一種電路板集成的太陽能電池組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公布了一種電路板集成的太陽能電池組件，包括超白低鐵高透光鋼化玻璃、第一EVA層、太陽能電池片、電路板、第二EVA層及背板，其中太陽能電池片和電路板位于同一層，封裝在第一EVA層和第二EVA層之間。所述的電路板上設置有多個旁路二極管，每個旁路二極管分別和對應的太陽能電池片并聯連接；另外電路板上還設置有控制電路模塊，用于監控組件的工作狀態。本實用新型將電路板與組件集成為一體，電路板直接封裝于組件之中，電路板上的旁路二極管及控制電路模塊進一步提高了組件的穩定性及可靠性，在防止組件出現熱斑效應的同時，增加了組件功能，使其更智能化。
【專利說明】
一種電路板集成的太陽能電池組件
技術領域
[0001]本實用新型涉及太陽能材料和器件領域，尤其涉及一種與電路板集成為一體的太陽能電池組件。
【背景技術】
[0002]太陽能作為一種清潔的可再生新能源受到了越來越多的關注，其應用也越來越廣泛，目前太陽能一個最重要的應用就是光伏發電。太陽能光伏發電的最基本單元是太陽能電池，在具體的應用中，通常是將多個太陽能電池片構成太陽能電池組件，然后再將各個太陽能電池組件連接起來構成整體的電流輸出。
[0003]目前廣泛使用的太陽能電池組件基本上都是由超白低鐵鋼化玻璃、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、太陽能電池、背板等組成，這些元件在真空下加熱層壓成為一個整體，然后安裝鋁合金邊框和接線盒，成為太陽能電池組件。當太陽能組件工作時，透過鋼化玻璃的太陽光被太陽能電池吸收產生光電流，當組件和負載連接時，就會形成功率輸出。
[0004]在組件的工作過程中，如果有陰影遮擋了某個或某些太陽能電池，會導致與陰影電池串聯的其它電池的輸出都會消耗在該電池上，這種能量消耗會導致電池PN結的局部擊穿，并引起局部過熱，這就是熱斑效應。為了防止太陽能電池由于熱斑效應而遭受破壞，通常的解決方法是在原電路基礎上加裝旁路二極管，當光線不被遮擋時，每個二極管處于反偏壓，每個電池都在產生電能。當一個電池被遮擋時會停止產生電能，成為一個高阻值電阻，同時其它電池促使其反偏壓，導致連接電池兩端的二極管導通，原本流過被遮擋的電池的電流被二極管分流。
[0005]為了完全避免熱斑效應的產生，最理想的方法是將每個太陽能電池配備一個旁路二極管，但這樣會導致成本較高。現在行業內的通常做法是將旁路二極管放置于接線盒內，每個二極管連接于一組太陽能電池的兩端，如常規72片5寸單晶電池片組成的組件通常會在接線盒內配置3個旁路二極管，每個二極管并聯連接有24片電池片，如果其中的某一片電池片被遮擋或發生故障，與該片電池片所在的電池組(24片串聯的電池片)并聯的二極管將正向導通，避免了有問題的電池片發生熱斑效應而損壞。一般情況下，如果組件內單片電池片被遮擋面積超過50%，那么該片電池片所在的電池組將會對組件最終的功率輸出沒有貢獻，以上面提及的組件為例，在此種情況下，組件的最大輸出功率將只有正常輸出的2/3，由此可見組件的發電效率將大打折扣。因此增加組件的旁路二極管，減少每個二極管并聯的電池片數目，將能在一定程度上降低遮擋對組件的影響。由于組件的電池片排列方式固定及接線盒盒體空間限制等因素，增加旁路二極管數目將會大幅更改組件及接線盒的電路設計，因此現有的組件配備的二極管都比較少。
[0006]從上面的分析可以看到，盡管現有的組件技術能防止由于遮擋產生的熱斑效應，但由于組件配置的二極管數目有限，還是會導致遮擋發生時較多的電池片不能發揮應有的作用，降低了組件的輸出功率。因此如何在最大程度上降低遮擋對組件輸出特性的影響，是亟待解決的一個技術問題。【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的旨在解決上述問題，將電路板集成到組件內部，其中電路板設置了旁路二極管及控制電路模塊，此方式既保證了組件的正常功率輸出，同時提高了組件的穩定性及可靠性。
[0008]本實用新型所述的一種電路板集成的太陽能電池組件，包括超白低鐵高透光鋼化玻璃、第一 EVA層、太陽能電池片、電路板、第二 EVA層及背板，其中太陽能電池片和電路板位于同一層，封裝在第一 EVA層和第二 EVA層之間。
