專利名稱：光伏模塊串布置及其遮蔽保護的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及光伏(PV)模塊，更具體地，涉及配置PV電池以允許增加PV串的數(shù)量并且利用位于PV模塊內(nèi)的旁路二極管提供對所述串的遮蔽保護。
背景技術(shù)：
包括晶體硅PV電池的PV模塊的設計和制造已保持幾乎不變超過三十年。典型的 PV電池包括半導體材料，該半導體材料具有至少一個p-n結(jié)和具有集電電極的前側(cè)表面和背側(cè)表面。當照射傳統(tǒng)的晶體PV電池時，其生成在約0. 6V-0. 62V處大約為34mA/cm2的電流。多個PV電池通常以串聯(lián)和/或并聯(lián)PV串的形式電互連，以形成與單個PV電池相比產(chǎn)生更高電壓和/或電流的PV模塊。PV電池可以借助于由例如鍍錫銅制成的金屬片(tab)而互連成串。典型的PV模塊可包括例如串聯(lián)互連的36-100個PV電池，并且這些電池通?？山M合成2至4個PV串， 以實現(xiàn)比利用單個PV電池能夠獲得的電壓更高的電壓。由于一般期望PV模塊在戶外工作通常25年而不退化，因此它們的構(gòu)造必須承受各種天氣和環(huán)境狀況。例如，典型的PV模塊構(gòu)造包括使用透明的低鐵鋼化玻璃片，該玻璃片在模塊的前側(cè)上覆蓋有一片聚合密封劑材料(諸如，乙酸乙烯酯)或一片熱塑性材料(諸如，氨甲酸乙酯)。將PV電池的陣列以使得電池的前側(cè)面對透明玻璃片的方式放置到聚合密封劑材料上。陣列的后側(cè)覆蓋有另外的密封劑材料層以及天氣保護材料(諸如， DuPont的Tedlar )的背片(back sheet)層或玻璃片。另外的密封劑材料層和背片層通常具有開口以使得連接到模塊中的PV串的電導體穿過背面密封劑層和天氣保護材料的背片，從而提供到電路的連接。對于具有兩個PV電池串的陣列的PV模塊，通常，四個導體被布置成穿過開口，以使得它們?nèi)勘舜肃徑?，因此它們可以端?terminate)于安裝在背片層上的接線盒中。 玻璃、密封劑層、電池和背片層通常被真空層壓，以除去氣泡并且保護PV電池免受來自前側(cè)和后側(cè)以及還來自邊緣的濕氣滲透。在接線盒中實現(xiàn)PV串的電互連和到旁路二極管的連接。接線盒封接在PV模塊的背面。具有串聯(lián)互連的PV電池的PV模塊最好僅在用大致相似的光強度照射所有串聯(lián)互連的PV電池時才運行。然而，即使PV模塊布局內(nèi)的一個PV電池被遮蔽，而所有其它電池都被照射，也會不利地影響整個PV模塊，從而導致從PV模塊輸出的功率大大降低。表明了( "Numerical Simulation of Photovoltaic Generators with Shaded Cells，，， V. Quaschning 禾口 R. Hanitsch, 30th Universities Power Engineering Conference,格林威治，1995年9月5日至7日，第583-586頁)當僅一個PV電池的僅75%被遮蔽(小于3% 的模塊面積)時，包括36個PV電池的光伏模塊損失高達70%的所生成的功率。除了暫時的功率損失之外，由于當PV電池被遮蔽時其開始作為大電阻器而不是功率發(fā)生器起作用， 因此模塊會由于電池遮蔽而永久損壞。在該情形下，PV串中的其它PV電池將受遮蔽的電池暴露于驅(qū)動通過該大電阻器的電流的反向電壓。該過程會導致受遮蔽的PV電池的擊穿或?qū)⑵浼訜岬礁邷?，如果該高溫持續(xù)則其可能毀壞整個PV模塊。為了減小在遮蔽情況下PV 模塊損壞的風險，實際上，所有PV模塊根據(jù)所使用的具體PV模塊設計和PV電池的質(zhì)量，采用在每個PV串和/或整個模塊上連接的旁路二極管(BPD)。單個PV串中的PV電池的數(shù)量取決于PV電池質(zhì)量，更特別地，取決于承受在甚至 PV串內(nèi)的一個電池被遮蔽的情況下會在該串中的所有太陽能電池上發(fā)生的反向電壓擊穿的能力。例如，對于反向擊穿電壓額定為14V、并且每個PV電池產(chǎn)生約0. 56V的最大電壓 (Vmax)的具有良好質(zhì)量的PV電池，一個串中的PV電池的數(shù)量不應超過M。對于由冶金硅制成的、通常具有7V的較低反向擊穿電壓的PV電池，不推薦在包括多于12個的電池的PV 串中使用這樣的PV電池。由于需要更復雜的PV電池布局，因此這為PV模塊制造者帶來了問題，并且這導致額外的高壓線與匯流排的連接(bussing)以及接線盒數(shù)量的增加。這些復雜性會由于增加的串聯(lián)電阻而導致功率損耗。為了減小由于繞過(bypass)整個電池串而引起的功率損耗，可以繞過各個電池， 但是這已導致了阻礙實際工業(yè)解決方案發(fā)展的經(jīng)濟和技術(shù)問題。一般，大部分解決方案采用旁路二極管在與其所保護的太陽能電池相對的方向上連接到PV電池的類似原理，以使得當太陽能電池反向偏置時，相關(guān)聯(lián)的旁路二極管開始導通。這種互連可采用將二極管端子連接到電池端子的電導體，或者旁路二極管可在制造期間使用微電子技術(shù)和設備而直接與PV電池集成。一般，迄今為止，該領域的主要研究焦點為檢查使旁路二極管小型化的方式，以便最小化PV模塊層壓期間的PV電池損壞。gf Murakami·入白勺、豐示 11 “PhotovoItaiC Element and Production Method，， 的美國專利6，184，458B1描述了通過將光伏元件和薄膜旁路二極管放置在同一基板上而形成的PV元件，由此旁路二極管不會減小PV元件的有效面積，這是因為旁路二極管形成在絲網(wǎng)印刷集電電極下方。這樣的電池的制造較復雜，并且要求絲網(wǎng)印刷集電電極與旁路二極管部分之間的精確對準。此外，所公開的技術(shù)對于現(xiàn)代的高效晶體硅PV電池可能是不實際的，這是因為當前可用的薄膜旁路二極管無法承受諸如約8. 5A的高電流，這樣的高電流在高效6英寸電池中是典型的。此外，這沒有關(guān)注在旁路二極管中產(chǎn)生的熱的耗散，這會引起過熱并且最終引起二極管發(fā)生故障。過熱可能會導致PV電池和PV模塊的毀壞。ig f Kukulka fe H ^ "Solar Cell with Integrated Bypass Diode and Method”的美國專利5，616，185，1997描述了一種集成的太陽能電池旁路二極管組件， 其包括在太陽能電池的背(未照射)面形成至少一個凹部(recess)并且將分立的薄型 (low-profile)旁路二極管放置在各個凹部中，以使得每個旁路二極管與太陽能電池的背面大致共面。所描述的制造方法較復雜并且需要在太陽能電池中切割精確的槽。這些槽會使太陽能電池易損壞，從而增加了電池損壞和產(chǎn)量損失。此外，該參考文獻中所描述的技術(shù)對于現(xiàn)代的高效晶體硅PV電池可能是不實際的，這是因為薄膜旁路二極管一般無法承受通常在這樣的電池中出現(xiàn)的高電流，或者因這樣的高電流所引起的發(fā)熱。授予 Nakagawa 等人的、標題為"Solar Cell Module and Method of Producing the Same"的US 6，384，313B2,2002描述了一種在基板的同一側(cè)形成太陽能電池元件的光接收部和旁路二極管的方法，其中在該基板上形成有太陽能電池。具有這些特征的太陽能電池允許僅從基板的一側(cè)串聯(lián)連接多個太陽能電池單元。授予Asai的、標題為"Solar Cell Having a By-Pass Diode，，的US5, 223，0441993
