一种光伏组件结构的制作方法

本发明涉及光伏组件联网技术领域，特别是涉及一种光伏组件结构。

背景技术：

光伏组件在使用过程中，需要新增如优化、关断、微型逆变功能时，一般通过在组件背面并接新增相应功能性线盒，并将新增线盒通过串联或者并联的形式连接入发电系统。

目前，行业主流的接线盒均有对应的正负极相连，而且外挂式线盒的包含输入、输出接头，并且每个接头(正/负极)均包含导线，如图1所示，即使用的接线盒正负极包含多根导线，设置在组件主体11背面的外挂接线盒13以及本体接线盒12的正负极都包含有导线，连接过程中会形成接头14，会对发电量存在浪费。因而，光伏外挂式线盒的导入内阻增加了整个系统中的总内阻，成为了制约包含外接功能组件功率进一步提升的要素之一。例如，一般的组件发电时温度高达70℃，接线盒贴于背板面，同时线缆电流高达9a，若接线盒线缆较多，线缆与线盒内部的连接处在高温下电阻提升，发电功率损耗在线盒发热比例较高，组件工作年限也会受到金属连接处的高温氧化影响。

就目前的相关的降低组件内阻发热损耗的方式主要如下：

1、组件内部使用低电阻率焊带，但是成本过高；

2、减少接线盒线缆长度，只能针对部门组件安装场合，对于大面积电站列间连接，导线长度不足；

3，将功能性线盒集成至组件线盒，即将两个线盒合并。

上述的现有方案均无法避免以下问题：

1、正负极线缆均较长时，线缆发生缠绕在外力拉扯过程中可能造成的线缆外皮破裂；正负极线缆在电站端长期接触在一起会引起高温外皮老化以及击穿短路风险；

2、使用低电阻焊带是以提高组件的制造成本为前提，而降低线缆长度只能应用于单排组件，在大型电站上，两排组件之间的连接线缆长度不够，同时降低线缆长度本质上并未降低组件的内阻，线盒的内阻主要集中在金属之间的连接处；

3、将两种线盒功能合并，一方面增加了制程工程中的功率测试难度(功能模块包含较高的阻抗，目前行业内功率测试对外部阻抗要求高，含阻抗测试结果不稳定)，也增加产品的多样性，特殊组件的制程容易产生更高的人工成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供了一种光伏组件结构，降低光伏组件在发电过程中的电能损耗，提升发电利用率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种光伏组件结构，包括从下到上依次设置的正面玻璃层、正面封装层、电池片层、背面封装层、设置在所述背面封装层表面的一体式本体接线盒以及与所述一体式本体接线盒的引线连接的外挂接线盒，所述引线与所述外挂接线盒、所述一体式本体接线盒通过设置接口、与所述接口匹配的接头连接，所述外挂接线盒的输出端设置有所述接口或与所述接口匹配的接头。

其中，所述外挂接线盒的输入端设置在所述外挂接线盒的接线盒主体中部，输出端设置在所述外挂接线盒的接线盒主体两端。

其中，所述外挂接线盒与所述引线为一体式结构，或所述一体式本体接线盒与所述引线为一体式结构。

其中，还包括周向连接固定所述正面玻璃层、所述正面封装层、所述电池片层、所述背面封装层的边框，所述一体式本体接线盒与所述边框的短边连接。

其中，所述外挂接线盒的正极输入端、正极输出端连接有导电接头，负极输入端、负极输出端设置有接口，或所述外挂接线盒的负极输入端、负极输出端连接有导电接头，正极输入端设置有接口。

其中，所述外挂接线盒的正极输入端、负极输入端连接有导电接头，正极输出端、负极输出端设置有接口，或所述外挂接线盒的正极输出端、负极输出端连接有导电接头，正极输入端、负极输入端设置有接口。

其中，所述外挂接线盒的所述正极输入端、所述负极输入端设置在外挂接线盒主体的中部，所述正极输出端、负极输出端设置在所述外挂接线盒主体的左端、右端。

其中，所述外挂接线盒的长度为15mm～2000mm，厚度为5mm～60mm，宽度为14mm～400mm。

其中，所述一体式本体接线盒通过硅胶层与所述背面封装层粘接、所述边框的内侧粘接。

本发明实施例所提供的光伏组件结构，与现有技术相比，具有以下优点：

所述光伏组件结构，通过采用接头、插口直接在一体式本体接线盒、外挂接线盒进行连接，减少或消除了外挂式线盒的半数电极的连接导线，减少了现有的本体接线盒与外挂接线盒连接过程中接头的数量，降低了外挂线盒半数导线电阻、导线与接头金属电阻、导线与线盒内部二极管电极或pcb引脚金属接触电阻，实现组件的内阻损耗降低、功率损耗降低。此外，由于直接采用接头、插口的结构进行连接，使得安装工艺更加简单，提高了安装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的单面光伏组件的接线盒连接结构示意图；

