本實用新型屬于太陽能光伏發(fā)電技術領域，具體涉及一種耐熱斑效應的雙面光伏組件。

背景技術：

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件是光伏組件，系統(tǒng)由若干數(shù)量的光伏組件串聯(lián)或并聯(lián)構成，而光伏組件又是由若干單體太陽能電池串聯(lián)或并聯(lián)構成的。光伏組件的電性能優(yōu)劣對整個個光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率輸出起到最為至關重要的作用。常規(guī)光伏組件一般采用單面受光的封裝結構，光伏組件背部采用聚合物背板或者玻璃作為封裝材料。由于只是單面受光，有部分陽光照射在地面上反射到光伏組件背面時，不能利用這部分反射光發(fā)電，因此可以采用正、反面都是透明玻璃的形式進行光伏組件的封裝，將構成光伏組件的一個個單體太陽能電池換成可以雙面受光發(fā)電的太陽能電池。然而，在一般的雙面受光光伏組件里，當一個或若干個單體電池正面或者背面受到遮擋時，也會發(fā)生和常規(guī)光伏組件一樣的“熱斑效應”，即這些受遮擋的電池不再發(fā)電，而是作為發(fā)熱的電阻存在于光伏組件里，使光伏組件的功率輸出能力大減。針對熱斑效應，常規(guī)的光伏組件通過在組件上將一顆或數(shù)顆旁路二極管集成在光伏組件的接線盒內(nèi)，其PN結結構與組件內(nèi)太陽能電池形成反向偏置并聯(lián)結構，起到旁路導通作用。然而，這種防熱斑效應的方式仍有很大缺陷，接線盒只能為一塊光伏組件工作，并不是為光伏組件中的每個單體太陽能電池工作，當一塊光伏組件中若干電池被同時遮擋時，會導致整塊光伏組件的電流輸出降低，旁路二極管的作用只起到了不讓這塊光伏組件影響整個光伏系統(tǒng)，并不是針對所有單體太陽能電池起到百分百旁路導通作用。

由于旁路二極管的重要性，接線盒除了作為光伏組件電流輸出的載體，也要兼具保護旁路二極管的作用，防止其失效，因此對接線盒的防護等級有很高的要求。

此外，在雙面受光光伏組件上，接線盒及其線纜通常在其背部偏上的位置，要考慮接線盒及其線纜不能遮擋光伏組件背部的電池，同時還要考慮接線盒及其線纜受光照產(chǎn)生的陰影不能遮擋光伏組件背部的電池，設計考量的因素變復雜。

與本實用新型相關的現(xiàn)有技術：常規(guī)的雙面受光光伏組件目前采用兩層透明玻璃的夾膠封裝方式，電流輸出載體采用單一接線盒或者分體式接線盒，僅用一顆或者幾顆旁路二極管封裝于接線盒內(nèi)，對光伏組件中的太陽能電池串起到熱斑效應防護作用。

現(xiàn)有雙面光伏組件的結構形式有以下缺點：

1.光伏組件上的接線盒既要作為電流輸出的載體，又要對內(nèi)部的旁路二極管進行保護，要求防護等級達到IP65甚至IP67，使接線盒的設計變得復雜，成本無疑是較高的。

2.對于光伏組件的熱斑效應，這種結構形式做不到光伏組件內(nèi)所有單體太陽能電池的防護，一片單體太陽能電池的正或反面被遮擋，其產(chǎn)生的熱斑效應會影響整塊光伏組件的功率輸出。

3.無論單一接線盒或是分體式接線盒，都需要在光伏組件背面偏上的中間位置安置，都要有正、負兩根直流線纜。在光伏系統(tǒng)安裝時，組件與組件通過直流線纜串聯(lián)，要考慮接線盒及線纜不要對雙面光伏組件的背面部分區(qū)域形成遮擋，不但如此，接線盒及線纜在陽光下產(chǎn)生的陰影也不能遮擋光伏組件的背面部分區(qū)域，這使得對光伏組件設計的計算變得十分復雜。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有雙面光伏組件的缺點，本實用新型提供了一種耐熱斑效應的雙面光伏組件，該組件通過對光伏組件內(nèi)每一片單體太陽能電池進行熱斑防護，使熱斑效應對光伏組件的影響降到最低程度。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現(xiàn)：

一種耐熱斑效應的雙面光伏組件，包括封裝在兩塊透明板內(nèi)的若干個平面型二極管和若干個依次串聯(lián)的單體太陽能電池，每個平面型二極管與至少一個單體太陽能電池反向偏置并聯(lián)，串聯(lián)的單體太陽能電池組的正極上連接有正極接線盒，負極上連接有負極接線盒，正極接線盒和負極接線盒均設不遮擋太陽能電池的位置。

