(54)【考案の名称】太陽光電池モジュール

(51)【国際特許分類】

H01L 31/042

(73)【実用新案権者】昇陽光電科技股▲分▼有限公司

(72)【考案者】【考案者】

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図1

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、太陽光電池モジュールに関し、より具体的には、小型太陽電池と、中央結合回路を含む太陽光電池モジュールに関する。

【従来の技術】

【0002】
一般に、従来の太陽光電池モジュール(photovoltaic module)は、最大出力を実現するために、直列に接続された多数の太陽電池(photovoltaic cells)で構成されている。直列に接続された太陽電池のうちの一つの太陽電池が覆われるか、影で覆われると、この覆われた太陽電池または影になった太陽電池は、太陽エネルギーを直流(DC)電流に異常に変換するか、かなり弱い電流を発生する。全ての太陽電池が直列に接続され、同じ電流値を有する電流がそれらを通過するので、従来の太陽光電池モジュールの全体の太陽光発電性能は悪化する。
【考案が解決しようとする課題】
【0003】
加えて、内部電力の消費は、従来の太陽光電池モジュールの出力を弱める。近年、156mm×156mmの太陽電池が市場を席巻している。そして、従来の太陽光電池モジュールにおいて、一つの太陽光電池モジュール内の太陽電池の数は固定されているため、内部電力消費を低減するための改善は限られている。

【効果】

【0014】
本考案において、156mmの長辺(long edge)と、78mmの短辺(short edge)とを有する複数の太陽電池は、第1の太陽電池サブストリングと、第2の太陽電池サブストリングとを構成するために使用される。太陽電池の長辺は、メイン領域の短辺に平行である。結合制御回路は、隣接する2つの接続ノードの間で接続を可能にするまたは無効にするスイッチを使用する。影またはカバーが第1及び第2の太陽電池サブストリングの一方の光起電力効果(photovoltaic effect)に影響を及ぼすと、異常な太陽光発電下、第1または第2の太陽電池サブストリングによって、電流が発生しないまたは低電流が発生する。しかし、これらは、バイパスされ、他の第1および第2の太陽電池サブストリングの太陽光発電性能(photovoltaic performance)に対して何ら影響を与えない。したがって、太陽光電池モジュールの太陽光発電性能は、影またはカバーの影響から保護される。そして、太陽光電池モジュールに生じる内部電力の消費は十分に低減される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
説明の目的のためにのみ添付された図面とともに、ここに記載された詳細な説明から本考案を十分に理解できるだろう。したがって、本考案は、この開示に限定されない。
【0016】
【図1】本考案の実施形態に係る太陽光電池モジュールを示す回路図である。
【図2】本考案の別の実施形態に係る太陽光電池モジュールを示す回路図である。
【図3】本考案の実施形態に係る結合制御回路を示す回路図である。
【図4】太陽エネルギーを直流電流に変換する時における、本考案の実施形態に係る部分的に覆われた、または、部分的に影で覆われた太陽光電池モジュールを示す回路図である。
【図5】本考案の別の実施形態に係る太陽光電池モジュールを示す回路図である。
【図6】太陽エネルギーを直流電流に変換する時における、本考案の別の実施形態に係る、覆われたまたは影で覆われた太陽光電池モジュールを示す回路図である。

