一种光伏组件的制作方法

1.本技术涉及光伏领域，具体而言，涉及一种光伏组件。


背景技术：

2.太阳能是一种可再生、无污染、不受地域限制的清洁能源，光伏组件是通过光生伏特的原理来利用太阳能的一种能源形式。光伏组件一直以来最重要的研究课题就是如何提升光伏组件的功率及转换效率。由于光伏组件在使用过程中，难免会出现一个或多个电池片受到遮挡或隐裂，导致该电池片电阻增大产生热斑效应。为了避免热斑效应，保证电流输出，通常尽可能在每串电池串都对应并联一个旁路二极管。
3.目前市场上的光伏组件大部分为6串电池串的形式，通过相互串联或者串并联连接组成电路。参见图1和图2所示，光伏组件01的电池片101排列方式是每串电池串中的电池片101沿竖向排布，并排设置的6串电池串串联形成一个电池阵列；两个电池阵列沿横向上下对称设置、并联在一起，且每个电池阵列中的每两串电池串并联设置一个旁路二极管102，每个旁路二极管102负责旁路沿横向对称的四串电池串，实现电流的输出。
4.随着大硅片技术的应用，6串电池串形式的光伏组件宽度将达到1.3m以上，生产相应光伏组件所需的原材料(如玻璃前板，封装胶膜，背板等)存在一定的生产难度。此外，由于光伏组件出口使用的集装箱高度限制，对光伏组件的宽度也有一定要求，宽度超过1.2m的光伏组件很难适应于现有集装箱。为了减小光伏组件的宽幅，常规的做法是将光伏组件6串电池串的形式改为5串电池串的形式。若直接将现有6串电池串形式光伏组件的每个电池阵列中的靠近输出端的一串电池串拿掉，现有的电路连接方式又无法直接实现电流在输出端的汇集。
5.因此，需要设计一种关于5串电池串形式的光伏组件的电池片排布、连接方式，其保持原本的5串电池串形式的较小宽度，且电流能够正产汇流输出。


技术实现要素：

6.本技术实施例的目的在于提供一种光伏组件，保持较小宽度，且电流能够正常汇流输出。
7.第一方面，本技术实施例提供了一种光伏组件，其包括并联的两个电池阵列，每个电池阵列均是由沿横向排布的至少三串横排电池串和沿竖向排布的至少一串竖排电池串串联而成，每串横排电池串和每串竖排电池串分别由至少2片电池片串联而成；
8.两个电池阵列排列组成矩形，且两个电池阵列之间至少并联有一个旁路二极管。
9.在上述实现过程中，通过调整设计电池片的排布方式，由原本所有电池串竖向排布调整为部分电池串横向排布(横排电池串)和部分电池串竖向排布(竖排电池串)的组合形成，并保证所有电池片排列组成矩形，该光伏电池的电池片排布方式相较于原本电池片全竖向排布的排布方式，能够不增加长度，尽量不增加宽度，从而保持较小宽度；而且还能在尽量不增加汇流条长度的前提下，实现电池汇流输出。
10.在一种可能的实现方式中，每片电池片呈长方形，竖排电池串中的每片电池片的短边均沿竖向布置，且长边均沿横向布置；横排电池串中的每片电池片的短边均沿横向布置，且长边均沿竖向布置。
11.在上述实现过程中，原本所有电池串沿竖向排布，即所有的电池串均为竖排电池串，每片电池片的长边均沿横向布置，对应光伏组件的宽度通常为电池片的长边的长度
×
竖排电池串串数；调整后的部分电池串沿横向排布，相应电池片的短边均沿横向布置，采用横排电池串和竖排电池串组合的形式，对应光伏组件的宽度通常为电池片的长边的长度
×
竖排电池串串数 短边的长度
×
每横排电池串中电池片数量，从而能够通过电池片排布尽可能保证光伏组件的宽度不增加，而且便于保证电流正常汇流输出。
12.在一种可能的实现方式中，两个电池阵列中的电池片沿横向对称设置，且横排电池串靠近输入端或输出端；所有横排电池串沿竖向的排布长度等于所有竖排电池串沿竖向的排布长度。
13.在上述实现过程中，仅仅调整部分电池片的排布方式，能够尽可能保证光伏组件的宽度不增加，还能保留原来输出端和输出端，在尽量不增加汇流条长度的前提下，实现电池汇流输出；而且控制横排电池串沿竖向的排布长度等于所有竖排电池串沿竖向的排布长度，即光伏组件的长度不增加，保持原本规则的矩形形状。
14.在一种可能的实现方式中，每个电池阵列中所有横排电池串中电池片的总数量等于两串竖排电池串中电池片的总数量；至少两串横排电池串中电池片的总数量等于一串竖排电池串中电池片的数量。
