[实用新型]接线盒、边框组件及太阳能电池模块

说明书

技术领域

本申请涉及一种用于太阳能电池模块的接线盒以及包含这种接线盒的太阳能电池模块。

背景技术

近年来太阳能电池(光伏电池)得到了迅猛发展，各种太阳能电池在技术和商业两个方面都取得了很大进展。

下面简要介绍太阳能电池板的主要种类：

(1)单晶硅太阳能电池

目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15％左右，最高的达到24％，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。

(2)多晶硅太阳能电池

多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12％左右(2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8％的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。

(3)非晶硅太阳能电池

非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为10％左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。

(4)多元化合物太阳电池

多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种：

a)硫化镉太阳能电池

b)砷化镓太阳能电池

c)铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In，Ga)Se₂薄膜太阳能电池)

Cu(In，Ga)Se₂是一种性能优良太阳光吸收材料，具有梯度能带间隙(导带与价带之间的能级差)多元的半导体材料，可以扩大太阳能吸收光谱范围，进而提高光电转化效率。以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池。可以达到的光电转化率为18％，而且，此类薄膜太阳能电池到目前为止，未发现有光辐射引致性能衰退效应(SWE)，其光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板提高约50～75％，在薄膜太阳能电池中属于世界的最高水平的光电转化效率。

从电池片的结构来讲，太阳能电池可分为块状太阳能电池和薄膜太阳能电池。

下面介绍一种常用的块状(通常为晶体硅)太阳能电池的结构。

图1a中示意性地展示了一种典型的块状太阳能电池模块100，其主要包括电池板10、边框组件30和接线盒50。

电池板10通常为层合板的形式，其内布置着太阳能电池片(solarcell)1的阵列。通常，需要将多个太阳能电池片串联起来形成太阳能电池片组(string)2，再将多个这样的太阳能电池片组2通过汇流条串联起来，以提供所需的电池输出电压。这些太阳能电池片组2的引出线连接到接线盒50中。

接线盒50通常安装在电池板10背面，例如通过硅胶粘接。可以理解，图1a中为了表现接线盒50，在其所在区域没有显示分布太阳能电池片1，但实际上太阳能电池片1几乎分布在电池板10的整个区域中。接线盒50具有正负极端子，输出缆线70连接着正负极端子。正负极端子之间设有连接线路，该连接线路中以串联的方式设有开关型二极管，以防止连接线路中出现反向电流。二极管的数量对应于太阳能电池片组2的数量。每个太阳能电池片组2的引出线分别连接至相应二极管的两端。

对于图1b所示的薄膜太阳能电池，通常使用含有一个二极管的接线盒，电池板的两根引出线连接到接线盒内该二极管的两侧。

边框组件30包围着电池板10的外周，以便保护电池板。考虑到阳光照射、风雨等气候条件的影响，边框组件通常由铝合金制成。例如，如图1a所示，边框组件由铝合金挤出型材段和角接头组装而成。

图1b中示意性地展示了一种典型的薄膜太阳能电池模块200，其也主要包括电池板10、边框组件30和接线盒50。该电池板主要由单一的薄膜太阳能电池片构成，该电池片通过汇流条6连接着接线盒50。接线盒50安装在电池板背面。输出缆线70由接线盒50引出。