本技术涉及光伏发电,尤其涉及一种光伏组件。
背景技术:
1、在光伏系统中,光伏电池很容易受到周围建筑物等形成的局部阴影的影响,从而导致光伏系统的发电效率下降,同时受阴影影响的光伏电池还可能会因局部过热而出现“热斑效应”。这不仅会加速光伏电池的老化过程,缩短了光伏系统的寿命,严重时将会烧毁光伏电池,影响光伏系统的安全性。
2、为了减弱局部阴影对光伏系统的发电效率及安全性带来的负面影响,目前采用的最主要的措施就是在光伏组件中通过跳线配置二极管。将跳线设置在光伏组件中后,导致相邻电池串之间的串间距增大,有效发电面积降低。
技术实现思路
1、申请人认为,将跳线设置在光伏组件中时,若要提升光伏组件的有效发电面积,需要将跳线与电池片重叠,然而跳线具有一定厚度,跳线与电池片重叠后,光伏组件在层压过程中容易产生电池片隐裂的问题,导致光伏组件的良率降低。基于上述情况,本实用新型提供一种光伏组件,以提升光伏组件的有效发电面积的同时,减少电池片隐裂的现象,提高光伏组件的良率。
2、为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
3、一种光伏组件,包括依次层叠的前板、第一胶膜层、电池片层、第二胶膜层和背板,电池片层包括:
4、多个电池串,电池串包括沿第一方向排布的多个电池片,相邻的两电池片通过多个沿第二方向排布的导电连接条电连接,沿第二方向位于边侧的导电连接条为端部导电连接条;
5、电池串包括多个第一电池串和第二电池串,两个第一电池串通过串连接点串联形成第一串组,两个第二电池串通过串连接点串联形成第二串组,第一串组和第二串组沿第一方向排布且并联形成电池模组;
6、跳线和二极管,跳线位于沿第二方向相邻的电池串之间,跳线的一端与串连接点电连接,跳线的另一端与二极管电连接;跳线沿第二方向的两侧边缘分别与沿第二方向相邻两个电池串的电池片边缘重叠,且跳线不与沿第二方向相邻两个电池串的端部导电连接条重叠;
7、绝缘条,绝缘条设置于电池片和跳线之间,且绝缘条沿第二方向的两侧边缘超出跳线的两侧边缘。
8、采用本实用新型提供的光伏组件时,由于电池串组中设置了跳线,跳线的一端与相邻电池串之间的串连接点电连接,跳线的另一端与二极管电连接,实现了电池串与二极管反向并联,当光伏组件中的电池片发生热斑效应时,与上述电池片邻近的二极管可以对上述电池片起到旁路作用,电池串其余的电池片产生的电流可以通过跳线导出,并最终通过光伏组件的正极引出端和负极引出端顺利导出,降低热斑现象对光伏组件的影响。
9、此外,由于跳线沿第二方向的两侧边缘分别与沿第二方向相邻两个电池串的电池片边缘重叠,并且跳线不与沿第二方向相邻两个电池串的端部导电连接条重叠,如此设置,与现有技术中跳线与电池串的电池片不重叠,跳线完全位于相邻电池串的间隙内相比,可以适当减小沿第二方向相邻两个电池串的串间距,从而在光伏组件整体尺寸不变的前提下,提升有效发电面积;同时还能防止因跳线和导电连接条重叠导致的局部位置过厚,光伏组件层压过程中,减少跳线覆盖区域产生应力集中的情况,进而避免电池片碎片或隐裂的现象。
10、在一种实现方式中,沿第二方向,绝缘条的两侧边缘超出沿第二方向相邻两个电池串的端部导电连接条。
11、由于跳线的长度较长,在层压过程中,跳线可能发生偏移或倾斜,导致跳线局部邻近或超出绝缘条的边缘,从而导致跳线与端部导电连接条短路的风险增大,因此本方案中,沿第二方向,绝缘条的两侧边缘分别超出相邻两个电池串的端部导电连接条,使绝缘条覆盖相邻两个电池串的端部导电连接条,即使层压过程中跳线发生偏移或倾斜,绝缘条仍然可以隔离跳线与端部导电连接条,避免了跳线与端部导电连接条短路的风险。
12、在一种实现方式中,沿第二方向,绝缘条的两侧边缘超出沿第二方向相邻两个电池串的端部导电连接条,且不与该端部导电连接条相邻的导电连接条重叠。
13、采用上述技术方案,沿第二方向,绝缘条覆盖相邻两个电池串的端部导电连接条,且不超过与该端部导电连接条相邻的导电连接条,保证绝缘条将跳线与电池片、端部导电连接条隔离,防止跳线短路的同时,适当减小了绝缘条的宽度,节省了绝缘条材料;此外对于双面电池,还可以避免双面电池的背面被过多遮挡影响发电效率,同时提升双玻组件的美观度。