【0017】
以下の詳細な説明において、説明の目的のために、多くの詳細な具体例が本考案の実施形態の理解を提供するために説明される。しかしながら、1または2以上の実施形態は、これら詳細な具体例なしに実施され得ることは明らかである。他の例では、公知の構造や公知のデバイスは、図を簡略化するために模式的に示される。
【0018】
図1は、本考案の実施形態に係る太陽光電池モジュールを示す回路図である。太陽光電池モジュール100は、第1の太陽電池ストリング110と、第2の太陽電池ストリング120と、結合制御回路(中央結合回路(central connection circuit))130とを含む。太陽光電池モジュール100は、メイン領域200内にある。メイン領域200は、第1の部分210と、第2の部分220と、中央部230とを含む。メイン領域200は、長辺(メイン領域の第1のエッジ)と、短辺(メイン領域の第2のエッジ)とを有する。長辺は、短辺に隣接している。第1の部分210と、第2の部分220とは、それぞれ、メイン領域200の長辺の両端で対抗している。中央部230は、第1の部分210と、第2の部分220との間にある。結合制御回路130は、中央部230内にある。第1の太陽電池ストリング110は、第1の部分210内にある。第2の太陽電池ストリング120は、第2の部分220内にある。すなわち、結合制御回路130は、第1の太陽電池ストリング110と、第2の太陽電池ストリング120との間にある。
【0019】
他の実施形態において、メイン領域200は、図2に示されるように、第3の部分240と、第4の部分250とを含む。図2は、本考案の別の実施形態に係る太陽光電池モジュールを示す回路図である。第1の太陽電池ストリング110と、第2の太陽電池ストリング120とは、第3の部分240内にある。結合制御回路130は、第4の部分250内にある。
【0020】
以下、図1と図2との間の共通する部分を詳細に説明する。
【0021】
結合制御回路130は、複数の第1の接続ノードを含む。第1の太陽電池ストリング110は、複数の第1の太陽電池サブストリングを含む。例えば、結合制御回路130は、第1の接続ノードn1〜n4を含む。第1の太陽電池ストリング110は、第1の太陽電池サブストリングA〜Cを含む。第1の太陽電池サブストリングA〜Cのそれぞれは、第1の接続ノードn1〜n4のうちの隣接する2つと結合し、それらの間に位置する。例えば、第1の太陽電池サブストリングAは、第1の接続ノードn1、n2と接続し、それらの間に位置する。また、第1の太陽電池サブストリングBは、第1の接続ノードn2、n3と接続し、それらの間に位置する。また、第1の太陽電池サブストリングCは、第1の接続ノードn3、n4と接続し、それらの間に位置する。
【0022】
同様に、第2の太陽電池ストリング120は、複数の第2の太陽電池サブストリングを含む。例えば、第2の太陽電池ストリング120は、第2の太陽電池サブストリングD〜Fを含む。第2の太陽電池サブストリングD〜Fのそれぞれは、第1の接続ノードn1〜n4のうちの隣接する2つと結合し、それらの間に位置する。例えば、第2の太陽電池サブストリングDは、第1の接続ノードn1、n2と接続し、それらの間に位置する。また、第2の太陽電池サブストリングEは、第1の接続ノードn2、n3と接続し、それらの間に位置する。また、第2の太陽電池サブストリングFは、第1の接続ノードn3、n4と接続し、それらの間に位置する。したがって、第2の太陽電池サブストリングD〜Fのそれぞれは、第1の太陽電池サブストリングA〜Cのうちの一つに並行に接続されている。例えば、第2の太陽電池サブストリングDと、第1の太陽電池サブストリングAとは、並行に接続されている。第2の太陽電池サブストリングEと、第1の太陽電池サブストリングBとは、並行に接続されている。第2の太陽電池サブストリングFと、第1の太陽電池サブストリングCとは、並行に接続されている。
【0023】