15.在上述实现过程中，将原本的两串电池串由原有的竖排电池串调整为横排电池串，其余的电池串保持为原本的竖排电池串，且一串竖排电池串中的电池片按数量平均分为至少两串横排电池串，该光伏电池的电池片排布方式相较于原有电池片全竖向排布的排布方式，能够不增加长度，尽量不增加宽度，从而保持较小宽度。
16.在一种可能的实现方式中，每个电池阵列中竖排电池串的串数为奇数串，所有横排电池串与邻近连接的一串竖排电池串并联一个旁路二极管，其余竖排电池串按连接顺序两两一组并联一个旁路二极管。
17.在上述实现过程中，对于奇数串电池串形式的光伏组件，将其中的两串电池串由原有的竖向排布调整为横向排布，其余的电池串保留原有的竖向排布，而且设置旁路二极管，保证电流正常输出。
18.在一种可能的实现方式中，每个电池阵列中相邻两串横排电池串的正极出线端方向相反，相邻两串竖排电池串的正极出线端方向相反。
19.在上述实现过程中，相邻两串横排电池串和相邻两串竖排电池串的正极出线端方向分别相反，从而能够在不增加汇流条长度的前提下，实现所有横排电池串之间和所有竖排电池串之间的顺次连接。
20.在一种可能的实现方式中，每个电池阵列由4串横排电池串和3串竖排电池串串联组成，所有横排电池串与相邻连接的一串竖排电池串反向并联一个旁路二极管，其余两串竖排电池串反向并联一个旁路二极管。
21.在上述实现过程中，由于原有的6串光伏组件宽度过大，若减少一串改为5串，5串光伏组件电路连接又存在问题，本技术实施例通过调整电池串的布置方向，保留原本5串光
伏组件中的大部分电池片的排列方式，而且容易实现电路连接，从而解决原有的5串电池串的光伏组件电路连接问题。
22.在一种可能的实现方式中，每串竖排电池串由8片电池片串联组成，每串横排电池串由4片电池片串联组成；
23.和/或，每个电池阵列中邻近另一个电池阵列的横排电池串的正极出线端方向沿横向朝组件内，邻近连接横排电池串的竖排电池串的正极出线端方向沿竖向朝组件外。
24.在上述实现过程中，每个电池阵列中邻近另一个电池阵列的横排电池串的正极出线端方向沿横向朝组件内，与电路的输入端距离近，容易连接，而且连接所用汇流条的长度较小；邻近连接的横排电池串的负极出线端和竖排电池串的正极出线端距离近，容易连接，而且连接所用汇流条的长度较小。
25.在一种可能的实现方式中，每个电池阵列由6串横排电池串和3串竖排电池串串联组成，3串横排电池串中电池片的总数量等于一串竖排电池串中电池片的数量，所有横排布电池串与相邻连接的一串竖排电池串反向并联一个旁路二极管，其余两串竖排电池串反向并联一个旁路二极管。
26.在一种可能的实现方式中，电池片为电池整片、1/2切片或1/3切片。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为现有技术中的光伏组件的排布结构示意图；
29.图2为图1的光伏组件的电路结构示意图；
30.图3为本技术第一实施例提供的一种光伏组件的排布结构示意图；
31.图4为图3的光伏组件的电路结构示意图；
32.图5位本技术第二实施例提供的一种光伏组件的电路结构示意图；
33.图6位本技术第三实施例提供的一种光伏组件的排布结构示意图。
34.图标：01-光伏组件；100-光伏组件；101-电池片；102-旁路二极管；103-输入端；104-输出端；105-第一电池阵列；106-第二电池阵列；107-横排电池串；108-竖排电池串；200-光伏组件；300-光伏组件。
具体实施方式
35.参见图1和图2所示，原有的6串电池串的光伏组件01中的每串电池串均沿竖向排布成一竖排，即6串电池串全为竖排电池串，每串电池串是由8片电池片101组成，每片电池片101为长方形，长边长度为a，短边长度为b，a约为b的两倍，每片电池片101的长边均沿横向设置，并排设置的6串电池串串联形成一个电池阵列；两个电池阵列沿横向上下对称设置、并联在一起，且每个电池阵列中的每两串电池串并联设置一个旁路二极管102，每个旁路二极管102负责旁路沿横向对称的四串电池串中的电池片101，实现电流的输出。相应的，该光伏组件01整体的长度为16b，约8a，宽度为6a，若去掉靠近输出端的一串电池串变为5串
