专利名称：接线盒及利用该接线盒的太阳能发电方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能电池模块用接线盒及利用该接线盒的太阳能发电方法，特别涉及当存在产电妨碍因素时只中断相应太阳能电池的串联组产电而最大限度地减少产电损失的太阳能电池模块用接线盒及利用该接线盒的太阳能发电方法。
背景技术：
通常，太阳能电池是利用P-N接合半导体电池片产生光电后，这些电池片按照容量连接成模块形式，然后用相互连接固定容量的模块组的电路来串联或并联的连接方式组成阵列。为了将太阳能电池模块中产生的电连接到系统，经由母线(Bus bar)将以串联方式连接在各太阳能电池片上的最小串联组(一串，String)和接线盒(Junction box)电连 接。现有的一般接线盒通常都是在每张太阳能电池模块的中央上部背面安装有一个接线盒。另一方面，以多个太阳能电池片串联连接的方式构成电路的太阳能电池模块在妨碍产电因素(如影子、树叶、鸟的粪便、黄沙灰尘、电池片内部不良等)存在于保护电池片的前部玻璃面时，位于其妨碍因素下面的电池片是从太阳光产电时会起到阻抗体的作用，因而妨碍了产电，其结果导致发生相当量的发电损失。这时，与被受污染的玻璃下的相应电池片上连接的前、后电池片所产生的电流会逆流到该电池片上，由此该电池片上会产生热点(Hot Spot)，从而导致电池片功能遭到破损，不仅发生产电损失，严重时甚至出现过相应模块上无法产电，不得不停止太阳能产电的问题。为防止类似问题，现在市场上销售的太阳能电池模块是采用了通过使用旁路二极管(Bypass Diode)来保护太阳能电池模块的结构，使得在妨碍产电的发电条件下所产生的电流流入到与内部连接的其他线路(邻接Bus Bars)而发电。如上采用旁路二极管，可局部保护太阳能电池的相应电池片免受妨碍产电的因素的影响，不但能减少所生产的电的损失，还可以临时预防相应电池片产生热点(Hot Spot),从而延长电池的寿命和提闻|旲块的耐久性。图I是现有的6X 10排列构成的太阳能电池模块的各串联组和接线盒的连接结构所示的图。如图1，其结构为第一串联组和第二 /第三串联组、第四/第五串联组、第六串联组分别通过母线连接；各个母线分别与接线盒(210)的接线端子(104)连接；各接线端子(104)通过旁路二极管(102)相互连接而构成电路。因此，产生于太阳能电池片(201)的电是通过连接各太阳能电池片(201)的母线(202)传输到接线盒(210)后，供应给模块数组配电板。然而，如图2所示，在第一串联组的太阳能电池电池片(201)上存在妨碍产电因素的情况下，为了保护模块，通过接线盒(210)内部的旁路二极管(102)，从与第一串联组的母线连接的接线端子流入到与第二/第三串联组的母线连接的接线端子，其结果，第一串联组和第二串联组的太阳能电池片是无法产生电，而是从第三串联组的太阳能电池片开始产电，因此存在构成在第一串联组和第二串联组中停止产电而发生产电损失的线路的问题。
为此，在6X10排列的太阳能电池模块的情况下，在两排串联组上无法产电，因此存在与整体发电相比带来1/3的、很大的发电损失的问题。发明的内容发明要解决的课题本发明是为解决上述问题而做出的，本发明的目的在于提供一种太阳能电池模块用接线盒及利用该接线盒的太阳能发电方法，在模块上安装下端母线，用旁路二极管连接与下端母线连接的第二接线端子和与上端母线连接的第一接线端子，在存在妨碍发电的因素时，只中断相应太阳能电池片的串联组产电，从而产电损失降低到最低。同时，本发明的另一个目的在于提供一种太阳能电池模块用接线盒及利用该接线盒的太阳能发电方法，通过太阳能电池模块的寿命延长来能够长时间稳定地生产大量的电，从而提闻发电效率。用于解决问题的方法用于达到上述目的的本发明的太阳能电池模块用接线盒，设置在拥有三排以上排列的串联组的太阳能模块上，接收从各串联组的太阳能电池片产生的电，在内部设有与连接各串联组的上端的上端母线连接的第一接线端子、及安装在该第一接线端子之间的旁路二极管，该接线盒的特征在于，在上述各串联组的下端设有连接各串联组下端的多个下端母线，为了与上述下端母线连接而上述太阳能电池模块设置有内部具备多个第三接线端子的副接线盒，在上述接线盒的内部设置有多个第二接线端子，该第二接线端子与第一接线端子将上述旁路二极管夹在中间而相互交替地依次安装，并分别通过电缆与上述副接线盒的第三接线端子连接。在此，上述串联组的排列数为偶数时，上述上端母线由外侧母线和内侧母线构成，上述外侧母线分别连接在太阳能电池模块的最外侧串联组的上端，上述内侧母线以两排串联组为一组连接在位于上述最外侧串联组之间的内侧串联组的上端，上述下端母线以两排串联组为一组按顺序连接在各串联组的下端。另外，上述上端母线和下端母线是因串联组排列而其数量有变化，上述下端母线贯通构成上述太阳能模块的EVA板和背板而突出于背板的后面，并与上述第二接线端子连接。发明的效果根据如上所述构成的本发明，在存在产电妨碍因素时使电流流到邻接的串联组上，以此能够防止太阳能电池片的受损同时也能够将产电损失降到最低。并且，用简单的结构来制造，不仅成本减少，还可把发电效率提高到最大限度。
