本實(shí)用新型涉及光伏組件領(lǐng)域，具體而言，涉及一種耐高壓的光伏組件。

背景技術(shù)：

目前市場上使用的光伏組件，大都是1000V的系統(tǒng)電壓，在電站使用中串接組件的數(shù)量有限，使用逆變器的直流線纜、匯流箱、逆變器等數(shù)量較多，同時線纜較多導(dǎo)致線損較大，對電站收益有很大的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種耐高壓的光伏組件，能夠耐受更高等級的電壓，減少串接組件的使用量，提高光伏發(fā)電效率。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下：

一種耐高壓的光伏組件，包括邊框、依次設(shè)置的玻璃層、第一EVA層、電池層、第二EVA層和背板，其中：

所述邊框?yàn)榫匦慰?，所述邊框朝向所述邊框中心的一?cè)開設(shè)有容置槽；

所述玻璃層、第一EVA層、電池層、第二EVA層和背板的邊緣設(shè)置在所述容置槽中，并通過所述容置槽與所述邊框固定，所述玻璃層、電池層、背板通過所述第一EVA層、第二EVA層粘接成整體；

所述玻璃層中的玻璃為鍍膜玻璃；

所述電池層包括多個電池片，多個所述電池片通過互聯(lián)條連接成電池串，通過與所述互聯(lián)條連接的匯流條將所述電池串中的電流匯集，所述匯流條設(shè)置在所述電池層的一端；

所述背板依次包括聚偏氟乙稀薄膜層、聚酯薄膜層和聚烯烴薄膜層，所述聚偏氟乙稀薄膜層與所述聚酯薄膜層之間、所述聚酯薄膜層與所述聚烯烴薄膜層之間分別通過膠水層粘接。

優(yōu)選的，所述電池片在溫度為85攝氏度、濕度為85％、電壓為1500V的耐壓測試中，功率衰減小于5％。

進(jìn)一步的，所述背板遠(yuǎn)離所述第二EVA層的一側(cè)還設(shè)置有用于將所述光伏組件與外部設(shè)備連接的接線盒。

進(jìn)一步的，所述背板和所述接線盒耐1500V的直流電壓。

進(jìn)一步的，所述玻璃層的邊緣與所述電池層的邊緣之間的距離大于或等于11mm。

進(jìn)一步的，所述玻璃層的邊緣與所述匯流條的間距大于或等于11mm。

進(jìn)一步的，所述聚偏氟乙稀薄膜層的厚度為20±10μm。

進(jìn)一步的，所述聚酯薄膜層的厚度為250±50μm。

進(jìn)一步的，所述聚烯烴薄膜層的厚度為80±30μm。

進(jìn)一步的，所述背板的總厚度為350±50μm。

本申請實(shí)施例提供的光伏組件，采用了KPO結(jié)構(gòu)的背板，能夠?qū)崿F(xiàn)雙絕緣，安全性能更高，能夠耐受1500V等級的電壓，能夠提升光伏電站中逆變器的效率。在光伏電站建設(shè)中，相同的裝機(jī)容量下，使用的匯流箱、逆變器、線纜等串接組件的數(shù)量更少，降低電站建設(shè)成本。使電站中設(shè)備自用電電量更少，維護(hù)保養(yǎng)成本更低。同時，本實(shí)用新型中的光伏組件的散熱性能更好，發(fā)電效率更高。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本實(shí)用新型提供的光伏組件的剖面示意圖。

圖2為本實(shí)用新型提供的光伏組件的正面示意圖。

圖3為圖2中A處的放大示意圖。

圖4為本實(shí)用新型提供的光伏組件中背板的剖面示意圖。

其中，附圖標(biāo)記匯總?cè)缦拢?/p>

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

本申請實(shí)施例提供了一種光伏組件100，如圖1所示，包括邊框101、依次設(shè)置的玻璃層102、第一EVA(Ethylene Vinyl Acetate乙烯-醋酸乙烯共聚物)層103、電池層104、第二EVA層105和背板106。

所述邊框101為矩形框，所述邊框101朝向所述邊框101中心的一側(cè)開設(shè)有容置槽。通過設(shè)置邊框101，可以將光伏組件100的各個零件固定起來，并且邊框101可以采用金屬邊框101，如鋁制邊框101。由于光伏組件100的工作場景都是處于室外，在一些強(qiáng)對流天氣下，出現(xiàn)雷擊等自然現(xiàn)象時，通過設(shè)置邊框101，抗雷擊性能更強(qiáng)，保護(hù)光伏組件100內(nèi)部的元件不受損害。