电池串，该光伏组件01整体的长度为16b，约8a，宽度为5a，能够实现光伏组件01宽度的缩减，但是不能直接实现两个电池阵列的电流在输出端汇集，通常需要引入汇流条作为虚拟串，这明显会增加汇流条的使用长度。
36.申请人发现上述的问题，并探索出一种改变电池片排布以解决上述问题的方式。
37.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
38.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
39.因此，以下对在附图中提供的本技术实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
41.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.第一实施例
44.请参看图3和图4，本实施例提供的一种光伏组件100，两个沿横向对称设置、且并联的电池阵列，分别为第一电池阵列105和第二电池阵列106，每个电池阵列可以对应按照原本的5串电池串组成，且每串电池串由8片电池片101串联组成的电池片101及数量，即每个电池阵列保持原本5串电池串的电池片101及总数量，各电池片101之间是通过汇流条进行串联和并联。
45.本实施例中，第一电池阵列105和第二电池阵列106中电池片101的排布和连接关系均是按照沿横向上下对称设置，以下将对第一电池阵列105中的电池片101的排布和连接关系进行详细说明，第二电池阵列106具有与第一电池阵列105相同的排布和连接关系，因此不再赘述。
46.其中，第一电池阵列105中原本靠近输入端103的连续两串电池串重新沿横向排布为至少三串横排电池串107，每串横排电池串107沿同一横排排布，本实施中，是将原本的每串电池串按电池片101数量平均分为两串横排电池串107，将原本两串电池串按电池片101总数量平均分为四串横排电池串107。图4中横向的虚线框即代表一串横排电池串107，同一
串横排电池串107是由4片电池片101横向排布组成，其余3串电池串保持沿竖向排布，且其余的每串电池串为沿同一竖排排布的竖排电池串108，图4中竖向的虚线框即代表一串竖排电池串108。每片电池片101为1/2切片，呈长方形，长边长度为a，短边长度为b，a约为b的两倍，竖排电池串108中的每片电池片101的短边均沿竖向布置，且长边均沿横向布置；横排电池串107中的每片电池片101的短边均沿横向布置，且长边均沿竖向布置。
47.而且，所有横排电池串107与邻近连接的一串竖排电池串108反向并联一个旁路二极管102，靠近输出端104的其余两串竖排布电池串反向并联一个旁路二极管102。
48.该光伏组件100的宽度为3a 4b，约等于5b，长度为16b，相较于原本的5串电池串形式的光伏组件100，长度和宽度基本相同，且未引入汇流条作为虚拟串。
49.需要说明的是，本技术实施例中的“横向”、“竖向”并非限定为两个固定的方向，而是为两个相互垂直的方向；其中，“沿横向排布”是指电池片101排列成横排，即同一串横排电池串107的电池片101之间的连接线沿横向设置；“沿竖向排布”是指电池片101排列成竖排，即同一串竖排电池串108的电池片101之间的连接线沿竖向设置。通常情况下，“横向”是指光伏组件100的宽度方向，“竖向”是指光伏组件100的长度方向。
50.为了在采用尽量短的汇流条的前提下实现各电池片101之间的连接，并保证电流正常汇集输出，第一电池阵列105中相邻两串横排电池串107的电池片101的正极出线端方向相反，相邻两串竖排电池串108的电池片101的正极出线端方向相反。本实施例中，第一电池阵列105是由4串横排电池串107和3串竖排电池串108串联组成，且所有横排电池串107沿竖向排布，所有竖排电池串108沿横向排布；最下方横排电池串107的正极出线端方向沿横向朝组件内(图示中朝右)，其上方横排电池串107的正极出线端方向分别朝左和朝右，最上方横排电池串107的正极出线端方向沿横向朝组件外(图示中朝左)；邻近连接横排电池串107的一串竖排电池串108的正极出线端方向沿竖向朝组件外(图示中朝上)，后续连接的竖排电池串108的正极出线端方向分别朝下和朝上。
