实用新型的用于切割形成三分之一切片电池的太阳能电池片的正面结构示意图；
图2是将图1所示太阳能电池片三分之一切割后所得到的三分之一切片电池的正面结构示意图；
图3和图4是根据本实用新型的一个具体实施例的太阳能电池组件的正面结构示意图和背面结构示意图；
图5是根据本实用新型的一个具体实施例的反向并联旁路二极管的太阳能电池组件的电路连接示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
为了更好地理解和阐释本实用新型，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
本实用新型提供了一种太阳能电池组件。请结合地参考图3和图4，图3和图4是根据本实用新型的一个具体实施例的太阳能电池组件的正面结构示意图和背面结构示意图。如图所示，该太阳能电池组件包括透明盖板201、背板202、设置在所述透明盖板201和所述背板202之间的太阳能电池阵列、以及接线盒400，其中：
所述太阳能电池阵列包括并排设置的六个太阳能电池小串，每一所述太阳能电池小串均包括数量相同的多个三分之一切片电池100，该多个三分之一切片电池100串联连接并沿切片电池短边所在方向排列，其中，所述三分之一切片电池100通过对整片太阳能电池片进行三分之一切割形成，所述太阳能电池片的主栅数量为6根至9根；
所述六个太阳能电池小串三三一组，每组中的太阳能电池小串的正负极同向设置，两组太阳能电池小串的正负极反向设置；
每组中的太阳能电池小串之间并联连接、两组太阳能电池小串之间串联连接以形成太阳能电池大串，该太阳能电池大串的正负极位于所述太阳能电池组件的同一侧；
所述接线盒400设置在所述背板202上与所述太阳能电池大串正负极位于同一侧的位置上，所述太阳能电池大串的正负极接入至所述接线盒400中。
下面，对上述太阳能电池组件的各个构成部分进行详细的说明。
具体地，如图所示，本实用新型所提供的太阳能电池组件从上至下依次包括透明盖板201、太阳能电池阵列以及背板202，其中，透明盖板201和太阳能电池阵列之间、以及太阳能电池阵列与背板202之间通过封装胶膜进行粘结。在一个优选实施例中，透明盖板201采用钢化玻璃实现。本实用新型所提供的太阳能电池组件还包括接线盒400，该接线盒400设置在背板202上。
如图3所示，太阳能电池阵列包括并排设置的六个太阳能电池小串，该六个太阳能电池小串均包括数量相同的多个三分之一切片电池100。每一太阳能电池小串中的多个三分之一切片电池通过互联条(未示出)串联连接、且该多个三分之一切片电池沿切片电池短边所在方向排列，该六个太阳能电池小串则沿切片电池长边所在方向排列。在本实施例中，如图3所示，每一太阳能电池小串中三分之一切片电池的数量为30片(对应于60片版型的常规太阳能电池组件)。在其他实施例中，每一太阳能电池小串中三分之一切片电池的数量为36片(对应于72片版型的常规太阳能电池组件)。本领域技术人员可以理解的是，每一太阳能电池小串中三分之一切片电池的数量并不仅仅限于上述30片和60片，还可以是其他数值，为了简明起见，在此不再对太阳能电池小串中三分之一切片电池的所有可能数量进行一一列举。三分之一切片电池可以利用激光沿垂直于主栅的方向三分之一切割(即三等分)太阳能电池片得到。本实用新型对用于切割形成三分之一切片电池的太阳能电池片的尺寸并没有任何限定，优选采用具有标准规格尺寸的太阳能电池片，例如125mm×125mm、156mm×156mm、157mm×157mm、157.75mm×157.75mm、158.75mm×158.75mm、161mm×161mm等。相较于半片电池来说，流经三分之一切片电池进一步减小，而电流的减小导致对电阻敏感性的下降，如此一来，可以减少主栅的数量而无需像现有技术一样设置12根至15根主栅。在本实施例中，用于切割形成三分之一切片电池的太阳能电池片其正面主栅的数量为6根至9根，优选为7根。请参考图1和图2，图1是根据本实用新型的用于切割形成三分之一切片电池的太阳能电池片的正面结构示意图，图2是将图1所示太阳能电池片三分之一切割后所得到的三分之一切片电池的正面结构示意图。如图1所示，用于本实用新型的用于切割形成三分之一切片电池的太阳能电池片包括电池本体1以及形成于电池本体1正面的7根主栅3和若干细栅2，其中，太阳能电池片呈正方形(图1所示太阳能电池片有倒角，在其他实施例中太阳能电池片也可以没有倒角)，该正方形的边长为L。沿垂直于主栅3的方向三等分切割图1所示的太阳能电池片后，得到图2所示的三个三分之一切片电池，每一三分之一切片电池均具有7根主栅、且形状呈长为L、宽为L\/3的长方形。优选地，主栅的宽度范围是0.5mm至1mm，相邻两根主栅之间的距离范围是10mm至25mm。需要说明的是，本实用新型对于用于切割形成三分之一切片电池的太阳能电池片的材质没有任何限定，该太阳电池片可以是单晶硅太阳能电池片、多晶硅太阳能电池片或准单晶硅太阳能电池片。
太阳能电池阵列中的六个太阳能电池小串三三一组分为两组，每组中的三个太阳能电池小串的正负极同向设置，而两组中的太阳能电池小串的正负极则反向设置。下文中，将图3所示的六个太阳能电池小串从左至由依次称为太阳能电池小串1、太阳能电池小串2、太阳能电池小串3、太阳能电池小串4、太阳能电池小串5以及太阳能电池小串6，将太阳能电池小串位于上方的一端称为第一端、以及将位于下方的一端称为第二端。将太阳能电池小串1至6三三分组后，太阳能电池小串1、太阳能电池小串2和太阳能电池小串3为一组，太阳能电池小串4、太阳能电池小串5和太阳能电池小串6位一组。其中，若太阳能电池小串1至3的第一端为“正极”，则太阳能电池小串4至6的第二端为“负极”；若太阳能电池小串1至3的第一端为“负极”，则太阳能电池小串4至6的第二端为“正极”。
