一種電路板集成的太陽能電池組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公布了一種電路板集成的太陽能電池組件，包括超白低鐵高透光鋼化玻璃、第一EVA層、太陽能電池片、電路板、第二EVA層及背板，其中太陽能電池片和電路板位于同一層，封裝在第一EVA層和第二EVA層之間。所述的電路板上設(shè)置有多個旁路二極管，每個旁路二極管分別和對應(yīng)的太陽能電池片并聯(lián)連接；另外電路板上還設(shè)置有控制電路模塊，用于監(jiān)控組件的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型將電路板與組件集成為一體，電路板直接封裝于組件之中，電路板上的旁路二極管及控制電路模塊進(jìn)一步提高了組件的穩(wěn)定性及可靠性，在防止組件出現(xiàn)熱斑效應(yīng)的同時，增加了組件功能，使其更智能化。
【專利說明】
一種電路板集成的太陽能電池組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能材料和器件領(lǐng)域，尤其涉及一種與電路板集成為一體的太陽能電池組件。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能作為一種清潔的可再生新能源受到了越來越多的關(guān)注，其應(yīng)用也越來越廣泛，目前太陽能一個最重要的應(yīng)用就是光伏發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電的最基本單元是太陽能電池，在具體的應(yīng)用中，通常是將多個太陽能電池片構(gòu)成太陽能電池組件，然后再將各個太陽能電池組件連接起來構(gòu)成整體的電流輸出。
[0003]目前廣泛使用的太陽能電池組件基本上都是由超白低鐵鋼化玻璃、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、太陽能電池、背板等組成，這些元件在真空下加熱層壓成為一個整體，然后安裝鋁合金邊框和接線盒，成為太陽能電池組件。當(dāng)太陽能組件工作時，透過鋼化玻璃的太陽光被太陽能電池吸收產(chǎn)生光電流，當(dāng)組件和負(fù)載連接時，就會形成功率輸出。
[0004]在組件的工作過程中，如果有陰影遮擋了某個或某些太陽能電池，會導(dǎo)致與陰影電池串聯(lián)的其它電池的輸出都會消耗在該電池上，這種能量消耗會導(dǎo)致電池PN結(jié)的局部擊穿，并引起局部過熱，這就是熱斑效應(yīng)。為了防止太陽能電池由于熱斑效應(yīng)而遭受破壞，通常的解決方法是在原電路基礎(chǔ)上加裝旁路二極管，當(dāng)光線不被遮擋時，每個二極管處于反偏壓，每個電池都在產(chǎn)生電能。當(dāng)一個電池被遮擋時會停止產(chǎn)生電能，成為一個高阻值電阻，同時其它電池促使其反偏壓，導(dǎo)致連接電池兩端的二極管導(dǎo)通，原本流過被遮擋的電池的電流被二極管分流。
[0005]為了完全避免熱斑效應(yīng)的產(chǎn)生，最理想的方法是將每個太陽能電池配備一個旁路二極管，但這樣會導(dǎo)致成本較高?，F(xiàn)在行業(yè)內(nèi)的通常做法是將旁路二極管放置于接線盒內(nèi)，每個二極管連接于一組太陽能電池的兩端，如常規(guī)72片5寸單晶電池片組成的組件通常會在接線盒內(nèi)配置3個旁路二極管，每個二極管并聯(lián)連接有24片電池片，如果其中的某一片電池片被遮擋或發(fā)生故障，與該片電池片所在的電池組(24片串聯(lián)的電池片)并聯(lián)的二極管將正向?qū)ǎ苊饬擞袉栴}的電池片發(fā)生熱斑效應(yīng)而損壞。一般情況下，如果組件內(nèi)單片電池片被遮擋面積超過50%，那么該片電池片所在的電池組將會對組件最終的功率輸出沒有貢獻(xiàn)，以上面提及的組件為例，在此種情況下，組件的最大輸出功率將只有正常輸出的2/3，由此可見組件的發(fā)電效率將大打折扣。因此增加組件的旁路二極管，減少每個二極管并聯(lián)的電池片數(shù)目，將能在一定程度上降低遮擋對組件的影響。由于組件的電池片排列方式固定及接線盒盒體空間限制等因素，增加旁路二極管數(shù)目將會大幅更改組件及接線盒的電路設(shè)計，因此現(xiàn)有的組件配備的二極管都比較少。
[0006]從上面的分析可以看到，盡管現(xiàn)有的組件技術(shù)能防止由于遮擋產(chǎn)生的熱斑效應(yīng)，但由于組件配置的二極管數(shù)目有限，還是會導(dǎo)致遮擋發(fā)生時較多的電池片不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，降低了組件的輸出功率。因此如何在最大程度上降低遮擋對組件輸出特性的影響，是亟待解決的一個技術(shù)問題?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的旨在解決上述問題，將電路板集成到組件內(nèi)部，其中電路板設(shè)置了旁路二極管及控制電路模塊，此方式既保證了組件的正常功率輸出，同時提高了組件的穩(wěn)定性及可靠性。