14、在一种实现方式中,沿第二方向,跳线的两侧边缘与电池串重叠区域的宽度分别为第一宽度和第二宽度;
15、第一宽度小于第二宽度,第一宽度/第二宽度≤50%;或,第二宽度小于第一宽度,第二宽度/第一宽度≤50%。在进行叠层和焊接过程中,由于操作误差以及跳线本身的延展性,可能导致跳线位置发生偏移,使跳线两侧边缘与电池片重叠的宽度差异较大。当层压过程中电池串间隙只设置跳线和绝缘条时,若跳线两侧边缘与电池片重叠的宽度差异较大,会导致电池片边缘应力集中的情况,容易使电池片碎片或隐裂。基于上述情况,本方案中使跳线的两侧边缘与电池串重叠区域的宽度保持在合理的范围内,防止跳线位置发生严重偏移,使跳线两侧边缘与电池片重叠的宽度差异较小,减少了电池片边缘应力集中的情况,进而降低了电池片碎片和隐裂的概率。
16、在一种实现方式中,跳线沿第二方向的宽度为3mm-8mm。当跳线宽度大于8mm时,跳线可能会与电池串的导电连接条重叠,两者重叠的位置厚度较厚,容易产生应力集中,产生电池片碎片或隐裂的现象;当跳线宽度小于3mm时,跳线的电阻明显增加,会导致电流损失较大。鉴于上述情况,将跳线沿第二方向的宽度设置在3mm-8mm的合理范围内,以减少电池片碎片或隐裂现象的同时,降低跳线的电流损失。
17、和/或,绝缘条沿第二方向的宽度为10mm-30mm;由于跳线长度较长,光伏组件层压过程中,跳线很容易发生位置偏移,当绝缘条宽度小于10mm时,绝缘条的两侧边缘超出跳线的两侧边缘的距离较小,跳线可能会位置偏移至绝缘条外侧,导致偏移的跳线与电池片或导电连接条接触,发生短路的风险更高。当绝缘条宽度大于30mm时,可能造成绝缘条材料的浪费。鉴于上述情况,本实施例中,将绝缘条的宽度设置在10mm-30mm的合理范围内,以防止跳线发生位置偏移时移动至绝缘条外侧,降低跳线短路的风险的同时,更加节省绝缘条材料。
18、和/或,沿第二方向,绝缘条的宽度比跳线的宽度大5mm-20mm。如此可以保证绝缘条的两侧边缘超出跳线两侧边缘的距离不会太小,进而可以防止光伏组件层压过程中,跳线位置偏移至绝缘条外侧,降低了短路风险,同时也使绝缘条的宽度不会过宽,避免了绝缘条材料的浪费。
19、在一种实现方式中,电池模组中,两个第一电池串之间的跳线以及两个第二电池串之间的跳线相互独立,如此设置,跳线沿第一方向的长度较短,在层压过程中,跳线位置不容易偏移。或,两个第一电池串之间的跳线以及两个第二电池串之间的跳线焊接或为一体结构,如此跳线更便于加工制造。
20、两个第一电池串之间的跳线以及两个第二电池串之间的跳线电连接于同一与二极管电连接的引出端,即电池模组中的两个跳线通过同一引出端与二极管电连接,如此更便于引出端穿出背板,避免引出端短路,并且电池模组中的两个跳线与同一个或同一组二极管连接,减少了二极管的数量,降低了成本。
21、在一种实现方式中,第一串组和第二串组通过中部汇流条并联;绝缘条沿第二方向的宽度小于沿第二方向相邻两个中部汇流条之间的间距。采用上述方案,可以避免绝缘条与中部汇流条重叠,以防止绝缘条与中部汇流条重叠区域厚度增加,从而减少层压过程中因局部厚度过厚导致气泡增多的情况,提高层压效果和良率。
22、在一种实现方式中,两个第一电池串或两个第二电池串通过端部汇流条串联,第一串组和第二串组通过中部汇流条并联;
23、电池模组中,两个第一电池串之间的绝缘条以及两个第二电池串之间的绝缘条沿第一方向排布且两者之间具有间隙,绝缘条沿第一方向的长度大于相应电池串的长度且小于端部汇流条和中部汇流条之间的距离。采用上述技术方案,既可以保证绝缘条将电池片与跳线完全隔离,防止短路,还可以防止绝缘条遮挡端部汇流条,影响跳线与端部汇流条电连接,提高了加工效率,因为一旦绝缘条遮挡端部汇流条和中部汇流条,还需手动将绝缘条放置在端部汇流条和中部汇流条下侧,导致工序更加复杂,加工效率降低。该方案中,绝缘条位于端部汇流条和中部汇流条之间,防止绝缘条与中部汇流条重叠,进而可以防止中部汇流条的位置在层压过程中产生气泡,提高了光伏组件的良率。
24、此外第一串组的绝缘条和第二串组的绝缘条在中部汇流条附近位置间断,可以进一步避免绝缘条与中部汇流条重叠。同时使绝缘条沿第一方向的长度较短,绝缘条的延展性更好,在层压过程中,绝缘条位置不容易偏移,提高了光伏组件的良率。