图I是表示安装在现有的太阳能电池模块上的、接线盒连接状态的概要图；图2是表示现有的电池片上存在妨碍因素时的、发电损失量的状态图3是表示安装在本发明的拥有用偶数排列的串联组的太阳能电池模块后面上的、接线盒的连接状态图；图4是表示安装在本发明的拥有用奇数排列的串联组的太阳能电池模块后面上的、接线盒的连接状态图；图5是本发明的与上端母线和下端母线的连接的、接线盒的重要部位放大图；图6是表示 本发明的太阳能电池片上存在妨碍因素时的、发电损失量的状态图；图7是副接线盒连接在本发明的接线盒上的、状态图；图8是接线盒和副接线盒安装在本发明的太阳能电池模块的后面的、状态图；图9是用于将下端母线连接到本发明的副接线盒的、状态图。附图标记说明10 :太阳能电池I旲块；12 :最外侧串联组；14:内侧串联组；15:玻璃；16 EVA 板；17 :背板；18:太阳能电池；20 :母线；22 :上端母线；23 :外侧母线；24 :内侧母线；25a :第一母线；25b :第二母线；26 :下端母线；27a :第三母线；27b :第四母线；30:第一接线端子；35:第二接线端子；40 :旁路二极管；45 (+)端子；47:(-)端子；50:副接线盒；52:第三接线端子；54:电缆。
具体实施例方式下面，参考附图详细说明本发明的太阳能电池模块用接线盒及利用该接线盒的太阳能发电方法。根据本发明的太阳能电池模块用接线盒是安装在拥有三排以上串联组的太阳能模块(10)上，各串联组的太阳能电池片上所生产的电通过母线(20)集中到接线盒。本发明的附图3上所图示的太阳能电池模块(10)是串联组以六排排列的模块，本发明的接线盒是设有与上述母线(20)连接的接线端子，其中一侧上连接有(+)端子(45)和(-)端子(47)。如附图3所示，上述母线(20)是由与上述太阳能电池模块(10)的各串联组的上端连接的多个上端母线(22)、和与各串联组的下端连接的多个下端母线(26)构成。这时，形成为如下的结构，S卩，上述上端母线(22)设置成分别与接线端子中的第一接线端子(30)连接，上述下端母线(26)设置成分别与接线端子中的第二接线端子(35)连接，上述第一接线端子(30)和第二接线端子(35)相互交替而依次设置，其之间具备旁路二极管(40)而把第一接线端子(30)和第二接线端子(35)相互连接。同时，上述下端母线(26)是通过后述的副接线盒(50)连接在第二接线端子(35)上，为此，上述副接线盒(50)的内部设有用电缆与上述第二接线端子连接的第三接线端子(52)。如上，上述上端母线(22)和下端母线(26)是通过旁路二极管(40)相连，因此在太阳能电池片(18)上存在妨碍因素(如影子、树叶、鸟的粪便、黄沙灰尘、电池片内部不良等)而其相应电池片(18)起到阻抗体的作用时，电流是通过与拥有相应电池片的串联组(一串)连接的上端母线(22)或下端母线(26)，流入到与接线端子连接的旁路二极管
(40)，通过该旁路二极管(40)使电流流到邻接串联组(一串)上。这时，在为上述串联组以偶数排列的太阳能电池模块时，为了将发电损失降到最低，上述上端母线(22)是由与太阳能电池模块(10)的最外侧串联组(12)的上端分别连接的外侧母线(23)、和位于上述最外侧串联组(12)之间的内侧串联组(14)上端上以两排串联组组成一组而连接的内侧母线(24)构成，优选上述下端母线(26)以两排串联组为一组依次连接在各串联组的下端。参考附图3，具体观察的话，最外侧串联组(12)成为第一串联组和第六串联组，而内侧串联组(14)成为第二串联组到第五串联组。因此，外侧母线(23)分别与上述第一串联组和第六串联组连接，内侧母线(24)分别与上述第二 /第三串联组和第四/第五串联组连接，上述下端母线(26)分别与第一 /第二串联组和第三/第四串联组、第五/第六串联组连接，各母线通过接线端子和旁路二极管相互连接。