[0008]本實(shí)用新型所述的一種電路板集成的太陽能電池組件，包括超白低鐵高透光鋼化玻璃、第一 EVA層、太陽能電池片、電路板、第二 EVA層及背板，其中太陽能電池片和電路板位于同一層，封裝在第一 EVA層和第二 EVA層之間。
[0009]所述的電路板上設(shè)置有多個旁路二極管，每個旁路二極管分別和對應(yīng)的太陽能電池片并聯(lián)連接，其中旁路二極管正極與太陽能電池片負(fù)極連接，旁路二極管負(fù)極與太陽能電池片正極連接。
[0010]所述電路板上的旁路二極管為貼片肖特基二極管。
[0011]所述的電路板上設(shè)置有控制電路模塊，用于監(jiān)控太陽能電池組件的工作狀態(tài)。
[0012]所述電路板為印刷電路板(PCB)，其厚度為0.2mm?1.5mm。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是將電路板與組件集成為一體，電路板直接封裝于組件之中，電路板上的旁路二極管及控制電路模塊進(jìn)一步提高了組件的穩(wěn)定性及可靠性，在防止組件出現(xiàn)熱斑效應(yīng)的同時，增加了組件功能，使其更智能化。
【附圖說明】
[0014]圖1:一種電路板集成的太陽能電池組件剖面圖。
[0015]圖2:—種電路板集成的太陽能電池組件正面示意圖。
[0016]其中，I為超白低鐵高透光鋼化玻璃，21為第一EVA層，22為第二EVA層，3為太陽能電池片，4為電路板，5為背板，6為旁路二極管，7為控制電路模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的技術(shù)特征與內(nèi)容，下面結(jié)合附圖進(jìn)行說明。
[0018]如圖1和圖2所示，一種電路板集成的太陽能電池組件，包括超白低鐵高透光鋼化玻璃1、第一 EVA層21、太陽能電池片3、電路板4、第二 EVA22層及背板5，其中太陽能電池片3和電路板4位于同一層，封裝在第一 EVA層21和第二 EVA層22之間。其中鋼化玻璃具有高透光率并起到保護(hù)太陽能電池片的作用，EVA材料具有密封和粘結(jié)的作用，背板作為背面的保護(hù)封裝材料，具有耐老化、耐腐蝕、阻止水汽滲透的能力及良好的絕緣性能。
[0019]電路板4上設(shè)置有多個旁路二極管6，其中每個旁路二極管分別和對應(yīng)的太陽能電池片并聯(lián)連接，旁路二極管正極與太陽能電池片負(fù)極連接，旁路二極管負(fù)極與太陽能電池片正極連接，這樣當(dāng)太陽能電池片正常工作時旁路二極管處于反偏狀態(tài);而當(dāng)與旁路二極管并聯(lián)的太陽能電池片中某一片被遮擋時，為了防止該片電池片因熱斑效應(yīng)出現(xiàn)過熱損壞，此時旁路二極管將會正向?qū)?，使原本流過被遮擋電池的電流被二極管分流。該旁路二極管優(yōu)選為貼片肖特基二極管。由于組件內(nèi)的旁路二極管防止了太陽能電池片熱斑效應(yīng)產(chǎn)生的可能性，因此在組件背面的接線盒可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)的簡化，不需要另外配置旁路二極管。
[0020]另外電路板4上設(shè)計有控制電路模塊7，可以對組件的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，并記錄相應(yīng)的工作狀態(tài)，對相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)如電流、電壓及輸出功率等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
[0021]本實(shí)用新型工藝簡單，將電路板與組件集成為一體，通過對電路板功能的設(shè)計，進(jìn)一步提高了組件的穩(wěn)定性及可靠性，使得組件的功能多樣化，并實(shí)現(xiàn)了組件的智能化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電路板集成的太陽能電池組件，包括超白低鐵高透光鋼化玻璃、第一 EVA層、太陽能電池片、電路板、第二 EVA層及背板，其中太陽能電池片和電路板位于同一層，封裝在第一 EVA層和第二 EVA層之間。2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于:所述的電路板上設(shè)置有多個旁路二極管，每個旁路二極管分別和對應(yīng)的太陽能電池片并聯(lián)連接。3.如權(quán)利要求2所述的太陽能電池組件，其特征在于:所述的旁路二極管為貼片肖特基二極管。4.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于:所述的電路板上設(shè)置有控制電路豐旲塊。5.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于:所述的電路板為印刷電路板，其厚度為0.2mm?1.5mm。
【文檔編號】H01L31/048GK205621747SQ201521124378
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】王建軍, 寧兆偉, 馮濤, 梁叢武, 張健超, 黃濤華, 石云, 湯棟
【申請人】南通美能得新能源科技股份有限公司