第1の太陽電池サブストリングA〜Cのそれぞれと、第2の太陽電池サブストリングD〜Fのそれぞれとは、複数の太陽電池を含む。例えば、第1の太陽電池サブストリングA〜Cのそれぞれと、第2の太陽電池サブストリングD〜Fのそれぞれとは、20個の太陽電池を含む。図1に示すように、第1の太陽電池サブストリングAは、太陽電池a1〜a20を含む。第1の太陽電池サブストリングBは、太陽電池b1〜b20を含む。第1の太陽電池サブストリングCは、太陽電池c1〜c20を含む。同様に、第2の太陽電池サブストリングDは、例えば、太陽電池d1〜d20を含む。第2の太陽電池サブストリングEは、例えば、太陽電池e1〜e20を含む。第2の太陽電池サブストリングFは、例えば、太陽電池f1〜f20を含む。
【0024】
第1の太陽電池サブストリングと、第2の太陽電池サブストリングのそれぞれは、太陽電池の2つの列(two serials)を含む。太陽電池の各列は、直列に接続された10個の太陽電池を含む。太陽電池の一方の列は、他方と接続される。例えば、第1の太陽電池サブストリングAは、直列に接続された太陽電池a1〜a10と、直列に接続された太陽電池a11〜a20とを含む。太陽電池a1〜a10によって形成される列は、太陽電池a11〜a20によって形成される列と結合する。
【0025】
各太陽電池は、長辺(太陽電池の第1のエッジ)と、短辺(太陽電池の第2のエッジ)とを有する。長辺と、短辺とは、隣接している。例えば、太陽電池の長辺は156mmである。一方、太陽電池の短辺は78mmである。さらに、太陽電池の長辺は、メイン領域の短辺に平行である。
【0026】
図3は、本考案の実施形態に係る結合制御回路を示す回路図である。結合制御回路130は、スイッチS1〜S3を含む。スイッチS1〜S3を制御することによって、結合制御回路130は、第1の接続ノードn1〜n4のうちの隣接する2つを選択し、選択された第1の接続ノードを接続させる。
【0027】
光が太陽光電池モジュール100上で正常に輝くと、結合制御回路130は、第1の接続ノードn1とn2との間の接続と、第1の接続ノードn2とn3との間の接続と、第1の接続ノードn3とn4との間の接続とを無効にする。したがって、第1の太陽電池サブストリングA〜Cと、第2の太陽電池サブストリングD〜Fとによって産生される電流は、結合制御回路130に流れる。その結果、太陽光電池モジュール100は、より良い発光効率を有することになる。本実施形態またはいくつかの実施形態において、結合制御回路130は、多くの接続ノードと、多くのスイッチとをさらに含んでいてもよい。しかし、本考案は、これに限定されない。
【0028】
図2と、図4とを参考にされたし。図4は、太陽エネルギーを直流電流に変換する時における、本考案の実施形態に係る部分的に覆われた、または、部分的に影で覆われた太陽光電池モジュールを示す回路図である。太陽光電池モジュール100の一部を覆うカバー800があると、カバー800は、第1の太陽電池サブストリングAの太陽電池の一部の光起電力効果を妨害する。これにより、第1の太陽電池サブストリングAによって、電流が発生しないか、低電流が発生する。これらによって影響を及ぼされる第1の太陽電池ストリング110の全性能を保護するために、結合制御回路130は、第1の太陽電池サブストリングAと、第2の太陽電池サブストリングDとからの電流をブロックするように、第1の接続ノードn1とn2との間の接続を有効にする。しかし、通常の光起電力(photovoltaics)の下、第1の太陽電池サブストリングBとCと、第2の太陽電池サブストリングEとFとからの電流を結合制御回路130に流すように、第1の接続ノードn2とn3との間の接続と、第1の接続ノードn3とn4との間の接続を無効にする。
【0029】
図5は、本考案の別の実施形態に係る太陽光電池モジュールを示す回路図である。図1の太陽光電池モジュール100と、図5の太陽光電池モジュール500とは、類似している。図1の太陽光電池モジュール100と、図5の太陽光電池モジュール500との間の差異を以下に詳細に説明する。そして、図1と図5との間の共通部分は、図1の太陽光電池モジュール100の上記説明を参照する。
【0030】
図5において、結合制御回路330は、第2の接続ノードn5〜n8と、第3の接続ノードn9〜n12とを含む。第1の太陽電池サブストリングAは、第1の接続ノードn5と、n6とに接続され、それらの間に位置する。第1の太陽電池サブストリングBは、第2の接続ノードn6と、n7とに接続され、それらの間に位置する。第1の太陽電池サブストリングCは、第2の接続ノードn7と、n8とに接続され、それらの間に位置する。第2の太陽電池サブストリングDは、第3の接続ノードn9と、n10とに接続され、それらの間に位置する。第2の太陽電池サブストリングEは、第3の接続ノードn10と、n11とに接続され、それらの間に位置する。第2の太陽電池サブストリングFは、第3の接続ノードn11と、n12とに接続され、それらの間に位置する。
