具有二極管器件的高密度太陽(yáng)能模塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】在實(shí)例中，提供了一種太陽(yáng)能模塊設(shè)備。所述太陽(yáng)能模塊設(shè)備包括：太陽(yáng)能電池陣列；多個(gè)區(qū)域，劃分所述太陽(yáng)能電池陣列，所述多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域彼此串聯(lián)；多個(gè)光伏串，劃分所述多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域，所述多個(gè)光伏串的每個(gè)光伏串彼此并聯(lián)；多個(gè)光伏帶，形成所述多個(gè)光伏串的每個(gè)光伏串，多個(gè)帶的每個(gè)帶被配置為彼此串聯(lián)的布置；第一匯流條和第二匯流條，被配置在所述太陽(yáng)能電池的每個(gè)區(qū)域上；等效的二極管器件，被配置在所述第一匯流條和所述第二匯流條之間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
具有二極管器件的高密度太陽(yáng)能模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光伏系統(tǒng)及其設(shè)備?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]已經(jīng)開(kāi)發(fā)出太陽(yáng)能面板(solar panel)用于將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成能量。太陽(yáng)能面板通常是由彼此相互連接并且在空間上設(shè)置成彼此相鄰或分開(kāi)的太陽(yáng)能電池陣列構(gòu)成的。所述電池通常被布置成串聯(lián)電池的串聯(lián)組和/或并聯(lián)組。盡管太陽(yáng)能面板已經(jīng)成功用于某些應(yīng)用，但是仍然存在某些限制。面板通常是由光伏含娃晶圓材料(photovoltaic silicon bearing wafer material)構(gòu)成的，光伏含娃晶圓材料通常難以大批量高效制造，并且來(lái)源有限。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問(wèn)題
[0004]本發(fā)明的實(shí)施例提供用于高密度太陽(yáng)能面板的系統(tǒng)。
[0005]技術(shù)方案
[0006]本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能模塊設(shè)備，包括:
[0007]太陽(yáng)能電池陣列；
[0008]多個(gè)區(qū)域，劃分所述太陽(yáng)能電池陣列，所述多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域彼此串聯(lián)；
[0009]多個(gè)光伏串，劃分所述多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域，所述多個(gè)光伏串的每個(gè)光伏串彼此并聯(lián)；
[0010]多個(gè)光伏帶，形成所述多個(gè)光伏串的每個(gè)光伏串，多個(gè)帶的每個(gè)帶被配置為彼此串聯(lián)的布置；
[0011]第一匯流條和第二匯流條，被配置在所述太陽(yáng)能電池的每個(gè)區(qū)域上；
[0012]等效的二極管器件，被配置在所述第一匯流條和所述第二匯流條之間；
[0013]其中所述多個(gè)帶的每個(gè)帶包括一定厚度的光伏材料，所述光伏材料包括前匯流條和后匯流條，所述前匯流條沿著第一邊緣區(qū)域設(shè)置并且所述后匯流條沿著第二邊緣區(qū)域設(shè)置，所述多個(gè)帶的每個(gè)帶與多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)，與所述多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)帶的每個(gè)為重疊配置以在物理上和電氣上配置所述串。[〇〇14]在實(shí)施例中所述等效的二極管器件是與每個(gè)區(qū)域中的所述多個(gè)串的每個(gè)串中的所述多個(gè)帶的每個(gè)帶耦接的單獨(dú)的二極管器件的總和。[〇〇15]在實(shí)施例中所述多個(gè)帶的每個(gè)包括光伏材料的厚度，所述光伏材料包括前匯流條和后匯流條，所述前匯流條沿著第一邊緣區(qū)域設(shè)置并且所述后匯流條沿著第二邊緣區(qū)域設(shè)置。
[0016]在實(shí)施例中所述多個(gè)帶的每個(gè)帶由硅基單晶太陽(yáng)能電池或硅基多晶太陽(yáng)能電池構(gòu)成。
[0017]在實(shí)施例中，進(jìn)一步包括被配置成夾住所述太陽(yáng)能電池陣列的一對(duì)基板構(gòu)件，所述基板構(gòu)件的至少一個(gè)是透明材料。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能模塊設(shè)備，包括:
