專利名稱：一種基于電池片單元的太陽光伏能組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于太陽能光伏組件技術領域，涉及一種基于電池片單元的太陽光伏能組件。
背景技術：
隨著全球性能源危機日益嚴重，人們迫切希望可以找到一種可持續(xù)發(fā)展的清潔能源。太陽能作為一種取之不盡的天然能源，日益受到世界各國的關注。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽能發(fā)展的主要形式之一。而晶硅太陽能光伏組件是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中非常重要的組成部分，其成本最高，技術難度最大。在晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)鏈當中，太陽能電池組件是太陽能電池生產(chǎn)中的關鍵。太陽能電池組件主要將多晶硅芯片(電池片)進行焊接，封裝，將電壓很小的電池片經(jīng)過串并聯(lián)，形成12V或24V的直流電源輸出。太陽能光伏組件電氣結構方式有決定了其主要的關鍵性能和質(zhì)量。好的太陽能光伏組件不僅可以使電池的壽命得到保證，而且還增強了電池的抗擊強度。當前的太陽能電池組件電池片面積較大，采用全部電池片串聯(lián)的方式，采用匯流帶引出正負極，由一個接線盒引出。其主要的缺陷在于電池片電流密度不均勻，電池片在封裝過程中容易的移位，造成電池片的短路，封裝工作效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術問題在于提供一種基于電池片單元的太陽光伏能組件，能夠有效的增加輸出電流，降低組件自身的內(nèi)阻，從而增加輸出功率。本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)一種基于電池片單元的太陽光伏能組件，包括背板，背板上設有印刷電路板和多個平行排列的太陽能電池片串，太陽能電池片串串并聯(lián)之后與印刷電路板的連接柱相連接，正極接線盒、負極接線盒分別與連接柱中的正極連接柱、負極連接柱相連接，正極接線盒、負極接線盒在連接柱之間還設有二極管；太陽能電池片串在印刷電路板的兩側對稱排列，印刷電路板左側的電池片串串聯(lián)形成左單元，右側的電池片串串聯(lián)形成右單元，左單元和右單元分成上下兩部分來并聯(lián)左單元的上部分與右單元的上部分通過印刷電路板形成并聯(lián)，左單元的下部分與右單元的下部分通過印刷電路板形成并聯(lián)。所述的左單元、右單元均包括六串電池片串，左單元的上邊兩串與右單元上邊四串之間通過印刷電路板形成并聯(lián)，左單元的下邊四串與右單元下邊兩串之間通過印刷電路板形成并聯(lián)。所述的正極接線盒、負極接線盒內(nèi)均設有三個二極管，其中第一、第二二極管串聯(lián)后與第三二極管相并聯(lián)；正極接線盒、負極接線盒通過印刷電路板連通后，正極的第一、第二二極管與負極的第三二極管相串聯(lián)；負極的第一、第二二極管與正極的第三二極管相串聯(lián)。所述的一個二極管負責保護兩串電池片。所述的每個單元共36張電池片，分成6串，每串6張電池片，每個二極管保護12張電池片。所述的左單元與右單元分別與印刷電路板的正、負兩極之一相連接，通過印刷電路板電路相連通。所述的太陽能電池片串與背板通過EVA膜黏連連接。所述的太陽能電池片串是由多個半片的太陽能電池片分別串聯(lián)成的正面片和反面片焊接而成。 所述的太陽能電池片串由6 12個太陽能電池片串聯(lián)連接而成，印刷電路板的兩側分別并聯(lián)有6 12個太陽能電池片串。所述的太陽能電池片串上覆蓋有玻璃，玻璃周圍還設有邊框。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果本發(fā)明提供的基于電池片單元的太陽光伏能組件，通過電池片的串并聯(lián)結構形成兩個對稱的單元，將這兩個單元分成上下兩部分分別并聯(lián)；這種結構能夠有效的增加輸出電流，降低組件自身的內(nèi)阻，減少內(nèi)部損耗，從而使電流提升，增加輸出功率，使用相同效率的電池片情況下，使得組件的輸出功率提升在2%左右。串并聯(lián)結構的設計，有效降低了組件中電池串間電流，改善了組件輸出電流的穩(wěn)定性，減少了因組件中電池片被遮擋，或電池片破損對整體功率輸出的影響；改善了接線盒內(nèi)及旁路二極管的工作壽命，提高了系統(tǒng)應用的可靠性。