ES2843252T3

ES2843252T3 - Conjunto de células solares

Info

Publication number: ES2843252T3
Application number: ES14765996T
Authority: ES
Inventors: Shankar Sridhara; Noel Diesta; Philipp Rostan; Robert WADE
Original assignee: REC Solar Pte Ltd
Current assignee: REC Solar Pte Ltd
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2014-07-02
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2034-07-02
Also published as: JP2021170930A; US10749060B2; EP4235804A2; TW201513378A; EP3799245A1; JP2016527857A; JP2023171928A; JP2022043315A; GB2515837A; DK3017520T3; CA2916852A1; EP4235804A3; PT3017520T; CN105359371B; US20210043788A1; US20230158593A1; JP2020098931A; GB201312207D0; PL3017520T3; TWI631720B

Abstract

Un conjunto de células solares que comprende: dos o más unidades de células solares acopladas en serie, en donde cada unidad de células solares comprende una primera serie de células solares y una segunda serie de células solares acopladas en paralelo, caracterizado por que la primera y la segunda serie de células solares incluyen cada una una pluralidad de células solares de medio corte que se conectan en serie respectivamente; y un diodo de derivación acoplado a cada unidad de células solares, en donde el diodo de derivación está acoplado en paralelo con la primera serie de células solares y la segunda serie de células solares respectivamente, una pluralidad de cajas de conexiones, comprendiendo cada caja de conexiones exactamente uno de los diodos de derivación, en donde el conjunto de células solares es un módulo de células solares o una parte de un módulo de células solares, en donde las series de células solares están acopladas con los diodos de derivación a través de conectores cruzados, estando los conectores cruzados de todas las unidades de células solares combinados como un conjunto central de conectores cruzados de una sola fila que está situada sustancialmente en una línea central del conjunto de células solares, y en donde las cajas de conexiones están situadas sustancialmente en una línea central del conjunto de células solares.

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de células solares

Campo de la invención

La presente invención se refiere a conjuntos de células solares y a módulos de células solares que incluyen tales conjuntos de células solares.

Antecedentes de la técnica

Las células solares se usan para convertir la luz solar en electricidad usando un efecto fotovoltaico. Como se muestra en la figura 1a, los módulos 100 de células solares sobre la base de células solares de silicio cristalino pueden incluir habitualmente 6 x 10 células solares 104 de dimensiones de 15,6 x 15,6 cm2 que pueden disponerse en seis cadenas de células solares interconectadas en paralelo. Cada cadena puede incluir diez o doce células solares monocristalinas o multicristalinas que están conectadas en serie mediante cintas de cobre 106. Las cadenas, a su vez, pueden volver a conectarse en serie mediante los denominados conectores cruzados 105 de modo que todas las células del módulo están conectadas en serie. También son comunes los módulos de células solares con, por ejemplo, 4x 9 , 6 x 8 o 6 x 12 células solares en el mismo tipo de configuración.

En condiciones normales de operación, todas las células solares pueden iluminarse y operar a su punto de máxima potencia de aproximadamente 0,5 V. La tensión total del módulo se suma de este modo hasta aproximadamente 30 V para un módulo de células solares de 6 x 10 células solares. En determinadas circunstancias, sin embargo, puede producirse un sombreado parcial del módulo. Cuando se sombrea una célula solar, la corriente eléctrica generada disminuye proporcionalmente con el nivel de iluminación. Debido a la conexión en serie, la célula con la corriente más baja determina la corriente total en el módulo. En una situación en la que solo se sombrea una célula, esto conduciría a una pérdida completa de potencia de todo el módulo.

Para evitar tal pérdida completa de potencia, pueden incorporarse en el módulo los denominados diodos de derivación 101. Los diodos de derivación se conectan en paralelo con un determinado número de células solares. En caso de sombreado, solo las células que están en paralelo con el mismo diodo de derivación que la célula sombreada pueden verse afectadas por la pérdida de potencia. El número de diodos de derivación por módulo es un acuerdo entre el número de células que deberían verse afectadas por el sombreado parcial y el coste de incorporar los diodos de derivación. Habitualmente, dos cadenas que incluyen un máximo de 20 células se conectan a un diodo de derivación. Los diodos de derivación pueden ubicarse en una caja de conexiones 102 que sirve como accesorio para los cables usados para conectar el módulo a los módulos vecinos. La figura 1b muestra los esquemas eléctricos de un módulo 100 típico con tres diodos de derivación 101 que están montados en la caja de conexiones 102. Las cadenas están conectadas a la caja de conexiones mediante los conectores cruzados 103 y están conectadas en serie entre sí mediante los conectores cruzados 105 en el lado opuesto.

