一种二极管和光伏组件的制作方法

1.本实用新型涉及二极管技术领域，尤其涉及一种二极管和光伏组件。


背景技术：

2.在光伏发电系统组，由于光伏旁路二极管是光伏组件的心脏，其自身的稳定性承载着电力系统长期运行的安全性，以及其使用寿命(光伏系统零部件质保都需要达25年)。随着光伏组件功率需求，通过加大电流使其功率变大，目前市场需求已经向25～30a迈进；通过加大旁路二极管电流来匹配大功率的光伏组件；然后其更大电流下散热，封装工艺已经来到了瓶颈。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种二极管和光伏组件，解决了现有技术中二极管组件大功率下散热效果差和封装工艺要求较高的技术问题。
4.本技术实施例公开了一种二极管，包括：
5.底板；
6.连接件，安装在所述底板上；
7.两个晶粒，其中一个所述晶粒安装在所述连接件上，另一个所述晶粒安装在所述底板上；
8.跳线，一端与所述位于连接件上的晶粒上方连接，另一端与底板连接。
9.本技术实施例将两个晶粒串联以满足后续的光伏组件的功率要求，同时降低每个晶粒的壳温，以提高其寿命周期，确保在终端光伏电站稳定运行。
10.在上述技术方案的基础上，本技术实施例还可以做如下改进：
11.进一步地，所述底板为导电片，采用本步的有益效果是通过跳线便于完成两个晶粒的串联。
12.进一步地，所述连接件为：
13.绝缘片；
14.两块压焊金属片，分别装配于所述绝缘片的正反两面，其中一块所述压焊金属片与所述底板连接，采用本步的有益效果是通过两块压焊的金属片便于连接件的焊接。
15.进一步地，还包括两根引出线，一根所述引出线与装配于所述底板上的晶粒上方连接，另一根所述引出线与位于所述绝缘片上方的所述压焊金属片连接，采用本步的有益效果是通过两根金属引出线便于与其他部件完成组装。
16.进一步地，所述绝缘片为陶瓷片，高分子材料，尼龙或者高树脂片，采用本步的有益效果是便于实现两个晶粒之间的绝缘。
17.进一步地，所述绝缘片的正投影面覆盖所述压焊金属片的正投影面，采用本步的有益效果是通过绝缘片完成压焊金属片的分隔。
18.进一步地，所述底板的侧边设置有分压段，所述分压段位于两根引出线之间。
19.本技术实施例公开了一种二极管，采用上述的二极管封装结构制备而成。
20.本技术实施例公开了一种光伏组件，包括多个上述的二极管。
21.本技术实施例中提供的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：
22.1.本技术实施例通过两个小面积的晶粒代替原有的大面积的晶粒，以此降低了晶粒的温度(tj)，从而便于后续的封装。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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实用新型的一些实施方式，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。
24.图1为本实用新型具体实施例所述的一种二极管的结构示意图；
25.图2为本实用新型具体实施例所述的一种二极管的连接件的结构示意图；
26.附图标记：
[0027]1‑
底板；2
‑
连接件；3
‑
晶粒；4
‑
跳线；5
‑
引出线；6
‑
分压段；
[0028]
201
‑
绝缘片；202
‑
压焊金属片。
具体实施方式
[0029]
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0030]
需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0031]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0032]
在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“上”、“下”、“连接”、“固定”、“头”、“尾”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0033]
实施例：
[0034]
如图1
‑
2所示，本技术实施例公开了一种二极管，包括：
[0035]
