專利名稱：用于玻璃幕墻的太陽能電池組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將太陽能轉換成電能的設備，具體涉及一種用于光電玻璃 幕墻的太陽能電池組件。
背景技術：
太陽能電池是一種半導體器件，其能夠將太陽光的光能轉換成電能。由于 其工作時無需水、油、氣或燃料，只要有光就能發(fā)電，堪稱當代清潔、無污染 的可再生能源，備受人們的青睞。近年來，太陽能的應用范圍越來越廣，將太 陽能電池與建筑上的玻璃幕墻結合制作成太陽能電池組件，已經得到了實際應 用，取得了顯著的經濟效益。
現有技術中，如附圖1 3所示，用于光電玻璃幕墻的太陽能電池組件主 要由面板l、中間層2和底板3組成，其面板和底板均為髙透光率玻璃，中間 層為密封膠層，封裝有帶引出端的光電板；所述光電板是由呈矩陣排列的多個 太陽能電池片4組成，玻璃和電池片之間設有焊帶5，用于串聯(lián)相鄰電池片正、 負極，并自第一電池片41及末端電池片42引出整塊電池組件的正、負極端， 最后通過電極引出焊帶7接入位于相鄰兩塊幕墻玻璃接縫內的接線盒6內；通 過接線盒引出的電纜線與相鄰的太陽能電池組件的接線盒引出電纜線相連接， 形成大面積的光電玻璃幕墻。在使用過程中，由于飛鳥、樹葉等的投影，會在 太陽能電池表面產生陰影，此時，對應的電池片非但不能發(fā)出電能，反而會轉 為電阻，消耗回路中的電能并發(fā)熱，這就是所謂的熱斑效應。熱斑效應會導致 回路發(fā)電效率的下降，進而造成電池片的損壞。為解決這一問題，通常在電池 片的串聯(lián)電路中并聯(lián)旁路的肖特基二極管，通常，在10片 15片的電池片的 串聯(lián)電路上需要并聯(lián)一個肖特基二極管，因此，目前用于玻璃幕墻的一個太陽 能電池組件上通常設有三個旁路二極管， 一起封裝于一個接線盒中，同時需要 加設2個旁路引出焊帶8，分別與相應的旁路二極管電連接，如附圖3所示。
然而，由于三個旁路二極管一起設于一個接線盒內，使得該接線盒的體積 相對較大，而由于相鄰兩塊玻璃間隔的接縫較小，安裝空間有限，因此在實際安裝過程中往往比較困難，此外，為了便于安裝和加強整體玻璃幕墻的強度， 相鄰兩塊太陽能電池組件的2個接線盒是重疊安裝在同一個接縫中的，位于玻 璃中央的2個接線盒之間會產生干涉；另一方面，在引出過程中，各焊帶需要 平行布置至中部接線盒處，各焊帶鋪設過于集中，使得其間距極小，如附圖3 所示，電極引出焊帶7和旁路引出焊帶8之間的間距很小，在玻璃膠合密封的 過程中，引出焊帶會發(fā)生彎曲或偏移，導致焊帶間距的變化，當焊帶間距小于 3毫米時，在使用過程中可能造成電池組件的電氣性能下降；而彎曲的焊帶也 會影響電池組件的整體美觀。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于光電玻璃幕墻的太陽能電池組件，不僅具有 良好的光電性能，而且易于安裝，整體效果美觀。
為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是 一種用于光電玻璃幕墻 的太陽能電池組件，包括面板、中間層和底板，所述中間層為封裝有光電板的 密封膠層，所述光電板由呈矩陣排列的復數個太陽能電池片組成，各相鄰電池 片的正、負極通過焊帶串聯(lián)連接，構成電池片串，該電池片串的正、負極分別 由相應的電極引出焊帶引出并與接線盒對應連接，所述電池片串還設有旁路引 出焊帶，所述接線盒至少為2個，分別封裝有一個旁路二極管，所述接線盒相 互串聯(lián)構成接線盒串，其正、負極分別與相應的電極引出焊帶連接，其中間節(jié) 點與所述旁路引出焊帶連接，使得各旁路二極管反向并聯(lián)于所述電池片串的串 聯(lián)電路中。
