[发明专利]光伏组件焊带设计方法、装置及终端设备

权利要求书

1.一种光伏组件焊带设计方法，其特征在于，包括：

获取电池片的长度与宽度、焊带数量、焊带截面的焊带底角和电池片四周的空白间隙宽度，基于所述电池片的长度与宽度、所述焊带数量、焊带截面的焊带底角和所述电池片四周的空白间隙宽度得到电池单元；

基于所述电池单元建立光路模型，得到焊带表面结构与反射光路径之间的关系；

基于所述焊带表面结构与反射光路径之间的关系，建立电池单元功率提升模型，得到电池单元中焊带产生的光学增益与焊带串阻损失之和；

基于所述焊带产生的光学增益与焊带串阻损失之和，得到光伏组件焊带设计方法的最优解。

2.如权利要求1所述的光伏组件焊带设计方法，其特征在于，所述焊带截面包括上部与下部，所述焊带截面的上部为等腰三角形，等腰三角形的底角为焊带底角，等腰三角形的底边宽度为焊带宽度，所述焊带截面的下部为矩形，矩形宽度为焊带宽度。

3.如权利要求2所述的光伏组件焊带设计方法，其特征在于，所述光路模型由上至下依次为空气、玻璃层、EVA塑料层和电池片；所述焊带表面结构与反射光路径之间的关系为：

当0＜θ＜1/2*arcsin(1/n₁)时，照射到焊带表面的光线经反射到达玻璃层-空气界面后，一部分光线折射到空气中，另一部分光线反射回到电池片表面；

当1/2*arcsin(1/n₁)＜θ＜45°时，照射到焊带表面的光线经反射到达玻璃层-空气界面后，发生全反射照射到电池片表面；

当θ＝45°时，照射到焊带表面的反射光平行于电池片表面反射，再经相邻焊带表面反射回空气中；

当45°＜θ＜90°时，照射到焊带表面的光线直接反射到电池片表面；其中，n₁为EVA塑料的折射率，θ为焊带底角。

4.如权利要求2所述的光伏组件焊带设计方法，其特征在于，所述电池单元功率提升模型包括：反射光路程计算模型、反射光强度计算模型、焊带光学提升计算模型和焊带串阻损失计算模型；

所述反射光路程计算模型为：L＝L₀+L₁+L₂+L₃+L₄，其中，d为EVA塑料层厚度，W为焊带宽度，H为焊带厚度，D为玻璃层厚度，α₁为焊带表面的反射光在EVA塑料层-玻璃层界面处的入射角，α₂为焊带表面的反射光在玻璃层-空气界面处的入射角，θ为焊带底角；

所述反射光强度计算模型为：当光线垂直由玻璃层-EVA塑料层界面进入EVA塑料层，直接照射到电池表面时，光强由I₀变为I₁，当光线垂直由玻璃层-EVA塑料层界面进入EVA塑料层，经过焊带表面反射到电池表面时，光强由I₀变为I₂；

其中，在0＜θ＜1/2·arcsin(1/n₁)时，其中，R＝[sin(α₂-α₃)/sin(α₂+α₃)]²·{1+[cos(α₂+α₃)/cos(α₂-α₃)]²}/2，α₃为焊带表面的反射光在空气介质中的折射角；α₂＝arcsin(n₁/n₂·sin2θ)；α₃＝arcsin(n₁/n₃·sin2θ)；n₂为玻璃层的折射率，n₃为空气的折射率；a₁为EVA塑料层对光的吸收系数，a₂为玻璃层对光的吸收系数；在1/2·arcsin(1/n₁)＜θ＜45°时，在45°＜θ＜90°时，L₂＝L₃＝L₄＝0，

所述焊带光学提升计算模型为：ΔP₁＝ΔJ·S₀·U，其中，S₀＝S_cell-S_ribbon+S_sep·R_sep，S_cell为单片电池片的面积，S_ribbon为单片电池片正面焊带的总面积，S_sep为单片电池片四周间隙的面积，R_sep为单片电池片四周间隙背面材料的反射率；U为单片电池片电压；

所述焊带串阻损失计算模型为：其中，J＝ΔJ·S₀，N为焊带数量；ρ为焊带的电阻率；b_cell为电池片在平行焊带方向的宽度；Y_sep为电池片在平行焊带方向的间隙宽度。