一种切片光伏组件的制作方法

本发明属于太阳能技术领域，具体涉及一种切片光伏组件。

背景技术：

现有普通半片光伏组件有3个电池单元串联组成，每个电池单元都并联一个旁路二极管，共3个电池单元串联组成电路。随着组件功率越来越高，为了降低组件内串阻或者调整组件的电流、电压输出特性，组件的设计需要更加灵活。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：通过优化电路设计，在组件出现电池片遮挡热斑时组件整体功率损失降至最低，同时再以在保证二极管不会被反向击穿的前提下，增加光伏组件中电池片数量，进而提升光伏组件的功率。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种切片光伏组件，包括一个或多个串联连接的电池单元(②)，所述电池单元(②)包括一个或多个并联连接或者先并联后串联连接的电池串(①)，所述电池串(①)包括若干个通过连接材料串联连接的小电池片；其特征在于：

所述电池串(①)的列数为m，在竖版型中，6≤m≤12，且旁路二极管的数量为6或9个或12个；在横版型中，9≤m≤18，且旁路二极管的数量为：2-6个，所述小电池片为156*156至300*300mm等大小的电池尺寸等分切割成n个独立的小片，2≤n≤6，每个小电池片上都有正电极和背电极，且每个正电极和背电极位置相互重合或者分别在电池片两端边缘。

作为一种具体的实施方式，所述光伏组件为竖版型，由6个电池单元(②)串联组成，其中每个电池单元中包含3个电池串(①)彼此并联连接，同时每个电池单元(②)通过第一跳线(④)并联有旁路二极管，共有6个旁路二极管；电池单元与相邻电池单元之间通过汇流条(③)串联连接，电池单元中并联二极管的跳线与相邻电池单元之间连接的汇流条垂直相交，相交位置为焊接点，第一跳线(④)可以位于电池串之间或者电池串背面，当第一跳线(④)位于电池串背面时，跳线与电池片之间需要绝缘材料进行隔离。

作为一种具体的实施方式，所述光伏组件为横版型，包含2～6个电池单元(②)串联组成，每个电池单元(②)中有3个电池串彼此并联连接，每个电池单元又通过第一跳线(④)并联有一个旁路二极管，或者，电池单元通过第二跳线(⑦)反并联有一个旁路二极管，共有2～6个旁路二极管；每个电池单元与相邻电池单元之间通过汇流条(③)串联连接，电池单元中并联二极管的第一跳线(④)和/或第二跳线(⑦)与相邻电池单元之间连接的汇流条垂直相交，相交位置为焊接点，第一跳线(④)和第二跳线(⑦)可以位于电池串之间或者电池串背面，当跳线位于电池串背面时，跳线与电池片之间需要绝缘材料进行隔离。

进一步地，当两个电池单元(②)之间存在共用跳线时，以及，某一电池单元有单独跳线，且单独跳线的这个电池单元与其相邻的电池单元中电池串的极性相反时，跳线在组件正常工作情况下不传输电流，只有当有跳线的这个电池单元电池片出现阴影遮挡时，且达到旁路二极管启动条件时旁路二极管工作，组件电流主要从跳线流过，电池单元将逐渐被屏蔽，避免被遮挡的电池单元因过热而损坏。

进一步地，当某一电池单元有单独跳线，且单独跳线的这个电池单元与其相邻的电池单元中的电池串极性相同，则这个跳线在组件正常工作时主要用于传输电流，当有跳线的这个电池单元电池片出现阴影遮挡时，且达到旁路二极管启动条件时，旁路二极管工作，组件电流主要二极管流过，电池单元将逐渐被屏蔽，避免被遮挡的电池单元因过热而损坏。

进一步地，相邻电池单元并联的两个旁路二极管相邻则集成在一个线盒内，反之则旁路二极管则单独在一个线盒中。

与现有技术相比，本发明通过切片方案与电路设计串、并联匹配优化，达到下述有益效果：

1、通过电路设计优化，电路分为2～6电池单元，每个电池单元均并联1个旁路二极管，当并联有旁路二极管的电池单元出现热斑旁路二极管工作时，降低了停止工作的电池片的面积，最大程度地维持了发生遮挡时光伏组件的输出功率。