上文中，所述接線盒的數量是根據實際太陽能電池組件中所需的旁路二極 管的數量來確定的，兩者一一對應，每個接線盒封裝一個旁路二極管；所述接 線盒的正負極是相對于其內部的旁路二極管的正負極而言的；所述接線盒串的 中間節(jié)點是指其串聯(lián)線路中的除兩端點外的其他節(jié)點。所述旁路二極管反向并 聯(lián)于所述電池片串的串聯(lián)電路中，是指各個旁路二極管與電池片串的某一段并 聯(lián)，用以保護這一段的電池片組，即分段保護，而各個旁路二極管通過接線盒 相互串聯(lián)并最終與電池片串的引出端連接，從而將整個電池片串全部保護起 來；反向連接是指旁路二極管正極與電池片串聯(lián)電路中的負極連接，而負極與電池片串聯(lián)電路中的正極連接，因而在電池片組正常工作時，由于電池片組可 看作為一電源，其內阻甚微，其導通電壓小于旁路二極管的反向導通電壓，因 而二極管截止，而當電池片組被陰影遮蔽后，電池片組便成為一電阻，且大于 二極管正向導通的阻值，因而輸入電流主要自旁路二極管上通過，短接該電池 片組，直至電池片組回復正常工作。將接線盒拆分成幾個接線盒后，其體積大 大減小，便于實際安裝，同時，將接線盒串聯(lián)構成接線盒串，使其與電極引出 焊帶、旁路引出焊帶的連接更加靈活，便于精簡線路及整體的合理布線，避免 焊帶在打膠封裝時發(fā)生彎曲或偏移，從而保證了太陽能電池組件的光電性能， 也使其整體更加美觀。所述電池片通常采用半導體材料單晶硅或多晶硅制成， 其正反兩面分別作為電池片的正、負極端輸出，因此運用導電焊帶連接兩電池 片(一端連接于一電池片的正面，而另一端連接于另一電池片的反面)，形成 兩片電池片的正、負極串聯(lián)，同理，陣列布置的電池片可通過相應數量的焊帶 將各片電池片串聯(lián)成電池片串，該電池片串的首端及末端分別由電極引出焊帶 引出正、負極，作為整個電池組件的正、負極端，再與接線盒連接，導出轉換 后的電能。
進一步的技術方案，所述相互串聯(lián)的接線盒為3個，分別封裝有一個旁路 二極管，其中兩個位于所述光電板電極引出側的兩端，另一個位于偏離光電板 中心軸的一側；所述旁路引出焊帶有2個，分別與接線盒串的兩個中間節(jié)點連 接。
上文中，針對現有技術中常見的3個旁路二極管的結構，將接線盒拆分成 3個，其中2個位于兩端，另1個位于偏離光電板中心軸的一側，這是為了在 實際安裝時將相鄰兩個接線盒串錯開布置，使其上下相嵌而不發(fā)生重疊，避免 布線過于集中，充分利用有限的縫隙空間，不僅方便安裝，也增加了太陽能電 池組件的整體美觀性。
上述技術方案中，所述旁路二極管為肖特基二極管。所述肖特基二極管是 一種具有肖特基特性的"金屬半導體結"的二極管，利用其薄而小巧的特性，
可將其設置于接線盒內，連接更為可靠，不易損壞。
上述技術方案中，所述太陽能電池組件的四角設有定位孔。這是為了方便 其安裝而設計的。由于上述技術方案的采用，與現有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點
1. 由于本發(fā)明將接線盒拆分成多個小接線盒并串聯(lián)成接線盒串，根據實 際旁路二極管的數量來確定接線盒的數量，使得每個接線盒封裝一個旁路二極 管，從而大大減小了其體積，便于安裝使用；此外，也使得接線盒與電極引出
焊帶、旁路引出焊帶的連接更加靈活，便于精簡線路及整體的合理布線，避免 焊帶過于集中而在打膠封裝時發(fā)生彎曲或偏移，從而保證了太陽能電池組件引 出焊帶的電氣性能。