[0009]所述的電路板上設置有多個旁路二極管，每個旁路二極管分別和對應的太陽能電池片并聯連接，其中旁路二極管正極與太陽能電池片負極連接，旁路二極管負極與太陽能電池片正極連接。
[0010]所述電路板上的旁路二極管為貼片肖特基二極管。
[0011]所述的電路板上設置有控制電路模塊，用于監控太陽能電池組件的工作狀態。
[0012]所述電路板為印刷電路板(PCB)，其厚度為0.2mm?1.5mm。
[0013]本實用新型的優點是將電路板與組件集成為一體，電路板直接封裝于組件之中，電路板上的旁路二極管及控制電路模塊進一步提高了組件的穩定性及可靠性，在防止組件出現熱斑效應的同時，增加了組件功能，使其更智能化。
【附圖說明】
[0014]圖1:一種電路板集成的太陽能電池組件剖面圖。
[0015]圖2:—種電路板集成的太陽能電池組件正面示意圖。
[0016]其中，I為超白低鐵高透光鋼化玻璃，21為第一EVA層，22為第二EVA層，3為太陽能電池片，4為電路板，5為背板，6為旁路二極管，7為控制電路模塊。
【具體實施方式】
[0017]為進一步了解本實用新型的技術特征與內容，下面結合附圖進行說明。
[0018]如圖1和圖2所示，一種電路板集成的太陽能電池組件，包括超白低鐵高透光鋼化玻璃1、第一 EVA層21、太陽能電池片3、電路板4、第二 EVA22層及背板5，其中太陽能電池片3和電路板4位于同一層，封裝在第一 EVA層21和第二 EVA層22之間。其中鋼化玻璃具有高透光率并起到保護太陽能電池片的作用，EVA材料具有密封和粘結的作用，背板作為背面的保護封裝材料，具有耐老化、耐腐蝕、阻止水汽滲透的能力及良好的絕緣性能。
[0019]電路板4上設置有多個旁路二極管6，其中每個旁路二極管分別和對應的太陽能電池片并聯連接，旁路二極管正極與太陽能電池片負極連接，旁路二極管負極與太陽能電池片正極連接，這樣當太陽能電池片正常工作時旁路二極管處于反偏狀態;而當與旁路二極管并聯的太陽能電池片中某一片被遮擋時，為了防止該片電池片因熱斑效應出現過熱損壞，此時旁路二極管將會正向導通，使原本流過被遮擋電池的電流被二極管分流。該旁路二極管優選為貼片肖特基二極管。由于組件內的旁路二極管防止了太陽能電池片熱斑效應產生的可能性，因此在組件背面的接線盒可以進行結構的簡化，不需要另外配置旁路二極管。
[0020]另外電路板4上設計有控制電路模塊7，可以對組件的工作狀態進行實時監控，并記錄相應的工作狀態，對相關的運行參數如電流、電壓及輸出功率等數據進行采集。
[0021]本實用新型工藝簡單，將電路板與組件集成為一體，通過對電路板功能的設計，進一步提高了組件的穩定性及可靠性，使得組件的功能多樣化，并實現了組件的智能化。
【主權項】
1.一種電路板集成的太陽能電池組件，包括超白低鐵高透光鋼化玻璃、第一 EVA層、太陽能電池片、電路板、第二 EVA層及背板，其中太陽能電池片和電路板位于同一層，封裝在第一 EVA層和第二 EVA層之間。2.如權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于:所述的電路板上設置有多個旁路二極管，每個旁路二極管分別和對應的太陽能電池片并聯連接。3.如權利要求2所述的太陽能電池組件，其特征在于:所述的旁路二極管為貼片肖特基二極管。4.如權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于:所述的電路板上設置有控制電路豐旲塊。5.如權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于:所述的電路板為印刷電路板，其厚度為0.2mm?1.5mm。
【文檔編號】H01L31/048GK205621747SQ201521124378
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年12月31日
【發明人】王建軍, 寧兆偉, 馮濤, 梁叢武, 張健超, 黃濤華, 石云, 湯棟
【申請人】南通美能得新能源科技股份有限公司