[0019]多個(gè)串，所述多個(gè)串的每個(gè)串被配置為彼此并聯(lián)的電氣布置；
[0020]多個(gè)光伏帶，形成所述多個(gè)光伏串的每個(gè)光伏串，多個(gè)帶的每個(gè)帶被配置為彼此串聯(lián)的布置，所述多個(gè)帶的每個(gè)帶包括一定厚度的光伏材料，所述光伏材料包括前匯流條和后匯流條，所述前匯流條沿著第一邊緣區(qū)域設(shè)置并且所述后匯流條沿著第二邊緣區(qū)域設(shè)置，所述多個(gè)帶的每個(gè)與所述多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)，與所述多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)帶的每個(gè)為重疊配置以在物理上和電氣上配置所述串；
[0021]第一端接線端，沿著所述多個(gè)串的每個(gè)串的第一端配置，所述第一端接線端是第一接線端；
[0022]第二端接線端，沿著所述多個(gè)串的每個(gè)串的第二端配置，所述第二端接線端是第二接線端；以及
[0023]等效的二極管器件，被配置在所述第一端接線端與所述第二端接線端之間，使得與所述多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)光伏帶之一在被陰影遮蔽時(shí)引起與所述多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)帶，即陰影帶，停止從施加的電磁輻射產(chǎn)生電流，而與剩余的多個(gè)串相關(guān)聯(lián)的剩余的多個(gè)帶的每個(gè)產(chǎn)生與在所述陰影帶無(wú)陰影時(shí)的電流基本上相等的電流，并且用于所述多個(gè)帶的在所述第一接線端與所述第二接線端之間的所述等效的二極管器件被配置為導(dǎo)通以通過(guò)所述等效的二極管器件旁路電流，使得旁路的所述電流穿過(guò)耦接至被配置為彼此并聯(lián)的所述多個(gè)帶的所述等效的二極管器件，
[0024]其中，所述等效的二極管器件是與所述多個(gè)串的每個(gè)串中的所述多個(gè)帶的每個(gè)帶耦接的單獨(dú)的二極管器件的總和。[〇〇25]在實(shí)施例中所述多個(gè)串設(shè)置在用于形成太陽(yáng)能模塊的多個(gè)區(qū)域的一個(gè)區(qū)域中。
[0026]在實(shí)施例中所述等效的二極管的特征是多個(gè)單獨(dú)的二極管器件，所述多個(gè)單獨(dú)的二極管器件的每個(gè)保護(hù)所述多個(gè)串中的一個(gè)串。
[0027]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能模塊設(shè)備，包括:
[0028]多個(gè)串，所述多個(gè)串的每個(gè)串被配置為彼此并聯(lián)的電氣布置；
[0029]多個(gè)光伏帶，形成多個(gè)光伏串的每個(gè)，多個(gè)帶的每個(gè)被配置為彼此串聯(lián)的布置；
[0030]第一端接線端，沿著所述多個(gè)串的每個(gè)串的第一端配置，所述第一端接線端是第一接線端；
[0031]第二端接線端，沿著所述多個(gè)串的每個(gè)串的第二端配置，所述第二端接線端是第二接線端；
[0032]等效的二極管器件，被配置在所述第一端接線端與所述第二端接線端之間，使得與所述多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)光伏帶之一在被陰影遮蔽時(shí)引起與所述多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)帶，即陰影帶，停止從施加的電磁輻射產(chǎn)生電流，
[0033]其中，設(shè)置在每個(gè)串中的所述多個(gè)光伏帶的每個(gè)光伏帶經(jīng)由平鋪布置設(shè)置成串聯(lián)連接，
[0034]其中，所述等效的二極管器件是與所述多個(gè)串的每個(gè)串中的所述多個(gè)帶的每個(gè)帶耦接的單獨(dú)的二極管器件的總和。[〇〇35]有益效果
[0036]本發(fā)明的實(shí)施例使用重疊的(overlapped)或平鋪的(tiled)光伏帶元件來(lái)增加光伏材料的量，從而增大功率量，同時(shí)減小太陽(yáng)能面板中的串聯(lián)電阻損失的量?！靖綀D說(shuō)明】
[0037]圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。[〇〇38]圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有有陰影的帶(shaded strip)的實(shí)例并且模塊沒(méi)有任何旁路二極管的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。[〇〇39]圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的圖2中的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。[〇〇4〇]圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有有陰影的帶和旁路二極管的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。