En una situación de sombreado parcial, donde solo una célula 104 está completamente sombreada, el diodo de derivación cortocircuita todas las células que están conectadas en paralelo al diodo. En esa situación, las células iluminadas aún operan entre su punto de máxima potencia y su tensión de circuito abierto a aproximadamente 0,5 0,6 V cada una, mientras que la célula sombreada no genera ninguna tensión. Por el contrario, la tensión combinada de las células iluminadas de 19 veces aproximadamente 0,5-0,6 V conduce a que se aplique una tensión de hasta aproximadamente 11,4 V a la célula sombreada en la dirección de polarización inversa.

Debido a la característica de diodo de las células solares, solo fluye una corriente de saturación inversa insignificante cuando se aplica una tensión de polarización inversa. Sin embargo, la célula solar solo puede soportar una determinada polarización inversa máxima antes de que se produzca una ruptura por avalancha del diodo que puede conducir a una rápida generación de calor y finalmente a la destrucción de la célula solar. Incluso antes de la destrucción, las shunt locales o "puntos calientes" pueden conducir a una mayor generación de calor que puede dañar la encapsulación del módulo e incluso provocar un incendio.

Por lo tanto, la tensión de polarización inversa máxima aplicada no debe exceder la tensión de ruptura de habitualmente aproximadamente 13 V. La tensión de ruptura exacta depende del material de la oblea y del diseño de las células solares. A las tensiones de circuito abierto dadas de las células solares, la tensión de ruptura limita el número de células que se pueden conectar a un diodo de derivación.

Los números anteriores muestran que en la disposición de módulo convencional con conectores cruzados y caja de conexiones en el lado estrecho del módulo, el número de células por diodo de derivación ya está cerca del máximo.

Un enfoque para aumentar la potencia de salida del módulo es reducir la longitud de las células solares en la dirección de su interconexión con las cintas 106, lo que se consigue habitualmente cortando las células por la mitad. Al hacer eso, pueden reducirse eficazmente las pérdidas resistivas, que muestran una dependencia parabólica de la longitud de las células. La salida de potencia se puede mejorar en aproximadamente un 2 % con este enfoque. Sin embargo, el número de células en cada cadena se duplica y también lo hace el número de células por diodo de derivación.

Otro enfoque puede ser usar células de medio corte y usar un diodo de derivación para cada cadena, es decir, incorporando una cinta conectora para conectar un extremo de la cadena con la caja de conexiones en el lado opuesto. El inconveniente de esta solución es la pérdida de potencia de aproximadamente el 0,5 % en la cinta conectora y el coste adicional sustancial de la cinta, así como la necesidad de proporcionar múltiples capas de láminas traseras donde se ubican las cintas para evitar el fenómeno shunt.

El documento EP 2341 717 A1 describe un sistema para monitorizar un estado de operación de un panel fotovoltaico, el sistema fotovoltaico correspondiente y el método de control y la unidad para la monitorización remota; El documento US 2011/0273015 A1 describe un sistema de aprovechamiento de potencia distribuida que usa fuentes de potencia de CC. El documento EP 2511 959 describe un módulo fotovoltaico capaz de suministrar potencia fácilmente. El documento US 2012/0318318 A1 describe un módulo fotovoltaico que tiene un primer diodo de derivación conectado a un primer grupo de células solares que tiene una primera célula solar, una segunda célula solar conectada en serie a la primera célula solar y una tercera célula solar conectada en paralelo a la primera célula solar. El documento US 2010/0012172 A1 describe módulos fotovoltaicos que comprenden células solares de contacto trasero fabricadas usando técnicas de ensamblaje de módulos monolíticos.

Por lo tanto, existe el deseo de tener una configuración de célula óptima en los módulos de células solares de manera que no se excedan las tensiones de ruptura inversa máximas y de manera que se evite el uso de cintas conectoras de longitudes excesivas.