每组中的三个太阳能电池小串之间并联连接、两组太阳能电池小串之间串联连接以形成太阳能电池大串。在本实施例中，上述连接方式通过两根头部汇流条和一根尾部汇流条实现。以图3所示结构为例进行说明，如图3所示，太阳能电池小串1至3的第一端通过头部汇流条301连接，太阳能电池小串4至6的第一端通过头部汇流条302连接，太阳能电池小串1至6的第二端通过尾部汇流条303连接，从而形成了一个太阳能电池大串。该太阳能电池大串的正负极通过汇流条301和汇流条302引出，由于汇流条301和汇流条302均位于太阳能电池小串的同一侧，因此太阳能电池大串的正负极位于太阳能电池小串的同一侧，进而位于太阳能电池组件的同一侧。
如图4所示，接线盒400设置在背板202上与太阳能电池大串正负极位于同一侧的相应位置上。太阳能电池大串的正负极穿过背板202接入至接线盒400中，并从该接线盒400中引出太阳能电池组件的正负极电缆401、402。在本实施例中，接线盒400为一体式结构。在其他实施例中，接线盒400还可以是分体式结构。优选地，接线盒400内设置有旁路二极管(图4中未示出)，该旁路二极管与太阳电池大串的正负极反向并联，即旁路二极管的正极和负极分别连接至太阳能电池大串的负极和正极。旁路二极管的使用有利于减轻或避免热斑效应的出现。请参考图5，图5是根据本实用新型的一个具体实施例的反向并联后旁路二极管的太阳能电池组件的电路连接示意图。其中，附图标记100代表三分之一切片电池的电路符号，长横线代表三分之一切片电池的正极，短横线代表三分之一切片电池的负极，附图标记101至106代表六个太阳能电池小串，附图标记107代表旁路二极管的电路符号。
本实用新型所提供的太阳能电池组件包括六个太阳能电池小串，该六个太阳能电池小串均由相同数量的三分之一切片电池串联形成，三分之一切片电池其主栅的数量为6根至9根，该六个太阳能电池小串三三一组，每组中的太阳能电池小串的正负极同向设置、两组太阳能电池小串的正负极反向设置，每组中的太阳能电池小串并联连接、两组太阳能电池小串串联连接形成太阳能电池大串，该太阳能电池大串的正负极位于太阳能电池组件的同一侧并接入至与该正负极位于同一侧的接线盒中。与现有技术相比，本实用新型所提供的太阳能电池组件包括如下优势：
(1)本实用新型所提供的太阳能电池组件其正负极从组件背板的一侧引出并接入至接线盒，也就是说，本实用新型所提供的太阳能电池组件的组件版型与现有常规太阳能电池组件的组件版型相同。与现有技术中由于组件版型不同而无法和现有常规太阳能电池组件流水线兼容的多主栅半片电池组件相比，本实用新型所提供的太阳能电池组件可以直接在现有常规太阳能电池组件的流水线上实现批量生成，有利于大规模的市场推广。
(2)本实用新型所提供的太阳能电池组件所采用的三分之一切片电池的主栅数量为6根至9根，与主栅数量为12根至15根现有多主栅半片电池组件相比，本实用新型所提供的太阳能电池组件有效地减少了主栅的数量，而主栅数量的减少除了可以有效地提高焊接良率、降低组件返修难度之外，还可以有效减少印刷浆料的使用量，进而降低组件成本。
(3)相较于常规太阳能电池组件来说，由于本实用新型所提供太阳能电池组件采用了三分之一切片电池，因此使得流经三分之一切片电池的电流降低为常规太阳能电池组件的三分之一，进而使得三分之一切片电池的热损功率降低为常规太阳能电池组件的九分之一，比现有的多主栅半片电池组件还低。基于此，本实用新型所提供的太阳能电池组件具有更高的功率增益，可以获得更大发电量。具体地，本实用新型所提供的太阳能电池组件的功率比现有多主栅半片电池组件(主栅数量为12根至15根)的功率提升5瓦左右，比现有常规太阳能电池组件(主栅数量为5根、采用常规太阳能电池制成)的功率提升15瓦至25瓦左右。
(4)与现有半片电池组件相比，由于本实用新型所提供的太阳能电池组件采用三分之一切片电池，因此其具有更低的内阻，使其发电工作时温度比现有半片电池组件更低，从而极大地降低了热斑几率，进而提高了组件的可靠性和安全性。
以上所揭露的仅为本实用新型的一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920026278.4
申请日:2019-01-07
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:86(杭州)
授权编号:CN209435183U
授权时间:20190924
主分类号:H02S 40/34
专利分类号:H02S40/34;H01L31/05
范畴分类:37P;
申请人:浙江正泰太阳能科技有限公司
第一申请人:浙江正泰太阳能科技有限公司
申请人地址:310053 浙江省杭州市滨江区滨安路1335号
发明人:刘石勇;何胜
第一发明人:刘石勇
当前权利人:浙江正泰太阳能科技有限公司
代理人:李非非;杨兴宇
代理机构:11653
代理机构编号:北京元合联合知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计