7提供了一種僅具有兩個端子和在公共半導體基板上形成的集成旁路二極管的太陽能電池， 其中在該基板上形成有太陽能電池。此外，在以上兩個專利中描述的技術(shù)需要不容易并入生產(chǎn)線中的、復雜且高成本的微電子技術(shù)途徑，并且所產(chǎn)生的旁路二極管將不太可能承受高電流以及由此引起的當需要旁路二極管傳導電流時會發(fā)生的熱。授予 Kukulka 的、標題為"Solar Cell Structure Utilizing and Amorphous Silicon Discrete By-Pass Diode” 的 US 6，784，358B2，2004 描述了一種具有防止反向偏置損壞的保護的太陽能電池結(jié)構(gòu)。該保護采用厚度不超過2-3微米的分立的非晶硅旁路二極管，以使得其從太陽能電池的表面僅突出較小的距離，并且不從太陽能電池的側(cè)面突出。 通過焊接來將非晶半導體旁路二極管的端子電連接到有源半導體結(jié)構(gòu)的相應側(cè)。將這種極薄且易損壞的二極管焊接到有源半導體基板需要極度的精確性，以便避免二極管損壞。另外，非晶半導體旁路二極管不能承受會在晶體硅太陽能電池系統(tǒng)中出現(xiàn)的高電流和由此引起的溫度。授予Asai 等人的、標題為"Solar Battery Module”的 US 5，330, 583 描述了一種太陽能電池組模塊，其包括用于串聯(lián)連接多個太陽能電池組電池的互連器以及允許電池的輸出電流在一個或多個電池附近繞過的一個或多個旁路二極管。每個二極管是芯片狀的薄二極管并且附于電池的電極上或互連器之間。更特別地，芯片狀的旁路二極管連接到太陽能電池組的前表面或者被放置到太陽能電池組的側(cè)面或者連接到太陽能電池組的后表面， 以保護一串太陽能電池組。當旁路二極管連接到前表面時，它們被直接焊接到太陽能電池的前表面上的、表現(xiàn)為匯流條的兩個并聯(lián)導體之一。一般，在太陽能電池設計中，目的是保持太陽能電池的前面干凈，以將對前表面的遮蔽保持為最小。集電指和連接到該指以收集來自太陽能電池的電流的匯流條通常由于其必需性而是可接受來遮擋前表面的唯一東西。 一般，指和匯流條具有將它們在前表面上占據(jù)的面積保持為最小的寬度和長度尺寸。因此， 匯流條通常具有較窄的寬度，結(jié)果，Asai的旁路二極管的寬度必定較小。盡管具有這樣的小寬度和長度的旁路二極管可能能夠承載相對大的電流，但是由于其面積小，它們易于由于電流而發(fā)熱，并且對安裝有它們的太陽能電池施加局部極度熱源。授予 Jean P. Posbic 禾口 Dinesh S. Amin 的、標題為"Enhanced function photovoltaic modules”的US 2005/0224109A1描述了 PV模塊，其包括具有電介質(zhì)基板和位于PV模塊內(nèi)的特殊設計的金屬化圖案的至少一個薄印刷電路板。模塊中可以存在一個或多個這樣的板。板的長度可以為約500mm到約2000mm，并且其寬度可以為約IOmm到約 50mm，并且其厚度可以為約0. Imm到約2mm。在一個實施例中，一個或多個旁路二極管電連接到該板以及PV模塊的相應PV串，從而提供遮蔽保護。盡管本發(fā)明允許將旁路二極管嵌入PV模塊內(nèi)并且改進其遮蔽保護，但是由于印刷電路板在模塊內(nèi)所占據(jù)的面積而降低了 PV模塊效率。還表現(xiàn)為該電路板的熱耗散能力是有限的，這是因為該電路板的金屬部分僅占據(jù)了其厚度的一部分，而其基板是由電介質(zhì)材料制成的。眾所周知，在PV模塊安裝在原野的情況下，在安裝之后，PV模塊的下部由于例如灰塵、雪的累積或者甚至由于沒有割PV模塊附近的草而具有較大的被遮蔽的機會。本發(fā)明允許PV模塊內(nèi)的PV電池的特殊布局，以在PV模塊的任意小部分尤其是下部被遮蔽的情況下實現(xiàn)最小的功率損耗。這樣的布局可增加配備有獨立旁路二極管的PV串的數(shù)量。例如， 如果PV模塊包括布置在3個PV串中的60個電池(每個PV串具有20個電池)并且僅一
8個電池被遮蔽，則PV模塊將使其功率生成減小至少33%。然而，如果這60個電池布置在 10個串中，則一個電池的遮蔽將導致僅10%的功率損失。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種太陽能面板設備，該太陽能面板設備包括透明片基板，具有前平面和后平面以及完全圍繞基板的周界延伸的周界邊緣；多個太陽能電池，在后面上布置成平面陣列，以使得可操作用于激活太陽能電池的光能夠穿過基板以激活太陽能電池，并且使得周界空白(margin)與周界邊緣相鄰地形成在基板的后面上。多個電導體一般首尾相連地布置在周界空白中。多個電極將太陽能電池電連接在一起而成為太陽能電池的多個串聯(lián)串，每個串聯(lián)串具有正極端子和負極端子，其中該正極端子和負極端子電連接到周界空白中彼此相鄰的相鄰電導體對中的相應電導體。該設備還包括多個旁路二極管，每個旁路二極管均電連接于相應的電導體對之間，以在連接到相應的電導體對的相應串的太陽能電池被遮蔽時使來自該相應串的電流分流。串可串聯(lián)電連接，以使得串聯(lián)具有第一串和最后串，并且其中，第一串的第一太陽能電池和最后串的最后太陽能電池緊鄰彼此設置。第一串的第一太陽能電池和最后串的最后太陽能電池可與基板的公共邊緣相鄰地設置。串可通過電極電連接在一起，以形成串聯(lián)。
