高可靠双面双玻光伏组件的制作方法

1.本发明涉及光伏技术领域，特别是一种高可靠双面双玻光伏组件。


背景技术：

2.随着传统化石能源一天天减少，对环境造成的危害不断加剧，世界各国都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。其中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价的可再生能源。
3.太阳能光伏组件已经有数十年的发展历史，按照电池类型的不同一般可以分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池以及多元化合物太阳电池。按照封装材料及结构的不同可以分为，单玻光伏组件、双玻单面光伏组件、双玻双面光伏组件。对比传统的单玻光伏组件，双玻组件具有生命周期较长、低衰减率、耐候性、防火等级高、散热性好、绝缘好、易清洗、更高的发电效率等优势。此外，双玻组件玻璃结构耐磨损、抗腐蚀性更强，防火等级也由普通晶硅组件的c级升级到a级。随着电池片技术、切片技术的发展，双玻组件的产品系列也越来越丰富。
4.双面双玻半片光伏组件就是双玻组件的一个分支，其主要由表层钢化玻璃、第一eva层、电池串层、第二eva层、底部钢化玻璃、分体式接线盒、电缆和连接器等组成。其电池串层使用的是双面电池片，因为背面接线盒及电缆线的存在，在日常使用中，接线盒和电缆线会遮挡部分太阳光线。为了减小分体式接线盒阴影对双面双玻半片光伏组件的遮挡，一般都要在组件的中间位置预留足够的空间，这样一来，双面双玻半片光伏组件的尺寸较常规组件就会增大，从而增加生产成本。随着分体式接线盒技术的发展，分体式接线盒的宽度越来越小，双玻组件的尺寸也得到了一定的优化。但是对于分体式接线盒上的电缆线和连接器，还是会对背面电池片的发电造成一定的影响，且接线盒和电缆线的存在，使双面双玻半片光伏组件的外观不够理想。另外分体式接线盒中的旁路二极管一般并联连接两组电池串，当旁路二极管或其中一个电池串出现异常时，会相互影响，降低了组件的可靠性。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种高可靠双面双玻光伏组件，在常规双面双玻光伏组件的基础上，通过将旁路二极管集成到组件内部，优化了组件的结构，不仅能够有效降低组件的材料成本，还能提高组件的可靠性及外观美观性。
6.本发明提出的解决上述问题的技术方案是：一种高可靠双面双玻光伏组件，包括表层钢化玻璃、上封装层、电池串层、下封装层以及底层钢化玻璃，所述电池串层包含第一电池串组和第二电池串组，第一电池串组和第二电池串组包含若干双面电池片串联形成的电池串，所述表层钢化玻璃中部区域下侧设置有若干开口朝下的第一凹槽，底层钢化玻璃中部区域上侧设置有若干开口朝上的第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽具有相同数量，对称设置。
7.所述每个第一凹槽内均设置有一个旁路二极管，每个旁路二极管通过第一汇流带与第一电池串组的若干电池串反向并联连接。
8.所述每个第二凹槽内均设置有一个旁路二极管，每个旁路二极管通过第二汇流带与第二电池串组的若干电池串反向并联连接。
9.所述第一汇流带与第二汇流带对称设置，中间使用绝缘条隔离。
10.所述第一汇流带包含第一正极引出端和第一负极引出端，第二汇流带包含第二正极引出端和第二负极引出端，第一正极引出端与第二正极引出端电连接，第一负极引出端与第二负极引出端电连接，实现第一电池串组与第二电池串组的并联。
11.所述底层钢化玻璃中部区域的左侧和右侧分别设置有第一通孔和第二通孔。
12.所述第一通孔和第二通孔处分别设置有第一电缆接线盒和第二电缆接线盒，第一汇流带的第一正极引出端和第一负极引出端分别通过第一通孔和第二通孔接入第一电缆接线盒和第二电缆接线盒，第一电缆接线盒和第二电缆接线盒分别外接电缆和连接器。
13.所述双面电池片为1/n切片电池片，n为大于或等于2的整数。
14.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过在表层钢化玻璃和底层钢化玻璃分别对称设置若干放置旁路二极管的凹槽，实现了将常规光伏组件接线盒内的旁路二极管引入至组件内部结构中，通过配置更多的旁路二极管，使得每个旁路二极管反向并联的电池片数量更少，对电池片的保护作用更好；另外当部分电池片受到阴影遮挡或部分电池片出现缺陷时，对组件整体性能的影响也更小。在组件工作过程中，凹槽内的旁路二极管产生的热量可以快速通过其所在的玻璃层传导至周围环境，降低了旁路二极管的结温，确保了旁路二极管的可靠性。相比于常规切片组件使用的三分体式接线盒，本发明只需在背面设置两个电缆接线盒，省去了常规接线盒，既提升了组件的外观美观性，同时降低了组件的成本。此外，由于组件背面不需要接线盒，组件中部区域可以设置为更小，从而减小了组件的尺寸，提升了组件的功率密度及转换效率。
