光伏组件的制作方法

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其是涉及一种光伏组件。

背景技术：

随着光伏组件市场需求的迅速增长，光伏组件功率越来越高，为了提高光伏组件的输出功率，组件的尺寸也在逐步变大，例如使用166mm，180mm，210mm尺寸的电池片越来越频繁，同时，单个组件上电池片的数量也在逐步增多。其中，单纯增加电池片数量，会使得热斑电池片将收到更多的正常电池加热，从而将增大热斑风险。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种光伏组件，该组件的电路连接形式可以在增加电池片数量时，满足大尺寸电池片的连接排布，且可降低组件发生热斑时的温度，减小组件热斑失效风险。

为了解决上述问题，本实用新型实施例的光伏组件，包括：串联连接的第一电池组、第二电池组、第三电池组、第四电池组、第五电池组和第六电池组，每个所述电池组包括两个并联连接且沿组件短边方向排列的电池串，每个所述电池串包括数量相等且沿平行于组件长边方向串联连接的电池片；其中，所述第一电池组、所述第二电池组和所述第三电池组设置在第一电池区且沿组件短边方向排列，所述第四电池组、所述第五电池组和所述第六电池组设置在第二电池区且沿所述组件短边方向排列，所述第一电池区和所述第二电池区沿组件长边方向设置，每个所述电池组反向并联旁路二极管；所述电池片为由整个电池片切割而成的半片电池片，每个所述电池串中所述电池片的数量大于等于12片小于等于24片。

根据本实用新型的光伏组件，通过将两个电池串并联构成电池组，再将六个电池组串联连接，以及将其中三个电池组沿组件短边方向排列设置在第一电池区，另外三个电池组沿组件短边方向排列设置在第二电池区，且第一电池区和第二电池区沿组件长边方向设置，该电路排布方式使得组件电路连接更加简单，可以在增加电池片数量时，满足大尺寸电池片在单块组件中的连接，且通过将每个电池组反向并联旁路二极管，相较于常规电路设计，在电池片数量相等的情况下，使得与单个旁路二极管并联保护的电池片数量减少，从而降低组件发生热斑时的温度，减小组件热斑失效风险。

在一些实施例中，所述光伏组件还包括第一中心汇流条，所述第一中心汇流条平行于所述组件短边方向延伸并设置在所述第一电池组与所述第六电池组以及所述第二电池组与所述第五电池组之间，所述第一电池组中两个所述电池串并联于所述第一中心汇流条，所述第二电池组中的两个所述电池串并联于所述第一中心汇流条。

在一些实施例中，所述光伏组件还包括第二中心汇流条，所述第二中心汇流条平行于所述组件短边方向延伸并设置在所述第一电池组与所述第六电池组以及所述第二电池组与所述第五电池组之间，所述第六电池组中两个所述电池串并联于所述第二汇流条，所述第五电池组中两个所述电池串并联于所述第二汇流条。

在一些实施例中，所述光伏组件还包括第三中心汇流条，所述第三中心汇流条平行于所述组件短边方向延伸并设置在所述第三电池组与所述第四电池组之间，所述第三电池组中两个所述电池串并联于所述第三中心汇流条，所述第四电池组中两个所述电池串并联于所述第三中心汇流条。

在一些实施例中，在所述第一电池组和所述第二电池组之间平行于所述组件长边方向设置有第一引线汇流条，所述第一电池组通过所述第一引线汇流条反向并联第一旁路二极管，所述第一旁路二极管设置在所述第一电池组靠近组件短边的一端，所述第二电池组通过所述第一引线汇流条反向并联第二旁路二极管，所述第二旁路二极管设置在所述第二电池组靠近组件短边的一端，能够有效起到旁路作用，保护组件。

在一些实施例中，在所述第三电池组靠近所述第二电池组的一侧以及所述第四电池组靠近所述第五电池组的一侧平行于所述组件长边方向设置有第二引线汇流条，所述第三电池组通过所述第二引线汇流条反向并联第三旁路二极管，所述第三旁路二极管设置在所述第三电池组靠近所述第三中心汇流条的一端，所述第四电池组通过所述第二引线汇流条反向并联第四旁路二极管，所述第四旁路二极管设置在所述第四电池组靠近所述第三中心汇流条的一端，能够有效起到旁路作用，保护组件。