旁路二極管可包括平面二極管。該設備還可包括用以耗散由在各個旁路二極管中流動的電流引起的熱的散熱器。 電導體可包括用作散熱器的各個散熱部分。在操作中，各個旁路二極管可具有限定其熱側(cè)和冷側(cè)的熱梯度，并且各個旁路二極管可具有分別從熱側(cè)和冷側(cè)伸出(emanate)的熱側(cè)端子和冷側(cè)端子。熱側(cè)端子可連接到相應的一個電導體的相應的散熱部分。相應的散熱部分可包括電導體的各個大致平坦部分。電導體可包括第一類型的金屬箔條，并且大致平坦部分可具有在約50 μ m到約 1000 μ m之間的厚度、在約3mm到約13mm之間的寬度以及在約3cm到約200cm之間的長度。該設備還可包括與各個旁路二極管相關(guān)聯(lián)的端接導體，并且端接導體可包括第二類型的金屬箔條，該第二類型的金屬箔條具有比第一類型的金屬箔條的大致平坦部分的厚度小的厚度、以及比第一類型的金屬箔條的大致平坦部分的長度小的長度。第二類型的金屬條可具有連接到相應的一個電導體的第一端和連接到相應旁路二極管的冷側(cè)的第二端。第二類型的金屬箔條可具有在約30um到約200um之間的厚度、與第一類型的金屬箔的寬度大致相同的寬度以及在約3cm到約IOcm之間的長度。替選地，電導體可由第三類型的金屬箔條形成，該第三類型的金屬箔條具有在約 30 μ m到約200 μ m之間的厚度、在約3mm到約13mm之間的寬度以及在約3cm到約200cm之間的長度。散熱器可包括電連接到各個第三類型的金屬箔條的各個第四類型的金屬箔條， 并且第四類型的金屬箔條可具有比第三類型的金屬箔條的厚度大的厚度。第四類型的金屬箔條可具有與第三類型的金屬箔條的寬度大致相同的寬度以及比第三類型的金屬箔條的長度小的長度。第四類型的金屬箔條可在相應的第三類型的金屬箔條的一部分上。
在操作中，各個旁路二極管可具有限定其熱側(cè)和冷側(cè)的熱梯度，并且各個旁路二極管可具有分別從熱側(cè)和冷側(cè)伸出的熱側(cè)端子和冷側(cè)端子。熱側(cè)端子可電連接到相應的第四類型的金屬箔條，并且冷側(cè)端子可電連接到相應的第三類型的金屬箔條。第四類型的金屬箔條可具有在約50 μ m到約1000 μ m之間的厚度、近似等于第一類型的金屬箔條的寬度的寬度以及在約3cm到約200cm之間的長度。該設備還可包括背板(kicking)，該背板覆蓋太陽能電池、電導體和旁路二極管， 以使得太陽能電池、電導體和旁路二極管層壓在前基板與背板之間以形成層制品。背板可具有可操作用于傳導來自電導體和旁路二極管的熱的浸漬導熱材料。背板可包括鋁浸漬Tedlar⑧。該設備還可包括在周界邊緣上的導熱框架。該框架可操作用于機械地支撐面板。第一串和最后串可具有從前基板與背板之間延伸的各個端子，以從層制品的邊緣延伸。太陽能電池可在基板上以行和列來布置，并且設備可具有底部和頂部。底部可操作成當太陽能面板設備在使用中時安裝得低于頂部，并且位于底部的底部行中的太陽能電池可通過電極電連接，以限定太陽能面板的底部串。在底部行之上的、太陽能電池的至少第一行和第二行中并且在底部行共有的、太陽能電池的至少一些列中的太陽能電池可電連接在一起，以限定太陽能電池的中間串，其中中間串包括在中間串的相對極處的第一太陽能電池和最后太陽能電池，并且其中，中間串的第一太陽能電池和最后太陽能電池在太陽能電池的同一列中并且在太陽能電池的相鄰行中。多個串聯(lián)串可包括多個中間串。一些中間串可并排設置。第一串的第一太陽能電池和最后串的最后太陽能電池可設置在基板的頂部。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種在具有多個太陽能電池串的太陽能面板中保護太陽能電池串免受遮蔽的方法。該方法包括通過使電流通過位于支撐太陽能電池的基板的周界空白中的電導體和旁路二極管而分流，使得電流繞過具有至少一個受遮蔽的太陽能電池的任意太陽能電池串而分流，以使得無論哪個串具有受遮蔽的太陽能電池，通過具有受遮蔽的太陽能電池的串的電流都通過位于周界空白中的電導體和相應旁路二極管而分流，從而將來自與具有至少一個受遮蔽的太陽能電池的相應串相關(guān)聯(lián)的旁路二極管的熱耗散分布到在周界空白周圍的不同位置。使得電流分流可包括在透明片基板的后面上將多個太陽能電池布置成平面陣列， 以使得光可以穿過基板以激活太陽能電池，并且使得周界空白與周界邊緣相鄰地形成在基板的后面上，其中，該透明片基板具有前面和后面以及完全圍繞基板的周界延伸的周界邊緣。多個電極將太陽能電池電連接在一起而成為太陽能電池的多個串聯(lián)串，其中每個串聯(lián)串具有正極端子和負極端子。該方法還可包括將太陽能電池與電極相連，以使得第一串的第一太陽能電池和最后串的最后太陽能電池設置在基板的頂部。本發(fā)明可提供對PV模塊的更優(yōu)且更高效的遮蔽保護。
本發(fā)明還可提供如下可能性根據(jù)PV電池或PV模塊的類型以及安裝地點的遮蔽條件，不僅改變PV串的數(shù)量，而且還改變每個串中的電池的數(shù)量。已發(fā)現(xiàn)，利用具有如上所述尺寸的電導體，提供了充足的熱耗散。使用具有鋁箔的背板(例如，諸如由來自奧地利Isovolta的、被稱為Tedlar 的產(chǎn)品來提供)通過PV模塊的背面提供了另外的對來自旁路二極管和電導體的熱耗散，這使得當任意PV串中的任意PV電池被遮蔽時，在現(xiàn)場條件下將旁路二極管的溫度大致保持在在120°C以下。電導體和旁路二極管緊鄰PV模塊的邊緣放置，這為PV模塊提供了充分的電絕緣。電導體在所有PV電池處于同等的照射時不傳導電流，而在任意串的太陽能電池被遮蔽時運載電流?？赏ㄟ^允許端子引線延伸通過背片中的一個或多個孔或通過層制品的邊緣，提供模塊的端子引線與外部負載之間的連接。通過使端子引線延伸到層制品的邊緣之外，可以消除對模塊的后表面上的傳統(tǒng)接線盒的需要，從而降低了 PV模塊制造的復雜度和成本。
具體實施例方式參照

圖1，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的太陽能面板設備一般以10示出。設備10包括透明片基板12，該透明片基板12具有前平面14和后平面16以及完全圍繞基板12的周界延伸的周界邊緣18。設備10還包括多個太陽能電池22，在后平面16上布置成平面陣列，以使得可操作用于激活太陽能電池22的光可以進入基板的前面14并且穿過基板12以激活太陽能電池22，并且使得周界空白M與周界邊緣18相鄰地形成在基板12的后平面16上。設備10還包括一般首尾相連地布置在周界空白M中的多個電導體26。設備10還包括將太陽能電池22電連接在一起而成為太陽能電池22的多個串聯(lián)串30的多個電極觀，每個串聯(lián)串30均具有電連接到在周界空白M中彼此相鄰的電導體 26的相鄰對中的相應電導體的正極端子32和負極端子34。電極觀一般如2004年3月11 日公布的、申請人的國際專利公布W02004/021455A1中描述的一樣。