由此，与连接在上述第一串联组上的外侧母线(23)连接的第一接线端子(30)、和与第一 /第二串联组上连接的下端母线(26)连接的第二接线端子(35)是通过旁路二极管相互连接，另外，第二接线端子(35)是通过另一个旁路二极管与另一个第一接线端子相互连接，其中，该另一个第一接线端子连接有与第二 /第三串联组连接的内侧母线(24)。在如上述构成的状态下，如图6所示，当第一串联组的电池片上存在妨碍因素时，与第一串联组连接的外侧母线(23)是经过邻接的旁路二极管(40)与连接在第二串联组下端的下端母线(26)连接，其结果，只有第一串联组不能生产电，因此与现有的两排串联组不能生产电所产生的损失量相比带来更小的发电损失，具有提高发电效率的优点。在这里，在上述串联组为用奇数排列的太阳能电池模块时，也如图4所示，上述上端母线(22)是由第一母线(25a)和第二母线(25b)构成，上述第一母线(25a)连接在太阳能电池模块(10)的最外侧串联组(12)中的某一个串联组的上端，上述第二母线(25b)以两排串联组为一组在除第一母线(25a)连接的最外侧串联组(12)以外的、剩下的串联组的上端。另外，上述下端母线(26)由第三母线(27a)和第四母线(27b)构成，上述第三母线(27a)连接在太阳能电池模块(10)的最外侧串联组(12)中的、没有与上述第一母线(25a)连接的串联组的下端，上述第四母线(27b)优选以两排串联组为一组连接在除上述第三母线(27a)连接的最外侧串联组(12)以外的、剩下的串联组的下端。S卩，可以看出上述上端母线和下端母线的连接与图3的拥有用偶数排列串联组的太阳能电池模块中排除了一排串联组的情况相同。本发明的上端母线(22)和下端母线(26)是因串联组的排列而其数量有变化，上述下端母线(26)贯通构成上述太阳能模块(10)的EVA板(16)和背板(17)而突出于背板
(17)后面，并与上述第二接线端子(35)连接，其下端母线的突出部位优选在制造模块时经过高温真空层压(Lamination)工序处理而与太阳能电池片之间维持气密性。如图9所示，上述太阳能电池模块(10)是玻璃(15)、EVA板(16)、太阳能电池片(18)、其他EVA板(16)、背板(17)按顺序层叠之后，通过高温真空层压工序而完成的状态下，在上述背板(17)的背面安装接线盒。因此，与上述太阳能电池片(18)连接的下端母线(26)是为了除去漏水危险且更易于向外突出，在贯通上述EVA板(16)和背板(17)的状态下，下端母线突出在外部，为了保持跟模块内部电池片的气密性,模块产品需要进行高温真空层压工序作业。另外，本发明的接线盒是通过将下端母线(26)连接到内部的第二接线端子(35)来减少发电损失，但在此情况下，下端母线(26)需要具备到安装有接线盒的太阳能电池模块的上部为止的、较长的长度，因此发生需要进行绝缘及防止露出到外部的另外的作业等问题，因此，如图7及图8所示，可以将与接线盒连接的副接线盒(50)以粘贴的结构安装到上述太阳能电池模块(10)的底部。这时，在上述副接线盒(50)的内部具备多个第三接线端子(52)，以便与连接各串联组的下端的、多个下端母线(26)连接，其各第三接线端子(52)是分别用电缆(54)与接线盒的第二接线端子(35)连接。也就是，上述下端母线(26)通过第三接线端子(52)与用电缆(54)连接的第二接线端子(35)连接，由于上述副接线盒(50)的安装，因此不仅下端母线(26)的连接作业变得方便，而且维护保修时便于操作。上述电缆(54)通过螺丝方式及接头方式与上述接线盒及副接线盒(50)连接，此外，只要连接上述电缆的结构的话，就任何方式都可以。如上述构成的本发明接线盒用于解决现有的接线盒存在的问题，S卩，用于减少当电池片上存在妨碍因素时，随着电流流到旁路时所带来的相当大的发电损失。本发明为了将与现有的太阳能电池模块的上端连接的母线也连接到模块的下端而增加设置下端母线并连接到接线盒，将连接上端母线和下端母线的接线端子分别交替设置后，在其之间设置旁路二极管(40)而将在太阳能电池模块上的发电损失降到最低。因此，解决了与现有的接线盒连接的母线旁路线路导致的两排串联组上无法生产电的问题，只有一排串联组(相应的电池片)上停止生产电，因此，与现有方式相比能够大幅度减少发电损失。利用本发明的接线盒太阳能发电的方法为如下接线盒的第一接线端子(30)是与连接在三排以上排列的太阳能电池模块的各串 联组的上端的、上端母线(22)相连，第二接线端子(35)是与连接在各串联组下端的、下端母线(26)相连，上述第一接线端子(30)和第二接线端子(35)是相互交替地依次设置，在其之间有设置有旁路二极管(40)。如上构成的接线盒在妨碍因素不存在时，各串联组的电池片上所生产的电通过接线盒输送到模块阵列配电板。但是，当电池片(18)上存在发电妨碍因素时，因该发电妨碍因素而相应电池片(18)会起到阻抗体的作用，通过此，为了保护太阳能电池模块，电流不流到具备相应电池片