2. 本發(fā)明在電池片串中設置旁路引出焊帶，并將其與接線盒串的中間節(jié) 點連接，使得各旁路二極管反向并聯(lián)于所述電池片串的串聯(lián)電路中，實現了各 旁路二極管對電池片串的分段保護，可盡量減小熱斑效應對光電組件輸出功率 的影響；此外，各個旁路二極管相互串聯(lián)并最終與電池片串的引出端連接，從 而實現了整個電池片串的全部保護。
3. 本發(fā)明將接線盒串的各個接線盒錯開設置，偏離光電板中心軸，從而 實現相鄰兩個接線盒串錯開布置，使其上下相嵌而不發(fā)生重疊，避免布線過于 集中，充分利用有限的縫隙空間，不僅方便安裝，也增加了太陽能電池組件的 整體美觀性。
圖1是現有技術中太陽能電池組件的結構示意圖； 圖2是圖1的A-A剖視圖(厚度方向比例放大示意)； 圖3是圖1的B部放大圖； 圖4是本實用新型實施列一的結構示意圖； 圖5是圖4的D-D剖視圖(厚度方向比例放大示意)； 圖6是圖4的C部放大圖。
其中1、面板；2、中間層；3、底板；4、電池片；5、焊帶；6、接線盒； 7、電極引出焊帶；8、旁路引出焊帶；9、定位孔；41、第一電池片；42、末 端電池片。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述，但不應以此限制本發(fā)明的保護范
圍
實施例一-
參見圖4 6所示， 一種用于光電玻璃幕墻的太陽能電池組件，包括面板 1、中間層2和底板3，所述中間層2為封裝有光電板的密封膠層，所述光電 板由呈矩陣排列的復數個太陽能電池片4組成，各相鄰電池片的正、負極通過 焊帶5串聯(lián)連接，構成電池片串，該電池片串的正、負極分別由相應的電極引 出焊帶7引出并與接線盒6對應連接，所述電池片串還設有旁路引出焊帶8， 所述接線盒6至少為2個，分別封裝有一個旁路二極管，所述接線盒6相互串 聯(lián)構成接線盒串，其正、負極分別與相應的電極引出焊帶7連接，其中間節(jié)點 與所述旁路引出焊帶8連接，使得各旁路二極管反向并聯(lián)于所述電池片串的串 聯(lián)電路中。
上述技術方案中，所述相互串聯(lián)的接線盒6為3個，分別封裝有一個旁路 二極管，其中兩個位于所述光電板電極引出側的兩端，另一個位于偏離光電板 中心軸的一側；所述旁路引出焊帶8有2個，分別與接線盒串的中間節(jié)點連接； 所述旁路二極管為肖特基二極管。
上文中，將接線盒拆分成3個，是針對現有技術中的3個旁路二極管而言 的，其中，2個接線盒位于兩端，另1個位于偏離光電板中心軸的一側，這是 為了在實際安裝時將相鄰兩個接線盒串錯開布置，使其上下相嵌而不發(fā)生重 疊，避免布線過于集中，充分利用有限的縫隙空間，不僅方便安裝，也增加了 太陽能電池組件的整體美觀性。
上文中，所述接線盒的正負極是相對于其內部的旁路二極管的正負極而言 的；所述接線盒串的中間節(jié)點是指其串聯(lián)線路中的除兩端點外的其他節(jié)點。所 述旁路二極管反向并聯(lián)于所述電池片串的串聯(lián)電路中，是指各個旁路二極管與 電池片串的某一段并聯(lián)，用以保護這一段的電池片組，即分段保護，在本實施 列中，共有32個電池片，三個旁路二極管分別與10個、12個、IO個電池片 并聯(lián)，從而實現分段保護；各個旁路二極管通過接線盒相互串聯(lián)并最終與電池 片串的引出端連接，從而將整個電池片串都全部保護起來；反向連接是指旁路 二極管正極與電池片串聯(lián)電路中的負極連接，而負極與電池片串聯(lián)電路中的正極連接，因而在電池片組正常工作時，由于電池片組可看作為一電源，其內阻 甚微，其導通電壓小于旁路二極管的反向導通電壓，因而二極管截止，而當電 池片組被陰影遮蔽后，電池片組便成為一電阻，且大于二極管正向導通的阻值， 因而輸入電流主要自旁路二極管上通過，短接該電池片組，直至電池片組回復 正常工作。