附图说明
15.图1为本发明的双面电池片区域剖面图。
16.图2为本发明的中间区域剖面图。
17.图3为本发明的背面示意图。
18.图中，主要部件符号说明如下：1、表层钢化玻璃，2、上封装层，3、电池串层，4、下封装层，5、底层钢化玻璃，6、第一电池串组，7、第二电池串组，8、电池串，9、双面电池片，10、第一凹槽，11、第二凹槽，12、旁路二极管，13、第一汇流带，14、第二汇流带，15、绝缘条，16、第一正极引出端，17、第一负极引出端，18、第二正极引出端，19、第二负极引出端，20、第一通孔，21、第二通孔，22、第一电缆接线盒，23、第二电缆接线盒，24、电缆，25、连接器。
具体实施方式
19.为进一步了解本发明的技术特征与内容，下面结合附图进行说明。
20.如图1、图2及图3所示，一种高可靠双面双玻光伏组件，包括表层钢化玻璃1、上封装层2、电池串层3、下封装层4以及底层钢化玻璃5，所述电池串层包含第一电池串组6和第二电池串组7，第一电池串组和第二电池串组包含若干双面电池片9串联形成的电池串8。在
本实施例中，第一电池串组6位于组件上部，第二电池串组7位于组件下部，两者沿组件横向中心线对称分布，并相互独立。第一电池串组包含的电池串数量与第二电池串组的电池串数量相同，且双面电池片总数量一致；同时第一电池串组和第二电池串组的电池串具有相同的串并联方式，以保证第一电池串组的电性能参数与第二电池串组匹配。
21.所述表层钢化玻璃中部区域下侧设置有若干开口朝下的第一凹槽10，底层钢化玻璃中部区域上侧设置有若干开口朝上的第二凹槽11，第一凹槽与第二凹槽具有相同数量，对称设置。
22.每个第一凹槽内均设置有一个旁路二极管12，每个旁路二极管通过第一汇流带13与第一电池串组的若干电池串反向并联连接。每个第二凹槽内均设置有一个旁路二极管，每个旁路二极管通过第二汇流带14与第二电池串组的若干电池串反向并联连接。在本实施例中，第一电池串组包含6个电池串，其中每相邻两个电池串进行串联连接，最后3组串联连接的电池串分别与3个第一凹槽内的旁路二极管反向并联连接；第二电池串组包含6个电池串，其中每相邻两个电池串进行串联连接，最后3组串联连接的电池串分别与3个第二凹槽内的旁路二极管反向并联连接。在常规双面双玻半片组件中，一个旁路二极管一般同时与两组电池串反向并联连接，虽然这种连接方式实现了对两组电池串的同时保护，但当其中的一个电池串或旁路二极管出现问题时，会同时影响到另一电池串，使得这两个电池串都会受到影响。而本实施例中的第一凹槽内的旁路二极管与第二凹槽内的旁路二极管相互独立，各自保护对应的电池串，因此组件具有更高的可靠性，受异常情况的影响更小。为了进一步提升旁路二极管的保护功能，也可以设置更多的旁路二极管，同时对应在表层钢化玻璃和底层钢化玻璃中设置同样数量的凹槽，最终可完全消除组件的热斑问题。此外，通过将旁路二极管设置在表层钢化玻璃和底层钢化玻璃中的凹槽内，旁路二极管工作过程中产生的热量可以借助玻璃层良好的导热性快速传导至空气中，降低了旁路二极管的结温，确保了旁路二极管的可靠性。
23.第一电池串组的各电池串通过第一汇流带13串联连接，通过第一正极引出端16和第一负极引出端17形成对外输出，第二电池串组的各电池串通过第一汇流带14串联连接，通过第二正极引出端18和第二负极引出端19形成对外输出。第一正极引出端与第二正极引出端电连接，第一负极引出端与第二负极引出端电连接，形成了第一电池串组与第二电池串组的并联。整个电池串层的所有电池串通过设计的串并联最后由第一汇流带的第一正极引出端和第一负极引出端接入底层钢化玻璃下侧的第一电缆接线盒和第二电缆接线盒。相比于常规切片组件使用的三分体式接线盒，这种电缆接线盒只需要实现汇流带引出端与电缆在盒内的可靠连接并提供防水功能即可，因而其结构大大简化，盒体更加小巧，成本大幅降低。另外在保证双面电池片不被接线盒遮挡的基础上，组件尺寸也可以根据减小的接线盒尺寸同步缩小，降低了组件材料成本，同时提高了功率密度及转换效率。
24.以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的技术人员，根据本发明的上述内容，按照本领域的现有技术和知识，结合本发明的基本思想技术，可以做出各种改变或改进，这些改变或改进应该属于本发明保护范围之内。