(18)的串联组而通过旁路二极管(40)流到邻接的串联组。也就是，电流流到与相应电池片(18)的串联组上邻接的母线连接的串联组上。
因此，只有存在妨碍因素的相应电池片的串联组停止产电，剩下的串联组是可以产电，其结果，与现有相比能减少相当量的发电损失，从而相应地可提高发电效率。
权利要求
1.一种太阳能电池模块用接线盒，设置在拥有三排以上排列的串联组的太阳能模块(10)上，接收从各串联组的太阳能电池片(18)所产生的电，在内部设有与连接各串联组上端的上端母线(22)连接的第一接线端子(30)、及安装在该第一接线端子(30)之间的旁路ニ极管(40)，该接线盒的特征在干， 在上述各串联组的下端设有连接各串联组下端的多个下端母线(26)， 为了与上述下端母线(26)连接而上述太阳能电池模块(10)设置有内部具备多个第三接线端子(52)的副接线盒(50)， 在上述接线盒的内部设置有多个第二接线端子(35)，该第二接线端子(35)与第一接线端子(30)将上述旁路ニ极管夹在中间而相互交替地依次安装，并分别通过电缆(54)与上述副接线盒(50)的第三接线端子(52)连接。
2.根据权利要求I所述的太阳能电池模块用接线盒，其特征在干， 在上述串联组的排列数为偶数吋， 上述上端母线(22)由外侧母线(23)和内侧母线(24)构成，上述外侧母线(23)分别连接在太阳能电池模块(10)的最外侧串联组(12)的上端，上述内侧母线(24)以两排串联组为ー组连接在位于上述最外侧串联组(12)之间的内侧串联组(14)的上端， 上述下端母线(26)以两排串联组为一组依次连接在各串联组的下端。
3.根据权利要求I所述的太阳能电池模块用接线盒，其特征在干， 在上述串联组的排列数为奇数吋， 上述上端母线(22)由第一母线(25a)和第二母线(25b)构成，上述第一母线(25a)连接在太阳能电池模块(10)的最外侧串联组(12)中的任ー个串联组的上端，上述第二母线(25b)以两排串联组为一组连接在除与第一母线(25a)连接的最外侧串联组(12)以外的、剩下串联组的上端， 上述下端母线(26)由第三母线(27a)和第四母线(27b)构成，上述第三母线(27a)连接在太阳能电池模块(10)的最外侧串联组(12)中的、未与上述第一母线(25a)连接的串联组的下端，上述第四母线(27b)以两排串联组为一组连接在除与上述第三母线(27a)连接的最外侧串联组(12)以外的、剩下串联组的下端。
4.根据权利要求I至3中的任一项所述的太阳能电池模块用接线盒，其特征在干， 上述上端母线(22)和下端母线(26)是因串联组排列而其数量有变化，上述下端母线(26)贯通构成上述太阳能模块(10)的EVA板(16)和背板(17)而突出于背板(17)的后面，并与上述第二接线端子(35)连接。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池模块用接线盒，其特征在干， 在制造模块时，向上述背板(17)后面突出的下端母线(26)的突出部位经过高温真空层压エ序的处理而与太阳能电池維持气密性。
全文摘要
本发明涉及一种接线盒及利用该接线盒的太阳能发电方法。本发明的太阳能电池模块用接线盒设置在拥有三排以上排列的串联组的太阳能模块上，接收从各串联组的太阳能电池片产生的电，在内部设有与连接各串联组的上端的上端母线连接的第一接线端子及安装在该第一接线端子之间的旁路二极管，该接线盒在上述各串联组的下端设有连接各串联组下端的多个下端母线，为了与上述下端母线连接而上述太阳能电池模块设置有内部具备多个第三接线端子的副接线盒，在上述接线盒的内部设置有多个第二接线端子，该第二接线端子与第一接线端子将上述旁路二极管夹在中间而相互交替地依次安装，并分别通过电缆与上述副接线盒的第三接线端子连接。
文档编号H01L31/048GK102651410SQ20111034631
公开日2012年8月29日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年2月25日
发明者金炅柱 申请人:金炅柱