[发明专利]太阳能电池组件及光伏发电装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池组件技术领域，更具体地说，是涉及一种太阳能电池组件及利用该太阳能电池组件组成的光伏发电装置。

背景技术

太阳电池又称太阳能电池片，是将太阳能转化为电能的光伏发电产品，输出电流由面积及外界光强亮度决定。

太阳电池组件也称光伏组件，简称组件。它是将太阳能转化为电能的光伏发电产品，是太阳能发电系统中的核心部分。由其组成的发电系统通过光伏组件发电，将电能送往蓄电池中存储起来，或带动负载工作。光伏组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。其组成是将电池经过电连接后封装在面板内部，面板一般为玻璃、背板，输出电极用一个接线盒引出，四周用边框加固。

接线盒是光伏组件输出的连接部件，内部由几个二极管、连接端子、盒体、盒盖、连接线等部件组成。

电池串是通过焊带将太阳电池连接起来的一串电池。

分布式光伏系统指采用太阳电池组件将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电、就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统，一是建在农村、城市建筑物屋顶的光伏发电项目；一是分布在公园、山区等闲散地方，包括亭台楼阁的小型发电系统。

目前，太阳电池组件的结构设计，均为方形结构，见图14，其核心电池串通过汇流带连接起来，经过层压将玻璃、EVA、用汇流带连接的电池串、EVA、背板密封为一体，再用硅胶或胶带封装在铝边框内，安装一个带连接线的接线盒。其外形见图12和图13，图15和图16为采用正方形结构的太阳能电池片组成的三角形结构的太阳能电池组件，从图中可以看出，表面利用率差。

在应用时，将接线盒上的连接线的正、负极依次连接起来，达到需要的组件方阵，满足太阳能发电系统的输出电压和电流。

目前，国内外生产的太阳电池组件特点是：

(1)太阳电池组件产品均由电池串、汇流带、封装材料、接线盒几部分组成。

(2)汇流带将电池串连接起来，再与接线盒连接。

(3)封装材料包括玻璃、背板、EVA、铝型材边框、硅胶或胶带，将电池串、汇流带密封起来。

(4)一个组合型接线盒被固定在组件背面，一头连接汇流带。

在安装施工的过程中，通过组件上的连接线把组件连接起来，达到组件方阵，形成太阳能发电系统中的发电部分。

基本流程如下：焊接(形成电池串)——敷设(用汇流带将电池串连接起来，到一个接线盒位置)——层压(玻璃、EVA、电池串、汇流带、EVA、背板层压在一起)——装框(用硅胶或胶带安装铝型材边框)——安装接线盒(一个接线盒及组合在一起的两条连接线)。

目前，太阳电池一般为156mm×156mm大小，正面栅线为二条或多条主栅及数条细栅线组成，电流在8A左右。其基本外形见图3：

目前的太阳能电池组件存在的缺点如下：

(1)应用在光伏电站和分布式的太阳电池组件，不管是普通组件还是双玻璃组件，普遍为长方形结构，不便于组件方阵的任意组合，特别是在圆形屋顶、梯形顶棚、椭圆形平面、多角楼上的设计铺设，使屋顶利用率非常低。

(2)这种长方形结构的太阳电池组件机械强度不高，稳定性不强，一旦受到一定的压力就会造成组件变形，甚至破损。

(3)太阳电池组件的输出线缆由一端的接线盒输出，需要较长的线缆，也就是自带一个“尾巴”，给包装、运输、安装带来不便；既增加成本，又不美观。

(4)太阳电池组件内部需要一定较长的、重叠交叉的汇流带，即增加成本，又增大了组件面积，影响组件的性能，内部消耗降低了输出功率，又相对降低了组件单位面积的发电效率、增加了成本。

总之，目前太阳电池组件的形状对于光伏组件方阵的任意组合有一定的局限性，尤其不便于各种亭台楼阁等圆形屋顶、梯形顶棚、椭圆形平面、多角楼上的设计，对分布式光伏系统的发展有一定的限制，不能充分发挥太阳电池组件的发电效率，降低了建筑一体化产品的美观度，另外组件本身的机械强度不足，对组件的使用寿命不利，不便于降低制造成本和维护成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池组件，以解决现有技术中存在的组合不便的技术问题。