[其他]光伏模块

说明书

联邦政府赞助的研究或开发 

本实用新型是在由美国能源部授予的ZAX-4-33628-05政府资助下在美国国家可再生能源实验室管理下的光伏(PV)制造研究与开发(R&D)计划中完成的。政府享有本实用新型的某些权利。 

技术领域

本实用新型涉及光伏模块领域，尤其涉及光伏模块的母线元件。

背景技术

光伏(PV)电池提供一种可再生的电能源。在把PV电池组合到诸如PV模块的阵列中时，从所有PV电池收集的电能可以按照串行和并行布置进行组合来提供具有某一电压和电流的功率。近来许多的设计和工程进展提高了PV模块的效率和功能。

一般而言，通过在硅基片中形成P型和N型有源扩散区来制造太阳能电池。入射到太阳能电池上的太阳能辐射产生移动到有源扩散区的电子和空穴，从而在有源扩散区之间产生电压差。在背面接触太阳能电池中，有源扩散区和与其耦接的金属栅格两者都位于太阳能电池的背面。金属栅格允许耦接外部电路并且由太阳能电池供电。在美国专利No.5,053,083和4,927,770中也披露了背面接触太阳能电池，其整体内容并入于此作为参考。

一个研发领域关注于从PV模块中的所有PV电池收集电能，使得所收集到的电能可以有效地传送到连接到PV系统的电力负载。

附图说明

参考附图以示例方式描述本实用新型的实施例，其中：

图1示出了光伏模块的背面连接；

图2A示出了母线元件与未对准的光伏电池的连接；

图2B示出了到电池焊盘连接的母线接头；

图3A示出了根据本发明的一个实施例的与母线元件连接接头相连以适合于电池的未对准的母线元件的布置；

图3B示出了根据本发明的一个实施例的母线接头与电池连接焊盘的电连接；

图3C示出了根据本发明的替代实施例的母线元件；

图4A和图4B示出了根据本发明的一个实施例的示例性的每个电池母线元件；

图4C示出了根据本发明的一个实施例的用于连接图4A和图4B的母线元件的连接部件；

图4D示出了根据本发明的一个实施例的图4A和图4B的示例性母线元件与图4C的连接部件的连接；

图5示出了根据本发明的一个实施例的制造光伏模块的处理。

具体实施方式

为了提供对本发明的几个实施例的良好理解，以下的说明描述了多种特定细节，诸如特定系统、元件、方法的示例等。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在没有这些特定细节的情况下可以实现本发明的至少一些实施例。在其他情况下，没有具体描述或者在简化框图中出现公知的元件或方法，以避免对本发明造成不必要的模糊。因而，所述的特定细节仅仅是示例性的。特殊实现方式可以不同于这些示例性细节并且仍然被设想落入本发明的精神和范围内。

图1示出了并非典型地从PV模块外部看到的PV模块4的背面。图1还示出了母线元件可以被置于PV电池后面(紧挨着电池)从而提高PV模块的美观度和电效率。图1中示出的PV电池为背面接触电池。PV模块4包括在模块任一端由母线元件彼此连接的PV电池阵列。PV模块4包括图1中显示为6×8阵列的电池604的阵列。电池阵列排列成列，各列彼此相邻，例如，图1示出了6串且每串8个的电池。应当理解的是，电池阵列的数量和排列可以与所示的不同。 母线元件在每一端耦接到电池串。例如，母线元件5把串列B(包括PV电池2和4)与串列A(包括PV电池1和3)耦接起来。

图2A示出了具有未对准的PV电池的模块4一端的更具体的示图。电池2和4代表PV模块4电池阵列的串列B的端电池。电池1和3代表PV模块4电池阵列的串列A的端电池。PV电池与母线元件的电触点典型为焊料焊盘。母线元件上的接头可以被焊接到PV电池的电池连接焊盘从而使得母线与电池电连接。意在电连接到两个电池列A和B的母线元件5连接到PV电池1的电池连接焊盘7、8和9以及PV电池2的电池连接焊盘11、12和13。母线元件5由具有接头(例如，接头10和18)的单件体10组成，这些接头接合(例如，提过焊接方式)到PV电池1和2每一个的各个电池连接焊盘。所示的这种母线元件可能无法适应具有小电池连接焊盘的电池串列的层叠容限引起的未对准的问题。