25、在一种实现方式中,还包括第一遮挡膜,第一遮挡膜沿第一方向的一侧边缘与电池串端部电池片背光面的边缘重叠,绝缘条与第一遮挡膜部分重叠。如此设置,从光伏组件的向光侧观察,第一遮挡膜能够遮挡电池串端部与汇流条之间的多个导电连接条的局部,同时第一遮挡膜还可以遮挡绝缘条的端部,从而提高了光伏组件向光面的整洁度和一致性。
26、在一种实现方式中,还包括第二遮挡膜,第二遮挡膜设置于端部汇流条靠近前板的一侧,第二遮挡膜沿第一方向的宽度大于端部汇流条的宽度;
27、第二遮挡膜覆盖绝缘条与端部汇流条之间的间隙。
28、上述技术方案中,可以使第二遮挡膜遮挡绝缘条的端部和绝缘条与端部汇流条之间的间隙,从光伏组件的向光侧观察,第二遮挡膜能够完全遮挡端部汇流条、绝缘条的端部以及绝缘条与端部汇流条之间的间隙,进一步提高了光伏组件向光面的整洁度和一致性,能够满足不同应用场景对光伏组件的外观要求,兼顾光伏组件在各应用场景的整体美观性。
29、在一种实现方式中,绝缘条靠近前板的一侧表面与电池片受光面的颜色相同或相近;或,绝缘条靠近前板的一侧表面为白色或黑色。以使光伏组件的向光面颜色一致,进一步提高了光伏组件向光面的一致性和美观性。
30、在一种实现方式中,绝缘条至少包括第一层和第二层,第一层与电池片或跳线接触;
31、第一层为胶层,第二层为遮挡层。第一层可以与电池片或跳线接触,以使绝缘条与电池片或跳线粘结,更便于绝缘条的定位。
32、在一种实现方式中,第一层为乙烯-醋酸乙烯共聚物层、聚烯烃弹性体层、乙烯-醋酸乙烯共聚物层和聚烯烃弹性体层的复合层、环氧树脂层、聚乙烯层、环氧树脂层与乙烯-醋酸乙烯共聚物层的复合层或聚乙烯层与乙烯-醋酸乙烯共聚物层的复合层,上述各种材料均具有优良的绝缘性能和化学稳定性,适合用于太阳能电池领域的粘结剂;和/或,
33、第二层为聚酰亚胺层或对苯二甲酸乙二醇酯层,聚酰亚胺层和对苯二甲酸乙二醇酯具有机械性能好、高绝缘性的优点,因此采用聚酰亚胺层或对苯二甲酸乙二醇酯层作为遮挡层,不易变形,抗张强度强,且绝缘性好;和/或,
34、第二层的表面具有抗紫外线涂层,如此可以防止绝缘条在光热作用下老化和发黄,延长了绝缘条的使用寿命;和/或,
35、第二层的颜色与电池片受光面的颜色相同或相近,进一步提高了光伏组件向光面的一致性。
36、在一种实现方式中,绝缘条还包括第三层,第一层、第二层和第三层重叠设置且任意相邻的两层相互粘贴;
37、第三层为乙烯-醋酸乙烯共聚物层、聚烯烃弹性体层、乙烯-醋酸乙烯共聚物层和聚烯烃弹性体层的复合层。如此第三层也具有粘性,可以使绝缘条的两侧表面分别与电池片和跳线粘贴,更便于绝缘条和跳线的定位,层压过程中不易发生偏移。
38、在一种实现方式中,第一层的厚度为20um-200um;和/或,第二层的厚度为20um-200um;和/或,第三层的厚度为20um-200um,以保证绝缘条的厚度不会过厚,减少层压过程中应力不均匀,导致电池片碎片和隐裂的情况,同时避免了绝缘条的厚度过薄导致粘结不牢固产生位移,降低隔离效果,提高短路风险的问题,此外也避免了绝缘条的厚度过薄容易老化变黄的问题。
39、在一种实现方式中,还包括定位胶带,定位胶带与跳线或绝缘条粘结,定位胶带还与电池片背光面粘结。在层压过程中,电池片的位置比绝缘条和跳线的位置更稳定不易偏移,因此将定位胶带与跳线或绝缘条粘结的同时还与电池片背光面粘结,定位胶带的作用可以防止跳线、绝缘条在层压过程中发生位置偏移。
40、在一种实现方式中,沿第二方向,定位胶带的两端分别与跳线两侧的电池片背光面粘结,定位胶带两端之间的部分与跳线和绝缘条粘结。该方案中,定位胶带同时与相邻两个电池串的电池片粘贴,定位胶带两端受力更加均衡,定位胶带的拉扯作用使相邻两个电池串的电池片不易发生位置偏移,定位胶带同时保证了相邻两个电池串的电池片、跳线和绝缘条定位的可靠性。
41、在一种实现方式中,跳线设置至少一个定位胶带,定位胶带与电池背光面粘结形成粘结点,粘结点设置在沿第一方向距离中部汇流条2-6个电池片之间。即距中部汇流条2-6个电池片的范围内,有定位胶带与电池背光面粘结,从而可以防止定位胶带向电池串的端部严重偏移,避免了沿第一方向较长间距内没有定位胶带对跳线、绝缘条进行定位,不但保证了定位胶带的定位效果,还保留了绝缘条和跳线的延展空间,从而提升了产品良率。
