[发明专利]一种高发电性能光伏组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种高发电性能光伏组件，属于光伏发电技术领域。

背景技术

近年太阳能光伏产业发展迅速，光伏组件实际其发电性能也备受关注。实际应用中单个太阳电池片电压较低，通常需要将数十个电池片通过焊带将其串联起来，并采用保护材料与配件将其封装成光伏组件。

目前，普通标准光伏组件的设计均是每个组件采用相同电路连接设计，组件之间的正、负极连接线缆较长，不仅增加了连接线缆的成本，同时增加了连接线缆的串联电阻，从而降低了光伏组件的发电性能。如图1所示为现有技术中普通光伏组件的结构示意图，具体是72片156mm*156mm太阳电池片组成的光伏组件；其采用一个接线盒，接线盒粘接在太阳电池组件背部、位于底部的中间位置，接线盒两侧分别引出正极连接线缆和负极连接线缆，造成组件之间的正、负极连接线缆一般长度为800-1200mm。所以，较长的连接线缆直接存在成本较高、电阻损耗较大、发电性能受限等不足。

另一方面，目前普通光伏组件设置有多个旁通二极管。光伏组件正常运行时，旁通二极管处于反向偏置而不工作；当太阳电池组件中部分电池片出现阴影遮挡时，与被遮挡电池串并联的旁通二极管导通，从而避免电池热斑效应产生高温而损害光伏组件。一般，一个旁通二极管可以保护至多20-24个电池片，这20-24个电池片我们定义为1个子串，通常一个组件由3个子串组成，如图2所示。图2为图1所示该种普通光伏组件的旁通二极管连接示意图，从图2中可以看出每个子串中的串联电池数量相同，即每个旁通二极管保护的电池片数量相同，均为24片；然而，当出现阴影遮挡时，通常1个电池片被遮挡，光伏组件功率将直接损失三分之一。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种高发电性能光伏组件，解决光伏组件因连接电缆引起的成本高、损耗大、发电性能低的问题；还解决因电池片被遮挡，光伏组件功率损失较大、热斑风险较高、可靠性较低的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高发电性能光伏组件，包括依次串联成排分布的若干个光伏组件单元，每一个光伏组件单元均包括依次串联的A版光伏组件单体和B版光伏组件单体。

其中，所述A版光伏组件单体和B版光伏组件单体均包括自上而下并排分布的若干排电池串、将电池串依次串联的连接焊带、分别连接于正极输出端和负极输出端的正极接线盒和负极接线盒、以及分别从正极接线盒和负极接线盒引出的正极连接电缆和负极连接电缆；每一排电池串包括自左而右依次串联的若干片太阳能电池片，正极输出端和负极输出端呈对角线分布。

而且，所述A版光伏组件单体的正极输出端位于底排的电池串的左端角、A版光伏组件单体的负极输出端位于顶排的电池串的右端角，所述B版光伏组件单体的正极输出端位于顶排的电池串的左端角、B版光伏组件单体的负极输出端位于底排的电池串的右端角；或者，所述A版光伏组件单体的负极输出端位于底排的电池串的左端角、A版光伏组件单体的正极输出端位于顶排的电池串的右端角，所述B版光伏组件单体的负极输出端位于顶排的电池串的左端角、B版光伏组件单体的正极输出端位于底排的电池串的右端角。

本发明进一步设置为：还包括分别封装A版光伏组件单体的若干排电池串和B版光伏组件单体的若干排电池串用的组件框。

本发明进一步设置为：所述正极连接电缆通过正极连接器与正极接线盒相连，所述负极连接电缆通过负极连接器与负极接线盒相连。

本发明进一步设置为：所述电池串的总排数为奇数。

本发明进一步设置为：所述A版光伏组件单体和B版光伏组件单体还均包括保护电池串发生故障或电池串中的太阳能电池片被障碍物遮挡时将故障电池串短路的旁通二极管。

本发明进一步设置为：所述旁通二极管采用自上而下不均匀分布。

本发明进一步设置为：所述旁通二极管自上而下依次包括一个顶部旁通二极管、若干个中间旁通二极管、以及一个底部旁通二极管；所述顶部旁通二极管和底部旁通二极管各自所并联保护的电池串数量均少于任意一个中间旁通二极管所并联保护的电池串数量。

本发明进一步设置为：所述电池串自上而下依次为第一排电池串、第二排电池串、……、第N排电池串，N为自然数；位于顶排的电池串即为第一排电池串，位于底排的电池串即为第N排电池串；每排电池串的太阳能电池片为4-12片，每一个旁通二极管并联保护的太阳能电池片上限数为30片。