所述玻璃層102、第一EVA層103、電池層104、第二EVA層105和背板106的邊緣設(shè)置在所述容置槽中，并通過所述容置槽與所述邊框101固定，所述玻璃層102、電池層、背板106通過所述第一EVA層103、第二EVA層105粘接成整體。

本申請實(shí)施例中的玻璃層102中的玻璃為鍍膜玻璃。

如圖2和圖3所示，所述電池層104包括多個電池片1041，多個所述電池片1041通過互聯(lián)條1042連接成電池串，通過與所述互聯(lián)條1042連接的匯流條1043將所述電池串中的電流匯集，所述匯流條1043設(shè)置在所述電池層的一端。電池片1041的具體數(shù)量、互聯(lián)條1042、匯流條1043的具體設(shè)置形式可以根據(jù)實(shí)際情況確定，本申請實(shí)施例并不限定。光伏組件100在高溫多濕環(huán)境下，高電壓流經(jīng)電池片1041便會導(dǎo)致輸出下降的現(xiàn)象，即PID(Potential Induced Degradation，潛在電勢誘導(dǎo)衰減)現(xiàn)象。PID現(xiàn)象已經(jīng)成為一個對光伏組件100發(fā)電效率影響非常嚴(yán)重的課題。本申請實(shí)施例中的電池片采用在溫度為85攝氏度、濕度為85％、電壓為1500V的耐壓測試中，功率衰減小于5％的電池片，具有抗PID的特性。

組件中電池層104各個電池串之間的間距可以設(shè)置為3mm，電池片1041的片間距設(shè)置為2mm，互聯(lián)條1042寬度為1.2mm，匯流條1043寬度為8mm，電池片1041距離玻璃邊緣的最近距離為17.5mm，即圖3中的C處。匯流條1043距離玻璃邊緣的最小距離設(shè)計為14mm，即圖3中的B處。相應(yīng)的玻璃層102、背板106、EVA及邊框101尺寸均發(fā)生了變化。組件外形三維尺寸可以分別為1636mm、992mm和35mm。這樣設(shè)計的光伏組件100有更大的爬電距離，增加組件耐高壓性能。

如圖4所示，所述背板106依次包括聚偏氟乙稀薄膜層(K層)1061、聚酯薄膜層(P層)1063和聚烯烴薄膜層(O層)1064，所述聚偏氟乙稀薄膜層1061與所述聚酯薄膜層1063之間、所述聚酯薄膜層1063與所述聚烯烴薄膜層1064之間分別通過膠水層1062粘接。

采用雙玻組件的結(jié)構(gòu)時，不能滿足絕緣要求，對于較高的系統(tǒng)電壓不能耐受，從而損壞組件。本申請實(shí)施例中的背板106采用三層材料組合的形式，形成KPO結(jié)構(gòu)，并且其中的P層和O層都具有絕緣性，即聚酯薄膜層1063和聚烯烴薄膜層1064可以實(shí)現(xiàn)雙絕緣功能，安全性能更高，并且相比現(xiàn)有技術(shù)采用玻璃的結(jié)構(gòu)。由于光伏組件100在工作時會產(chǎn)生一定的熱量，本申請中的背板106具有更好的散熱性，能夠?qū)崃扛斓纳⑹У江h(huán)境中，有利于提高整體光伏組件100的發(fā)電效率。

其中，所述聚偏氟乙稀薄膜層1061的厚度為20±10μm。所述聚酯薄膜層1063的厚度為250±50μm。所述聚烯烴薄膜層1064的厚度為80±30μm。所述背板106的總厚度為350±50μm。

本申請實(shí)施例中對P層進(jìn)行了加厚處理，由原來的190μm增加至250μm，進(jìn)而增強(qiáng)組件的絕緣性能，提升組件的耐壓等級。

本申請實(shí)施例中的光伏組件100的耐壓等級為1500V，其組件功率達(dá)到268.5W以上，組件的轉(zhuǎn)化效率在16.5％以上。在給本申請實(shí)施例中的組件施加4000V的直流電壓，并且將該電壓維持1min時，光伏組件100沒有出現(xiàn)嚴(yán)重外觀不良，沒有被擊穿，也沒有任何擊穿的痕跡，漏電流均小于50μA，滿足測試要求。

