光電轉換陣列的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于光電轉換領域，具體地涉及一種光電轉換陣列。
【背景技術】
[0002]眾所周知，太陽光無處不在，鑒于太陽光對應的光能取之不竭，用之不盡，因此，利用太陽光實現(xiàn)能量利用的項目越來越多，截至目前，利用太陽光發(fā)電在現(xiàn)有電力供應中扮演著越來越重要的角色。
[0003]請參閱圖1，是利用太陽光實現(xiàn)光能至電能的轉換系統(tǒng)框架示意圖。在利用太陽光實現(xiàn)光能至電能的轉換系統(tǒng)中，主要包括光能提供元件61、光電轉換器62及電能輸出裝置63ο
[0004]所述光能提供元件61，即太陽，或經過光學處理的陽光，或二次輻射源輻射光，并將光能傳遞至所述光電轉換器62。所述光電轉換器62接收光能并將光能轉換為電能，形成電壓。所述電能輸出裝置63將電壓施加至外接電路上，形成電流，由此實現(xiàn)光能轉換為電能，最終輸出的過程，亦即光能至電能的轉換過程。
[0005]由此可見，在利用太陽光實現(xiàn)光能至電能的轉換系統(tǒng)中，所述光電轉換器62 (也叫太陽能電池組件或者光伏組件)是整個發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，其作用是將太陽能轉化為電能，一般接入電網統(tǒng)一調配使用，或送往蓄電池中存儲起來，或直接推動負載工作。
[0006]如圖2所示，所謂光電轉換器500是由太陽能電池片或由激光切割機或鋼線切割機切割開的不同規(guī)格的光電轉換單元(太陽能電池片)501組合在一起構成。由于單一光電轉換單元的電流和電壓都很小，于是業(yè)界把上述多個光電轉換單元先串聯(lián)獲得高電壓，再并聯(lián)獲得高電流后然后輸出。其中所述單一光電轉換單元的規(guī)格包括:125*125mm、156*156mm、124*124mm等。將多個光電轉換單元封裝在一個鋼化玻璃的基板上，四周安裝不銹鋼、鋁或其他非金屬邊框上，安裝好上面的玻璃及背面的背板形成整體稱為光電轉換器，也就是光伏組件或太陽電池組件。換句話說，所述光電轉換器是由多個光電轉換單元陣列并電連接形成。
[0007]針對每一光電轉換單元接收光能實現(xiàn)光能量轉化為電能量現(xiàn)象，稱為“光伏效應”，指光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現(xiàn)象，具體如圖3所示。
[0008]然而，單一光電轉換單元只能產生大約0.5伏的工作電壓，遠低于實際使用所需電壓。為了滿足實際應用的需要，需要把多個光電轉換單元連接成光電轉換器，或者光伏組件。請再次參閱圖2，所述光電轉換器62包含一定數量的光電轉換單元，例如是二十四片，上述光電轉換單元通過導線對應電連接，如此形成大約能產生12伏工作電壓的光電轉換器62，或者光伏組件62。
[0009]現(xiàn)有技術的光電轉換器中，光電轉換單元的電連接方式主要以串聯(lián)為主。其中，公開號為CN103094385A的實用新型專利公開了一種光電轉換器700，如圖4所示，光電轉換器1中光電轉換單元710以串聯(lián)方式電連接。公開號為CN104617169A的實用新型專利公開了一種光電轉換器，如圖5所示，在光電轉換器800中，光電轉換單元810均以串聯(lián)方式構成所述光電轉換器800。在上述兩種光電轉換器中，串聯(lián)設置的光電轉換單元710、810可以獲得高輸出電壓從而減小電能損耗，但是其缺陷在于串聯(lián)設置的光電轉換器700、800無法充分利用非均勻光照條件，即其總的輸出電流受限于被最弱光照的光伏電池產生的最小電流。為了避免其總的輸出電流受限于被最弱光照的光電轉換單元產生的最小電流，現(xiàn)有技術往往采用旁路二極管的方案繞過這部分被最弱光照的光電轉換器，因此沒有充分利用陽光資源和已投入使用的設備。
[0010]針對無法充分利用非均勻光照的缺陷，業(yè)界為了進一步地利用非均勻光照，現(xiàn)有技術公開號為CN101978510B的中國專利和專利號為US8748727的美國專利公開了一種由光電轉換單元并聯(lián)連接構成的光電轉換器，如圖6所示。該光電轉換器900中，光電轉換單元904彼此并聯(lián)連接形成多個行906，然后多個行906之間串聯(lián)連接。該光電轉換器900中并聯(lián)連接的光電轉換單元904使得該光電轉換器900可以降低對非均勻光照的敏感性，提高其在常見非均勻光照條件下的輸出電能；但是其缺點在于并聯(lián)連接的光電轉換單元904具有較低的輸出電壓和較大的輸出電流，這會增加該光電轉換器900輸出電能的損耗。而且較大的輸出電流需要使用較粗的導線以傳導電流，這又會增加該光電轉換器900的成本。