所述電池片可以采用半導體材料單晶硅或多晶硅制成，其正反兩面分別作 為電池片的正、負極端輸出，因此運用導電焊帶連接兩電池片(一端連接于一 電池片的正面，而另一端連接于另一電池片的反面)，形成兩片電池片的正、 負極串聯(lián)，同理，陣列布置的電池片可通過相應數量的焊帶將各片電池片串聯(lián) 成電池片串，該電池片串的首端及末端分別由電極引出焊帶引出正、負極，作 為整個電池組件的正、負極端，再與接線盒連接，導出轉換后的電能。
將接線盒拆分成3個接線盒后，其體積大大減小，便于實際安裝，同時， 將接線盒串聯(lián)構成接線盒串，使其與電極引出焊帶、旁路引出焊帶的連接更加 靈活，便于精簡線路及整體的合理布線，避免焊帶在打膠封裝時發(fā)生彎曲或偏 移，從而保證了太陽能電池組件的光電性能，也使其整體更加美觀。
上述技術方案中，所述太陽能電池組件的四角設有定位孔9。這是為了方 便其安裝而設計的。
權利要求
1.一種用于玻璃幕墻的太陽能電池組件，包括面板(1)、中間層(2)和底板(3)，所述中間層(2)為封裝有光電板的密封膠層，所述光電板由呈矩陣排列的復數個太陽能電池片(4)組成，各相鄰電池片的正、負極通過焊帶(5)串聯(lián)連接，構成電池片串，該電池片串的正、負極分別由相應的電極引出焊帶(7)引出并與接線盒(6)對應連接，所述電池片串還設有旁路引出焊帶(8)，其特征在于所述接線盒(6)至少為2個，分別封裝有一個旁路二極管，所述接線盒(6)相互串聯(lián)構成接線盒串，其正、負極分別與相應的電極引出焊帶(7)連接，其中間節(jié)點與所述旁路引出焊帶(8)連接，使得各旁路二極管反向并聯(lián)于所述電池片串的串聯(lián)電路中。
2. 根據權利要求1所述的用于玻璃幕墻的太陽能電池組件，其特征在于 所述相互串聯(lián)的接線盒(6)為3個，分別封裝有一個旁路二極管，其中兩個位 于所述光電板電極引出側的兩端，另一個位于偏離光電板中心軸的一側；所述 旁路引出焊帶(8)有2個，分別與接線盒串的兩個中間節(jié)點連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于光電玻璃幕墻的太陽能電池組件，包括面板、中間層和底板，所述中間層為封裝有光電板的密封膠層，所述光電板由呈矩陣排列的復數個太陽能電池片組成，各相鄰電池片的正、負極通過焊帶串聯(lián)連接，構成電池片串，該電池片串的正、負極分別由相應的電極引出焊帶引出并與接線盒對應連接，所述電池片串還設有旁路引出焊帶，所述接線盒至少為2個，分別封裝有一個旁路二極管，所述接線盒相互串聯(lián)構成接線盒串，其正、負極分別與相應的電極引出焊帶連接，其中間節(jié)點與所述旁路引出焊帶連接，使得各旁路二極管反向并聯(lián)于所述電池片串的串聯(lián)電路中。本發(fā)明得到的太陽能電池組件用于制作光電玻璃幕墻，光電性能良好，且易于安裝。
文檔編號H01L31/048GK101304054SQ200810122748
公開日2008年11月12日 申請日期2008年6月27日 優(yōu)先權日2008年6月27日
發(fā)明者周承柏, 宋衛(wèi)杰 申請人:阿特斯光伏電子(常熟)有限公司