設備10還包括多個旁路二極管36。每個旁路二極管36均電連接在相應的一對電導體沈之間，以在連接到該相應的一對電導體的相應串的太陽能電池22被遮蔽時，使來自相應串30的電流分流。參照圖2，設備(10)還包括散熱器101，該散熱器用以耗散由在各個旁路二極管36 中流動的電流引起的熱。每個二極管36均具有相關(guān)聯(lián)的散熱器101。在所示出的實施例中，每個電導體26均包括起散熱器101的作用的相應散熱部分103。在所示出的實施例中，旁路二極管36是諸如可從日本的Nihon Inter Electronic 公司購得的零件號為UCQS30A045的平坦平面旁路二極管或者可從美國德克薩斯達拉斯的 Diodes公司購得的零件號為PDS1040L的平坦平面旁路二極管。當旁路二極管36在操作中時，其具有限定旁路二極管的熱側(cè)44和冷側(cè)46的熱梯度42。因此，旁路二極管36可被視為具有分別從熱側(cè)44和冷側(cè)46伸出的熱側(cè)端子39和冷側(cè)端子64。熱側(cè)端子39電連接到相應電導體26的相應散熱部分103。在所示出的實施例中，散熱部分103包括電導體沈的各個大致平坦部分27。平坦部分27在電導體沈的整個長度延伸，但是不需要這樣。在該實施例中，電導體沈包括第一類型的金屬箔條和大致平坦部分27，該大致平坦部分27具有在約50 μ m到約1000 μ m之間的厚度31、在約3mm到約13mm之間的寬度33以及在約3cm到約200cm之間的長度35。 因此，每個旁路二極管36的熱側(cè)端子39諸如通過焊接而電連接到電導體沈的相應平坦部分27，以使得可以沿著電導體的長度耗散來自旁路二極管的熱。如以下將描述的，平坦部分 27提供了用以將熱傳遞到背板部分的傳熱表面。 設備還包括與旁路二極管36相關(guān)聯(lián)的端接導體29。端接導體四包括第二類型的金屬箔條，該第二類型的金屬箔條具有比第一類型的金屬箔條的大致平坦部分27的厚度 31小的厚度53、以及比第一類型的金屬箔條的大致平坦部分的長度35小的長度55。端接導體四具有諸如通過焊接電連接到相應的一個電導體沈的第一端73，以及諸如通過焊接電連接到相應旁路二極管36的冷側(cè)端子64的第二端71。在所示出的實施例中，第二類型的金屬箔條具有在約30um到約200um之間的厚度53、與第一類型的金屬箔條的寬度大致相同的寬度50以及在約3cm到約IOcm之間的長度55，并且比第一類型的金屬箔條更薄。應理解，通過首先將熱側(cè)端子39電連接到第一類型的電導體沈的平坦部分27，由于第一類型的電導體比由第二類型的金屬箔條形成的端接導體四更厚，因此旁路二極管 36被電導體相對堅硬地保持，并且端接導體可以用于克服旁路二極管最終所電連接的相對電導體之間的任何未對準。端接導體四布置在周界空白M上，以使得第二端71位于相應旁路二極管36的冷側(cè)端子64下方，但與相鄰的第一電導體沈隔開間隙38，并且第二端73位于相鄰的第二電導體26下方。導體沈的部分75與端接導體四的第二端73重疊，以使得電導體的端邊緣61和端接導體的端邊緣63隔開在約5mm與約15mm之間的距離45。間隙38必須足夠?qū)?，以防止當位于間隙的相對側(cè)的導體26J9受到安裝有太陽能面板的系統(tǒng)的額定電壓影響時形成電弧。典型地，在約2mm到約3mm之間的間隙對于跨越間隙38的約100伏的電勢差而言將是足夠的。電導體沈的放置以及旁路二極管36的放置和數(shù)量由設備10中的太陽能電池22 的串30的數(shù)量和布置來確定，這是因為每個串旨在具有其自身的旁路二極管。參照圖3，在替選實施例中，電導體沈由第三類型的金屬箔條形成，該第三類型的金屬箔條具有在約30 μ m到約200 μ m之間的厚度57、在約3mm到約13mm之間的寬度56以及在約3cm到約200cm之間的長度58。因此，該實施例中的電導體沈與上述薄的端接導體 29相似，只是更長。上述第二類型的金屬箔條與該實施例中所使用的第三類型的金屬箔條相似。在該實施例中，散熱器101包括諸如通過焊接連接到各個第三類型的金屬箔條的各個第四類型的金屬箔條40。第四類型的金屬箔條40具有大于第三類型的金屬箔條的厚度57的厚度52，并且在所示出的實施例中，第四類型的金屬箔條40具有與第三類型的金屬箔條大致相同的寬度50、以及小于第三類型的金屬箔條的長度58的長度M。第四類型的金屬箔條40具有在約50 μ m到約1000 μ m之間的厚度52、近似等于第三類型的金屬箔條的寬度56的寬度50以及在約3cm到約IOcm之間的長度54，并且因此，比第三類型的金屬箔條厚且與第一類型的金屬箔條類似。旁路二極管36首先電連接到散熱器101，并且然后，散熱器電連接到其各自的電
12導體沈。電導體沈置于基板的周界空白M上，以在相鄰的電導體沈之間留出間隙43，從而在需要時，允許從旁路二極管36的冷側(cè)46延伸的端子64連接到在間隙43的與散熱器 101所位于的側(cè)相對的側(cè)的電導體。從旁路二極管36的冷側(cè)46延伸的端子64通過焊接連接到相應的電導體26。間隙43必須足夠?qū)?，以防止當位于間隙的相對側(cè)的相鄰導體沈受到安裝有太陽能面板的系統(tǒng)的額定電壓影響時形成電弧。典型地，在約2mm到約3mm之間的間隙43對于跨越間隙的100伏的電勢差而言將是足夠的。第四類型的金屬箔條40在相應第三類型的金屬箔條的一部分上，并且通過例如焊接被固定到該部分，以使得第四類型的金屬箔條的端邊緣60和其所連接的相應電導體 26的端邊緣62大致共面。因此，由于電導體沈比第四類型的金屬箔條40長得多，因此第四類型的金屬箔條沿其所連接的相應電導體26僅延伸路線的一部分。旁路二極管36的熱側(cè)端子39諸如通過焊接熱連接且電連接到由第四類型的金屬箔條40提供的散熱器101，并且冷側(cè)端子64諸如通過焊接連接到由第三類型的金屬箔條提供的電導體26。此外，電導體沈的放置以及旁路二極管36的放置和數(shù)量由設備10中的太陽能電池22的串30的數(shù)量和布置來確定，這是因為每個串旨在具有其自身的旁路二極管。參照圖4，在所示出的實施例中，太陽能電池22在基板(在圖1中以12示出)上以行70和列72布置。設備10可被視為具有底部74和頂部76，其中，底部可操作成在太陽能面板設備10處于使用中時安裝得低于頂部。典型地，太陽能面板是具有短邊和長邊的矩形，并且通常被安裝成使得短邊位于板的頂部和底部。太陽能面板通常連接到安裝結(jié)構(gòu)，該安裝結(jié)構(gòu)保持太陽能面板以一定角度垂直地直立。行70和列72被限定成使得當面板處于使用中時，行大致水平地延伸，并且列大致垂直地延伸。