[0041]圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的圖4中的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。
[0042]圖6是圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有一組有陰影的帶的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。 [〇〇43]圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的圖6中的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。
[0044]圖8是圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有處于不同定位(orientat1n)的一組有陰影的帶的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。[〇〇45]圖9是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的圖8中的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。
[0046]圖10是圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有處于不同定位的一組有陰影的帶的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。
[0047]圖11是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的圖10中的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。
[0048]圖12是圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有幾乎所有的有陰影的帶的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。[〇〇49]圖13是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的圖12中的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。
[0050]圖14是圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有所有帶(strip)具有串聯(lián)和并聯(lián)連接的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。
[0051]圖15是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的圖14中的光伏模塊在一個(gè)帶被陰影遮蔽時(shí)的 1-V曲線的曲線圖。[〇〇52]圖16是圖示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化視圖。[0〇53]圖17是圖示了模塊的一個(gè)區(qū)域的簡(jiǎn)化視圖。光伏帶(photovoltaic strip，PV strip)被圖示為串聯(lián)，其構(gòu)成串(string)。【具體實(shí)施方式】[〇〇54]本發(fā)明針對(duì)光伏系統(tǒng)及其設(shè)備。
[0055]本發(fā)明的實(shí)施例提供用于高密度太陽(yáng)能面板的系統(tǒng)。本發(fā)明的實(shí)施例使用重疊的 (overlapped)或平鋪的(tiled)光伏帶元件來(lái)增加光伏材料的量，從而增大功率量，同時(shí)減小太陽(yáng)能面板中的串聯(lián)電阻損失的量。
[0056]圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。如圖所示，模塊具有與常規(guī)模塊相同量的光伏(“PV”)材料。在實(shí)例中，常規(guī)的電池被做成五(5)個(gè)光伏帶 (photovoltaic strip)。光伏帶然后被制成二十(20)個(gè)電池的串(string)。在實(shí)例中，六個(gè)串并聯(lián)并且由一個(gè)旁路二極管保護(hù)。并聯(lián)串的該區(qū)域然后與另一組由其自身的旁路二極管所保護(hù)的六(6)個(gè)并聯(lián)串相互連接。圖1描繪了分開(kāi)每個(gè)串的三(3)個(gè)區(qū)域，但是在其他實(shí)例中可以有更多區(qū)域。
