温度低于70°C。通过红外线测温对电池温度进行测量。通过使用反向偏压对二极管在太阳下暴露之后进行测试其完整性，其显示出所有二极管都是导通的。开路闪光测试(Voc = 321伏)也确认在短路情况下没有任何二极管失效。
[0168]5.屋瓦式布置将串组中的每个电池直接连接至邻近的电池，而无需使用连接装置且不要求任何“无效空间”来进行连接，通过这种屋瓦式布置可以实现低的串联电阻，从而获得了高的效率。串联的100个电池的这种“模块式”效率与单个电池效率的平均值相同(或者总模块功率=单个电池功率的总和)。通过闪光测试并采用100个效率为37% (有效面积)的单个电池，确定的模块式电池效率为37 %。
[0169]6.该电池配置经受13，000次温度循环，不存在任何显著的降级，这证明了电池配置是强健的。通常地，在运行条件下的温度范围为28°C至65°C，且最终(闪光测试)效率相对下降低于5% (通常地，该功率下降的容差为IEC6108标准的要求)。光伏电池模块安装在商用测试台，该商用测试台被设计成将光伏电池模块快速地加热至运行温度并冷却至初始温度，每天约1000次。由此，可以快速地对光伏电池模块加载，以显示出与多年运行相当的每日负载循环的效果。
[0170]7.在经历从28°C至65°C的13，000次循环之后，二极管配置没有任何失效，这显示出二极管配置是强健的。
[0171]8.在经历从28°C至65°C的13，000次循环之后，交叉连接装置没有任何失效，这展现了交叉连接装置是强健的。
[0172]在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对上述优选实施方式进行众多修改。
[0173]例如，尽管通过大型基于太阳辐射的发电系统对上述实施方式进行了描述，但是本发明并不限于此，而是可延伸至小型系统，如用于家用或者商用发电的屋顶安装系统。
[0174]此外，尽管上述基于太阳辐射的发电系统包括镜子的抛物线阵列，但是本发明并不限于此，而是可延伸至用于将太阳辐射反射并会聚到接收装置上的其他配置，如定日镜阵列。
【主权项】
1.光伏电池组件，其适用于密集阵列聚光型光伏电池模块，所述光伏电池组件包括: 多个光伏电池，所述多个光伏电池安装在基底上，每个电池具有暴露表面以接受太阳辐射，所述多个电池设置成密集阵列，所述密集阵列包括电连接在一起并形成串联电路的电池的至少一个串组，每个串组包括形成排组的多个直线型的电池，并且一个电池排组的结束处的电池连接至后继的电池排组的起始处的电池；以及 旁路二极管，所述旁路二极管与每个电池相关联以允许该电池在其失效或者具有低照射时被旁路，二极管设置成靠近电池，并且二极管为来自电池的热和电提供通向所述基底的直接通路。2.如权利要求1所述的光伏电池组件，其中每个二极管的一端与所述基底直接电接触且热接触，而每个二极管的另一端与邻近的电池直接电接触且热接触。3.如权利要求1或2所述的光伏电池组件，其中所述密集阵列以活跃电池面积覆盖所述光伏电池组件的超过95 %。4.如前述权利要求任一项所述的光伏电池组件，其中所述基底包括多个金属化部件，所述多个金属化部件形成用于电池的安装垫，每个电池安装在一个金属化部件上，每个金属化部件包括在电路中邻近的电池(如在前的电池)下方延伸的部分，用于电池的旁路二极管位于所述邻近的电池之下并靠近该邻近的电池并且安装在金属化部件的在邻近的电池下方延伸的那个部分之上，二极管通过金属化部件的在邻近的电池下方延伸的那个部分与所述基底电连接且热连接，并且二极管与邻近的电池电连接且热连接。5.如权利要求4所述的光伏电池组件，其中当二极管通过金属化部件的在邻近的电池下方延伸的那个部分与所述基底电连接且热连接、以及二极管与邻近的电池电连接时，二极管的两端彼此间隔开，且一端比另一端距离电池更近。6.如权利要求5所述的光伏电池组件，其中电池以屋瓦式布置安装至所述基底。7.如权利要求6所述的光伏电池组件，其中金属化部件的外形与屋瓦式布置的电池的下侧的轮廓相适合，使得每个电池的至少90%、通常95%与所述基底保持热接触。8.如权利要求6或7所述的光伏电池组件，其中金属化区/基底因屋瓦式布置而具有的三维特征提供了空间以将二极管设置于邻近的电池下方，并且允许电池设置成密排阵列。9.如权利要求6至8任一项所述的光伏电池组件，其中金属化部件具有倾斜的上表面，所述倾斜的上表面将电池倾斜地安装于所述基底，从而允许电池叠置以形成屋瓦式布置。10.如权利要求9所述的光伏电池组件，其中，以沿电池排组方向的穿过电池的横截面观察，金属化部件形成锯齿式轮廓。11.如权利要求4至10任一项所述的光伏电池组件，其中金属化部件彼此电隔离。12.如权利要求4至11任一项所述的光伏电池组件，其中金属化部件的在在前的电池下方延伸的那个部分呈凸起形式。