在一些实施例中，在所述第五电池组与所述第六电池组之间平行于所述组件长边方向设置有第三引线汇流条，所述第五电池组通过所述第三引线汇流条反向并联第五旁路二极管，所述第五旁路二极管设置在所述第五电池组靠近组件短边的一端，所述第六电池组通过所述第三引线汇流条反向并联第六旁路二极管，所述第六二极管设置在所述第六电池组靠近组件短边的一端，能够有效起到旁路作用，保护组件。

在一些实施例中，第一接线盒，所述第一接线盒中设置有所述第一旁路二极管和所述第二旁路二极管。

在一些实施例中，第二接线盒，所述第二接线盒中设置有所述第三旁路二极管和所述第四旁路二极管。

在一些实施例中，第三接线盒，所述第三接线盒设置有所述第五旁路二极管和所述第六旁路二极管。

在一些实施例中，所有所述电池片组成电池片阵列，在所述电池片阵列所在平面的垂直方向上，引线汇流条与所述电池片阵列部分交叠，至少交叠区域内所述引线汇流条与所述电池片阵列之间设置有绝缘层。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有技术中常规半片组件的电路连接方式；

图2是现有技术中常规半片组件增加电池片后的电路连接方式；

图3是根据本实用新型一个实施例的光伏组件的等效电路图；

图4是根据本实用新型另一个实施例的光伏组件的等效电路图。

附图标记：

第一电池区100；第二电池区200；

第一电池组1；第二电池组2；第三电池组3；第四电池组4；第五电池组5；第六电池组6；电池片11；电池串12；第一旁路二极管10；第二旁路二极管20；第三旁路二极管30；第四旁路二极管40；第五旁路二极管50；第六旁路二极管60；第一中心汇流条70；第二中心汇流条80；第三中心汇流条90；第一引线汇流条7；第二引线汇流条8；第三引线汇流条9。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

相关技术中，如图1所示为现有技术中半片组件的电路连接方式，其中，每个电池串上电池片的数量为n(2≤n≤12)，共12个电池串，组件上方两个电池串串联后与组件下方两个电池串并联，并联后的3个电池串单元再进行串联连接。此时，每个二极管保护的电池片片数为2n片，由于常规二极管受其反向耐压能力限制，最多不超过24pcs，因此当每个电池串的电池片片数超过12pcs时，接线盒中二极管将有击穿风险。

为了提高组件功率输出，每个电池串数量n如果增加到12片以上，组件则需要增加跳线设计，如图2所示，此时，相当于每个二极管并联保护的电池片片数为n片，但是，增加跳线设计，将提高组件材料成本，且增加电池片隐裂风险。

为了解决上述问题，下面参考附图描述根据本实用新型实施例的光伏组件，该组件的电路连接形式可以在增加电池片数量时，满足大尺寸电池片的连接排布，且可降低组件发生热斑时的温度，减小组件热斑失效风险。

如图3所示为根据本实用新型的一个实施例的光伏组件的等效电路图，其中，光伏组件包括串联连接的第一电池组1、第二电池组2、第三电池组3、第四电池组4、第五电池组5和第六电池组6，且每个电池组包括两个并联连接且沿组件短边方向排列的电池串12，每个电池串包括数量相等且沿平行于组件长边方向串联连接的电池片11。

具体地，如图3所示，第一电池组1、第二电池组2和第三电池组3设置在第一电池区100且沿组件短边方向排列，第四电池组4、第五电池组5和第六电池组6设置在第二电池区200且沿组件短边方向排列。

其中，本实用新型实施例的光伏组件采用半片电池片11，相较于采用整片电池片，可以减小光伏组件的内部损耗，使得每个电池串12的输出电流减小，再通过两个电池串12并联连接，使光伏组件的输出电流恢复至与采用整片电池片组件的输出电流相当，避免了因采用半片电池片11而造成的组件输出电流降低，同时由于半片电池片11电流降低可减少内损，从而提高光伏组件的输出功率，有助于降低单瓦成本。

