[发明专利]用于发电的太阳能电池阵列模块系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于发电的太阳能电池阵列模块系统，且更具体地，涉及一种有助于使太阳能模块中的发电量最大化的太阳能阵列模块系统，其被配置为减少光线遮挡以及使相互连接成矩阵结构的多个太阳能电池的发电量最大化。

背景技术

光伏电池已被广泛应用于各种各样的应用中以产生便捷的电力。通常地，单个太阳能电池可产生0.5V左右的输出电压，而多个太阳能电池，以硅基的为代表，通常被串联起来以产生更高的电压级。太阳能电池阵列中，太阳能电池通常为相互连接的，其如提交于2011年1月23日的序列号为WO/2011/089607的公开的PCT专利申请所描述的，该申请与本申请为同一发明人且共有，其全部内容通过引用合并于此。

太阳能电池阵列，其具有十字交叉网络结构，典型地具体实施在单个太阳能模块中，其中每个太阳能电池阵列模块包括多个太阳能电池。所述太阳能模块通常被倾斜以面向太阳，并随太阳的轨迹转动。然而，在黎明与黄昏时，太阳的角度非常低，因而一个模块会投射阴影到与其相邻的模块的一部分上，典型地为太阳能电池阵列模块的更下排的电池上。光线也可能由于灰尘或雪而被阻挡或遮蔽，同样较典型地发生在太阳能电池阵列模块的更下排的电池近处。因此，光线遮挡造成模块中的发电量的大量减少。

太阳能电池阵列模块通常是太阳能电池系统的一部分，所述太阳能电池系统包括被布置成阵列的结构的多个太阳能电池阵列模块。现参照图1所示的现有技术的太阳能电池阵列模块100中的倾斜式太阳能模块的几何结构，其倾角为β。在此例中，太阳能电池阵列模块100a和100b被布置于一个基本水平的平面上，其中，对于太阳而言，太阳能电池阵列模块100a被定位于太阳能电池阵列模块100b之前。当太阳以倾角α高于地平线时，太阳能电池阵列模块100a长为l，投射在地面上的阴影位移为d，没有阴影投射于太阳能电池阵列模块100b上。但是，当太阳处于比α更低的倾角时，设为α₂，太阳能电池阵列模块100a同样将阴影投射于太阳能电池阵列模块100b的下部区域上。在此示例中，太阳能电池阵列模块100a将阴影投射于太阳能电池阵列模块100b的定界在P₀与P₂之间的区域之上，此时只有布置于P₂与P₁之间的太阳能电池可产生电能。

同样参照图2，示意性地图示了一个水平放置的太阳能电池阵列模块100的示例，其包含太阳能电池110的十字交叉网络。在此示例中，太阳能电池阵列模块100包括50个太阳能电池110，被排列成10列(“串”1至10)130和5行(a至e)120，其中每列包含5个太阳能电池110，基于内部互连132连接而形成行120。如果，举例而言，所有50个太阳能电池110被照射，太阳能电池阵列模块100在负载R上产生180W的功率，以总电流为Imax(A)的I。不幸地是，这种放置下的十字交叉网络并不能解决光线遮挡问题。当太阳能电池110处于电池中特定的行而被遮盖或因其他原因处于阴影中时，其因此不具有电活性，其中处于所述行的每个电池实际上阻碍了在太阳能电池阵列110上各自列(电池串)120中的电传输，因此降低了所能产生的能量的量。

所述“十字交叉”实现涉及相同发明人做出的先前描述的发明，其公开于序列号为WO/2011/089607的公开的PCT专利申请中，其全部内容通过引用合并于此，恰似在此完整描述一样。“十字交叉”实现是一种电布线结构，其电池间的电互连是根据一个互连所有相邻电池的规则网格式样所确定的。相反地，当前主张的发明所涉及到的电互连均非必须根据规则网格式样来确定。

然而，在先前描述的发明的布置中的十字交叉网络并未解决光线遮挡问题。当电池的特定行中的太阳能电池110被遮蔽或因其他原因处于阴影中时，会因此不具有电活性，其中处于所述行的每个电池实际上阻碍了在太阳能电池110上各自列(电池串)120中的电传输，因此降低了所能产生的能量的量。