2、通过电路的优化设计，结合电池切割数量的变化，可以灵活实现电池电流、电压输出特性的调整。

附图说明

图1a为本发明实施例1太阳能组件的电路图；

图1b为本发明实施例1太阳能组件的背面示意图；

图2a为本发明实施例2太阳能组件的电路图；

图2b为本发明实施例2太阳能组件的背面示意图；

图3a为本发明实施例3太阳能组件的电路图；

图3b为本发明实施例3太阳能组件的背面示意图；

图4为本发明实施例4太阳能组件的电路图；

图5为本发明实施例5太阳能组件的电路图；

图6为本发明实施例6太阳能组件的电路图；

图7为本发明实施例7太阳能组件的电路图；

图8为本发明实施例8太阳能组件的电路图；

其中：①为电池串；②为电池单元；③为汇流条；④为第一跳线；⑤为集成线盒；⑥为独立线盒；⑦为第二跳线。

具体实施方式

实施例1：

如图1a，图1b所示，对156*156～300*300mm等大小的电池尺寸等分切割成n个(2pc≤n≤6pcs)个独立的小电池，每个小电池片上都有正电极和背电极，且每个正电极和背电极位置相互重合或者分别在电池片两端边缘。将切好的小电池片经过涂锡铜带或者导电粘合材料连接材料串联焊接成一串电池①。

在本实施例中，光伏组件为竖版型，由3串电池串①并联形成一个电池单元②，6个电池单元②串联形成本实施例的光伏组件。

其中，每个电池单元②通过第一跳线④并联有旁路二极管，这样，共有6个旁路二极管；电池单元②与相邻电池单元②之间通过汇流条③串联连接，电池单元②中并联二极管的第一跳线④与相邻电池单元之间连接的汇流条③垂直相交，相交位置为焊接点，第一跳线④可以位于电池串之间或者电池串背面，当跳线位于电池串背面时，第一跳线④与电池片之间需要绝缘材料进行隔离。跳线在组件正常工作情况下不传输电流，只有当有跳线的这个电池单元电池片出现阴影遮挡时，达到旁路二极管启动条件，旁路二极管工作，组件电流主要从跳线流过，相应的电池单元将逐渐被屏蔽，避免被遮挡的电池单元因过热而损坏，其它电池单元正常工作，整个组件仅损失旁路二极管工作的这个电池单元。每个电池单元中的旁路二极管可以单独一个线盒中，或者相邻两个电池单元的旁路两个集成在一个线盒中。本实施例中，6个旁路二极管分别封装在一个独立线盒⑥中，独立线盒即一个旁路二极管单独封装的线盒。如图1b所示。

实施例2：

如图2a，图2b所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：位于组件上方及中部的4个电池单元②的旁路二极管形成两组位置临近的二极管，从而该4个旁路二极管被封装在两个集成线盒⑤中，集成线盒即两个旁路二极管封装在该一个线盒中。如图2b所示。

实施例3：

如图3a，图3b所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：位于组件中部及下方的4个电池单元②的旁路二极管形成两组位置临近的二极管，从而该4个旁路二极管被封装在两个集成线盒⑤中，如图3b所示。

实施例4：

本实施例与实施例1的不同之处在于：

如图4所示，在本实施例中，光伏组件为横版型，由3串相互并联的一组电池串系列与相邻的3串相互并联的电池串串联后①形成一个电池单元②，2个电池单元②通过汇流条③串联形成本实施例的光伏组件，共12列电池串。在每个电池单元②中通过汇流条③并联连接有一个旁路二极管，这样，共有2个旁路二极管。

实施例5：

如图5所示，本实施例同样为横版型，与实施例4的不同之处在于：由3串电池串①并联形成一个电池单元②，4个电池单元②通过汇流条③串联形成本实施例的光伏组件，共12列电池串。