本發(fā)明提供的基于電池片單元的太陽光伏能組件，將常規(guī)太陽能光伏組件采用一個接線盒的方式，轉變?yōu)椴捎脙蓚€接線盒的方式，左單元與右單元分別于印刷電路板的正、負兩極之一相連接，一個引出正極，一個引出負極，將兩個接線盒只有接通后才是一個完整的電路；從而有效的降低接線盒內(nèi)部溫度，降低二極管的熱損傷，保障二極管的工作壽命；進一步，兩個接線盒中設置的二極管與電池片的連接相對應，第一、第二二極管串聯(lián)后與第三二極管相并聯(lián)，減少現(xiàn)有二極管串聯(lián)的阻值，減少二極管的熱損傷，提高二極管的工作壽命。本發(fā)明提供的基于電池片單元的太陽光伏能組件，通過保證每個二極管保護12張電池片。其串并結合的電路設計，因組件串電流的減少，降低接線盒內(nèi)熱量地產(chǎn)生，并減少了旁路二極管失效的可能性。


圖I為本發(fā)明的正面結構示意圖；圖2為本發(fā)明的背面結構圖；圖3為本發(fā)明的電池片電路結構示意圖。圖4為印刷電路板的接線柱分布及連接示意圖；圖5-1、圖5-2為接線盒及二極管的電路示意圖。其中1為背板；2為太陽能電池片串；3為印刷電路板；4為正極接線盒；5為負極接線盒'K、B、C、D、E、F、G、H均為接線柱。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。參見圖I、圖2，一種基于電池片單元的太陽光伏能組件，包括背板1，背板I上設有印刷電路板3和多個平行排列的太陽能電池片串2，太陽能電池片串2串并聯(lián)之后與印刷電路板3的連接柱相連接,正極接線盒3、負極接線盒4分別與正極連接柱、負極連接柱相連接，正極接線盒3、負極接線盒4在連接柱之間還設有二極管；具體的所述的太陽能電池片串是由多個半片的太陽能電池片分別串聯(lián)成的正面片和反面片焊接而成，太陽能電池片串與背板通過EVA膜黏連連接；而背板上的太陽能電池片串可由6 12個太陽能電池片串聯(lián)連接而成，印刷電路板的兩側可分別并聯(lián)有6 12個太陽能電池片串；出于對太陽能電池片的保護，太陽能電池片串上覆蓋有玻璃，玻璃周圍還設有邊框。如圖3所示，太陽能電池片串在印刷電路板的兩側對稱排列，印刷電路板(PCB)左 側的電池片串串聯(lián)形成左單元，右側的電池片串串聯(lián)形成右單元，左單元和右單元相并聯(lián)，具體的左單元和右單元分成上下兩部分來并聯(lián)左單元的上部分與右單元的上部分通過印刷電路板形成并聯(lián)，左單元的下部分與右單元的下部分通過印刷電路板形成并聯(lián)。這樣將現(xiàn)有的電池片串聯(lián)的方式，轉成成串并聯(lián)相結合，具體通過72張電池片來具體說明將整個組件的72張電池片分成兩個單元，每個單元各36張電池片，分成6串，每串6張電池片，兩個單元內(nèi)的電池片之間進行串聯(lián)，兩組之間為并聯(lián)；具體的兩個單元的連接是通過PCB完成，如圖3所示，其中的A、B、C、D、E、F、G、H均為PCB的接線柱，左單元的上邊兩串和右單元上邊四串之間通過PCB形成并聯(lián)，而左單元的下邊四串和右單元下邊兩串之間通過PCB形成并聯(lián)，兩個單元各自只有一極，而兩個單元通過PCB正極之間聯(lián)通，負極之間聯(lián)通，形成一個完整的電路，整個電路的示意圖如圖4所示。由于左單元與右單元分別于印刷電路板的正、負兩極之一相連接，通過印刷電路板電路相連通。這樣就將現(xiàn)有采用一個接線盒的方式，轉變?yōu)椴捎脙蓚€接線盒的方式，一個引出正極，一個引出負極。每個接線盒內(nèi)部的電路與組件和PCB之間的電路連接設計是一致的，每個接線盒只有一個極性的輸出，而兩個接線盒之間是靠PCB實現(xiàn)電路完整的。如圖5-1、5_2所示所述的正極接線盒、負極接線盒內(nèi)均設有三個二極管，其中第一、第二二極管串聯(lián)后與第三二極管相并聯(lián)；正極接線盒、負極接線盒通過印刷電路板連通后，正極的第一、第二二極管與負極的第三二極管相串聯(lián)；負極的第一、第二二極管與正極的第三二極管相串聯(lián)。所述的一個二極管負責保護兩串電池片，具體的如圖3中的橢圓形所框的兩個電池片串為一個二極管所保護；兩個接線盒中共有六個二極管。與傳統(tǒng)的串聯(lián)組件相比，該設計因串聯(lián)電流的減少，從而有效的降低接線盒內(nèi)部溫度，降低二極管的熱損傷，保障二極管的工作壽命。上述太陽能光伏組件電氣結構方法的具體裝配為I、電池檢測切割將156X 156mm的單晶硅電池片，平均切割成兩片；2、正面片焊接將半邊的電池片安裝進行正面焊接，