进一步地，通过将其中三个电池组设置在第一电池区100且沿组件短边方向排列，另外三个电池组设置在第二电池区200且沿组件短边方向排列，即所有电池串12平行于组件长边方向设置，每个电池组中的两个电池串12沿组件短边方向排列，以及，第一电池区100和第二电池区200沿组件长边方向设置，每个电池组反向并联旁路二极管，因此，光伏组件采用以上实施例的电路排版方式，使得电路连接方式相对简单，可以在增加电池片11数量时，满足大尺寸电池片在单块组件中的连接排布，且相较于图1所示的常规电路设计，本实用新型的电路设计使得单个旁路二极管并联保护的电池片11数量减少，因此，采用本实用新型的组件单路连接方式，在每个电池串12中电池片11数量多于12片时，即增加电池片11的数量，不仅提高单块组件的输出功率，也降低了组件发生热斑时的温度，减小组件热斑失效风险。

此外，由于常规二极管受其反向耐压能力限制，最多能够保护的电池片11数量不超过24片，每个电池串12中电池片11的数量需根据旁路二极管进行匹配，以避免出现电池串12中电池片11数量太多使其电压偏高，导致旁路二极管存在击穿风险，因此，在对每个电池串12增加电池片11数量时，每个电池串12中电池片11数量n的取值范围为12≤n≤24，如每个电池串12中串联连接的电池片11的数量可以为12pcs、14pcs、20pcs或24pcs等，对此不作限制。

需要说明的是，图3所示光伏组件结构使得所有电池片11能够规整且紧密的排列，一方面便于相邻电池片11之间的电连接，另一方面有利于整个光伏组件占用空间的减小。

根据本实用新型的光伏组件，通过将两个电池串12并联构成电池组，再将六个电池组串联连接，以及将其中三个电池组沿组件短边方向排列设置在第一电池区100，另外三个电池组沿组件短边方向排列设置在第二电池区200，且第一电池区100和第二电池区200沿组件长边方向设置，该电路排布方式使得组件电路连接更加简单，可以在增加电池片11数量时，不仅提高组件的输出功率，且满足大尺寸电池片在单块组件中的连接，且通过将每个电池组反向并联旁路二极管，相较于常规电路设计，使得与单个旁路二极管并联保护的电池片数量减少，从而降低组件发生热斑时的温度，减小组件热斑失效风险。

进一步地，本实用新型的光伏组件还包括第一中心汇流条70，如图4所示，第一中心汇流条70平行于组件短边方向延伸并设置在第一电池组1与第六电池组6以及第二电池组2与第五电池组5之间，第一电池组1中的两个电池串12并联于第一中心汇流条70，第二电池组2中的两个电池串12并联于第一中心汇流条70。

以及，本实用新型的光伏组件还包括第二中心汇流条80，如图4所示，第二中心汇流条80平行于组件短边方向并设置在第一电池组1与第六电池组6以及第二电池组2与第五电池组5之间，第六电池组6中的两个电池串12并联于第二中心汇流条80，第五电池组5中的两个电池串12并联于第二中心汇流条80。

以及，本实用新型的光伏组件还包括第三中心汇流条90，如图4所示，第三中心汇流条90平行于组件短边方向设置在第三电池组3与第四电池组4之间，第三电池组3中的两个电池串12并联于第三中心汇流条90，第四电池组4中的两个电池串12并联于第三中心汇流条90。在实施例中，光伏组件中设置有旁路二极管，用于在电池串12受到阴影遮挡时实现旁路功能，避免产生过热损坏组件，因此，为便于在组件中设置旁路二极管，如图4所示，在第一电池组1和第二电池组2之间沿组件长边方向设置有第一引线汇流条7，第一电池组1通过第一引线汇流条7反向并联第一旁路二极管10，且第一旁路二极管10设置在第一电池组1靠近组件短边的一端，第二电池组2通过第一引线汇流条7反向并联第二旁路二极管20，且第二旁路二极管20设置在第二电池组2靠近组件短边的一端。以及，在第三电池组3靠近第二电池组2的一侧以及第四电池组4靠近第五电池组5的一侧沿组件长边方向设置有第二引线汇流条8，第三电池组3通过第二引线汇流条8反向并联第三旁路二极管30，且第三旁路二极管30设置在第三电池组3靠近第三中心汇流条90的一端，第四电池组4通过第二引线汇流条8反向并联第四旁路二极管40，且第四旁路二极管40设置在第四电池组4靠近第三中心汇流条90的一端。以及，在第五电池组5与第六电池组6之间沿组件长边方向设置有第三引线汇流条9，第五电池组5通过第三引线汇流条9反向并联第五旁路二极管50，且第五旁路二极管50设置在第五电池组5靠近组件短边的一端，第六电池组6通过第三引线汇流条9反向并联第六旁路二极管60，且第六旁路二极管60设置在第六电池组6靠近组件短边的一端。

