本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能電池光伏模塊及太陽能電池光伏組件。

背景技術(shù)：

隨著能源價(jià)格的上漲，開發(fā)利用新能源成為當(dāng)今能源領(lǐng)域研究的主要課題。由于太陽能具有無污染、無地域性限制、取之不竭等優(yōu)點(diǎn)，研究太陽能發(fā)電成為開發(fā)利用新能源的主要方向。利用太陽能電池發(fā)電是當(dāng)今人們使用太陽能的一種主要方式，但是現(xiàn)有的太陽能電池片存在如下缺點(diǎn)：

1.目前電池片的排布方式為：片間距為2mm，串間距為3mm，整個(gè)太陽能電池組件空白區(qū)域比較大，發(fā)電利用率不高，雖然設(shè)計(jì)了疊片組件，功率有所提高，但疊片組件增加了電池片的使用量，且疊片部分電池片無法發(fā)電，造成組件成本大大提高，因此性價(jià)比不高；

2.目前常規(guī)組件采用整片焊接，電池片的電流比較大，實(shí)際造成組件內(nèi)耗成倍的增長，功率提升不上去，為了減少內(nèi)損，設(shè)計(jì)采用的互聯(lián)條變厚，對應(yīng)對電池片的抗隱裂能力下降，但同時(shí)造成了組件成本增加；

3.目前電池片多采用4主柵，5主柵設(shè)計(jì)，其主柵的寬度分別在1.1mm，0.8mm，主柵的寬度比較大，減少了電池片的實(shí)際照射面積，進(jìn)而減少了電池片的功率；雖然設(shè)計(jì)了12柵電池片組件以減小主柵的寬度，但此組件有焊接接觸面少，可靠性潛在風(fēng)險(xiǎn)高，且12柵電池片用到的焊帶比較厚，目前大部分采用0.39mm厚度的銅線材料，對比常規(guī)的焊帶0.27mm厚度增加40％，為了減少隱裂不得不進(jìn)一步增加封裝材料的厚度，進(jìn)而增加了組件成本；另外，實(shí)際用到的主柵材料、互聯(lián)條材料的用量較大，進(jìn)一步提高了成本；如果采用的是圓形的焊帶，那么還存在無法實(shí)現(xiàn)真實(shí)的面接觸，導(dǎo)致實(shí)際主柵線同銅基材料的連接長期的可靠性降低。對產(chǎn)品的性能不是提升而是在提升風(fēng)險(xiǎn)。

4.常規(guī)組件在設(shè)計(jì)時(shí)內(nèi)部電路由多片電池片形成的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，若某一串出現(xiàn)異常，通常通過二極管進(jìn)行熱斑保護(hù)，整體發(fā)電損失就是整串，在早晨太陽升起和下午快落山階段也面臨遮擋發(fā)電的浪費(fèi)，尤其在高效組件這方面的浪費(fèi)更大些，因此，在經(jīng)常有鳥糞，樹葉等異物遮擋條件下清潔不及時(shí)從而導(dǎo)致發(fā)電量浪費(fèi)是嚴(yán)重影響電站收益的隱患。

5.隨著電池片效率的進(jìn)一步提升，電池片的效率多晶perc已經(jīng)量產(chǎn)上升到19.5％，單晶在20.8％，n型雙面已經(jīng)在21％，異質(zhì)結(jié)平均達(dá)到22.5％，整體電池片的工作電流上升很快，隨著應(yīng)用和衰減，同一塊組件內(nèi)部，電池片之間潛在的適配性加大，加上潛在的應(yīng)用過程的外部遮擋或者內(nèi)部損傷隱裂等，如何改善組件內(nèi)電池片的適配性，就成為實(shí)際長期發(fā)電量性能的關(guān)鍵要素。另外雙面電池片組件，在背面的反射環(huán)境的差異導(dǎo)致反射和發(fā)電輸出方面的波動(dòng)和差異也很大，這個(gè)都是導(dǎo)致組件片間電池片工作是適配性差異的必須面臨的因素。