在所示出的實施例中，太陽能面板設備10具有通過電極(在圖1中以觀示出) 電連接在一起的48個太陽能電池，以形成第一串80、第二串82、第三串84、第四串86、第五串88、第六串90和第七串92的串聯(lián)組。第一串80具有第一太陽能電池94和最后太陽能電池96以及在其間的、全部通過電極08)串聯(lián)連接的多個太陽能電池。第一太陽能電池 94具有面對基板(12)的前面，其用作串80的正極端子100并且還用作整個設備10的正極端子102。因此，最佳地在圖1中的104處看到的第一端接電極連接到第一串80的第一太陽能電池94的前面。第一端接電極104具有遠離基板12向外延伸的第一平坦平面導體 106，以連接到正極端子連接器(未示出)，例如以使得太陽能面板的正極端子102能夠連接到外部電路。類似地，第七(最后)串92具有第一太陽能電池108和最后太陽能電池110以及在其間的、全部通過電極08)串聯(lián)連接的多個太陽能電池。最后太陽能電池110具有后面 (112)，該后面用作最后串92的負極端子114并且還用作整個板的負極端子116。因此，最佳地在圖1中的118處看到的第二端接電極連接到最后串92的最后太陽能電池110的后面(112)。最后端接電極(118)具有遠離基板(1 向外延伸的第二平坦平面導體(120)， 以連接到負極端子連接器(未示出)，例如以使得太陽能面板的負極端子能夠連接到外部電路。在所示出的實施例中，串80-92被布置成在設備10的頂部左手側(cè)以第一串80開始，其中在左手側(cè)向下接著是第二串82和第三串84。第二串82和第三串84可被視為中間串。每個中間串均包括在中間串的相對極處的第一太陽能電池130和最后太陽能電池132， 并且中間串的第一太陽能電池130和最后太陽能電池132在同一列72中并且在相鄰行70 中。通過將中間串的第一太陽能電池130和最后太陽能電池132放置在同一列72和相鄰行70中，每個中間串的第一太陽能電池和最后太陽能電池可與太陽能面板的邊緣(在該情況下，為左手邊緣(從后看)，諸如以圖1中的134所示)相鄰地設置，并且因此與周界空白 (24)相鄰地設置，以便于將每個中間串的第一太陽能電池130和最后太陽能電池132連接到周界空白04)中的相應電導體06)和旁路二極管(36)。第四串86包括在設備10的底部74的一行太陽能電池。第五串88和第六串90 在設備10的右手側(cè)向上延伸，并且用作另外的中間串，該中間串具有與周界空白04)相鄰地設置的第一太陽能電池130和最后太陽能電池132。第五串88和第六串90分別與第三串84和第二串82并排。第七串92是置于在設備10的頂部右手區(qū)域中的最后串。因此， 第一串80和最后串92在設備10的頂部76中彼此相鄰地設置。另外，最后串92的最后太陽能電池110與第一串80的第一太陽能電池94緊鄰設置，并且這使得分別連接到第一串和最后串的正極端子和負極端子(100，114)的第一和第二平坦平面導體彼此相鄰地設置，以允許面板的正極端子連接器和負極端子連接器靠近彼此并且彼此相鄰地放置。在所示出的實施例中，第一串80的第一太陽能電池94和最后串 92的最后太陽能電池110與基板12的公共邊緣(即，頂部邊緣(在圖1中以140示出)) 相鄰地設置，這使得面板的正極端子102和負極端子116能夠位于太陽能面板的頂部邊緣 (140)。通過如上所述那樣布置并連接太陽能電池和串，應理解，每個串80-92的第一太陽能電池和最后太陽能電池與周界空白04)相鄰地設置。這使得諸如在圖1中以142、144、 146、148、150、152示出的另外的電導體能夠電連接到將相鄰串連接在一起的電極，以延伸到周界空白04)中并且連接到周界空白中的對應電導體( )，這些電導體電連接到各個串80-92的旁路二極管(36)。期望地，將電極連接到周界空白M中的電導體沈的電導體(142-152)與周界空白中的電導體26具有大約相同的寬度和厚度，但是適當?shù)鼐哂性谙噜徶芙缈瞻字械碾妼w與電極觀之間延伸的長度，其中電極觀將串聯(lián)的相鄰串80-92電連接在一起。返回參照圖1，在所示出的實施例中，還提供了組旁路二極管160，以在例如整個面板中的約50%的太陽能電池被遮蔽時，提供對通過整個組的電流的分流。組旁路二極管 160可以以傳統(tǒng)方式位于接線盒中的基板之外，但是如所示出的，該二極管160可替選地合并在基板12上。為了這樣做，與頂部邊緣140相鄰的、周界空白M中的電導體162和164 分別連接到第一平面導體106和第二平面導體120。如以前，從組旁路二極管160的熱側(cè) (未示出)和冷側(cè)(未示出)延伸的引線(未示出)可以以與如上所述的對于旁路二極管 36而言相同的方式來連接。因此，在制造設備10期間，從將串連接在一起的電極觀延伸的電導體142-152延伸到周界空白M中并且位于周界空白中的相應電導體沈上。然后，電導體沈被放置成使相對均勻地隔開的旁路二極管36設置在周界空白M周圍，并且然后，從將串80-92連接在一起的電極觀延伸的電導體142-152被焊接到周界空白M中的電導體沈。應理解，周界
14空白M中的一些電導體沈?qū)⒖v向地對齊，諸如在周界空白M的與太陽能面板的長邊相關(guān)聯(lián)的部分中的電導體26，而其它電導體將以直角對齊，以在周界空白中的一般以153示出的拐角周圍延伸。以直角相接的電導體26的連接可通過例如焊接或超聲焊接來實現(xiàn)。參照圖5，在根據(jù)需要連接了周界空白M中的電導體26和旁路二極管36之后，背板170放置在基板12之上，以覆蓋太陽能電池22、電導體沈和旁路二極管36，從而形成在基板12與背板170之間夾有電極、太陽能電池、導體、散熱器以及旁路二極管的層制品。期望地，背板170具有浸漬導熱材料，該材料可操作用于傳導來自散熱器101以及來自旁路二極管的熱。背板170例如可以是鋁浸漬Tedlar⑧。正極端子導體106和負極端子導體120可從前基板12與背板170之間延伸，以從層制品的頂部邊緣140延伸從而端接?；蛘?，參照圖6，可在背板170的后面176切割一個或多個開口 172和174，以允許正極端子導體106和負極端子導體120從該開口延伸通過并且從背板的后面176延伸，以端接于傳統(tǒng)的接線盒中，如在太陽能面板上常用的，該接線盒諸如為由例如Tyco電子有限公司提供的。期望地，整個設備諸如通過用于層壓太陽能面板的傳統(tǒng)技術(shù)來層壓，以形成層制品。導熱框架180可圍繞層制品的周界而設置，以保護層制品的邊緣并且耗散來自旁路二極管36、散熱器101以及背板170的熱?？蚣?80可由例如鋁制成，并且可有利于用于安裝板的機械支撐。上述散熱器101的長度結(jié)合背板170和框架180的散熱屬性足以充分地耗散由旁路二極管36產(chǎn)生的熱，以將旁路二極管的結(jié)溫度維持在制造商推薦的操作范圍內(nèi)。