[0057]圖2是圖示了在模塊中沒(méi)有旁路二極管的根據(jù)本發(fā)明的具有有陰影的帶的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。
[0058]圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的圖2中的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。陰影電池電壓曲線示出了當(dāng)模塊處于短路條件下時(shí)，陰影電池能夠具有幾乎-33V，遠(yuǎn)超光伏帶的反向偏置擊穿電壓。
[0059]圖4是圖示了在模塊中具有旁路二極管的根據(jù)本發(fā)明的具有有陰影的帶的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。
[0060]在實(shí)例中，示出了太陽(yáng)能模塊。此模塊具有太陽(yáng)能電池陣列。此陣列可以是NXM， 其中N是大于或等于1的整數(shù)，M是大于或等于2的整數(shù)。在實(shí)例中，此模塊具有劃分太陽(yáng)能電池陣列的多個(gè)區(qū)域。在實(shí)例中，區(qū)域數(shù)量為1至R，其中R是4或更大。在實(shí)例中，多個(gè)區(qū)域的每個(gè)彼此串聯(lián)。如圖所示，太陽(yáng)能模塊具有三個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域彼此串聯(lián)。
[0061]如圖所示，此模塊具有劃分多個(gè)區(qū)域的每個(gè)的多個(gè)光伏串。多個(gè)光伏串的每個(gè)彼此并聯(lián)。在實(shí)例中，各所述多個(gè)光伏串的數(shù)量為2至12。在此實(shí)例中，如圖所示，每個(gè)區(qū)域具有彼此耦接的六個(gè)串。
[0062]如圖所示，此模塊具有形成多個(gè)光伏串的每個(gè)的多個(gè)光伏帶。如圖所示，多個(gè)帶的數(shù)量在2至30的范圍內(nèi)。多個(gè)帶的每個(gè)被配置為彼此串聯(lián)布置。
[0063]還如圖所示，在太陽(yáng)能電池的每個(gè)區(qū)域配置第一匯流條和第二匯流條。在此實(shí)例中，圖示了四(4)個(gè)匯流條。第一匯流條和第二匯流條被配置到第一區(qū)域。第二匯流條和第三匯流條被配置到第二區(qū)域。第三匯流條和第四匯流條被配置到第三區(qū)域。如在此處所用， 術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”或“第四”不一定表示順序，并且應(yīng)當(dāng)根據(jù)普通含義進(jìn)行理解。 在實(shí)例中，等效的(equivalent)二極管器件被配置在第一匯流條和第二匯流條之間用于特定區(qū)域。如圖所示，每個(gè)區(qū)域具有等效的二極管器件。[〇〇64]如圖所示，與多個(gè)串之一相關(guān)的且與第一多個(gè)區(qū)域相關(guān)的多個(gè)光伏帶之一被陰影遮蔽。一個(gè)有陰影的帶引起與所述多個(gè)串之一相關(guān)的多個(gè)帶(“陰影帶(Shaded Strips)”) 停止從施加的與多個(gè)串之一相關(guān)的電磁輻射產(chǎn)生電流。與區(qū)域中的剩余的多個(gè)串相關(guān)的所有剩余的多個(gè)帶的每個(gè)產(chǎn)生與在“陰影帶”無(wú)陰影時(shí)的電流基本上相等的電流。用于多個(gè)帶的在第一匯流條和第二匯流條之間的二極管器件被配置為導(dǎo)通(turn-on)以通過(guò)二極管器件旁路(by-pass) “陰影帶”的電流，并且旁路的電流穿過(guò)耦接至與第二多個(gè)區(qū)域相關(guān)的多個(gè)帶的等效的二極管器件。
[0065]圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的圖4中的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。附圖示出了陰影電池兩端的反向偏置電壓在短路條件下被限制在約-12.5V。其低于陰影太陽(yáng)能電池的反向電壓擊穿(reverse voltage breakdown)的閾值。在串與其他串并聯(lián)時(shí)，二極管保護(hù)串中的陰影電池。
[0066]圖6是圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有一組有陰影的帶的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。 該模塊的有效光伏區(qū)域以及陰影的位置與常規(guī)太陽(yáng)能模塊相同。然而，在本實(shí)例中，模塊效率高得多，通過(guò)整個(gè)本說(shuō)明書(shū)以及更具體地以下描述將示出這一點(diǎn)。
