本實(shí)用新型涉及一種用于太陽能電池的玻璃和太陽能電池。
背景技術(shù):
最近幾年來,原油價(jià)格快速持續(xù)上漲,同時(shí)常規(guī)能源即石油,煤炭等的大量開采和消耗給環(huán)境帶來了嚴(yán)重影響,為此新的清潔能源引起了人們的重視,這種情況下太陽能光伏發(fā)電得到了快速發(fā)展,其中晶體(單晶硅或多晶硅)型太陽能電池(組件)已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)化,隨著技術(shù)的進(jìn)步薄膜型太陽能電池組件的發(fā)電率日益得到提高,因此薄膜型電池組件也在快速發(fā)展,如何進(jìn)一步提高太陽能電池(組件)的輸出功率成為目前太陽能光伏發(fā)電行業(yè)迫切需要解決的重要課題。
公知技術(shù)中的晶體型太陽能電池(組件)由壓花超白保護(hù)玻璃, EVA 等填充材料,用導(dǎo)線連接(串聯(lián)、并聯(lián))的若干個(gè)晶體基板(太陽能電池芯片),背面保護(hù)層組成,把這些元件用真空熱層壓機(jī)加熱層壓成整體,然后安裝邊框和接線盒,成為完整的太陽能電池(組件)。
薄膜型電池(組件) ,在保護(hù)玻璃表面上直接按順序形成,透明電極層、薄膜半導(dǎo)體層和后面電極層,然后用激光等手段按需求將各層割開,再連接各部分,隨后用EVA 等填充材料和背面保護(hù)膜進(jìn)行背面保護(hù)。
太陽光透過保護(hù)玻璃照射到太陽能電池芯片產(chǎn)生光伏效應(yīng),照射到電池芯片的太陽光并非全部被利用,其中不少太陽光被電池芯片反射掉。
現(xiàn)有技術(shù)CN 101677112A公開了一種太陽能電池,具體公開一種聚光玻璃,其用于面對太陽能電池芯片的整個(gè)表面上具有條紋狀的反射聚光花紋,所述的花紋中反射聚光面部分所占面積比例大于或等于75% 。玻璃的朝向太陽能電池芯片的整個(gè)表面制作成具有凸起曲面的列陣結(jié)構(gòu),增大了受光面積,組件的功率獲得了提升。光線通過凸面聚焦于細(xì)柵線之間的電池片上,光線得到充分利用,進(jìn)一步提高功率。但由于玻璃的凸紋需要與細(xì)柵線之間的電池片相對應(yīng)才能體現(xiàn)上述效果,玻璃與電池片的類型對應(yīng)性很強(qiáng),同時(shí)實(shí)際生產(chǎn)中組件的鋪排存在偏差,即,玻璃凸起部分需要與電池片非柵線部分對應(yīng),但電池片經(jīng)過印刷、串聯(lián)、壓合等工藝后,由于存在一定操作偏差,電池片矩陣與玻璃凸紋矩陣就很容易出現(xiàn)錯(cuò)位不對應(yīng)的現(xiàn)象。另外電池片的類型及尺寸的不一樣也會(huì)對玻璃凸紋矩陣有不一樣的要求,這就使得光線通過聚光玻璃后未必聚焦在柵線之間的電池片上,并不能保證整個(gè)硅片都能很好的利用入射光線,從而會(huì)對組件功率提升有負(fù)面影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)中玻璃凸起部分需要與電池片非柵線部分對應(yīng),玻璃與電池片的類型對應(yīng)性要求高,實(shí)際生產(chǎn)中組件的鋪排存在偏差,不能保證整個(gè)硅片都能很好的利用入射光線,對組件功率提升有負(fù)面影響的技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種散光單元邊緣無需與電池片非柵線部分對應(yīng),玻璃與電池片的類型對應(yīng)性要求不高,保證了整個(gè)硅片都能很好的利用入射光線,增大了受光面積,有效提高功率的太陽能電池的玻璃和太陽能電池,同時(shí)降低了組件安裝成本。
本實(shí)用新型提供的一種用于太陽能電池的玻璃,其中,所述玻璃的背離電池片陣列的一側(cè)上設(shè)有多個(gè)散光單元,單個(gè)所述散光單元在電池片陣列受光面所在平面上的正投影的面積與玻璃在電池片陣列受光面所在平面上的正投影的面積比為1:1000-1:2;所述散光單元為所述玻璃的背離電池片陣列的一側(cè)向玻璃鄰近所述電池片陣列的一側(cè)內(nèi)凹一側(cè)的凹陷結(jié)構(gòu);多個(gè)所述散光單元沿玻璃的寬度方向間隔排布形成散光單元行,多個(gè)所述散光單元行沿玻璃的長度方向間隔排布形成散光單元陣列。
優(yōu)選的,凹陷結(jié)構(gòu)的最深深度H1與玻璃厚度H的比為1:100-1:2。
優(yōu)選的,凹陷結(jié)構(gòu)的最深深度H1為0.03-10 mm,凹陷結(jié)構(gòu)的寬度W1為0.3-50 mm,凹陷結(jié)構(gòu)的長度L1為0.5-500mm。
優(yōu)選的,散光單元在玻璃在電池片陣列受光面所在平面上的正投影為矩形。
優(yōu)選的,相鄰的所述散光單元之間由圓弧過渡。