圖1、圖4、圖5和圖6的實施例所示的串布置的特定優(yōu)點在于，各個串80-92被分別繞過，并且底部行的太陽能電池(即，第四串86)是單位串。參照圖4，在底部行的太陽能電池(即，第四串86)由于例如雪或樹葉而可能被剝奪光的安裝中，該串將被繞過，而不會影響板中的剩余串80-84和88-92的正常操作。當?shù)谒拇?6被繞過時，保護該串的旁路二極管36將開始發(fā)熱，并且其所連接的散熱器將該熱耗散到背板170和框架180，這會使雪融化，以提供自清除效果。當在設備10的底部74附近未清除雪或允許樹葉繼續(xù)生長的情況下，隨著由雪或樹葉引起的遮蔽越升越高，最終，第三串84和第五串88將變得被遮蔽并且被繞過，但是剩余的串(即，第一串80、第二串82、第六串90和第七串92)仍將工作。因此，最初，當僅第四串86被遮蔽時，設備10仍然能夠提供其功率容量的42/48 = 87. 5% (由于旁路二極管而損失較少)，并且當?shù)谌?4和第五串88也被遮蔽時，太陽能面板仍然能夠提供其功率容量的約50%。由于串80-92包括串聯(lián)連接的太陽能電池(22)，因此，將出現(xiàn)在串中的任意受遮蔽的太陽能電池上的最大反向電壓是由串中的剩余太陽能電池產(chǎn)生的電壓加上旁路二極管正向壓降的和。在所示出的實施例中，串80-92均包括6-9個太陽能電池02)。每個串中的太陽能電池02)數(shù)量較少導致在該串的任意受遮蔽的太陽能電池上的最大反向電壓較低。結(jié)果，對于串中的6個太陽能電池(22)，當一個被遮蔽時，剩余五個太陽能電池均產(chǎn)生0. 56V的電壓，從而由于來自模塊的剩余串的電流而導致來自串的未遮蔽電池的2. 8V加上旁路二極管(36)兩端的0. 7V的壓降的總電壓貢獻，由此導致受遮蔽的電池上3. 5V的總反向電壓。繞過具有少量太陽能電池02)的單獨串的上述技術(shù)導致受遮蔽的太陽能電池上較低的反向電壓，這意味著串中的太陽能電池的反向擊穿電壓不需要非常高，這意味著諸如冶金硅的較低等級的硅可以用于制造太陽能電池，同時使得成本降低。在所示出的實施例中，當利用旁路二極管(36)以在至少一個太陽能電池不產(chǎn)生充足的功率時繞過串80-92時，例如，如果串中的至少一個太陽能電池02)被遮蔽，則繞過該串內(nèi)的全部太陽能電池。因此，損失了被繞過的串中的工作的任意太陽能電池02)(例如，未遮蔽的太陽能電池)所產(chǎn)生的功率。因此，在各串中具有較少太陽能電池02)的串需要較少的太陽能電池被繞過，從而在諸如部分遮蔽的部分功率產(chǎn)生條件期間導致較低的功率損失。因此，在所示出的實施例中，由于串80-92具有每個串中相對低數(shù)量的太陽能電池(22)，因此設備(10)在諸如部分遮蔽的部分功率產(chǎn)生條件期間仍可產(chǎn)生比在每個串中具有較高數(shù)量的太陽能電池的類似設備會產(chǎn)生的功率量更大的功率量。其它太陽能電池串布置是可能的，如圖7、圖8和圖9所示。參照圖7，在替選實施例中，太陽能電池02)被布置成與圖1和4所示的串類似的串，除了第一串192的第一太陽能電池190和最后串196的最后太陽能電池194與基板202的相對邊緣198、200相鄰地設置并且底部兩行太陽能電池用作底部串之外。正極端接導體204和負極端接導體206被布置成延伸到設備10的相對側(cè)邊緣198、200之外。這有利于在一連串的太陽能面板中，使用非常短的連接導體來將類似類型的相鄰太陽能面板相鄰地并排連接在一起。在所示出的實施例中，在每個串中存在6個太陽能電池02)。如上所述，每個串中的太陽能電池02)的數(shù)量較少使得太陽能電池可以由諸如冶金硅的低等級硅制成，并且降低了設備(10)在諸如部分遮蔽的部分功率產(chǎn)生條件期間的功率損耗。參照圖8，太陽能電池22在串210、212、214和216中連接在一起，其中這些串串聯(lián)電連接，以使得該串聯(lián)具有設置在太陽能面板的相對端218、220的第一串210和最后串 216。在所示出的實施例中，第一串210設置在面板的頂部222，并且最后串216設置在面板的底部224。替選地，(未示出)第一串210可設置在面板的底部224，并且最后串可設置在面板的頂部222。這兩種布置均允許每個串210、212的第一太陽能電池230和最后太陽能電池232與周界空白的同一部分相鄰地(即，與同一邊緣234相鄰地)放置，這使得在旁路二極管236中所產(chǎn)生的熱在公共邊緣處耗散。在所示出的實施例中，在每個串210、212、214和216中存在12個太陽能電池 (22) 0每個串210、212、214和216中的太陽能電池(22)的數(shù)量較多提高了在遮蔽期間會出現(xiàn)在太陽能電池02)上的最大反向電壓。因此，在所示出的實施例中，由諸如冶金硅的低等級硅制成的太陽能電池02)可能不具有充足的反向擊穿電壓值，并且可能需要太陽能級硅來制造串210、212、214和216中的太陽能電池02)。參照圖9，在替選實施例中，太陽能電池22的串以串聯(lián)組電連接，該串聯(lián)組包括多個分開的子組。在該實施例中，存在兩個子組240和M2，每個子組均包括三個串246、248 和250，對于每個子組中總共M個太陽能電池，每個串包括8個太陽能電池0幻。第一子組240位于太陽能面板的頂部252中，并且第二子組242位于太陽能面板的底部2M中。每組的第一串246和最后串250設置在太陽能面板的相對側(cè)256、258。這在單個板內(nèi)基本上提供了分開的兩個太陽能電池單元，并且將旁路二極管260置于周界空白的與面板的頂部邊緣262和底部邊緣264相鄰的部分中。當然，其它串布置是可能的，其中，一般，每個串的第一太陽能電池和最后太陽能電池與周界空白相鄰地放置，以允許太陽能面板中的每個串的電導體和旁路二極管位于周界空白中，其中可以容易地耗散由旁路二極管所產(chǎn)生的熱。 在結(jié)合附圖審閱本發(fā)明的具體實施例的以上描述時，本發(fā)明的其它方面和特征對于本領域技術(shù)人員來說將變得明顯。
權(quán)利要求