[0067]圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的圖6中的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。如以下1-V曲線所示，最大模塊功率降低了圖1中的未被陰影遮蔽的模塊的最大功率的約1/18。在這種情況下，本發(fā)明的圖示比常規(guī)模塊具有小得多的陰影遮蔽損失。常規(guī)模塊在等量的陰影下?lián)p失了其發(fā)電量(generating capacity)的1/3。
[0068]如圖所示，與多個(gè)串之一相關(guān)的且與第一多個(gè)區(qū)域相關(guān)的多個(gè)光伏帶中的六個(gè)被陰影遮蔽。有陰影的帶引起與所述多個(gè)串之一相關(guān)的多個(gè)帶(“陰影帶”)停止從施加的與多個(gè)串之一相關(guān)的電磁輻射產(chǎn)生電流。與區(qū)域中的剩余的多個(gè)串相關(guān)的所有剩余的多個(gè)帶的每個(gè)產(chǎn)生與在“陰影帶”無(wú)陰影時(shí)的電流基本上相等的電流。用于多個(gè)帶的在第一匯流條和第二匯流條之間的二極管器件被配置為導(dǎo)通以通過(guò)二極管器件旁路“陰影帶”的電流，并且旁路的電流穿過(guò)耦接至與第二多個(gè)區(qū)域相關(guān)的多個(gè)帶的等效的二極管器件。
[0069]圖8是圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有有陰影的帶的實(shí)例的光伏模塊簡(jiǎn)化視圖，其中模塊的底部被陰影遮蔽。在這種情況下，全部六個(gè)并聯(lián)串將停止發(fā)電。模塊中剩余的12個(gè)串將繼續(xù)發(fā)電。此實(shí)例是在常規(guī)模塊中可以發(fā)現(xiàn)的類(lèi)似的陰影條件。然而，常規(guī)模塊將停止產(chǎn)生任何電力，而本發(fā)明的模塊僅損失其發(fā)電量的僅1/3。
[0070]圖9是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。其描繪了如圖8 所示被陰影遮蔽時(shí)的模塊的產(chǎn)生功率(power product1n)。
[0071]圖10是圖示了根據(jù)本發(fā)明的沿著模塊的長(zhǎng)度具有有陰影的帶的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖。如圖所示，在處于彼此串聯(lián)布置的區(qū)域的每個(gè)區(qū)域中的一個(gè)串被陰影遮蔽。
[0072]圖11是圖示了在如圖10所示被陰影遮蔽時(shí)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。此1-V曲線示出了模塊的最大產(chǎn)生功率是在無(wú)陰影條件下的模塊的最大產(chǎn)生功率的5/6。這比常規(guī)模塊更好，與沒(méi)有陰影的常規(guī)模塊相比，在類(lèi)似的陰影條件下，常規(guī)模塊將具有最大產(chǎn)生功率的僅2/3。[〇〇73]圖12是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖，其中模塊的17/18被陰影遮蔽。[〇〇74]圖13是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。其示出了模塊仍然能夠發(fā)電，而常規(guī)模塊將不能產(chǎn)生任何電力。[〇〇75]圖14是圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的實(shí)例的光伏模塊的簡(jiǎn)化視圖，其中所有電池與相鄰的電池串聯(lián)和并聯(lián)。在實(shí)例中，模塊還具有多個(gè)電串(electrical string)。 每個(gè)串是導(dǎo)電構(gòu)件(electrical conducive member)。如圖所示，每個(gè)電串被配置為從彼此并聯(lián)的多個(gè)串形成由彼此并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)帶提供的等效的帶。[〇〇76]圖15是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的光伏模塊的1-V曲線的曲線圖。當(dāng)光伏(“PV”) 帶被陰影遮蔽時(shí)，模塊將僅減小單獨(dú)的帶的產(chǎn)生功率。在與有陰影的帶相同的串中剩余的光伏帶將能夠發(fā)電，如同模塊中的無(wú)陰影的串一樣。
[0077]圖16是圖示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化視圖。串的物理定位(physical orientat1n)是不同的，但是在電力上，布局是類(lèi)似的。附圖圖示了包括四(4)個(gè)區(qū)域的模塊。每個(gè)區(qū)域配置旁路二極管器件且由旁路二極管器件保護(hù)。一對(duì)區(qū)域被配置在陣列的一偵I如圖所示，以形成區(qū)域的2X2陣列，盡管可以有變型。每個(gè)區(qū)域具有配置成彼此并聯(lián)布置的多個(gè)串。在實(shí)例中，每個(gè)串具有多個(gè)帶。[〇〇78]圖17是圖示了模塊的一個(gè)區(qū)域的簡(jiǎn)化視圖。光伏帶被圖示為串聯(lián)，其構(gòu)成串。附圖示出了并聯(lián)的六(6)個(gè)串。所有并聯(lián)的串和每個(gè)串中的光伏帶由一個(gè)二極管保護(hù)。