底板1，具体地，该底板1为底部导电片，用于导通；
[0036]
连接件2，安装在所述底板1上，该连接件2用于实现两个晶粒的分离和后续的串联；
[0037]
两个晶粒3，其中一个所述晶粒3安装在所述连接件2上，另一个所述晶粒3安装在
所述底板1上；
[0038]
跳线4，一端与所述位于连接件2上的晶粒上方连接，另一端与底板1 连接，该跳线4能够实现一个晶粒3的正极与另一个晶粒3的负极导通，该跳线为阶梯型的金属跳线，避开压焊金属片202的导电部分，能够实现晶粒之间的导通，其中该金属跳线可以为铝跳线也可以为铜跳线。
[0039]
其中，所述底板1为导电片。
[0040]
其中，所述连接件2为：
[0041]
绝缘片201；
[0042]
两块压焊金属片202，分别装配于所述绝缘片201的上、下两侧，其中一块所述压焊金属片202与所述底板1连接；本技术实施例中的绝缘片201 用于绝缘，即避免晶粒与压焊金属片202导通，而压焊金属片202是用于固定连接的，便于连接件2的安装。
[0043]
其中，本技术实施例还包括两根引出线5，一根所述引出线5与装配于所述底板1上的晶粒3上方连接，另一根所述引出线5与位于所述绝缘片201 上方的所述压焊金属片202连接；本技术实施例中的引出线5起导通作用，即一个引出线5连通作为正极，另一个引出线5连通作为负极。
[0044]
其中，所述绝缘片201为陶瓷片或者高树脂片。
[0045]
其中，所述绝缘片201的正投影面覆盖所述压焊金属片202的正投影面，绝缘片201的面积大于压焊金属片202的面积，在晶粒导通时，能够有效隔离晶粒3与压焊金属片202，避免两者导通。
[0046]
其中，所述底板1的侧边设置有分压段6。
[0047]
本技术实施例中的二极管封装结构打破了传统思维，将单个二极管的所需的大面积晶粒改为两个串联的小面积晶粒，在达到功率需求的同时还能满足散热需求和封装需求。现有的光伏组件需要大功率时，往往是通过加大电流使其功率变大，而大电流一般都是通过增大晶粒的面积以满足需求；但是目前电流已达到25
‑
30a，更大电流下的散热、封装工艺已经达到瓶颈，主要随着晶粒的面积越来越大，其安装时承受的机械应力则会变大，以及焊接时承受的焊接应力也会变大；在焊接时，由于面积太大中间的气孔很难自行排出，气孔率则会变大，因此需要控制单个晶粒的面积。
[0048]
因为按照iec 62790:2014
‑
5.3.18标准，在额定电流下，旁路二极管内部晶粒的温度(tj)不能超过200℃。通过量测壳温后计算得出；具体公式为：tj＝t
case
r
thjc
xu
d
xi
d
(其值要小于200℃)；壳温(t
case
)取决于其通过旁路二极管电流大小决定(i
d
)；若想降低光伏组件电流(i
d
)，在相同功率下，其光伏组件的电压则会变大，因此，采用两只晶粒在旁路二极管内部串联的方式来提高电压，降低电流的方式来满足其(tj)小于200℃。
[0049]
本技术实施例还公开了一种二极管，采用上述的二极管封装结构制备而成。
[0050]
本技术实施例还公开一种二极管的设计方法，包括：
[0051]
总面积设定步骤，根据所述光伏组件的允许电流的设定值，设定二极管晶粒的总面积；
[0052]
单个晶粒规格设定步骤，选用两个规格面积为总面积的一半的晶粒进行串联，完成装配，即一个晶粒的规格面积为总面积的一般。
[0053]
本技术实施例还公开了一种光伏组件，包括多个上述的二极管。
[0054]
将本技术中公开的光伏组件与现有的光伏组件进行测试比对：
[0055]
测试方式：采用遮挡，让其光伏组件二极管正向导通；通过热电偶采集到内部旁路二极管的表面温度(晴天上午10:30～12:00检测，获取最高温度点)，在经过换算得到内部结温(tj)。
[0056]
测试数值如下：
[0057][0058]
其中序号1
‑
4为现有的产品，5
‑
7为本技术中的产品，由此比对可以看出，本技术中的内部节温明显降低，降低电流能有效降低tj。
[0059]
本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0060]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0061]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。