[发明专利]具有经改良抗遮蔽退化性的光伏装置

说明书

技术领域

本发明涉及经改良光伏装置，且更具体来说但非排他地涉及对遮蔽诱发式退化具有经改良抵抗性的光伏装置。

背景技术

举例来说，建筑一体式光伏(BIPV)装置内安装的太阳能模块偶尔经受部分遮蔽。当太阳能模块经受部分遮蔽时，可能出现遮蔽串联电路的PV区域的一部分且同一串联电路的其它部分仍经受入射光的情形。与PV区域的经照射部分串联的PV区域的被遮蔽部分存在被遮蔽部分将经受反向电压偏压的可能性。目前已知的太阳能模块可通过利用旁路二极管管理反向偏压情形。然而，尤其在电池的反向崩溃电压相比于其它应用可相对低的薄膜应用中，完全避免出现反向偏压可能性所需的旁路二极管数目可相当高。高数目个旁路二极管增加装置成本和复杂性，且由于要容纳所包含的二极管而可减少装置用于太阳能收集的可用区域。

从避免反向偏压可能性所需的数目减少旁路二极管数目引入个别PV区域将经历反向偏压的风险。暴露于反向偏压的PV区域即使在重新引入光之后仍遭受短期功率减小，且可经历长期或永久性退化。

可涉及此技术的文献当中包含Y.J.Wang和P.C.Hsu的文章“对具有不同连接配置的PV电池的PV模块的部分遮蔽研究(An investigation on partial shading of PV modules with different connection configurations of PV cells)”(《国际能源期刊》，第36卷，第5期，第3069到3078页，2011年)。

发明内容

在一个方面中，本发明包含一种制品，其具有定义数个光伏(PV)电池组的有效太阳能区域，每一PV电池组具有PV电池组面积。所述物品进一步包含具有间隔分布的所述PV电池组中的每一者，使得具有预定特性面积值的几何形状无法经定位以覆盖大于所述对应PV电池组的所述PV电池组面积的反向偏压分数。

在某些额外或替代方面中，本发明包含一种具有以下特征中的一或多者的物品：所述PV电池组中的每一者进一步包含以并行布置电耦合的数个PV电池，且其中对应于所述PV电池组中的每一者的PV电池组面积由所述PV电池组的所述数个PV电池的总面积组成；所述物品进一步包含数个假想几何区，其中所述假想几何区中的每一者包含至少两个PV电池高度的高度、至少两个PV电池宽度的宽度，且其中所述PV电池组中的每一者包含来自分布到多个所述假想几何区的所述数个电池的PV电池；所述物品具有介于三个与六个之间(包含三个和六个)的假想区；所述物品具有各自具有相等面积的假想几何区；所述PV电池组中的每一者包含定位在所述假想几何区中的每一者内的至少一个PV电池的所述物品；每一PV电池组包含具有遍及所述假想几何区的均匀分布的PV电池的所述物品。实例且非限制性相等分布包含：从每一PV电池组到每一假想几何区存在相等数目个PV电池；从每一PV电池组到每一假想几何区存在相等面积的PV电池；从每一PV电池组到每一假想几何区存在成比例数目个PV电池；响应于每一假想几何区的面积确定所述成比例数目；从每一PV电池组到每一假想几何区存在成比例面积的PV电池，响应于每一假想几何区的面积确定所述成比例面积；和/或进一步包含四舍五入调整的所述之前分布中的任一者。

在某些额外或替代方面中，本发明包含一种具有以下特征中的一或多者的物品：预定特性面积值包含选自由以下各者组成的面积分数的有效太阳能区域的面积分数的所述物品：介于1/3与1/12之间(包含1/3和1/12)、1/2与1/10之间(包含1/2和1/10)；1/2与1/15之间(包含1/2和1/15)；和1/2与1/20之间(包含1/2和1/20)；几何形状包含圆形、椭圆形、正多边形、正方形、矩形、三角形、四角形和/或梯形的所述物品；反向偏压分数包含介于最小分数与最大分数面积之间(包含最小分数面积和最大分数面积)的值，其中所述最小分数面积为在对应PV电池组中引起反向偏压的面积且其中所述最大分数面积为激活电耦合到所述对应PV电池组的旁路二极管的面积；所述物品具有以同心成帧布置而布置的所述PV电池组；且在所述同心成帧布置中，内PV电池组包含朝向所述太阳能有效区域的外缘延伸的离体部分。

实例物品包含包含PV电池材料的PV电池组，其中与旁路二极管相关联的串联PV电池组的数目包含大于来自如下等式的n的值：