Sumario de la invención

Se presenta un conjunto de células solares de acuerdo con la reivindicación 1. El conjunto de células solares incluye dos o más unidades de células solares acopladas en serie. Cada unidad de células solares incluye una primera serie de células solares y una segunda serie de células solares conectadas en paralelo. La primera y la segunda serie de células solares incluyen una pluralidad de células solares de medio corte que se conectan en serie respectivamente. El conjunto de células solares también incluye un diodo de derivación acoplado a cada unidad de células solares, en donde el diodo de derivación está acoplado en paralelo con la primera serie de células solares y la segunda serie de células solares respectivamente, es decir, el diodo de derivación puede interpretarse como compartido entre la primera y la segunda serie de células solares en cada unidad de células solares. El conjunto de células solares también incluye una pluralidad de cajas de conexiones, comprendiendo cada caja de conexiones exactamente uno de los diodos de derivación. También, el conjunto de células solares es un módulo de células solares o una parte de un módulo de células solares. Además, las series de células solares están acopladas con los diodos de derivación a través de conectores cruzados, combinándose los conectores cruzados de todas las unidades de células solares como un conjunto central de conectores cruzados de una sola fila que se coloca sustancialmente en una línea central del conjunto de células solares. Adicionalmente, las cajas de conexiones se colocan sustancialmente en una línea central del conjunto de células solares. Las realizaciones preferentes se definen en las reivindicaciones dependientes. La invención se establece en el grupo de reivindicaciones adjuntas.

Los objetivos, junto con las ventajas y características de la presente invención divulgadas en el presente documento, resultarán evidentes mediante la referencia a la siguiente descripción y a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos, los mismos caracteres de referencia, en general, se refieren a partes iguales o similares en las diferentes vistas. También, los dibujos son solo esquemáticos y no están necesariamente a escala, sino que, en general, se hace énfasis en ilustrar los principios de la invención. En la siguiente descripción, se describen diversas realizaciones con referencia a los siguientes dibujos, en los que:

las figuras 1a-b muestran una disposición de un módulo de células solares;

las figuras 2a-b muestran una realización de una disposición de conjunto de células solares y un diagrama eléctrico esquemático correspondiente;

las figuras 3a-b muestran otra realización de una disposición de conjunto de células solares y un diagrama eléctrico esquemático correspondiente;

las figuras 4a-b muestran otra realización más de una disposición de conjunto de células solares y un diagrama eléctrico esquemático correspondiente;

la figura 5 muestra una realización de una caja de conexiones; y

las figuras 6a-b muestran una realización de un diodo de derivación.

Descripción de realizaciones preferentes

Las realizaciones, en general, se refieren a dispositivos, por ejemplo, dispositivos para convertir la energía de la luz en energía eléctrica. Más particularmente, los dispositivos pueden ser elementos de células solares o módulos de células solares que incluyen una pluralidad de elementos de células solares.

La figura 2a muestra una realización de una disposición de conjunto 200 de células solares y la figura 2b muestra un diagrama eléctrico esquemático correspondiente. En una realización, el conjunto de células solares es un módulo de células solares. En otra realización, el conjunto de células solares es una parte de un módulo de células solares. El conjunto de células solares puede incluir células solares 204 que pueden estar dispuestas en una o más unidades de células solares. Tal y como se ilustra en la figura 2a, el conjunto 200 de células solares incluye tres unidades de células solares, por ejemplo, una primera unidad 211 de células solares, una segunda unidad 212 de células solares y una tercera unidad 213 de células solares. También puede ser útil tener conjuntos de células solares que incluyan otro número de unidades de células solares.

En una realización, una unidad de células solares incluye una primera serie de células solares y una segunda serie de células solares. Por ejemplo, la primera unidad 211 de células solares puede incluir una primera serie 221 de células solares y una segunda serie 222 de células solares. Dentro de cada una de las series de células solares, se puede conectar una pluralidad de células solares en serie. Por ejemplo, para un conjunto de células solares en forma de un módulo de células solares de 6x10, la primera serie de células solares puede incluir 10 células solares con dimensiones de 15,6 x 15,6 cm2 La serie de células solares también puede incluir otros números de células solares, por ejemplo, 12 células solares con dimensiones de 15,6 x 15,6 cm2 para un módulo de células solares de 6 x 12 también pueden ser útiles. En otra realización, la unidad de células solares incluye células solares cortadas en una pluralidad de secciones. Por ejemplo, tal y como se muestra en la figura 2a, las células solares se cortan por la mitad y se conectan en serie entre sí dentro de cada serie de células solares. Al cortar las células solares por la mitad, las pérdidas resistivas, que muestran una dependencia parabólica de la longitud de las células, pueden reducirse eficazmente. La salida de potencia se puede mejorar en aproximadamente un 2 %.