6.目前為了解決組件內(nèi)部的電池片遮擋或者熱斑等異常，采用的工藝有串與串之間有二極管，通過二極管的反向?qū)▽?shí)現(xiàn)電流分流和保護(hù)異常電池片。但啟動(dòng)二極管就實(shí)際整體將串回路分離，整體組件的電壓按照二極管的配置比例降低，單一電池片局部異常，就導(dǎo)致整體整串的電池片被二極管保護(hù)而不提供發(fā)電到工作回路。發(fā)電量的損傷是基于保護(hù)串電池片數(shù)量的倍增。另外作為集中逆變器回路，單一串的電壓下降有進(jìn)一步影響到其它并行串回路，導(dǎo)致匯流箱最終輸出的影響和損傷。另外也有針對片間串的智能優(yōu)化芯片的設(shè)計(jì)，對每串的電壓和電流進(jìn)行監(jiān)控，通過芯片實(shí)現(xiàn)串的優(yōu)化，這個(gè)可以適當(dāng)將串的電壓損傷，但還是停留在串的層面的改善，另外串級的優(yōu)化設(shè)計(jì)增加的成本比較高，實(shí)際行業(yè)內(nèi)并沒有實(shí)現(xiàn)市場的規(guī)模化接受。

7.組件的發(fā)電量直接與組件的工作時(shí)的溫度相關(guān)，工作溫度越高，組件的發(fā)電量越少。隨著當(dāng)前5#所述，電池片效率的提升電流的上升，常規(guī)組件的工作溫度實(shí)際形成發(fā)電量的制約因素。組件在工作過程的具備熱斑或者隱裂，或者組件片間電池片之間的衰減差不一致，這些都將導(dǎo)致組件的內(nèi)部損耗和升溫，最終導(dǎo)致組件的發(fā)電量無法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。

8.當(dāng)前組件最新工藝有疊瓦組件產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)，實(shí)際疊瓦組件的表面沒有焊帶，在遇到電池片隱裂的情況，整串就面臨電流輸出受阻，熱斑失效風(fēng)險(xiǎn)加劇。另外疊瓦本身需要電池片之間相互搭接形成電路電流輸出。如何在組件設(shè)計(jì)上壓縮片間距接近零，提升組件的轉(zhuǎn)換效率，疊瓦本身的優(yōu)勢和短板都是很明顯的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種太陽能電池光伏模塊及太陽能電池光伏組件，以解決現(xiàn)有的太陽能電池光伏組件存在的上述技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種太陽能電池光伏模塊，包括若干矩陣排布的電池片，所述電池片受光面分布有若干條主柵和細(xì)柵，主柵匯集與之連接的細(xì)柵上的電流，所述主柵匯集的電流通過與主柵連通的互聯(lián)條輸送出去，所述電池片為長方形，所述電池片的長邊長度為156～160mm，短邊長度為31～54mm，所述主柵與所述電池片短邊平行，所述主柵的寬度為0.4～0.7mm，優(yōu)選為0.5～0.6mm。

需要指出的，所述電池片可以通過目前常規(guī)的電池片切割獲得，比如將常規(guī)電池片由平行線平行分割為2～12片，或者通過硅片一次性鑄錠工藝直接獲得需要尺寸的電池片。

可選地，每兩個(gè)相鄰的所述電池片之間的間距為0～0.5mm。

可選地，所述互聯(lián)條分為片間互聯(lián)條和串間互聯(lián)條，所述片間互聯(lián)條沿主柵方向輸送電池片上的電流，所述串間互聯(lián)條將相互平行的片間互聯(lián)條串聯(lián)。

可選地，所述片間互聯(lián)條與主柵平行排布，所述串間互聯(lián)條與所述片間互聯(lián)條垂直相交，串聯(lián)與之相交的片間互聯(lián)條。