13.如前述权利要求任一项所述的光伏电池组件，其中每个二极管的长度或者宽度对高度的纵长比为5:1至10:1。14.如前述权利要求任一项所述的光伏电池组件，其中二极管由硅或者其他高导热性材料制成。15.如前述权利要求任一项所述的光伏电池组件，其中基底为电绝缘体和导热体。16.如权利要求15所述的光伏电池组件，其中基底为陶瓷材料。17.如权利要求15所述的光伏电池组件，其中基底为氮化铝或者氮化硅。18.如前述权利要求任一项所述的光伏电池组件，其包括交叉连接件，所述交叉连接件将一个电池排组的结束处与后继的电池排组的起始处电连接在一起。19.如权利要求18所述的光伏电池组件，其中所述交叉连接件呈扁平条形式，由此交叉连接处于单一平面内。20.如权利要求18所述的光伏电池组件，其中所述交叉连接件为金属带或者金属条。21.如权利要求20所述的光伏电池组件，其中所述金属带或者金属条为直线型。22.如权利要求20所述的光伏电池组件，其中所述金属带或者金属条为Z形连接件，其具有一对间隔开的平行的臂、以及互联支片。23.如权利要求18至22任一项所述的光伏电池组件，其中所述交叉互连件一端连接至一个电池的上表面，而另一端则连接至后继的或者在前的电池的下表面。24.如权利要求18至23任一项所述的光伏电池组件，其中交叉互连件的数目小于电池总数目的20%。25.如前述权利要求任一项所述的光伏电池组件，所述光伏电池组件在其周界包括电输入端和电输出端。26.如前述权利要求任一项所述的光伏电池组件，其包括边缘密封。27.如权利要求26所述的光伏电池组件，其中由所述边缘密封占据的面积小于模块总面积的4%。28.光伏电池组件，其适用于密集阵列聚光型光伏电池模块，所述光伏电池组件包括: 多个光伏电池，所述多个光伏电池安装在基底上，每个电池具有暴露表面以接受太阳辐射，所述多个电池设置成密集阵列，所述密集阵列包括电连接在一起并形成串联电路的电池的至少一个串组，并且所述多个电池被物理地布置； 旁路二极管，所述旁路二极管与每个电池相关联以允许该电池在其失效时被旁路，并且二极管设置成靠近电池；以及 Z形连接件，所述Z形连接件将相继的电池电连接在一起，并且所述Z形连接件具有一对间隔开的平行的臂、以及互联支片，且每个连接件的下臂连接至一个电池的先导端的下表面，而每个连接件的上臂则连接至后继的电池的跟随端的上表面，并且所述后继的电池的旁路二极管位于所述一个电池之下并连接至连接件的下臂，由此所述光伏电池组件将相继的电池串联并同时为二极管与后继的电池提供并联，从而保护了该后继的电池。29.密集阵列聚光型光伏电池模块，其包括多个如前述权利要求任一项所述的光伏电池组件，该多个光伏电池组件以并排关系叠置在一起而成阵列以形成接收装置，在所述接收装置中，模块面积大于阵列面积的95%。30.如权利要求29所述的密集阵列聚光型光伏电池模块，其中光伏电池组件的电池中80 %或者更多彼此直接电连接。31.如权利要求29或30所述的密集阵列聚光型光伏电池模块，其包括监控电路，所述监控电路集成在光伏电池模块的背面以在运行过程中对电压、电流和温度特征测量。32.如权利要求29至31任一项所述的密集阵列聚光型光伏电池模块，其中所述边缘密封为预成形的透明或者反射性元件。33.制造基底的方法，所述基底用于如权利要求1至28任一项所述的光伏电池组件的屋瓦式布置，所述制造基底的方法包括以下步骤: (a)对一件包覆有金属的陶瓷材料进行蚀刻，以在位于该块材料一侧的金属层中产生所需缺口，从而在该块材料的该一侧生成金属垫以将电池安装成曲折式布置； (b)对金属垫的表面进行机械加工或者成形加工，从而形成具有所需锯齿式轮廓的金属化部件以对电池进行安装(通常在一端的高度为100微米，在另一端的高度为400微米)；以及 (c)通过例如以丝网印刷的方式在金属化部件上覆以恒定厚度(通常为50-100微米)的焊料或者其他适合的介质，完成所述基底的制造。
【专利摘要】光伏电池组件，其适用于密集阵列聚光型光伏电池模块，该光伏电池组件包括：安装在基底上的多个光伏电池(7)；以及旁路二极管(53)，旁路二极管与每个电池相关联以允许该电池在其失效或者具有低照射时在电路中被旁路。二极管设置成靠近电池。二极管为来自电池的热和电提供通向基底的直接通路。
【IPC分类】H01L31/0443, H01L31/0465
【公开号】CN104995743
【申请号】CN201480008484
【发明人】约翰·比维斯·拉西克
【申请人】瑞吉恩资源有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2014年2月14日
【公告号】WO2014124495A1