实施例6：

如图6所示，本实施例同样为横版型，与实施例5的不同之处在于：由3串电池串①并联形成一个电池单元②，5个电池单元②通过汇流条③串联形成本实施例的光伏组件。本实施例中有单独跳线。当单独跳线的这个电池单元与其相邻的电池单元中电池串的极性相反时，跳线在组件正常工作情况下不传输电流，共15列电池串。

实施例7：

如图7所示，本实施例同样为横版型，与实施例5的不同之处在于：由3串电池串①并联形成一个电池单元②，5个电池单元②通过汇流条③串联形成本实施例的光伏组件且单独跳线，单独跳线的这个电池单元与其相邻的电池单元中的电池串极性相同，则这个跳线在组件正常工作时主要用于传输电流，共15列电池串。

实施例8：

如图8所示，本实施例同样为横版型，与实施例5的不同之处在于：由3串电池串①并联形成一个电池单元②，6个电池单元②通过汇流条③串联形成本实施例的光伏组件，共18列电池串。

本发明中，由一个或多个串联连接的电池单元②，所述电池单元②包括一个或多个串联连接的电池串①，其中组件中电池串总列数为m，在竖版型中，6≤m≤12列，在横版型中，9≤m≤18列。所述电池串包括多个通过涂锡铜带和或者导电粘结和材料与电池片串联连接而成。

本发明中，光伏组件中共有2～6个电池单元②串联组成，其中每个电池单元②中有3个电池串彼此并联连接，同时每个电池单元又通过第一跳线④并联有旁路二极管,共有4～6个旁路二极管，同时也存在直接通过汇流条③并联的旁路二极管，共有2个旁路二极管，如图4。

每个电池单元②与相邻电池单元之间通过汇流条③串联连接，电池单元中并联二极管的跳线与相邻电池单元之间连接的汇流条垂直相交，相交位置为焊接点，其中当两个电池单元之间存在共用跳线时，如图1a、2a、3a、5、8，以及某一电池单元有单独跳线，且单独跳线的这个电池单元与其相邻的电池单元中电池串的极性相反时，如图6，跳线在组件正常工作情况下不传输电流，只有当有跳线的这个电池单元电池片出现阴影遮挡时，达到旁路二极管启动条件，旁路二极管工作，组件电流主要从跳线流过，电池单元将逐渐被屏蔽，避免被遮挡的电池单元因过热而损坏。当某一电池单元有单独跳线，且单独跳线的这个电池单元与其相邻的电池单元中的电池串极性相同，如图7，则这个跳线(即第二跳线⑦)在组件正常工作时主要用于传输电流。第一跳线④和第二跳线⑦均可以位于电池串之间或者电池串背面，当第一跳线④和第二跳线⑦位于电池串背面时，跳线与电池片之间需要绝缘材料进行隔离。第一跳线④在组件正常工作情况下不传输电流，只有当有第一跳线的这个电池单元电池片出现阴影遮挡时，达到旁路二极管启动条件，旁路二极管工作，组件电流主要从跳线流过，电池单元将逐渐被屏蔽，避免被遮挡的电池单元因过热而损坏，其它电池单元正常工作，整个组件仅损失旁路二极管工作的这个电池单元。每个电池单元中的旁路二极管可以单独一个线盒中，或者相邻两个电池单元的旁路两个集成在一个线盒中。

通过优化设计，电路分为2～12个电池单元，每个电池单元并联有旁路二极管，当并联旁路二极管的这个电池单元出现热斑遮挡达到旁路二极管启动条件时，旁路二极管工作，只有被遮挡的电池单元出现功率损失，最大程度降低了因热斑或者其它异常导致的电池单元停止输出而导致的组件整体功率输出，同时也可以灵活实现组件电流、电压输出特性的调整。

根据切片方案设计，在硅片面积逐渐变大时，可根据需要放置片数任意设计，在本发明的电路中达到最佳。

应当指出，本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。根据本发明提供的小片电池以及并联电池串的设计方案，可根据需要，设置电池片的片数，达到最佳的技术效果。