所述平面型二極管為平面型肖特基二極管。

所述平面型二極管的兩極分別通過導電金屬帶與單體太陽能電池兩極連接，導電金屬帶與單體太陽能電池的引流條連接。

所述平面型二極管的兩極與導電金屬帶之間通過導電膠連接。

所述與平面型二極管正極連接的導電金屬帶尾端上設有正極焊點并通過正極焊點與單體太陽能電池的引流條焊接，與平面型二極管負極連接的導電金屬帶的尾端上設有負極焊點并通過負極焊點與單體太陽能電池的引流條焊接。

所述導電金屬帶為鍍錫銅帶。

所述雙面光伏組件的封裝形式為透明板夾膠封裝。

所述透明板的材質(zhì)為透明玻璃。

所述正極接線盒和負極接線盒設置在雙面光伏組件背部透明板的兩邊緣。

所述正極接線盒和負極接線盒分別膠粘于透明板一組對邊的邊角位置。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：

本實用新型的耐熱斑效應的雙面光伏組件通過在至少一個單體太陽能電池上反向偏置并聯(lián)一個平面型二極管，因此能夠?qū)夥M件內(nèi)的單體太陽能電池進行熱斑防護，使熱斑效應對光伏組件的影響降到最低程度，通過將每個平面型二極管與至少一個單體太陽能電池并聯(lián)，甚至給每個單體太陽能電池上并聯(lián)一個平面型二極管，能夠過對光伏組件內(nèi)每一片單體太陽能電池進行熱斑防護，使熱斑效應對光伏組件的影響降到最低程度；綜上，旁路二極管不安裝在接線盒內(nèi)，使接線盒的設計簡單化；

而且在串聯(lián)的單體太陽能電池組的正極上連接正極接線盒，負極上連接負極接線盒，正極接線盒和負極接線盒均設不遮擋太陽能電池的位置，使整塊光伏組件只使用正、負兩個接線盒作為電流輸出載體的正、負極，在光伏系統(tǒng)安裝時，再通過很短的直流線纜直接對這種光伏組件進行串聯(lián)連接，由于正極接線盒和負極接線盒均設不遮擋太陽能電池的位置，因此所以連接的直流線纜只暴露在光伏組件相隔的距離內(nèi)，形成的陰影幾乎無法對光伏組件背面區(qū)域形成遮擋，而且還使得接線盒的設計更為簡單，有利于成本降低。

進一步的，本實用新型的平面型二極管為平面型肖特基二極管，能夠?qū)崿F(xiàn)對光伏組件內(nèi)部單體太陽能電池的一對一并聯(lián)連接，從而實現(xiàn)了對所有單體太陽能電池的熱斑效應防護。

進一步的，本實用新型的平面型二極管的兩極與導電金屬帶之間通過導電膠連接，導電膠即能夠保證線路連通，而且在光伏組件發(fā)生變形時，由于導電膠的彈性變形，使得連接線路不會發(fā)生破壞，保證了光伏組件的正常工作，能夠減小熱斑效應對光伏組件的影響。

進一步的，本實用新型通過將正極接線盒和負極接線盒分別膠粘于透明板一組對邊的邊角位置，使得光伏組件之間相互連接時，連接的直流線纜只暴露在光伏組件相隔的距離內(nèi)，形成的陰影幾乎無法對光伏組件背面區(qū)域形成遮擋。

【附圖說明】

圖1為本實用新型的耐熱斑效應得雙面光伏組件設計電路原理圖；

圖2為本實用新型的帶狀旁路二極管剖面示意圖。

圖3為本實用新型的雙面光伏組件版型示意圖。

其中，1-單體太陽能電池，2-二極管，2-1-正極焊點，2-2-負極焊點，2-3-導電膠，2-4-平面型肖特基二極管，2-5-導電金屬帶，2-6-絕緣膜，3-1-正極接線盒，3-2-負極接線盒，3-5匯流條，3-6-引流條。

【具體實施方式】

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1-圖3所示，本實用新型的耐熱斑效應的雙面光伏組件，包括封裝在兩塊透明板內(nèi)的若干個平面型二極管2和若干個依次串聯(lián)的單體太陽能電池1，每個平面型二極管2與至少一個單體太陽能電池1反向偏置并聯(lián)，串聯(lián)的單體太陽能電池組的正極上連接有正極接線盒3-1，負極上連接有負極接線盒3-2，正極接線盒3-1和負極接線盒3-2均設不遮擋太陽能電池的位置；平面型二極管2選用平面型肖特基二極管2-4。

如圖2所示，平面型二極管2的兩極分別通過導電金屬帶2-5與單體太陽能電池1兩極連接，導電金屬帶與單體太陽能電池1的引流條3-6連接，平面型二極管2的兩極與導電金屬帶2-5之間通過導電膠3連接；與平面型二極管2正極連接的導電金屬帶尾端上設有正極焊點2-1并通過正極焊點2-1與單體太陽能電池1的引流條3-6焊接，與平面型二極管2負極連接的導電金屬帶的尾端上設有負極焊點2-2并通過負極焊點2-2與單體太陽能電池1的引流條3-6焊接。