1.一種太陽能面板設備，包括透明片基板，具有前平面和后平面以及完全圍繞所述基板的周界延伸的周界邊緣；多個太陽能電池，在所述后面上布置成平面陣列，以使得可操作用于激活所述太陽能電池的光能夠穿過所述基板以激活所述太陽能電池，并且使得周界空白與所述周界邊緣相鄰地形成在所述基板的所述后面上；多個電導體，一般首尾相接地布置在所述周界空白中；多個電極，將所述太陽能電池電連接在一起而成為太陽能電池的多個串聯(lián)串，每個串聯(lián)串均具有正極端子和負極端子，其中所述正極端子和負極端子電連接到在所述周界空白中彼此相鄰的相鄰電導體對中的相應電導體；以及多個旁路二極管，每個所述旁路二極管均電連接于相應的所述電導體對之間，以在連接到所述相應電導體對的相應串的太陽能電池被遮蔽時，使來自所述相應串的電流分流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中，所述串串聯(lián)電連接，以使得所述串聯(lián)具有第一串和最后串，并且其中，所述第一串的第一太陽能電池和所述最后串的最后太陽能電池緊鄰彼此設置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其中，所述第一串的所述第一太陽能電池和所述最后串的所述最后太陽能電池與所述基板的公共邊緣相鄰地設置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其中，所述串通過電極電連接在一起，以形成所述串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中，所述旁路二極管包括平面二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，還包括散熱器，所述散熱器用以耗散由在各個所述旁路二極管中流動的電流引起的熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設備，其中，所述電導體包括用作所述散熱器的各個散熱部分，并且其中，在操作中，各個所述旁路二極管具有限定所述旁路二極管的熱側(cè)和冷側(cè)的熱梯度，并且其中，所述各個所述旁路二極管具有分別從所述熱側(cè)和所述冷側(cè)伸出的熱側(cè)端子和冷側(cè)端子，并且其中，所述熱側(cè)端子連接到相應一個所述電導體的相應的所述散熱部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設備，其中，所述相應的所述散熱部分包括所述電導體的各個大致平坦部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設備，其中，所述電導體包括第一類型的金屬箔條，并且其中，所述大致平坦部分具有在約50 μ m到約1000 μ m之間的厚度、在約3mm到約13mm之間的寬度以及在約3cm到約200cm之間的長度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設備，還包括與各個所述旁路二極管相關(guān)聯(lián)的端接導體，所述端接導體包括第二類型的金屬箔條，所述第二類型的金屬箔條具有比所述第一類型的所述金屬箔條的所述大致平坦部分的所述厚度小的厚度、以及比所述第一類型的所述金屬箔條的所述大致平坦部分的所述長度小的長度，所述第二類型的所述金屬條具有連接到相應一個所述電導體的第一端和連接到相應所述旁路二極管的所述冷側(cè)的第二端。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設備，其中，所述第二類型的所述金屬箔條具有在約30um 到約200um之間的厚度、與所述第一類型的所述金屬箔的所述寬度大致相同的寬度以及在約3cm到約IOcm之間的長度。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設備，其中，所述電導體由第一類型的金屬箔條形成，所述第一類型的金屬箔條具有在約30 μ m到約200 μ m之間的厚度、在約3mm到約13mm之間的寬度以及在約3cm到約200cm之間的長度，并且其中，所述散熱器包括電連接到各個所述第一類型的所述金屬箔條的各個第二類型的金屬箔條，所述第二類型的所述金屬箔條具有比所述第一類型的所述金屬箔條的厚度大的厚度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設備，其中，所述第二類型的所述金屬箔條具有與所述第一類型的所述金屬箔條的所述寬度大致相同的寬度、以及比所述第一類型的所述金屬箔條的長度小的長度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設備，其中，所述第二類型的所述金屬箔條在相應的所述第一類型的金屬箔條的一部分上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設備，其中，在操作中，各個所述旁路二極管具有限定所述旁路二極管的熱側(cè)和冷側(cè)的熱梯度，并且其中，所述各個所述旁路二極管具有分別從所述熱側(cè)和所述冷側(cè)伸出的熱側(cè)端子和冷側(cè)端子，并且其中，所述熱側(cè)端子電連接到相應的所述第二類型的所述金屬箔條，并且所述冷側(cè)端子電連接到相應的所述第一類型的所述金屬箔條。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設備，其中，所述第二類型的所述金屬箔條具有在約50μ m 到約1000 μ m之間的厚度、近似等于所述第一類型的所述金屬箔條的寬度的寬度以及在約 3cm到約IOcm之間的長度。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，還包括背板，所述背板覆蓋所述太陽能電池、所述電導體和所述旁路二極管，以使得所述太陽能電池、所述電導體和所述旁路二極管層壓在所述前基板與所述背板之間以形成層制品。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設備，其中，所述背板具有可操作用于傳導來自所述散熱器和所述旁路二極管的熱的浸漬導熱材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設備，其中，所述背板包括鋁浸漬Tedlar⑧。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設備，還包括在所述周界邊緣上的導熱框架。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設備，其中，所述第一串和所述最后串具有從所述前基板與所述背板之間延伸的各個端子，以從所述層制品的邊緣延伸。