[0079]在實(shí)例中，多個(gè)串的數(shù)量可以為2至12,雖然在此附圖中示出了 6個(gè)。多個(gè)串的每個(gè)串被配置為彼此并聯(lián)的電氣布置。在實(shí)例中，多個(gè)光伏帶形成多個(gè)光伏串的每個(gè)。多個(gè)帶可以在2至30的范圍內(nèi)，使得多個(gè)帶的每個(gè)被配置為彼此串聯(lián)的布置。在實(shí)例中，區(qū)域具有第一端接線端，其被配置為沿著多個(gè)串的每個(gè)的第一端。在實(shí)例中，第一端接線端是第一接線端。在實(shí)例中，第二端接線端被配置為沿著多個(gè)串的每個(gè)的第二端。在實(shí)例中，第二端接線端是第二接線端。
[0080]在實(shí)例中，等效的二極管器件被配置在第一端接線端與第二端接線端之間，使得與多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)的多個(gè)光伏帶之一在被陰影遮蔽時(shí)引起與所述多個(gè)串之一相關(guān)的多個(gè)帶(“陰影帶”)停止從施加的電磁輻射產(chǎn)生電流。與剩余的多個(gè)串相關(guān)的所有剩余的多個(gè)帶的每個(gè)產(chǎn)生與在“陰影帶”無(wú)陰影時(shí)的電流基本上相等的電流。用于多個(gè)帶的在第一接線端與第二接線端之間的等效的二極管器件被配置為導(dǎo)通以通過(guò)等效的二極管器件旁路電流，使得旁路的電流穿過(guò)與被配置為彼此并聯(lián)的多個(gè)帶耦接的等效的二極管器件。在實(shí)例中，多個(gè)串設(shè)置在區(qū)域中。如此前所述，一個(gè)區(qū)域在多個(gè)區(qū)域中以形成太陽(yáng)能模塊。[0081 ]在實(shí)例中，太陽(yáng)能模塊被配置成產(chǎn)生100W至600W。另外，等效的二極管的特征是多個(gè)單獨(dú)的二極管器件，每個(gè)二極管器件保護(hù)多個(gè)串中的一個(gè)串。當(dāng)然，也可以有其他變型、替代形式和修改。
[0082]在實(shí)例中，等效的二極管器件是與每個(gè)區(qū)域中的多個(gè)串的每個(gè)串中的多個(gè)帶的每個(gè)帶耦接的單獨(dú)的二極管器件的總和。[〇〇83]在實(shí)例中，多個(gè)帶的每個(gè)帶包括光伏材料的厚度(thickness)，光伏材料包括前匯流條和后匯流條。在實(shí)例中，前匯流條沿著第一邊緣區(qū)域設(shè)置，并且后匯流條沿著第二邊緣區(qū)域設(shè)置。
[0084]在實(shí)例中，多個(gè)帶的每個(gè)帶包括光伏材料的厚度，光伏材料包括前匯流條和后匯流條。在實(shí)例中，前匯流條沿著第一邊緣區(qū)域設(shè)置，并且后匯流條沿著第二邊緣區(qū)域設(shè)置。 在實(shí)例中，多個(gè)帶的每個(gè)帶與多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)。在實(shí)例中，多個(gè)串的每個(gè)串與處于重疊配置的多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)以在物理上和電氣上配置串。
[0085]在實(shí)例中，多個(gè)帶的每個(gè)包括光伏材料的厚度，光伏材料包括前匯流條和后匯流條。在實(shí)例中，前匯流條沿著第一邊緣區(qū)域設(shè)置，并且后匯流條沿著第二邊緣區(qū)域設(shè)置。在實(shí)例中，多個(gè)帶的每個(gè)帶與多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)。在實(shí)例中，與多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)的多個(gè)帶的每個(gè)帶為重疊配置以在物理上和電氣上配置串。在實(shí)例中，多個(gè)帶的每個(gè)帶由硅基單晶或多晶太陽(yáng)能電池構(gòu)成。[〇〇86]在實(shí)例中，太陽(yáng)能電池的陣列被配置成產(chǎn)生300W至450W。在實(shí)例中，每個(gè)區(qū)域被配置成產(chǎn)生至少70W。在實(shí)例中，每個(gè)帶被配置成產(chǎn)生至少0.8W。
[0087]在實(shí)例中，模塊進(jìn)一步包括被配置成夾住太陽(yáng)能電池陣列的一對(duì)基板構(gòu)件，基板構(gòu)件的至少一個(gè)是透明材料。在實(shí)例中，太陽(yáng)能電池陣列可在太陽(yáng)能電池陣列的最大功率減去與陰影帶相關(guān)聯(lián)的功率量下工作。