举例说明，如图4所示，每个电池串12包括12个半片电池片11，每两个电池串12并联为一个电池组，共组成六个电池组，并进行串联连接获得具有高功率的半片光伏组件电路。其中每个旁路二极管并联保护的电池片11数量为12片，因此，相较于图1所示的常规电路设计，图4中每个旁路二极管并联电池片的数量由原来的24片减少为12片，从而使得组件发生热斑时温度更低，减小组件热斑失效的风险，同时，相较于图2所示的增加电池片后的电路设计，采用本实用新型组件电路使用两根跳线即可实现，材料成本更低，且降低电池片制程隐裂的风险。

在实施例中，旁路二极管设置在接线盒内，具体地，第一旁路二极管10和第二旁路二极管20设置在第一接线盒内，第三旁路二极管30和第四旁路二极管40设置在第二接线盒内，第五旁路二极管50和第六旁路二极管60设置在第三接线盒内。

进一步地，在组件电路中，所有电池片11组成电池片阵列，在电池片阵列所在平面的垂直方向上，汇流条与电池片11阵列部分交叠，因此，在设置汇流条时，至少在交叠区域内汇流条与电池片阵列之间设置有绝缘层，以避免短路、漏电等情况。

可以理解的是，为便于制备，汇流条可以包括中心导线和包裹于中心导线外侧的外围绝缘层，或者其他能够实现跳线与电池片之间绝缘的方式，本实施例对此不作具体限定，只要不影响光伏组件的正常工作即可。需要说明的是，具有该结构的汇流条与其他导线结构接触时，外围绝缘层能够起到绝缘作用，无需额外设置绝缘层，有利于光伏组件结构以及工艺的简化。

在实施例中，绝缘层可以为反光膜，既可以达到绝缘作用，又能够进行光反射，利于光伏组件器件性能的提升，同时。在能够达到绝缘作用的前提下，尽量降低绝缘层的厚度，以避免层压裂片。

进一步地，汇流条的厚度过大会影响光伏组件的整体厚度，汇流条的厚度过小会影响其电性能，此外，汇流条的宽度过宽会导致其占用的空间较大，增大了汇流条与电池片矩阵电连接的几率，汇流条的宽度过小可能会影响汇流条与旁路二极管的电性能连接特性，因此，在本实施例中用于连接二极管的引线汇流条，在正常情况下无电流通过，设置其厚度取值范围为0.05mm～0.15mm，宽度取值范围为1mm～5mm，以及本实施例中设置的三条中心汇流条，在正常情况下有电流通过，为达到提高组件功率，且中心汇流条截面积不易太小，设置其厚度取值范围为0.2mm～0.4mm，宽度取值范围为5mm～8mm，其中，汇流条的宽平行于组件短边方向设置。

概括来说，根据本实用新型的光伏组件，通过将两个电池串12并联构成电池组，六个电池组再进行串联连接，以及将其中三个电池组沿组件短边方向排列设置在第一电池区100，另外三个电池组沿组件方向短边排列设置在第二电池区200，且第一电池区100和第二电池区200沿组件长边方向设置，相较于常规电路设计，电路连接形式简单，可以实现较多数量的电池片11在单块组件中的连接，使组件具有更高的输出功率，且单个旁路二极管并联保护的电池片11数量由原有的2n减少为n，降低组件发生热斑时的温度，减小组件热斑失效风险，同时，本实用新型的电路连接形式，在直接增加电池片11数量后，对于跳线设计，相较于常规电路，可减少一根跳线，使得材料成本变低，降低电池片11制程隐裂的风险。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。