[发明专利]太阳能电池模块及太阳能电池系统

说明书

技术领域

本申请涉及一种太阳能电池模块以及采用这种模块的太阳能电池系统。

背景技术

近年来太阳能电池得到了迅猛发展，各种太阳能电池在技术和商业两个方面都取得了很大进展。从电池片的材料上讲，太阳能电池的种类主要有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、多元化合物太阳能电池等。

单晶硅太阳能电池的光电转换效率为是目前所有种类的太阳能电池中最高的，且坚固耐用，使用寿命长，但制作成本很高，以至于还不能被大量广泛和普遍地使用。多晶硅太阳能电池的制作成本要比单晶硅太阳能电池低，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。然而，多晶硅太阳能电池的光电转换效率和使用寿命低于单晶硅太阳能电池。非晶硅太阳能电池的主要形式为薄膜式太阳能电池，其工艺过程简单，硅材料消耗很少，电耗更低，并且在弱光条件也能发电，但光电转换效率偏低且不够稳定，并且随着时间延长而转换效率衰减。多元化合物太阳能电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳能电池，可被构造成薄膜太阳能电池，其光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高。

从电池片的结构来讲，太阳能电池可分为块状太阳能电池和薄膜太阳能电池。典型的块状(通常为晶体硅)太阳能电池的电池板内布置着太阳能电池片的阵列。这些太阳能电池片的引出线连接到接线盒中的连接线路。典型的薄膜太阳能电池模块的电池板主要由单一的薄膜太阳能电池片构成，该电池片通过汇流条连接着接线盒中的连接线路。

块状太阳能电池和薄膜太阳能电池通常被构造成太阳能电池模块的形式。一个太阳能电池模块主要包括电池板和接线盒，在系统应用中通过轨架系统安装到支撑表面如地面、屋面上。在太阳能系统中，通常将太阳能模块通过接线盒进行串、并联，再将太阳能模块的输出端与逆变器相连接，，以将太阳能电池模块产生的直流电能转变成交流电能。这样，具有接线盒的太阳能电池模块、逆变器、轨架系统等组成一个典型的太阳能电池系统。

逆变器是太阳能系统应用中的重要设备，它的最主要功能为将太阳能组件输出的直流电转变为交流电，此外包含有最大功率点跟踪(MPPT)、

(即最佳地组合太阳能电池系统中的太阳能电池模块的电流和电压，以便最大化输出功率值。现有技术中已经研制出跟踪这种最佳组合输出点的技术)，保护、稳压、控制等功能。在最新应用中，出现了一种新型的逆变器—微逆变器。它有别于传统的逆变器应用即在太阳能模块之间完成串并联后再将太阳能模块系统的总输出从直流电转为交流电，而是直接与每块太阳能模块直接连接，使太阳能模块直接输出交流电，而应用微逆变器的太阳能模块也应此被称为交流(AC)模块，区别于传统的直流(DC)太阳能模块。

在实际应用中，接线盒常被安装在电池板的背面，而微逆变器常被安装在轨架系统上或者与接线盒一起安装在电池板的背面。

若将逆变器安装到电池板或轨架系统上，太阳能电池系统的组装麻烦且耗时。此外，逆变器暴露于外界环境中，易受环境侵蚀，这可能导致逆变器受损，影响系统整体功率输出与使用寿命。而如果将逆变器安装在电池板背面，逆变器会导致电池板工作时局部温度升高，从而产生热斑效应，影响太阳能电池模块的发电效率，降低太阳能电池模块的长期使用寿命。另外，由于逆变器的寿命较太阳能模块要短，则此种安装方式会导致更换时将太阳能电池模块与微逆变器同时报废，增加了系统的使用成本。另一方面，由于逆变器安装在电池背面多使用硅胶粘贴，对于系统的可靠性也无法保证。

因此，希望对太阳能电池系统中逆变器的布置方式作出改进，以解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种新颖的太阳能电池模块系统，其在支架模块中整合微逆变器，能够保护微逆变器，避免了微逆变器的安装操作。

根据本申请的一个方面，提供了一种太阳能电池模块，包括：太阳能电池板，具有第一和第二横向延伸边缘；第一支座和第二支座，分别用于支撑太阳能电池板的第一和第二横向延伸边缘；其中，所述第一支座和第二支座之一中设有微逆变器，所述微逆变器用于将太阳能电池板的DC输出电流转变为AC输出电流。

根据一种可行实施方式，所述第一支座以第一支撑高度支撑太阳能电池板边缘，所述第二支座以第二支撑高度支撑太阳能电池板边缘，所述第一支撑高度小于所述第二支撑高度，所述微逆变器安装或集成在所述第二支座中。

根据一种可行实施方式，所述第二支座由绝缘材料制成并且是中空的。

根据一种可行实施方式，所述第二支座的下部具有开口，通过该开口可拆装所述微逆变器。