51.第一电池阵列105中邻近第二电池阵列106的横排电池串107的正极出线端方向沿横向朝组件内，邻近连接横排电池串107的竖排电池串108的正极出线端方向沿竖向朝组件外。从第一电池阵列105来看，输入端103直接连接最下方横排电池串107右端的正极出线端，其左端的负极出线端直接连接其邻近上方第二串横排电池串107左端的正极出线端，第二串横排电池串107右端的负极出线端直接连接其上方第三串横排电池串107右端的正极出线端，第三串横排电池串107左端的负极出线端直接连接最上方横排电池串107左端的正极出线端，最上方横排电池串107右端的负极出线端直接连接最左边竖排电池串108上端的正极出线端，该竖排电池串108下端的负极出线端直接连接中间竖排电池串108下端的正极出线端，中间竖排电池串108上端的负极出线端直接连接最右边竖排电池串108上端的正极出线端，最后电流由与最右边竖排电池串108下端连接的输出端104输出。
52.本实施例中，第一电池阵列105由原本的5串电池串重新排列组成，其中3串电池串保持为3串竖排电池串108，其余的两串电池串调整为至少三串横排电池串107，通常每串电池串调整为至少两串横排电池串107。也就是说，第一电池阵列105中所有横排电池串107中电池片101的总数量等于两串竖排电池串108中电池片101的总数量；至少两串横排电池串107中电池片101的总数量等于一串竖排电池串108中电池片101的数量。在其他实施例中，第一电池阵列105中竖排电池串108还可以为1串、5串等奇数串。本实施例中，每串竖排电池
串108由8片电池片101串联组成，每串横排电池串107由4片电池片101串联组成，在其他实施例中，每串竖排电池串108还可以由3、4、5、6、7、9、10、11或12等片数电池片101组成。本实施例中，电池片101为1/2切片，在其他实施例中，电池片101还可以为电池整片、1/3切片、1/4切片或1/5切片。
53.本实施例中，第一电池阵列105中原本靠近输入端103的连续两串电池串重新调整为沿横向排布的横排电池串107，在其他实施例中，还可以设计为第一电池阵列105中靠近输入端103或输出端104的一串、连续两串、连续三串等电池串调整为沿横向排布的横排电池串107。本实施例中，每串电池串按数量平均分为两串横排电池串107，在其他实施例中，还可以按数量平均分为三串、四串或五串横排电池串107，仍要需要保证所有横排电池串107沿竖向的排布长度等于所有竖排电池串108沿竖向的排布长度，从而保证形成的光伏组件100呈规则的长方形。
54.无论调整后的横排电池串107和竖排电池串108的串数，以及每串的电池片101数量如何变化，需要保证所有电池片101排布形成规则的长方形；而且各电池片101之间的间距尽可能小，从而保证单位空间的发电效率；汇流条在满足连接需求的前提下，使用长度尽可能小。
55.第二实施例
56.请参看图5，本实施例提供的一种光伏组件200，其与第一实施例的不同之处在于：本实施例中，每个电池阵列对应于原本的7串电池串组成，每个电池阵列由靠近输入端103的4串横排电池串和其余5串竖排电池串沿，竖排电池串保留原本的电池串排布方式，且所有横排电池串与相邻连接的一串竖排电池串反向并联一个旁路二极管102，其余竖排电池串按连接顺序两两一组反向并联一个旁路二极管102。
57.第三实施例
58.请参看图6，本实施例提供的一种光伏组件300，其与第一实施例的不同之处在于：本实施例中，每串电池串由12片电池片101串联组成，每个电池阵列由6串横排电池串和3串竖排电池串串联组成，3串横排电池串中电池片101的总数量等于一串竖排电池串中电池片101的数量，所有横排电池串与相邻连接的一串竖排电池串反向并联一个旁路二极管，其余两串竖排电池串反向并联一个旁路二极管。
59.综上所述，本技术实施例的光伏组件保持较小宽度，且电流能够正常汇流输出。
60.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。