En una realización, la primera y la segunda serie de células solares dentro de la misma unidad de células solares comparten un mismo diodo de derivación. El diodo de derivación puede incluir un material semiconductor, tal como silicio, con dos terminales unidos. El diodo de derivación puede usarse para eludir los efectos destructivos del calentamiento de los puntos calientes. En una realización, el diodo de derivación está conectado en paralelo, pero con polaridad opuesta, a una célula solar o a un grupo de células solares conectadas en serie. En operación normal, cada célula solar del grupo puede estar directamente polarizada y el diodo de derivación puede estar inversamente polarizado. Sin embargo, cuando una parte del grupo de células solares está sombreada, el diodo de derivación puede volverse directamente polarizado y permitir que la corriente producida por la parte no sombreada fluya a través del diodo de derivación, evitando así la alta resistencia de la parte sombreada e impidiendo y evitando el calentamiento de puntos calientes.

Por ejemplo, la primera y la segunda serie 221 y 222 de células solares dentro de la misma unidad de células solares pueden compartir un primer diodo de derivación 2011. En una realización, la primera serie de células solares está conectada en paralelo con la segunda serie de células solares que puede tener sustancialmente la misma tensión de circuito abierto, Voc, que la primera serie de células solares. Más particularmente, la primera y la segunda serie de células solares pueden ser imágenes especulares entre sí con respecto al primer diodo de derivación. También pueden ser útiles otras configuraciones de la primera y la segunda serie de células solares dentro de una unidad de células solares que logren la misma Voc. En una realización, el primer diodo de derivación, la primera serie de células solares y la segunda serie de células solares se acoplan entre sí en paralelo. En una realización, el cátodo del primer diodo de derivación puede conectarse a los nodos positivos tanto de la primera como de la segunda serie de células solares, y el ánodo del primer diodo de derivación puede conectarse a los nodos negativos tanto de la primera como de la segunda serie de células solares. Las configuraciones de la primera y de la segunda serie de células solares y de los diodos de derivación dentro de otras unidades de células solares pueden ser similares a las de la primera unidad de células solares.

En una realización, las series de células solares se conectan con los diodos de derivación a través de conectores cruzados 203. Los conectores cruzados pueden estar hechos de materiales conductores tales como metales, que comprenden por ejemplo, cobre, aluminio, plata o aleaciones de los mismos. Por ejemplo, los conectores cruzados pueden ser cintas de cobre. También pueden usarse otros tipos de materiales conductores para los conectores cruzados.

En una realización, las células solares en una serie de células solares están dispuestas en una o más cadenas conectadas en serie. Por ejemplo, para un conjunto de células solares que tiene 6 x 10 células solares de dimensiones de 15,6 x 15,6 cm2, la primera serie de células solares en la primera unidad de células solares puede incluir dos cadenas, conteniendo cada cadena 5 células solares conectadas en serie. También pueden ser útiles cadenas con otros números de células solares con otras dimensiones. Por ejemplo, tal y como se muestra en la figura 2a, para un conjunto de células solares que tiene 6 x 20 células solares de medio corte de dimensiones de 15,6 x 7,8 cm2, la primera serie de células solares en la primera unidad de células solares puede incluir dos cadenas, conteniendo cada cadena 10 células solares de medio corte conectadas en serie. Las dos cadenas dentro de la primera serie de células solares se pueden conectar en serie mediante conectores cruzados 205.

Las otras unidades de células solares dentro del conjunto de células solares pueden tener configuraciones de células solares similares a las de la primera unidad de células solares. En una realización, las unidades de células solares están conectadas entre sí en serie, siempre que generen sustancialmente la misma corriente de salida unas que otras. En una realización, los conectores cruzados 203 de algunas o todas las unidades de células solares dentro del conjunto se combinan como un conjunto central de conectores cruzados y se colocan sustancialmente en la línea central del conjunto/módulo de células solares como se muestra en la figura 2a. Debido a la simetría del conjunto de células solares, es posible que no suponga una diferencia para la estructura del dispositivo eléctrico. Por lo tanto, solo se requiere una pequeña cantidad de conectores cruzados adicionales en comparación con la disposición del conjunto/módulo de células solares convencionales, y el área adicional requerida para los conectores cruzados 203 y 205 se mantiene al mínimo. Puede ser importante no aumentar el área del módulo durante la producción, de modo que se pueda usar el mismo equipo para producir módulos convencionales. De manera adicional, no se puede sacrificar la eficiencia del módulo, que es la potencia del módulo normalizada al área del módulo y la potencia irradiada normal.