可選地，所述片間互聯(lián)條一端為受光面端，另一端為背光面端，所述受光面端連接一電池片主柵上，所述背光面端連接另一塊電池片背光面主柵上，所述片間互聯(lián)條用來連接兩片電池片，將兩片電池片串聯(lián)，所述串間互聯(lián)條焊接在所述背光面端上。

可選地,所述片間互聯(lián)條的寬度為0.5～0.8mm,厚度為0.12～0.18mm,所述串聯(lián)互聯(lián)條的寬度為0.5～6mm,厚度為0.1～0.4mm。

可選地，所述串間互聯(lián)條采用鍍錫銅帶、導(dǎo)電膠帶或者透明導(dǎo)電膜。

可選地，所述太陽能電池光伏模塊中，與電池片長邊平行的方向?yàn)闄M向，與電池片短邊平行的方向?yàn)榭v向，所述橫向排布也就是電池片矩陣的列數(shù)為2～6，所述縱向排布也就是電池片矩陣的行數(shù)為5～40，所述串聯(lián)互聯(lián)條按照每行、隔1～3行電池片的密度設(shè)置。

本發(fā)明還提供了一種太陽能電池光伏組件，其包括兩個(gè)以上的權(quán)利要求1～8任一所述的太陽能電池光伏模塊和匯集所述互聯(lián)條電流的匯流條。

為了防止因某一模塊出現(xiàn)故障，導(dǎo)致組件斷路而癱瘓，現(xiàn)有技術(shù)中一般會(huì)在兩個(gè)相鄰的所述太陽能電池光伏模塊之間通過二極管連接或者通過增加一個(gè)虛擬導(dǎo)電線加上一個(gè)二極管連接，接線盒通過所述匯流條或者匯流條和所述虛擬導(dǎo)電線連接輸出。這樣在某一模塊出現(xiàn)故障時(shí)，可通過二極管、虛擬導(dǎo)電線連通，也就是將故障模塊短路，保證其他模塊的正常工作。

可選地，所述太陽能電池光伏模塊沿所述電池片長邊方向排布，所述匯流條與所述電池片長邊平行。

需要指出的，組件長邊與電池片長邊平行的方向?yàn)榕P式，組件長邊與電池片短邊平行的方向?yàn)榱⑹健?/p>

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的太陽能電池光伏組件具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明采用長方形的電池片，電池片寬度相對常規(guī)電池片減少，也就是單片電池片上細(xì)柵行數(shù)變少，減少了主柵上匯集的的電流，使內(nèi)耗成平方倍減少，從而提高發(fā)電功率；

2.本發(fā)明中，由于電池片主柵方向上邊短，因此主柵上的需要負(fù)載的電流大大降低，從而可以將寬度變窄40％，大大減小了導(dǎo)電涂層的遮擋面積，增加電池片主體受光面積，進(jìn)一步提高發(fā)電效率；另一方面減少了主柵材料(銀漿)的用量，進(jìn)而降低了生產(chǎn)成本；

3.基于1#內(nèi)耗平方倍數(shù)減少下，在電流收集方面可以采用較窄較薄的連接互聯(lián)條材料。通過采用超薄超軟的材料制作的互聯(lián)條，電池片之間的排列可以采用非常小的間距實(shí)現(xiàn)緊促型的設(shè)計(jì)。片間距在0.5mm以內(nèi)，但不影響電池片的碎片率和制造的良率指標(biāo)，無需疊瓦的電池片之間遮擋浪費(fèi)，但因?yàn)橛谢ヂ?lián)條收集電流，能夠更好的克服潛在電池片應(yīng)用過程隱裂導(dǎo)致的失效。這樣實(shí)現(xiàn)組件的轉(zhuǎn)換效率提升，但成本沒有增加的優(yōu)勢。

4.本發(fā)明中，各電池片之間的間距非常小，減少了空白無效區(qū)域，通過緊密排布進(jìn)一步提高發(fā)電效率；

5.本發(fā)明通過串間互聯(lián)條實(shí)現(xiàn)了電池片先并聯(lián)后串聯(lián)的接線方式，在一個(gè)電池片被遮擋的情況下，電流可以通過與之并列的其他電池片傳遞繼續(xù)輸送，從而降低了因單片電池片被遮擋對整體的影響；