图2为本发明实施例提供的光伏组件结构的一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2，图2为本发明实施例提供的光伏组件结构的一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，所述光伏组件结构，包括从下到上依次设置的正面玻璃层、正面封装层、电池片层、背面封装层21、设置在所述背面封装层21表面的一体式本体接线盒22以及与所述一体式本体接线盒22的引线连接的外挂接线盒23，所述引线与所述外挂接线盒23、所述一体式本体接线盒22通过设置接口、与所述接口匹配的接头连接，所述外挂接线盒23的输出端设置有所述接口或与所述接口匹配的接头。

通过采用接头、插口直接在分体式本体接线盒22、外挂接线盒23进行连接，减少或消除了外挂式线盒的半数电极的连接导线，减少了现有的本体接线盒22与外挂接线盒23连接过程中接头的数量，降低了外挂线盒半数导线电阻、导线与接头金属电阻、导线与线盒内部二极管电极或pcb引脚金属接触电阻，实现组件的内阻损耗降低、功率损耗降低。此外，由于直接采用接头、插口的结构进行连接，使得安装工艺更加简单，提高了安装效率。

由于组件长期工作线缆存在损耗、老化等风险，组件各电极仅半数含有线缆，可以降低线缆损耗率，从而降低组件因连接线相关的内阻引起的功率损耗；组件线缆减少可以防止组件中各线盒线缆缠绕在制作、搬运过程中正负极受不可控外力相互挤压导致线缆外皮破裂；在高温工装状态下多根正负极线缆发生交叠，线缆之间在工作年限较长时会出现外皮击穿风险，组件线缆数量降低可有效降低正负极交叠概率；组件线盒线缆每减少一根，线盒内部的无线缆电极金属连接点减少，相应地降低了该接触点的接触电阻，组件长期工作状态下，发电内部功率损耗降低，提升组件生命周期内的可用发电量总和；在导线总长度不变下，实际上相同长度导线分开两部分在线盒制造端会存在金属裁切以及封装的损耗。

现有技术中，在进行本体接线盒22、外挂接线盒23连接的过程中，由于本体接线盒22、外挂接线盒23的连接导线不能直接连接，需要借助于接头，一方面使得接线盒的安装难度较大，安装成本较高，变相提高了组件的制造成本，另一方面，在本体接线盒22与外挂接线盒23间距恒定的，需要在本体接线盒22、外挂接线盒23之外，额外增加材料，增加材料成本。而本发明的实施例中的技术方案，采用插口、接头的连接方式，在本体接线盒22、外挂接线盒23连接的过程中，可以减少一半接头使用量，降低材料成本以及工艺成本，同时由于在本体接线盒22、外挂接线盒23连接引线中部没有接头，降低了组件的内阻，从而降低了组件的功率损耗，使得整个组件从工艺成本、材料成本到发电成本都获得一定的下降。

本发明中，对于外挂接线盒23的输入端与输出端的设置位置不做限定，在本发明的一个实施例中，为了简化布线，提高工艺流程，所述外挂接线盒23的输入端设置在所述外挂接线盒23的接线盒主体中部，输出端设置在所述外挂接线盒23的接线盒主体两端。

在本发明中，对于外挂接线盒23、引线以及一体式本体接线盒22的连接关系等不做具体限定，可以是所述外挂接线盒23与所述引线为一体式结构，也可以是所述一体式本体接线盒22与所述引线为一体式结构。

甚至还可以是三者都为独立结构，这样在接线盒的安装过程中，可以先将于外挂接线盒23以及一体式本体接线盒22的位置固定之后，将引线的接头插入外挂接线盒23以及一体式本体接线盒22的接口中，这样就不存在外挂接线盒23与一体式本体接线盒22之间间距过大，造成引线的长度不够，而需要重新安装的可能，大大降低了安装工艺难度。另外，采用全部独立结构，可以避免在外挂接线盒23以及一体式本体接线盒22的安装过程中，由于先后顺序的原因，引线可能出现散乱分布，影响后一个接线盒的正常安装的情况，工作人员只需在指定的位置安装对应的接线盒即可，后续的工作人员只需连接插头即可。