Cuando todas las células solares, por ejemplo, en la primera unidad 211 de células solares, operan normalmente y proporcionan suficiente corriente a una carga, el primer diodo de derivación 2011 acoplado a la primera unidad 211 de células solares puede estar inversamente polarizado, y todas las células en la primera unidad de células solares operan cerca de un punto de máxima potencia (MPP). Sin embargo, cuando una parte de la primera unidad de células solares se vuelve incapaz de generar suficiente corriente para la carga, por ejemplo, cuando la parte de la primera serie de células solares está protegida del sol o incluso dañada, la parte sombreada o dañada puede volverse inversamente polarizada y el primer diodo de derivación 2011 acoplado en paralelo puede volverse directamente polarizado para conducir corrientes. Es posible que la primera serie de células solares sombreada o dañada no contribuya a la salida de potencia del conjunto, mientras que la segunda serie de células solares que no está sombreada o dañada puede contribuir todavía a la salida de potencia del conjunto en pequeña medida. Esta realización puede tener un mejor rendimiento que las configuraciones convencionales de los módulos de células solares en las que todas las células solares conectadas en paralelo al diodo de derivación no aportan potencia cuando el diodo de derivación está directamente polarizado.

Por ejemplo, para un conjunto de células solares que incluye 6 x 20 células solares de medio corte, 10 células solares de medio corte se conectan en serie en una cadena como se muestra en la figura 2a. Como el conjunto de células solares está dividido en tres unidades de células solares con un diodo de derivación acoplado con una unidad de células solares, esta configuración permite 40 células solares por diodo de derivación sin que la tensión de polarización inversa máxima aplicada exceda la tensión de ruptura. Por lo tanto, pueden reducirse los "puntos calientes" o la destrucción de células solares.

En una realización, los diodos de derivación están alojados en una o más cajas de conexiones. La figura 5 muestra una realización de una caja de conexiones 550. La caja de conexiones puede incluir al menos un diodo de derivación 501. La caja de conexiones también puede incluir el terminal de entrada 503 para acoplarse eléctricamente a las respectivas cadenas de células solares y el terminal de salida 505 para acoplarse a un dispositivo externo, por ejemplo, un acondicionador de potencia. En una realización, la caja de conexiones recoge potencia eléctrica de ambas series de células solares dentro de algunas o todas las unidades de células solares y envía la potencia al dispositivo externo.

En una realización, tal y como se muestra en la figura 2a, todos los diodos de derivación del conjunto de células solares se montan en una única caja de conexiones. En otra realización, se usan una pluralidad de cajas de conexiones, conteniendo cada caja de conexiones un subgrupo de diodos de derivación acoplados con las unidades de células solares. Por ejemplo, puede usarse el mismo número de cajas de conexiones que de diodos de derivación, alojando cada caja de conexiones un diodo de derivación. A modo de ilustración, pueden usarse tres cajas de conexiones para alojar los tres diodos de derivación, conteniendo cada caja de conexiones un diodo de derivación. También pueden usarse otros números de cajas de conexiones. Por ejemplo, pueden usarse dos cajas de conexiones, alojando una primera caja de conexiones dos diodos de derivación y alojando una segunda caja de conexiones un diodo de derivación.

En una realización, las cajas de conexiones se colocan en el lado posterior del conjunto de células solares. Las cajas de conexiones pueden disponerse sustancialmente en la línea central del lado posterior del conjunto de células solares. Por ejemplo, para un conjunto/módulo de células solares que incluye una única caja de conexiones que aloja todos los diodos de derivación en su interior, la caja de conexiones puede colocarse sustancialmente en el medio del lado posterior del conjunto/módulo de células solares. Para un conjunto/módulo de células solares que incluye una pluralidad de cajas de conexiones, las cajas de conexiones pueden colocarse sustancialmente en la línea central del lado posterior del conjunto de células solares y sustancialmente equidistantes entre sí o de los bordes del conjunto/módulo. También pueden ser útiles otras ubicaciones de las cajas de conexiones que minimicen la cantidad de conectores cruzados.