[0011]但是，對于在特定情況下的非均勻光照條件，例如沿第一維方向光能強度均勻，沿垂直于所述第一維方向的第二維方向光能強度非均勻的光照，目前業(yè)界尚未發(fā)現(xiàn)充分利用該特定情況下的非均勻光照進行光伏發(fā)電的研究。
[0012]因此，有必要提供一種可以充分利用該特定情況下的非均勻光照的光電轉換器和光電轉換器陣列。
【實用新型內容】
[0013]為了解決上述技術問題，本實用新型實施例公開一種可以充分利用非均勻光照的光電轉換陣列。
[0014]—種光電轉換陣列包括多個陣列設置且對應串聯(lián)連接的光電轉換器組及多個輸出端，每一光電轉換器組包括多個串聯(lián)連接的光電轉換器，所述光電轉換器包括多個相互電位隔離的光電轉換單元帶，相鄰光電轉換器的多個光電轉換單元帶分別對應電連接，所述多個輸出端分別獨立輸出所述多個光電轉換器組產生的電能。
[0015]在本實用新型提供的光電轉換陣列一較佳實施例中，每一光電轉換器組的多個光電轉換器沿直線排列。
[0016]在本實用新型提供的光電轉換陣列一較佳實施例中，每一所述光電轉換器組包括多個光電轉換單元帶組，所述多個光電轉換單元帶組之間電位隔離設置，構成每一光帶轉換單元帶組的多個光電轉換單元帶位于相同的工作光照環(huán)境。
[0017]在本實用新型提供的光電轉換陣列一較佳實施例中，每一光電轉換單元帶組包括多個電連接設置的光電轉換單元帶，且位于同一個所述光電轉換單元帶組的多個光電轉換單元帶沿直線排列。
[0018]在本實用新型提供的光電轉換陣列一較佳實施例中，所述多個輸出端分別與所述多個光電轉換單元帶組對應電連接。
[0019]在本實用新型提供的光電轉換陣列一較佳實施例中，相鄰的所述光電轉換器組的多個光電轉換單元帶組分別對應串聯(lián)。
[0020]在本實用新型提供的光電轉換陣列一較佳實施例中，在所述光電轉換器所在平面內界定相互垂直的第一維方向和第二維方向，所述多個光電轉換單元帶分別平行于所述第一維方向，而且沿所述第二維方向，所述多個光電轉換單元帶相互電位隔離。
[0021 ] 一種光電轉換陣列，包括多個光電轉換單元帶組及多個輸出端，每一光電轉換單元帶組包括多個串聯(lián)連接的光電轉單元帶，同一光電轉換單元帶組的多個光電轉單元帶處于同樣的工作光照環(huán)境，所述輸出端分別與所述光電轉換單元帶組對應電連接，并對應獨立輸出所述光電轉換單元帶組產生的電能。
[0022]在本實用新型提供的光電轉換陣列一較佳實施例中，界定所述光電轉換單元帶延伸方向為第一維方向，垂直于所述第一維方向的為第二維方向，沿第一維方向，相鄰的光電轉換單元帶構成光電轉換單元帶組，并對應串聯(lián)設置，沿第二維方向，所述相鄰的光電轉換單元帶組對應電連接。
[0023]在本實用新型提供的光電轉換陣列一較佳實施例中，于每一光電轉換單元帶中，設于所述光電轉換單元帶內的多個光電轉換單元呈串聯(lián)連接、并聯(lián)連接或者串聯(lián)并聯(lián)混合連接設置。
[0024]本實用新型提供的光電轉換陣列中，多個串聯(lián)連接設置的光電轉換器通過設于所述光電轉換器相同位置的光電轉換單元構成的光電轉換單元帶分別對應依次電連接設置，形成光電轉換單元帶組且于所述依次電連接設置的光電轉換單元帶組的端部設置獨立的輸出端，使得所述依次電連接設置的光電轉換單元帶在非均勻光照條件下各自獨立地輸出電能，避免現(xiàn)有技術在非均勻光照環(huán)境引起的整體輸出功率受制于最弱光照的光電轉換單元而不能充分利用所有光能的限制，從而各個光電轉換單元帶組充分利用非均勻光照的局部均勻光照進行各自獨立的光電轉換，充分利用了所有的光照。同時，陣列設置的電連接可以使每一路的輸出被設計成高電壓，低電流，從而降低電能的傳輸損耗。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0026]圖1是光能至電能轉換系統(tǒng)的框架示意圖；
[0027]圖2是現(xiàn)有技術光電轉換器的結構示意圖；
[0028]圖3是圖2所示光電轉換單元的光伏效應示意圖；
[0029]圖4是現(xiàn)有技術一種光電轉換器的電路結構示意圖；
[0030]圖5是現(xiàn)有技術另一種光電轉換器結構示意圖；
[0031 ] 圖6是現(xiàn)有技術又一種光電轉換器結構示意圖；
[0032]圖7