6.通過針對性設(shè)計(jì)電池片主柵線和焊帶材料尺寸的搭配，結(jié)合小尺寸電池片，將整體常規(guī)的大電流降低為小電流，將內(nèi)部工作時(shí)熱損耗指數(shù)下降，通過平衡電池片的主柵線寬度，正銀比重，互聯(lián)條的寬度厚度，最終的遮光寬度，結(jié)合串焊設(shè)備的制造能力，實(shí)現(xiàn)組件功率輸出的最大化，同時(shí)將組件的整體垂直一體的成本降低；

7.通過小尺寸電池片的小電流，通過橫向互聯(lián)實(shí)現(xiàn)縱橫雙向電池片走向，側(cè)向分流的設(shè)計(jì)和工藝就能夠很好的解決上述的組件片間電池片之間的適配性差異，通過橫向互聯(lián)，側(cè)向分流，不降低電壓，也維持電池片的正常輸出，實(shí)現(xiàn)極低的外部損耗影響，尤其對大電流高效率組件及長期的衰減不一的改善發(fā)電量帶來價(jià)值。對組件的早/晚的潛在遮擋后繼續(xù)改善組件的發(fā)電量。通過前期的實(shí)驗(yàn)測算數(shù)據(jù)，可以看到新的設(shè)計(jì)可以在發(fā)電量上實(shí)現(xiàn)超過5％的提升，尤其對環(huán)境溫度高的應(yīng)用區(qū)域更加明顯，對光伏行業(yè)的度電成本的快速降低有益。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1所述電池片受光面未設(shè)置互聯(lián)條的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)施例1所述太陽能電池光伏模塊的背光面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2所述太陽能電池光伏模塊的受光面局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實(shí)施例1所述片間互聯(lián)條與電池片連接示意圖；

圖5為實(shí)施例2所述臥式太陽能電池光伏組件背光面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為實(shí)施例3所述立式太陽能電池光伏組件背光面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

10-電池片、21-主柵、22-細(xì)柵、30-片間互聯(lián)條、31-受光面端、32-背光面端、33-串間互聯(lián)條。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。需說明的是，本發(fā)明附圖均采用簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

實(shí)施例1太陽能電池光伏模塊

本發(fā)明提供的太陽能電池光伏模塊，包括若干矩陣排布的電池片，如圖1所示，每片所述電池片10受光面分布有縱行的4條主柵21和橫向的32條細(xì)柵22，當(dāng)然主柵21和細(xì)柵22的條數(shù)可以根據(jù)需要進(jìn)行增減，本實(shí)例僅給出了一個(gè)例子，主柵21匯集與之連接的細(xì)柵22上的電流。所述電池片10是由普通電池片由2條橫向平行線平均分割獲得的，也就是普通電池片的1/3，呈長方形，其中長邊長度l1為156.75±0.25mm，可在156～160mm范圍內(nèi)選擇，短邊長度l2為52.25±0.25mm，可在31～54mm范圍內(nèi)選擇，所述主柵21的寬度d為0.5～0.6mm，可擴(kuò)展為0.4～0.7mm。

如圖2所示，所述太陽能電池光伏模塊，包括若干矩陣排布的電池片10，與電池片10長邊平行的方向?yàn)闄M向，與電池片10短邊平行的方向?yàn)榭v向，所述橫向排布也就是電池片10矩陣的列數(shù)為6列，所述縱向排布也就是電池片矩陣的行數(shù)為7行。

如圖3所示，取出局部2乘2電池片矩陣放大，每兩個(gè)相鄰的所述電池片10橫向縱向相鄰邊的間距g均為0～0.5mm。所述主柵21匯集的電流通過與主柵21連通的互聯(lián)條輸送出去，所述互聯(lián)條分為片間互聯(lián)條30和串間互聯(lián)條33。