En otra realización más, un subgrupo o todos los diodos de derivación en el conjunto de células solares incluyen diodos de derivación integrados que están integrados en un laminado del conjunto/módulo de células solares en lugar de estar alojados en cajas de conexiones. En una realización, se usa una combinación de cajas de conexiones y de diodos de derivación integrados. Por ejemplo, para un conjunto de células solares que incluye tres diodos de derivación, puede usarse una combinación de cajas de conexiones y de diodos de derivación integrados. Más particularmente, un segundo diodo de derivación puede ser un diodo de derivación integrado, integrado en el laminado del conjunto/módulo de células solares, mientras que los diodos de derivación primero y tercero pueden estar alojados en cajas de conexiones junto con conectores cruzados que se conectan a dispositivos externos u otros conjuntos/módulos. El segundo diodo de derivación puede colocarse sustancialmente en el medio del conjunto/módulo, mientras que los diodos de derivación primero y tercero pueden colocarse cerca de los bordes del conjunto/módulo.

Las figuras 6a-b muestran una realización de una unidad 650 de diodo de derivación integrada para ser integrada en el laminado. En una realización, la unidad de diodo de derivación integrada incluye un diodo de derivación integrado 601 y dos conectores cruzados 605 para acoplarse a diodos de derivación adyacentes o a terminales externos. Los conectores cruzados pueden incluir estructuras de ondulación 655 como alivio de esfuerzo para impedir que el diodo de derivación integrado y una conexión mecánica entre el diodo de derivación integrado y los conectores cruzados se agrieten debido a sobreesfuerzos eléctricos o mecánicos. También pueden incorporarse otras estructuras para aliviar esfuerzos en la unidad de diodo de derivación integrada.

Puede ser posible que todos los diodos de derivación en el conjunto de células solares sean diodos de derivación integrados como se muestra en las figuras 3a-b. La figura 3a muestra otra realización de la disposición 300 del conjunto de células solares y la figura 3b muestra el diagrama eléctrico esquemático correspondiente. Las características de esta realización que son similares a las descritas en las figuras 2a-b no se describirán o no se describirán en detalle. En esta realización, todos los diodos de derivación 301 acoplados a las unidades de células solares incluyen diodos de derivación integrados que están integrados en el laminado del conjunto/módulo solar. En tal caso, dos diodos de derivación integrados cerca de los bordes del módulo pueden conectarse a dos terminales externos 302, respectivamente, para conectarse a un dispositivo externo o a otros conjuntos/módulos. Los dos terminales externos pueden disponerse en dos cajas de terminales.

Este enfoque puede tener la ventaja de reducir la longitud de los conectores cruzados y, de este modo, reducir las pérdidas eléctricas en los conectores cruzados, lo que conduce a una salida de potencia del módulo aumentada. Además de la mayor salida de potencia, el área del módulo también puede reducirse, lo que conduce a un aumento adicional en la eficiencia del módulo. Debido a que el enfoque requiere una menor cantidad de conectores cruzados, terminales de conector más baratos y menos material encapsulado, puede reducir eficazmente el coste de producción del módulo. Dado que los terminales de conector y los cables pueden estar ubicados cerca de los bordes del módulo, puede facilitarse la conexión de los módulos en una matriz fotovoltaica. Los cables pueden ser más cortos en comparación con la solución con cajas de conexiones montadas que se muestra en la figura 2a. Esto puede dar lugar a pérdidas resistivas reducidas en los cables, un coste reducido y un manejo más fácil durante la instalación de los módulos. En lugar de conectores de cable, también puede ser posible integrar enchufes de conector en los lados de los bastidores del módulo para reducir aún más las pérdidas resistivas.