【0031】
結合制御回路330は、第2の接続ノードn5〜n8のうちの隣接する2つ同士の間の接続と、第3の接続ノードn9〜n12のうちの隣接する2つ同士の間の接続を選択的に有効にする。光が太陽光電池モジュール500上で正常に輝くと、結合制御回路330は、第2の接続ノードn5とn6との間の接続と、第2の接続ノードn6とn7との間の接続と、第2の接続ノードn7とn8との間の接続と、第3の接続ノードn9とn10との間の接続と、第3の接続ノードn10とn11との間の接続と、第3の接続ノードn11とn12との間の接続とを無効にする。したがって、第1の太陽電池サブストリングA〜Cと、第2の太陽電池サブストリングD〜Fとによって産生される電流は、結合制御回路130に流れる。その結果、太陽光電池モジュール500は、より良い発光効率を有することになる。
【0032】
図5と、図6とを参考にされたし。図6は、太陽エネルギーを直流電流に変換する時における、本考案の別の実施形態に係る、覆われたまたは影で覆われた太陽光電池モジュールを示す回路図である。太陽光電池モジュール500を部分的に覆うカバー900があると、カバー900は、第1の太陽電池サブストリングAのいくつかの光起電力効果を妨害する。これにより、第1の太陽電池サブストリングAよって、電流が発生しないか、または、低電流が発生する。これらによって影響を及ぼされる第1の太陽電池ストリング110の全性能を保護するために、結合制御回路330は、第1の太陽電池サブストリングAからの電流をブロックするように、第2の接続ノードn5とn6との間の接続を有効にする。しかし、通常の光起電力の下、第1の太陽電池サブストリングB、Cと、第2の太陽電池サブストリングD、E、Fとによって産生される電流を結合制御回路130に流すように、第2の接続ノードn6とn7との間の接続と、第2の接続ノードn7とn8との間の接続と、第3の接続ノードn9とn10との間の接続と、第3の接続ノードn10とn11との間の接続と、第3の接続ノードn11とn12との間の接続とを無効にする。
【0033】
したがって、本考案において、156mmの長辺と、78mmの短辺とを有する多数の太陽電池は、第1の太陽電池サブストリングと、第2の太陽電池サブストリングとを構成するために使用される。太陽電池の長辺は、メイン領域の短辺に平行である。結合制御回路は、接続ノードの隣接する2つ同士の間の接続を有効または無効にするスイッチを使用する。影またはカバーが第1および第2の太陽電池サブストリングの一方の光起電力効果に影響を及ぼす時、異常な光起電力の下、第1または第2の太陽電池サブストリングによって、電流が発生しないまたは低電流が発生する。しかし、これらは、バイパスされ、他の第1および第2の太陽電池サブストリングの太陽光発電性能に何ら影響を与えない。したがって、太陽光電池モジュールの太陽光発電性能は、影またはカバーの影響から保護される。そして、太陽光電池モジュールに生じる内部電力の消費は、効率的に低減される。

(57)【要約】

【課題】内部電力消費を低減するための太陽光電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽光電池モジュール100は、第1の太陽電池ストリング110と、第2の太陽電池ストリング120と、結合制御回路130とを有する。第1の太陽電池ストリング110は、複数の第1の太陽電池サブストリングA〜Cを含む。第2の太陽電池ストリング120は、複数の第2の太陽電池サブストリングD〜Fを含む。結合制御回路130は、第1の太陽電池サブストリングA〜Cと、第2の太陽電池サブストリングD〜Fと接続され、第1の太陽電池サブストリングA〜Cのうちの一つまたは第2の太陽電池サブストリングD〜Fのうちの一つによって発生される電流を選択的にブロックするように構成されている。


【パテントレビュー】

あなたの意見を伝えましょう:


【インターネット特許番号リンク】

インターネット上にあるこの特許番号にリンクします(発見しだい自動作成):