如圖4所示，所述片間互聯(lián)條30一端為受光面端31，另一端為背光面端32，如圖2-4所示，所述受光面端31直接焊接在右側(cè)電池片10受光面主柵21上，所述背光面端33連接左側(cè)電池片10背光面主柵21上，所述片間互聯(lián)條30用來連接兩片電池片，將兩片電池片串聯(lián)。所述串間互聯(lián)條33與所述片間互聯(lián)條30垂直相交，所述串間互聯(lián)條33焊接在所述背光面端32上，當(dāng)然也可以設(shè)置在受光面端31上，本實(shí)施例中串間互聯(lián)條33的材料選用鍍錫銅帶，所述串聯(lián)互聯(lián)條33按照每三行也就是隔2行設(shè)置一條的密度。

所述片間互聯(lián)條30的寬度均在0.5～0.8mm范圍內(nèi)，厚度在0.12～0.18mm范圍內(nèi)；串間互聯(lián)條寬度在0.5～6mm范圍內(nèi)，厚度在0.1～0.4mm范圍內(nèi)。

需要指出的是，所述串間互聯(lián)條33還可采用導(dǎo)電膠帶或者透明導(dǎo)電膜，其中透明的導(dǎo)電材料在背光面或者受光面進(jìn)行互聯(lián)連接，可以避免本身的遮擋影響。此設(shè)計(jì)可用于雙面電池使用，同時(shí)也可以應(yīng)用于無主柵工藝、焊帶工藝等電池片組件應(yīng)用上。

需要說明的是，針對本發(fā)明提供的電池片10的封裝，可以結(jié)合雙玻工藝及窄邊框保護(hù)，利用其高阻水的特點(diǎn)，能夠解決電池片10對潛在漏電的風(fēng)險(xiǎn)，利用窄邊框保護(hù)實(shí)現(xiàn)組件的便捷安裝和低成本及高可靠性，尤其針對雙面電池片的工藝，可解決正反面的無遮擋安裝的需求。

實(shí)施例2臥式太陽能電池光伏組件

如圖5所示，所述臥式太陽能電池光伏組件，包括左右并排也就是沿所述電池片10長邊方向設(shè)置的兩個(gè)太陽能電池光伏模塊1和匯集所述互聯(lián)條電流的匯流條4，所述匯流條4與所述電池片10長邊平行，所述兩個(gè)太陽能電池光伏模塊1之間通過二極管(圖中未示)連接一個(gè)虛擬導(dǎo)電線5，虛擬導(dǎo)電線5可以是常規(guī)的薄的匯流帶。虛擬導(dǎo)電線5同電池片10之間采用絕緣材料隔離。絕緣隔離材料可以采用常規(guī)的epe材料或者透明的絕緣epc或者透明的背板等材料，確保虛擬導(dǎo)電線5不直接接觸到電池片10。接線盒(圖中未示)通過所述匯流條4和所述虛擬導(dǎo)電線5連接輸出，此處接線盒采用3個(gè)pin結(jié)構(gòu)，采用單體的雙二極管工作電流在15a到20a之間。

本實(shí)施例中所述太陽能電池光伏模塊1與實(shí)施例1中的區(qū)別在于，所述串聯(lián)互聯(lián)條33是每兩行也就是隔行設(shè)置一條的密度。

雙面電池片組件建議采用透明的絕緣導(dǎo)電材料和透明的導(dǎo)電膜材料。單面的電池片組件可以直接采用非透明的絕緣導(dǎo)電材料和非透明的導(dǎo)電膜材料，直接放置在背面。

實(shí)施例3立式太陽能電池光伏組件

如圖6所示，與實(shí)施例2的區(qū)別在于，所述左右并排設(shè)置的太陽能電池光伏模塊1中，電池片10矩陣的列數(shù)為3列，行數(shù)為20行。設(shè)置出了縱向太陽能電池光伏組件。所述串聯(lián)互聯(lián)條33是每三行也就是隔2行設(shè)置一條的密度。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。