1.一种光伏组件,其特征在于,包括依次层叠的前板、第一胶膜层、电池片层、第二胶膜层和背板,所述电池片层包括:
2.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,沿第二方向,所述绝缘条的两侧边缘超出沿第二方向相邻两个电池串的端部导电连接条。
3.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,沿第二方向,所述绝缘条的两侧边缘超出沿第二方向相邻两个电池串的端部导电连接条,且不与该端部导电连接条相邻的导电连接条重叠。
4.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,沿第二方向,所述跳线的两侧边缘与电池串重叠区域的宽度分别为第一宽度和第二宽度;
5.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述跳线沿第二方向的宽度为3mm-8mm;和/或,所述绝缘条沿第二方向的宽度为10mm-30mm;和/或,沿第二方向,所述绝缘条的宽度比跳线的宽度大5mm-20mm。
6.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,电池模组中,两个第一电池串之间的跳线以及两个第二电池串之间的跳线相互独立、焊接或为一体结构;
7.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述第一串组和第二串组通过中部汇流条并联;所述绝缘条沿第二方向的宽度小于沿第二方向相邻两个中部汇流条之间的间距。
8.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,两个第一电池串或两个第二电池串通过端部汇流条串联,所述第一串组和第二串组通过中部汇流条并联;
9.根据权利要求8所述的光伏组件,其特征在于,还包括第一遮挡膜,所述第一遮挡膜沿第一方向的一侧边缘与电池串端部电池片背光面的边缘重叠,所述绝缘条与所述第一遮挡膜部分重叠。
10.根据权利要求8所述的光伏组件,其特征在于,还包括第二遮挡膜,所述第二遮挡膜设置于所述端部汇流条靠近前板的一侧,所述第二遮挡膜沿第一方向的宽度大于所述端部汇流条的宽度;
11.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述绝缘条靠近前板的一侧表面与所述电池片受光面的颜色相同或相近;或,所述绝缘条靠近前板的一侧表面为白色或黑色。
12.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,所述绝缘条至少包括第一层和第二层,所述第一层与所述电池片或跳线接触;
13.根据权利要求12所述的光伏组件,其特征在于,所述第一层为乙烯-醋酸乙烯共聚物层、聚烯烃弹性体层、乙烯-醋酸乙烯共聚物层和聚烯烃弹性体层的复合层、环氧树脂层、聚乙烯层、环氧树脂层与乙烯-醋酸乙烯共聚物层的复合层或聚乙烯层与乙烯-醋酸乙烯共聚物层的复合层;和/或,
14.根据权利要求12所述的光伏组件,其特征在于,所述绝缘条还包括第三层,所述第一层、第二层和第三层重叠设置且任意相邻的两层相互粘贴;
15.根据权利要求14所述的光伏组件,其特征在于,所述第一层的厚度为20um-200um;和/或,所述第二层的厚度为20um-200um;和/或,所述第三层的厚度为20um-200um。
16.根据权利要求1所述的光伏组件,其特征在于,还包括定位胶带,所述定位胶带与所述跳线或绝缘条粘结,所述定位胶带还与电池片背光面粘结。
17.根据权利要求16所述的光伏组件,其特征在于,沿第二方向,所述定位胶带的两端分别与跳线两侧的电池片背光面粘结,所述定位胶带两端之间的部分与所述跳线和绝缘条粘结。
18.根据权利要求16所述的光伏组件,其特征在于,所述跳线设置至少一个定位胶带,所述定位胶带与电池背光面粘结形成粘结点,所述粘结点设置在沿第一方向距离中部汇流条2-6个电池片之间。