3、背面串接將12片半片電池片焊接在一起形成電池串；4、疊層PCB放在中間，將電池串排成12串，PCB兩邊各六串，使電池串實現(xiàn)串并聯(lián)排列；5、層壓通過壓力和溫度控制將組件的各種材料通過EVA粘接到一起，其中的EVA為熱敏膠；6、去毛邊(去邊、清洗)去除延伸出玻璃邊框的各種材料，清洗玻璃上的層壓殘留物7、裝邊框(涂膠、裝框)將鋁邊框涂上密封膠，安裝在玻璃四周，提高光伏組件的機械強度。8、焊接接線盒，將接線盒焊接到PCB (印刷電路板)上，將接線盒與PCB對應接線柱的進行連接，引出正負極導線； 9、測試高壓測試檢測電路耐壓特性，組件功率測試，確定太陽能光伏組件的最大發(fā)電功率；10、包裝入庫外觀檢驗合格后，包裝入庫。
權利要求
1.一種基于電池片單元的太陽光伏能組件，其特征在于，包括背板，背板上設有印刷電路板和多個平行排列的太陽能電池片串，太陽能電池片串串并聯(lián)之后與印刷電路板的連接柱相連接，正極接線盒、負極接線盒分別與連接柱中的正極連接柱、負極連接柱相連接，正極接線盒、負極接線盒在連接柱之間還設有二極管； 太陽能電池片串在印刷電路板的兩側對稱排列，印刷電路板左側的電池片串串聯(lián)形成左單元，右側的電池片串串聯(lián)形成右單元，左單元和右單元分成上下兩部分來并聯(lián)左單元的上部分與右單元的上部分通過印刷電路板形成并聯(lián)，左單元的下部分與右單元的下部分通過印刷電路板形成并聯(lián)。
2.如權利要求I所述的基于電池片單元的太陽光伏能組件，其特征在于，所述的左單元、右單元均包括六串電池片串，左單元的上邊兩串與右單元上邊四串之間通過印刷電路板形成并聯(lián)，左單元的下邊四串與右單元下邊兩串之間通過印刷電路板形成并聯(lián)。
3.如權利要求2所述的基于電池片單元的太陽光伏能組件，其特征在于，所述的正極接線盒、負極接線盒內(nèi)均設有三個二極管，其中第一、第二二極管串聯(lián)后與第三二極管相并聯(lián)； 正極接線盒、負極接線盒通過印刷電路板連通后，正極的第一、第二二極管與負極的第三二極管相串聯(lián)；負極的第一、第二二極管與正極的第三二極管相串聯(lián)。
4.如權利要求3所述的基于電池片單元的太陽光伏能組件，其特征在于，所述的一個二極管負責保護兩串電池片。
5.如權利要求2 4任何一項所述的基于電池片單元的太陽光伏能組件，其特征在于，所述的每個單元共36張電池片，分成6串，每串6張電池片，每個二極管保護12張電池片。
6.如權利要求I所述的基于電池片單元的太陽光伏能組件，其特征在于，所述的左單元與右單元分別與印刷電路板的正、負兩極之一相連接，通過印刷電路板電路相連通。
7.如權利要求I所述的基于電池片單元的太陽光伏能組件，其特征在于，所述的太陽能電池片串與背板通過EVA膜黏連連接。
8.如權利要求I所述的基于電池片單元的太陽光伏能組件，其特征在于，所述的太陽能電池片串是由多個半片的太陽能電池片分別串聯(lián)成的正面片和反面片焊接而成。
9.如權利要求I所述的基于電池片單元的太陽光伏能組件，其特征在于，所述的太陽能電池片串由6 12個太陽能電池片串聯(lián)連接而成，印刷電路板的兩側分別并聯(lián)有6 12個太陽能電池片串。
10.如權利要求I所述的基于電池片單元的太陽光伏能組件，其特征在于，所述的太陽能電池片串上覆蓋有玻璃，玻璃周圍還設有邊框。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于電池片單元的太陽光伏能組件，包括背板，背板上設有印刷電路板和多個平行排列的太陽能電池片串，太陽能電池片串上覆蓋有玻璃；太陽能電池片串在印刷電路板的兩側對稱排列。通過電池片的串并聯(lián)結構形成兩個對稱的單元，這種結構能夠有效的增加輸出電流，降低組件自身的內(nèi)阻，從而增加輸出功率，使得功率提升在2%左右。本發(fā)明提供的基于電池片單元的太陽光伏能組件，將常規(guī)太陽能光伏組件采用一個接線盒的方式，轉變?yōu)椴捎脙蓚€接線盒的方式，一個引出正極，一個引出負極，將兩個接線盒只有接通后才是一個完整的電路；從而有效的降低接線盒內(nèi)部溫度，降低二極管的熱損傷，保障二極管的工作壽命。
文檔編號H01L31/05GK102779883SQ20121017391
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權日2012年5月30日
發(fā)明者唐福生, 楊帆, 王艷冬, 賈斌 申請人:碧辟普瑞太陽能有限公司