[0088]在實(shí)例中，模塊進(jìn)一步包括功率輸出，該功率輸出等于最大額定功率(maximum power rating)減去和與陰影帶相關(guān)聯(lián)的串相等的量。在實(shí)例中，模塊進(jìn)一步包括功率輸出，該功率輸出等于最大額定功率減去和與陰影帶相關(guān)聯(lián)的一個(gè)以上串相等的量。在實(shí)例中，模塊進(jìn)一步包括多個(gè)電串，每個(gè)電串被配置成從彼此并聯(lián)的多個(gè)串形成由多個(gè)帶提供的等效的帶。
[0089]在實(shí)例中，太陽(yáng)能設(shè)備被配置為光伏帶的并聯(lián)陣列(parallel array)。該設(shè)備具有光伏帶的第一陣列。在實(shí)例中，第一陣列由一個(gè)光伏帶Xn個(gè)光伏帶限定。在實(shí)例中，多個(gè)光伏帶以邊緣連接的配置串聯(lián)設(shè)置并且以平鋪方式(tiled manner)和/或分層方式 (layered manner)和/或偏置堆疊方式(off-set stacked manner)配置。在實(shí)例中，該設(shè)備具有光伏帶的第二陣列。第二陣列由一個(gè)光伏帶Xn個(gè)光伏帶限定。在實(shí)例中，多個(gè)光伏帶以邊緣連接的配置串聯(lián)設(shè)置并且以平鋪方式和/或分層方式和/或偏置堆疊方式配置。該設(shè)備具有第一電極構(gòu)件和第二電極構(gòu)件，該第一電極構(gòu)件耦接光伏帶的第一陣列和光伏帶的第二陣列的每個(gè)的正電接頭區(qū)域(positive contact reg1n)，該第二電極構(gòu)件親接光伏帶的第一陣列和光伏帶的第二陣列的每個(gè)的負(fù)電接頭區(qū)域(negative contact reg1n)。 該設(shè)備具有被配置給第一電極構(gòu)件和第二電極構(gòu)件的二極管器件。第一陣列和第二陣列被配置為形成光伏帶的并列串。
[0090]在實(shí)例中，該設(shè)備具有光伏帶的第三陣列。第三陣列由一個(gè)光伏帶Xn個(gè)光伏帶限定。在實(shí)例中，多個(gè)光伏帶以邊緣連接的配置串聯(lián)設(shè)置；以及該設(shè)備具有光伏帶的第四陣列。第四陣列由一個(gè)光伏帶Xn個(gè)光伏帶限定。在實(shí)例中，多個(gè)光伏帶以邊緣連接的配置串聯(lián)設(shè)置。第一電極構(gòu)件耦接光伏帶的第三陣列和光伏帶的第四陣列的每個(gè)的正電接頭區(qū)域，第二電極構(gòu)件耦接光伏帶的第三陣列和光伏帶的第四陣列的每個(gè)的負(fù)電接頭區(qū)域。第一陣列、第二陣列、第三陣列和第四陣列被配置為形成光伏帶的并列串。
[0091]在實(shí)例中，每個(gè)光伏帶包括寬度、長(zhǎng)度和厚度，并且每個(gè)光伏帶包括第一接頭區(qū)域和第二接頭區(qū)域。每個(gè)帶被配置在彼此的相反的邊緣。第一接頭區(qū)域沿著第一邊緣的頂側(cè)， 并且第二接頭區(qū)域沿著第二邊緣的底側(cè)，第二邊緣在第一邊緣的相反空間側(cè)。在實(shí)例中，第一接頭區(qū)域包括具有鋁匯流條構(gòu)件的第一側(cè)區(qū)域，而相反側(cè)沒(méi)有鋁材料。
[0092]在實(shí)例中，等效的二極管器件可以是Schottky Barrier Rectifiers或其他二極管。該器件可以具有由D1den、Li te_on Semi conductor公司或其他公司制造的20SQ040， “用于太陽(yáng)能模塊的旁路二極管-Schottky Barrier Rectifiers Bypass”。在實(shí)例中，等效的二極管器件是金屬或娃整流器，多載流子導(dǎo)體(majority carrier conduct1n)，除其他特征之外，具有用于瞬態(tài)保護(hù)的護(hù)圈、低功率損耗、高效率、高電涌和電流容量、低VF。二極管被配置為JEDEC R-6模制塑料。二極管具有0.4V至0.6V的低正向電壓降，以及40V-45V的最大直流閉鎖電壓。其他特征包括在Lite-on Semi conductor公司或其他公司制造的這種二極管的數(shù)據(jù)表中，這些數(shù)據(jù)表通過(guò)引用的方式并入本文中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1 ? 一種太陽(yáng)能t吳塊設(shè)備，包括:太陽(yáng)能電池陣列；多個(gè)區(qū)域，劃分所述太陽(yáng)能電池陣列，所述多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域彼此串聯(lián)；多個(gè)光伏串，劃分所述多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域，所述多個(gè)光伏串的每個(gè)光伏串彼此并聯(lián)； 多個(gè)光伏帶，形成所述多個(gè)光伏串的每個(gè)光伏串，多個(gè)帶的每個(gè)帶被配置為彼此串聯(lián) 的布置；第一匯流條和第二匯流條，被配置在所述太陽(yáng)能電池的每個(gè)區(qū)域上；等效的二極管器件，被配置在所述第一匯流條和所述第二匯流條之間，其中，所述多個(gè)帶的每個(gè)帶包括一定厚度的光伏材料，所述光伏材料包括前匯流條和 后匯流條，所述前匯流條沿著第一邊緣區(qū)域設(shè)置并且所述后匯流條沿著第二邊緣區(qū)域設(shè) 置，所述多個(gè)帶的每個(gè)帶與多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)，與所述多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)帶的 每個(gè)為重疊配置以在物理上和電氣上配置所述串，其中，所述等效的二極管器件是與每個(gè)區(qū)域中的所述多個(gè)串的每個(gè)串中的所述多個(gè)帶 的每個(gè)帶耦接的單獨(dú)的二極管器件的總和。