[发明专利]带焊耳的太阳能电池组件

说明书

相关申请的交叉引用

技术领域

本公开大致涉及太阳能电池组件。更具体地，本发明涉及带焊耳的太阳能电池组件。

背景技术

众所周知，电压源和电流源（以下简称电压/电流源）通过电连接器与电负载相连，电连接器包括在其一端连接至电压/电流源、在另一端连接至电负载的电线。所述电线除其它方式外还可通过焊接、压接耳和焊接耳（又称焊耳）方式固定至电压/电流源和电负载。

随着聚光光伏（concentrated photovoltaics, CPV）系统近年来的发展，太阳能电池的转换效率提高了，同时尺寸也减小了。太阳能电池通常安装在小尺寸的载体上，以形成太阳能电池接收器组件，该组件可与聚光器集成为一体式，以形成CPV模块。这种太阳能电池的尺寸可以从例如数个平方毫米到数平方厘米。要降低成本，需要载体（以下称衬底）的尺寸要小。现有技术中的CPV太阳能电池为电压/电流源，对于具有10 x 10 mm²的表面面积的太阳能电池而言，其产生的电流在500 Suns的太阳能集中因子时可大于10A或更大。此类太阳能电池需要大规格电线来将太阳能电池连接至负载。电线的规格可从例如AWG 14到AWG 10或更大，以减小串联电阻，从而减轻因电阻过大引起的性能降低。

电线可直接焊接在载体板上，但为了焊接得更快更精准，通常需要技艺精湛的技师和专用工具。因此，这种方法可能不适于进行批量生产。另外，将电线直接连接在载体上需要使电线与载体平行。在这种形态中，要使用电绝缘材料（例如，粘性或共形电绝缘材料，例如硅胶或电绝缘环氧树脂）以完全环绕（密封）由电线和载体形成的电接头、从而通过电绝缘材料来防止电线裸露部分与地面或太阳能模块其它部分之间产生放电，这即便可以实现，也是极其困难的。即，如果焊接电线与载体相平行而焊接，则要在所有的裸露金属区域以及电线与载体之间使用绝缘材料是困难的，仅仅因为几乎没有空间来正确使用电绝缘材料。一种能够使用粘性电绝缘材料的替代性改进方法是，将电线的端部焊接至载体，接着使焊接的电线弯曲。将焊接电线弯曲为理想角度，从而对形成于电线与载体之间的电接头进行操作。然而，对于大直径电线，为更快更精准地进行操作，同时尽量减小弯曲这种电线所带来的应力，仍需技艺精湛的技师和专用工具。

另一种选择是，通过电连接至载体板上的压接耳将电线连接至载体。然而，由于载体/电池组通常会运行至少20年而不产生故障，而压接耳在热应力下会持续变形，因此其并不被考虑作为一种可行的选择。还可使用焊耳；然而，其不适于安装在小载体板上来容纳大规格的电线。

因此，需要对太阳能电池组件和焊耳进行改进。

发明内容

一方面，本发明公开了一种太阳能电池组件。所述太阳能电池组件包括载体、固定在载体上的太阳能电池、具有基座的焊耳以及电线，所述基座表面安装至载体，所述焊耳电连接至太阳能电池。所述电线具有端部和连接部分。所述连接部分与所述端部是连续的。所述焊耳形成有电线容纳开口，所述端部位于该开口内，所述连接部分从该开口内延伸出。所述开口具有外周部分。该外周部分与所述基座由一定的分隔距离隔开。该分隔距离使电线与载体之间能够放置粘性电绝缘材料，以防止电线与载体之间发生放电。

所述焊耳可具有与所述基座相对的第一表面，该第一表面具有形成在其中的开口，所述第一表面的该开口容纳导电材料，所述导电材料将电线的端部固定并电连接至焊耳。所述焊耳可具有形成于基座与第一表面之间的第二表面，该第二表面具有形成于其中的开口，第二表面的该开口用于容纳导电材料。

所述焊耳可具有连接至基座并从基座延伸出的第一侧壁、连接至基座并从基座延伸出的第二侧壁、连接至所述第一侧壁的通道结构、以及连接至第二侧壁的盖结构；所述通道结构和盖结构形成电线容纳开口，电线的端部分布于该开口中，所述端部固定至并电连接至该通道结构和盖结构。电线容纳开口可具有一种横截面几何形状，其大致对应于电线端部横截面的几何形状。该横截面几何形状可以为圆形。基座和通道结构可形成位于其中间的空部，该空部容纳粘性电绝缘体的一部分。通道结构和盖结构二者至少一个可以是弹性的。

所述焊耳可包括导电材料固体块，电线容纳开口形成在该固体块上。

所述焊耳可由金属或合金制成。金属或合金可镀有金或镍其中至少一种。

所述焊耳可以为折叠的、带图形的刻印金属板料。

粘性电绝缘材料可包括硅胶和绝缘环氧树脂中至少一种。

导电材料可包括焊接剂和导电环氧树脂中至少一种。

太阳能电池和焊耳可设置在载体的相同侧。