[发明专利]一种光伏发电系统和光伏系统

说明书

一种光伏发电系统和光伏系统，用于提升光伏组件的光电转换效率和产电量。该光伏发电系统包括多个串联或并联连接的光伏组件，光伏组件包括不同的叠层光伏电池和至少一个直流转换器。叠层光伏电池中的每层光伏电池用于将光能转换为电能；至少一个直流转换器用于将待处理层光伏电池的输出电压转换为目标电压。待处理层光伏电池为叠层光伏电池中输出电压小于或大于目标电压的一层或多层光伏电池。不同层光伏电池具有不同的带隙，以吸收不同波段的太阳光照。

技术领域

本申请涉及光伏组件技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统和光伏系统。

背景技术

随着新能源在电网中的占比逐渐增大，对新能源发电系统的要求也不断提高。光伏发电系统作为新能源发电系统的一种，以其安装简便，产电量高而被广泛应用。

光伏发电系统主要通过光伏组串中的光伏电池对光能进行光电转换产生电能，当前主流的单结光伏电池技术(如晶硅、碲化镉等)中，受光伏电池制造材料的限制，光伏电池只能对特定波段的太阳光进行光电转换。因此，单结光伏电池的理论极限效率仅33％。为了解决这一问题，现有技术中提出了设置多层光伏电池，每层光伏电池由不同带隙的半导体材料制成，并对不同波段的太阳光进行光电转换，从而突破单结光伏电池33％的效率瓶颈。

实际使用时，双层光伏电池采用不同带隙的半导体材料制成，当两层光伏电池对不同波段的光线进行光电转换时，造成两层光伏电池输出的电能存在差异。因此，现有的叠层光伏电池还有待进一步研究。

发明内容

本申请提供一种光伏发电系统和光伏系统，可以提升光伏组件的产电量，以及提升光伏组件的光电转换效率。

第一方面，本申请提供一种光伏发电系统，该光伏发电系统包括多个串联或并联连接的光伏组件，光伏组件包括不同的叠层光伏电池和至少一个直流转换器，叠层光伏电池中的每层光伏电池用于将光能转换为电能，至少一个直流转换器用于将待处理层光伏电池的输出电压转换为目标电压。其中，待处理层光伏电池为叠层光伏电池中输出电压小于或大于目标电压的一层或多层光伏电池，不同层光伏电池具有不同的带隙，以吸收不同波段的太阳光照。

采用上述方案，直流转换器具有电压转换功能，当叠层光伏电池中每层光伏电池的输出电压不同时，可以通过至少一个直流转换器将一层或多层光伏电池的输出电压转换为目标电压，从而使叠层光伏电池中所有层光伏电池的最终输出电压相同，均为目标电压。

在一种可能的设计中，叠层光伏电池包括第一层光伏电池和第二层光伏电池，第一层光伏电池为宽带隙电池，第二层光伏电池为窄带隙电池。

在一种可能设计中，至少一个直流转换器包括第一直流转换器，第一层光伏电池的电能输出端口与第一直流转换器的输入端连接，第二层光伏电池的电能输出端口与第一直流转换器的输出端连接，第一直流转换器的输出端构成光伏组件的电能输出端口。

采用上述方案，第一直流转换器可以将第一层光伏电池的输出电压转换为第二层光伏电池的输出电压，以使第一层光伏电池的最终输出电压与第二层光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，至少一个直流转换器包括：第二直流转换器，第二层光伏电池的电能输出端口与第二直流转换器的输入端连接，第一层光伏电池的电能输出端口与第二直流转换器的输出端连接，第二直流转器的输出端构成光伏组件的电能输出端口。

采用上述方案，第二直流转换器可以将第二层光伏电池的输出电压转换为第一层光伏电池的输出电压，使第二层光伏电池的最终输出电压与第一层光伏电池的输出电压相同。

在一种可能的设计中，至少一个直流转换器包括第三直流转换器和第四直流转换器，第一层光伏电池的电能输出端口与第三直流转换器的输入端连接，第二层光伏电池的电能输出端口与第四直流转换器的输入端连接，第三直流转换器的输出端与第四直流转换器的输出端连接，第三直流转换器的输出端构成光伏组件的电能输出端口。