本實用新型的導電金屬帶2-5為鍍錫銅帶，雙面光伏組件的封裝形式為透明板夾膠封裝，透明板的材質(zhì)為透明玻璃。

如圖1和圖3所示，本實用新型的正極接線盒3-1和負極接線盒3-2設置在雙面光伏組件背部透明板的兩邊緣，優(yōu)選的，如圖3所示，正極接線盒3-1和負極接線盒3-2分別膠粘于透明板一組對邊的邊角位置。

本實用新型具體實施方案如下：

采用與光伏組件內(nèi)單體太陽能電池數(shù)量相同的平面型、輕薄、定制化的平面型肖特基二極管2-4作為光伏組件內(nèi)部每片單體太陽能電池的旁路二極管，每片單體太陽能電池1與每個平面型肖特基二極管2-4進行反向偏置并聯(lián)連接(如圖1)。這些平面型肖特基二極管2-4以帶狀形式互聯(lián)，即帶狀旁路二極管，同所有單體太陽能電池1一起，封裝于兩塊透明的玻璃內(nèi)，以夾膠形式完成封裝結構。在光伏組件上邊緣的兩邊角，用密封膠粘結正、負兩個接線盒(3-1、3-2)，作為光伏組件的正、負極，不配置直流線纜，具體光伏組件平面結構版型圖見圖3。

帶狀旁路二極管的剖面結構見圖2，其具體實現(xiàn)方式為：將定制化的平面型肖特基二極管2-4置于中間，其正、負極用導電膠2-3與帶狀的導電金屬帶2-5即鍍錫銅帶實現(xiàn)導電連接，鍍錫銅帶尾端預留焊點(2-1，2-2)，用來與光伏組件內(nèi)的單體太陽能電池1進行引流條3-6焊接。所有單體太陽能電池1與帶狀旁路二極管并聯(lián)連接實現(xiàn)后，帶狀旁路二極管整體用絕緣聚合物材料封裝好。

本實用新型技術方案帶來的有益效果：

本實用新型通過引入帶狀連接的平面型肖特基二極管，實現(xiàn)了對光伏組件內(nèi)部單體太陽能電池的一對一并聯(lián)連接，從而實現(xiàn)了對所有單體太陽能電池的熱斑效應防護。光伏組件上取消線纜，實現(xiàn)正、負兩接線盒在組件邊緣置邊安裝，最大程度的減少對雙面受光光伏組件背部區(qū)域的遮擋。旁路二極管改由夾膠玻璃封裝防護，接線盒不再兼具保護旁路二極管的作用，使得接線盒的設計更為簡單，有利于成本降低。

旁路二極管不安裝在接線盒內(nèi)，使接線盒的設計簡單化。整塊光伏組件只使用正、負兩個接線盒作為電流輸出載體的正、負極。同時，正、負兩個接線盒安裝在雙面光伏組件的邊緣，光伏組件本身沒有直流線纜，在光伏系統(tǒng)安裝時，再通過很短的直流線纜直接對這種光伏組件進行串聯(lián)連接，由于正、負接線盒都安置在光伏組件邊緣，所以連接的直流線纜只暴露在光伏組件相隔的距離內(nèi)，形成的陰影幾乎無法對光伏組件背面區(qū)域形成遮擋。

本實用新型采用上、下兩層透明玻璃夾膠形式封裝光伏組件，其它上、下透明材料封裝組件的形式也是可替代方案，屬于本實用新型的保護范圍。

本實用新型對光伏組件內(nèi)全部單體太陽能電池進行熱斑效應防護，其它替代方案可能會采用本方案對光伏組件內(nèi)每兩片太陽能電池單元或多片太陽能電池單元作為一個小的防護單元整體，進行防護，也屬于本實用新型的保護范圍。

本實用新型采取正、負極雙接線盒在光伏組件背部置邊安裝的形式，其它替代方案有可能選擇將雙接線盒置于正面、或者距離組件邊緣有一小段距離、或為接線盒預留一小段直流線纜來規(guī)避本方案的結構形式，也屬于本實用新型的保護范圍。

本實用新型采用帶狀互聯(lián)肖特基二極管形式，其它采用具有等同旁路導通(正偏導通、反偏截止)作用的二極管做成帶狀互聯(lián)也屬于本實用新型的保護范圍。

本實用新型的技術關鍵點在于定制化、平面型肖特基二極管的使用，以帶狀形式封裝于光伏組件內(nèi)，從而實現(xiàn)光伏組件內(nèi)部全部單體太陽能電池的防護。

簡化接線盒設計，組件上取消直流線纜，以正、負兩接線盒形式安置在雙面受光光伏組件的背部兩邊緣，從而減少對光伏組件的背部區(qū)域遮擋，這種設計形式也是保護點。