22.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設備，其中，所述太陽能電池在所述基板上以行和列來布置，并且其中，所述設備具有底部和頂部，其中所述底部可操作成在所述太陽能面板設備在使用中時安裝得低于所述頂部，并且其中，位于所述底部的底部行中的太陽能電池通過所述電極電連接，以限定太陽能面板的底部串。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設備，其中，在所述底部行之上的、所述太陽能電池的至少第一行和第二行中并且在所述底部行共有的、所述太陽能電池的至少一些所述列中的太陽能電池電連接在一起，以限定太陽能電池的中間串，其中，所述中間串包括在所述中間串的相對極處的第一太陽能電池和最后太陽能電池，并且其中，所述中間串的所述第一太陽能電池和所述最后太陽能電池在所述太陽能電池的同一列中并且在所述太陽能電池的相鄰行中。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設備，其中，所述多個串聯(lián)串包括多個所述中間串。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的設備，其中，至少一些所述中間串并排設置。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設備，其中，所述第一串的所述第一太陽能電池和所述最后串的所述最后太陽能電池設置在所述基板的頂部。
27.一種在太陽能面板中保護太陽能電池串免受遮蔽的方法，所述太陽能面板具有多個太陽能電池串，所述方法包括通過使電流通過位于支撐所述太陽能電池的基板的周界空白中的電導體和旁路二極管而分流，使得所述電流繞過具有至少一個受遮蔽的太陽能電池的任意所述太陽能電池串而分流，以使得無論哪個串具有受遮蔽的太陽能電池，通過具有所述受遮蔽的太陽能電池的串的電流都通過位于所述周界空白中的電導體和相應旁路二極管而分流，從而將來自與具有至少一個受遮蔽的太陽能電池的串相關(guān)聯(lián)的各個旁路二極管的熱耗散分配到在所述周界空白周圍的不同位置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，使得電流分流包括在透明片基板的后面上將多個太陽能電池布置成平面陣列，以使得光能夠穿過所述基板以激活所述太陽能電池，并且使得所述周界空白與周界邊緣相鄰地形成在所述基板的所述后面上，其中，所述透明片基板具有前面和后面以及完全圍繞所述基板的周界延伸的所述周界邊緣；使用多個電極將所述太陽能電池電連接在一起而成為太陽能電池的多個串聯(lián)串，其中每個串聯(lián)串具有正極端子和負極端子；將多個所述電導體首尾相連地布置在所述周界空白中；將所述正極端子和所述負極端子電連接到在所述空白中彼此相鄰的所述電導體的相鄰對中的相應電導體；以及將旁路二極管電連接到所述相鄰的所述電導體的相應對。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中，電連接所述串包括連接所述太陽能電池，以使得所述串聯(lián)具有第一串和最后串，并且使得所述第一串的第一太陽能電池和所述最后串的最后太陽能電池緊鄰彼此設置。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法，其中，電連接所述太陽能電池包括連接所述太陽能電池，以使得所述第一串的所述第一太陽能電池和所述最后串的所述最后太陽能電池與所述基板的公共邊緣相鄰地設置。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括耗散由通過所述旁路二極管而分流的電流引起的熱。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，耗散熱包括將所述旁路二極管電連接且熱連接到散熱器。
33.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，還包括在所述基板與背板之間層壓所述太陽能電池、所述電導體和所述旁路二極管，以形成層制品。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，還包括通過所述背板耗散來自所述旁路二極管的熱。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，還包括將來自所述背板和來自所述基板的熱傳導到所述基板的周界邊緣上的導熱框架。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，還包括使分別連接到所述第一串的所述第一太陽能電池和所述最后串的所述最后太陽能電池的端子從所述前基板與所述背板之間延伸，以從所述層制品的邊緣延伸。
37.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中，布置所述太陽能電池包括在所述基板上以行和列布置所述太陽能電池，以使得所述太陽能電池的串位于所述太陽能電池的底部行中。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，布置所述太陽能電池包括布置所述太陽能電池，以使得在所述底部行之上的、所述太陽能電池的至少第一行和第二行中并且在所述底部行共有的、所述太陽能電池的至少一些所述列中的太陽能電池電連接在一起，以限定太陽能電池的中間串，其中，所述中間串包括在所述中間串的相對極處的第一太陽能電池和最后太陽能電池，并且其中，所述中間串的所述第一太陽能電池和所述最后太陽能電池在所述太陽能電池的同一列中，并且在所述太陽能電池的相鄰行中。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中，布置包括布置所述太陽能電池以使得多個中間串并排設置。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中，布置包括布置所述太陽能電池，以使得所述第一串的所述第一太陽能電池和所述最后串的所述最后太陽能電池設置在所述基板的頂部。
全文摘要
描述了一種用于在具有多個太陽能電池串的太陽能面板中保護太陽能電池串免受遮蔽的方法和設備。通過使電流通過位于支撐太陽能電池的基板的周界空白中的電導體和旁路二極管而分流，使電流繞過具有至少一個受遮蔽的太陽能電池的任意太陽能電池串而分流，以使得無論哪個串具有受遮蔽的太陽能電池，通過具有受遮蔽的太陽能電池的串的電流都通過位于周界空白中的電導體和相應旁路二極管而分流。這將來自與具有至少一個受遮蔽的太陽能電池的串相關(guān)聯(lián)的各個旁路二極管的熱耗散分配到在周界空白周圍的不同位置。
文檔編號H01L31/042GK102439722SQ200980159455
公開日2012年5月2日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者利奧尼德·魯賓, 法里博爾茲·法里·奧爾杜巴迪, 瓦萊麗·M·內(nèi)布索夫 申請人:達伊4能量有限公司