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)帶的每個(gè)帶由硅基單晶太陽(yáng)能電池或硅 基多晶太陽(yáng)能電池構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括被配置成夾住所述太陽(yáng)能電池陣列的一對(duì) 基板構(gòu)件，所述基板構(gòu)件的至少一個(gè)是透明材料。4.一種太陽(yáng)能t吳塊設(shè)備，包括:多個(gè)串，所述多個(gè)串的每個(gè)串被配置為彼此并聯(lián)的電氣布置；多個(gè)光伏帶，形成所述多個(gè)光伏串的每個(gè)光伏串，多個(gè)帶的每個(gè)帶被配置為彼此串聯(lián) 的布置，所述多個(gè)帶的每個(gè)帶包括一定厚度的光伏材料，所述光伏材料包括前匯流條和后 匯流條，所述前匯流條沿著第一邊緣區(qū)域設(shè)置并且所述后匯流條沿著第二邊緣區(qū)域設(shè)置， 所述多個(gè)帶的每個(gè)與所述多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)，與所述多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)帶的每 個(gè)為重疊配置以在物理上和電氣上配置所述串；第一端接線端，沿著所述多個(gè)串的每個(gè)串的第一端配置，所述第一端接線端是第一接 線端；第二端接線端，沿著所述多個(gè)串的每個(gè)串的第二端配置，所述第二端接線端是第二接 線端；以及等效的二極管器件，被配置在所述第一端接線端與所述第二端接線端之間，使得與所 述多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)光伏帶之一在被陰影遮蔽時(shí)引起與所述多個(gè)串之一相關(guān) 聯(lián)的所述多個(gè)帶，即陰影帶，停止從施加的電磁輻射產(chǎn)生電流，而與剩余的多個(gè)串相關(guān)聯(lián)的 剩余的多個(gè)帶的每個(gè)產(chǎn)生與在所述陰影帶無(wú)陰影時(shí)的電流基本上相等的電流，并且用于所 述多個(gè)帶的在所述第一接線端與所述第二接線端之間的所述等效的二極管器件被配置為 導(dǎo)通以通過(guò)所述等效的二極管器件旁路電流，使得旁路的所述電流穿過(guò)耦接至被配置為彼 此并聯(lián)的所述多個(gè)帶的所述等效的二極管器件，其中，所述等效的二極管器件是與所述多個(gè)串的每個(gè)串中的所述多個(gè)帶的每個(gè)帶耦接 的單獨(dú)的二極管器件的總和。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能模塊，其中所述多個(gè)串設(shè)置在用于形成所述太陽(yáng)能模塊的多個(gè)區(qū)域的一個(gè)區(qū)域中。6.一種太陽(yáng)能t吳塊設(shè)備，包括:多個(gè)串，所述多個(gè)串的每個(gè)串被配置為彼此并聯(lián)的電氣布置；多個(gè)光伏帶，形成多個(gè)光伏串的每個(gè)，多個(gè)帶的每個(gè)被配置為彼此串聯(lián)的布置；第一端接線端，沿著所述多個(gè)串的每個(gè)串的第一端配置，所述第一端接線端是第一接 線端；第二端接線端，沿著所述多個(gè)串的每個(gè)串的第二端配置，所述第二端接線端是第二接 線端；等效的二極管器件，被配置在所述第一端接線端與所述第二端接線端之間，使得與所 述多個(gè)串之一相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)光伏帶之一在被陰影遮蔽時(shí)引起與所述多個(gè)串之一相關(guān) 聯(lián)的所述多個(gè)帶，即陰影帶，停止從施加的電磁輻射產(chǎn)生電流，其中，設(shè)置在每個(gè)串中的所述多個(gè)光伏帶的每個(gè)光伏帶經(jīng)由平鋪布置設(shè)置成串聯(lián)連 接，其中，所述等效的二極管器件是與所述多個(gè)串的每個(gè)串中的所述多個(gè)帶的每個(gè)帶耦接 的單獨(dú)的二極管器件的總和。
【文檔編號(hào)】H01L31/05GK205609547SQ201521020178
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日
【發(fā)明人】K·R·吉普森
【申請(qǐng)人】太陽(yáng)能公司