此外，在本发明中设置在外挂接线盒23以及一体式本体接线盒22的对应的接头以及对应的接口，同类型的可以相同，也可以不同，如果相同，工作人员只需分辨极性即可，但是也可能出错，毕竟外挂接线盒23既有输入端，也有输出端，但是本领域技术人员可以将外挂接线盒23以及一体式本体接线盒22之间的不同极性的引线采用不同的颜色进行标记，如果引线的两头都是接头，可以采用不同类别的接头，使得只有相同极性的接头才能正常插入连接。同理，外挂接线盒23的输出端可以采用类似的结构。采用完全相互独立的结构，可以根据不同组件类型，外挂接线盒23以及一体式本体接线盒22的位置可以随意更换，而两个接线盒可以不用更换，只需要更换不同长度的引线即可。

当然，对于同一类型的组件，由于接线盒的位置固定，工作人员可以选择即引线与外挂接线盒23或一体式本体接线盒22中的一个设计为一体化结构，或者是其中一个中的一条极性的引线设计为一体式结构等。同样，由于该引线的在连接过程中，不像现有技术中那样在引线中部存在接头，不同极性的引线分别在组件的背面进行连接，使得引线的长度可以进行缩短，既简化了安装工艺，又减少了材料成本，同时由于引线可以不用弯折，使得组件变得更加美观。

本发明中对于两个接线盒的安装位置不做限定，由于本发明中采用一体式本体接线盒22，出于组件的宽度等因素，一般不会选择双面组件，而是选择采用单面组件，接线盒的安装位置可以任意选择，但是出于安装方便、工艺简化的原因，一般采用在边框内侧进行安装的方式，因此在本发明的一个实施例中，所述光伏组件结构还包括周向连接固定所述正面玻璃层、所述正面封装层、所述电池片层、所述背面封装层21的边框，所述一体式本体接线盒22与所述边框的短边连接。

本发明中对于一体式接线盒与外挂接线盒23的接头、接口的设计结构不做限定，可以是所述外挂接线盒23的正极输入端、正极输出端连接有导电接头，负极输入端、负极输出端设置有接口，也可以是所述外挂接线盒23的负极输入端、负极输出端连接有导电接头，正极输入端设置有接口。

除了上述的极性进行分类之外，还可以采用输入端、输出端进行分类，例如，所述外挂接线盒23的正极输入端、负极输入端连接有导电接头，正极输出端、负极输出端设置有接口，或者所述外挂接线盒23的正极输出端、负极输出端连接有导电接头，正极输入端、负极输入端设置有接口。

为了进一步简化安装工艺，在本发明的一个实施例中，所述外挂接线盒23的所述正极输入端、所述负极输入端设置在外挂接线盒23主体的中部，所述正极输出端、负极输出端设置在所述外挂接线盒23主体的左端、右端。

本发明中对于外挂接线盒23的尺寸、形状以及输入端、输出端的接线盒的设置位置不做限定。

一般所述外挂接线盒23的长度为15mm～2000mm，厚度为5mm～60mm，宽度为14mm～400mm。

本领域技术人员可以根据实际的组件的种类选择合适尺寸的外挂接线盒23。

本发明中对于一体式本体接线盒22在组件背面的连接方式不做限定，一般所述一体式本体接线盒22通过硅胶层与所述背面封装层21粘接、所述边框的内侧粘接。

需要指出的是，本本发明中除了使用硅胶之外，还可以采用其它的胶水或部件进行连接。

综上所述，本发明实施例提供的光伏组件结构，通过采用接头、插口直接在一体式本体接线盒、外挂接线盒进行连接，减少或消除了外挂式线盒的半数电极的连接导线，减少了现有的本体接线盒与外挂接线盒连接过程中接头的数量，降低了外挂线盒半数导线电阻、导线与接头金属电阻、导线与线盒内部二极管电极或pcb引脚金属接触电阻，实现组件的内阻损耗降低、功率损耗降低。此外，由于直接采用接头、插口的结构进行连接，使得安装工艺更加简单，提高了安装效率。

以上对本发明所提供的光伏组件结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。