La figura 4a muestra una realización del módulo 400 de células solares y la figura 4b muestra el diagrama eléctrico esquemático correspondiente. Las características de esta realización que son similares a las descritas en las figuras 3a-b no se describirán o no se describirán en detalle. En una realización, el módulo de células solares incluye un primer conjunto 431 de células solares y un segundo conjunto 432 de células solares. El primer conjunto 431 de células solares incluye células solares de dimensiones de 15,6 x 3,9 cm2. Las células solares pueden obtenerse cortando células solares de dimensiones de 15,6 x 15,6 cm2 en cuartos. El primer conjunto de células solares puede incluir una o más unidades 412 de células solares que tienen una primera serie 421 de células solares y una segunda serie 422 de células solares. Dentro de las series de células solares, se puede conectar una pluralidad de células solares en serie. Por ejemplo, para un conjunto de células solares con 6 x 20 células solares de dimensiones de 15.6 x 3,9 cm2, la primera serie de células solares puede incluir 20 células solares de este tipo. La primera serie de células solares también puede incluir otros números de células solares, por ejemplo, 24 células solares con dimensiones de 15,6 x 3,9 cm2 para un conjunto de células solares con 6 x 24 células solares de dimensiones de 15.6 x 3,9 cm2. Las configuraciones de las unidades de células solares pueden ser similares a las descritas en las figuras 2a-b y en las figuras 3a-b. Por ejemplo, la primera y la segunda serie de células solares con sustancialmente la misma Voc pueden conectarse en paralelo y compartir un primer diodo de derivación 401. Más particularmente, la primera y la segunda serie de células solares pueden ser imágenes especulares entre sí con respecto al primer diodo de derivación 401. En una realización, las series de células solares se conectan con los diodos de derivación a través de conectores cruzados 403. Los conectores cruzados 403 de algunas o todas las unidades de células solares dentro del primer conjunto de células solares pueden combinarse como un conjunto central de conectores cruzados y colocarse sustancialmente en la línea central del primer conjunto de células solares. En una realización, los terminales de conector 406 se usan para acoplarse a los conectores cruzados o al conjunto central de conectores cruzados.

Las configuraciones de los diodos de derivación y de los conectores cruzados incluidos en los conjuntos de células solares en las figuras 4a-b pueden ser similares a las descritas en las figuras 2a- b y en las figuras 3a-b.

En una realización, se incluyen dos conjuntos de células solares en un módulo de células solares como se ilustra en las figuras 4a-b. También pueden incluirse otros números de conjuntos de células solares en el módulo de células solares dependiendo de los requisitos y configuraciones de las células solares y de los módulos. Los conjuntos de células solares dentro de un módulo de células solares pueden conectarse entre sí mediante un conector que conecta los primeros extremos y un segundo conector que conecta los segundos extremos de los conjuntos de células solares. Este es un diseño que puede ser más tolerante al sombreado que los diseños convencionales de módulos de células solares. La invención puede realizarse de otras formas específicas sin apartarse del alcance de las reivindicaciones. Las realizaciones anteriores, por lo tanto, deben considerarse en todos los aspectos ilustrativas más que limitantes de la invención descrita en el presente documento. Por consiguiente, el alcance de la invención está indicado por las reivindicaciones adjuntas, más que por la descripción anterior, y todos los cambios que entran dentro del significado e intervalo de equivalencia de las reivindicaciones deben incluirse en las mismas.

También cabe destacar que los signos de referencia en las reivindicaciones no deben interpretarse como limitantes del alcance de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de células solares que comprende:

dos o más unidades de células solares acopladas en serie,

en donde cada unidad de células solares comprende una primera serie de células solares y una segunda serie de células solares acopladas en paralelo, caracterizado por que la primera y la segunda serie de células solares incluyen cada una una pluralidad de células solares de medio corte que se conectan en serie respectivamente; y un diodo de derivación acoplado a cada unidad de células solares, en donde el diodo de derivación está acoplado en paralelo con la primera serie de células solares y la segunda serie de células solares respectivamente, una pluralidad de cajas de conexiones, comprendiendo cada caja de conexiones exactamente uno de los diodos de derivación,

en donde el conjunto de células solares es un módulo de células solares o una parte de un módulo de células solares,

en donde las series de células solares están acopladas con los diodos de derivación a través de conectores cruzados, estando los conectores cruzados de todas las unidades de células solares combinados como un conjunto central de conectores cruzados de una sola fila que está situada sustancialmente en una línea central del conjunto de células solares, y

en donde las cajas de conexiones están situadas sustancialmente en una línea central del conjunto de células solares.

2. El conjunto de células solares de la reivindicación 1, en donde la primera serie de células solares tiene sustancialmente la misma tensión de circuito abierto, Voc, que la segunda serie de células solares en la unidad de células solares.

3. El conjunto de células solares de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2, en donde la primera y la segunda serie de células solares incluyen el mismo número de células solares de medio corte una que otra.