在進(jìn)行絕緣測試中，將組件的引出端短路，與帶限流的直流絕緣測試儀正極相連，將光伏組件100裸露的金屬部位與測試儀的負(fù)極相連。以不超過500V/s的速度增加測試儀的電壓至1500V，維持此電壓2分鐘。測試出該組件的絕緣電阻為2000MΩ以上。

此外，將組件放置在電阻率不大于3500Ω·cm的水溶液中，保持水溫在22±3℃。光伏組件100的引出端短路連接電源正極，電源負(fù)極連接水溶液，給組件通1500V的直流電流，保持2min，測得其絕緣電阻為183MΩ以上。

將組件在85℃、85％RH、通-1500V的直流電壓96h，對比前后功率衰減以及EL圖像，組件功率衰減率5％以內(nèi)，測試結(jié)果均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

此外，所述背板106遠(yuǎn)離所述第二EVA層105的一側(cè)還設(shè)置有接線盒。所述背板106和所述接線盒耐1500V的直流電壓。在實(shí)際使用中，耐壓數(shù)值更高的組件，能夠提升光伏電站中組件的串聯(lián)數(shù)量，進(jìn)而降低匯流箱、逆變器、線纜等元件的使用數(shù)量。在并網(wǎng)發(fā)電后，還能減少50％的設(shè)備自用電，降低設(shè)備的故障率，同時降低設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)成本。此外，更高的系統(tǒng)電壓還能顯著提高逆變器的轉(zhuǎn)換效率，提升電站的發(fā)電效率。

進(jìn)一步的所述玻璃層102的邊緣與所述電池層104的邊緣之間的距離大于或等于11mm。所述玻璃層102的邊緣與所述匯流條的間距大于或等于11mm。使光伏組件100具有更大的爬電距離，安全性更高。

綜上所述，本申請實(shí)施例提供的光伏組件100，采用了KPO結(jié)構(gòu)的背板，能夠?qū)崿F(xiàn)雙絕緣，安全性能更高，能夠耐受1500V等級的電壓，能夠提升光伏電站中逆變器的效率。在光伏電站建設(shè)中，相同的裝機(jī)容量下，使用的匯流箱、逆變器、線纜等串接組件的數(shù)量更少，降低電站建設(shè)成本。使電站中設(shè)備自用電電量更少，維護(hù)保養(yǎng)成本更低。同時，本實(shí)用新型中的光伏組件100的散熱性能更好，發(fā)電效率更高。

上述光伏組件可以通過以下幾個步驟進(jìn)行制造。

步驟1，將電池片串聯(lián)焊接，即采用同一根焊帶將電池片正極連接在下一片電池片的負(fù)極，依次類推，焊接成一串，優(yōu)選的，其中每串串聯(lián)10片電池片。

步驟2，按照玻璃層102、第一EVA層103、電池層、第一EVA層103、背板106的順序依次進(jìn)行層疊。

先放置一塊干凈的鍍膜玻璃；在玻璃上方放置與玻璃大小一致的EVA；將步驟1中的電池串放置在EVA上，電池片正面向下，其中電池片邊緣距離玻璃邊緣的最小距離為17.5mm；將電池片進(jìn)行串聯(lián)焊接，并引出正負(fù)極，其中匯流條距離玻璃邊緣的最小距離為14mm；在焊接好的電池片上鋪一層EVA，EVA大小與玻璃大小一致；在EVA上蓋一層KPO背板106，背板106大小和玻璃大小一樣。

步驟3，層壓。將步驟2中的組件放置在140℃的層壓機(jī)中，進(jìn)行300s的抽真空，層壓8min，使得EVA將玻璃、電池片、背板106等粘結(jié)成一個整體。其中EVA的交聯(lián)度達(dá)到80％～90％.

步驟4，裝框。給層壓好的組件四周清理干凈，尤其是層壓后擠出的EVA，然后給層壓件裝上鋁邊框101。

步驟5，裝接線盒。將電池片引出的正負(fù)極與接線盒接線柱焊接，采用硅膠將接線盒粘結(jié)在背板106上。

步驟6，測試。對上述組件進(jìn)行功率測試、EL測試、絕緣耐壓測試，外觀分選。通過上述六個步驟即完成了1500V系統(tǒng)電壓組件的制作。

還需要說明的是，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。