優(yōu)選的,散光單元的凹陷結(jié)構(gòu)和圓弧過渡的凸起結(jié)構(gòu)形成沿玻璃的寬度方向延伸的波浪形。
優(yōu)選的,相鄰的散光單元的邊緣的距離D1為0.03-5mm。
優(yōu)選的,玻璃的底面為光面或絨面。
本實(shí)用新型還提供一種太陽能電池,包括依次層疊的玻璃、前膠膜層、電池片陣列、背膠膜層和背板,其中,玻璃為如上所述的太陽能電池的玻璃。
優(yōu)選的,太陽能電池還包括安裝外框,所述安裝外框包覆所述玻璃/前膠膜層/電池片陣列/背膠膜層/背板的四周邊緣以密封太陽能電池組件,位于安裝外框內(nèi)的玻璃的背離電池片陣列的一側(cè)為平面。
優(yōu)選的,背板的材質(zhì)為玻璃。
本實(shí)用新型的太陽能電池的玻璃,是在玻璃的的背離電池片陣列的一側(cè)上設(shè)置有多個(gè)散光單元,所述散光單元為玻璃的背電池片陣離列的一側(cè)向電池片陣列的一側(cè)內(nèi)凹的凹陷結(jié)構(gòu)構(gòu)成的玻璃,該單個(gè)散光單元在電池片陣列受光面所在平面的正投影的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于玻璃在電池片陣列受光面所在平面的正投影的面積。通過改變玻璃背離電池片陣列的一側(cè)上的形狀或者結(jié)構(gòu),增大了玻璃的受光面積,散光單元無需與電池片非柵線部分對應(yīng),各種電池片的類型均可適用。光線通過凹陷結(jié)構(gòu)的玻璃后散射進(jìn)入電池片,充分利用太陽光,能夠保證整個(gè)電池片陣列全部受光發(fā)電,有效提升了組件功率。采用本實(shí)用新型的太陽能電池的玻璃的太陽能電池不需要采用逐日系統(tǒng)也可有效的利用一天各個(gè)時(shí)段的太陽光,降低了太陽能電池安裝成本。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種用于太陽能電池的玻璃中散光單元的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的一種用于太陽能電池的玻璃中散光單元陣列的俯視圖;
圖3為圖2中A-A方向的截面圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種太陽能電池的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1-圖5中包括:
1——玻璃、2——前膠膜層、3——電池片陣列、4——后膠膜層、5——背板、6——安裝邊框、11——散光單元、12——封裝邊、13——凸起結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“橫向”、“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè)、三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。
在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
本實(shí)用新型提供一種用于太陽能電池的玻璃,在玻璃1的背離電池片陣列的一側(cè)上設(shè)有多個(gè)散光單元11,該散光單元11在電池片陣列受光面所在平面上的正投影的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于玻璃1在電池片陣列受光面所在平面上的正投影的面積。
實(shí)施例1
本實(shí)施例中具體如圖1、圖2及圖3所示,玻璃1的背離電池片陣列的一側(cè)上設(shè)有多個(gè)散光單元11,具體的,單個(gè)所述散光單元11在電池片陣列3受光面所在平面上的正投影的面積與玻璃1在電池片陣列3受光面所在平面上的正投影的面積比為1:1000-1:2;其中,散光單元11為玻璃1的背離電池片陣列3的一側(cè)向玻璃鄰近所述電池片陣列3的一側(cè)內(nèi)凹的凹陷結(jié)構(gòu);多個(gè)所述散光單元11沿玻璃1的寬度方向間隔排布形成散光單元行,多個(gè)所述散光單元行沿玻璃的長度方向間隔排布形成散光單元陣列。
通過改變玻璃1的背離電池片陣列的一側(cè)的形狀或者結(jié)構(gòu),增大了玻璃1的受光面積,散光單元11無需與電池片非柵線部分對應(yīng),玻璃1與電池片的類型對應(yīng)性要求不高。光線透過玻璃1的背離電池片陣列3的一側(cè)向玻璃1鄰近所述電池片陣列3的一側(cè)內(nèi)凹的凹陷結(jié)構(gòu)后散射進(jìn)入電池片陣列3,充分利用太陽光,能夠保證整個(gè)電池片陣列3全部受光發(fā)電,有效提升了電池組件功率。采用實(shí)用新型的太陽能電池不需要采用逐日系統(tǒng)也可有效的利用一天各個(gè)時(shí)段的太陽光,降低了電池安裝成本。
如圖2和圖3所示,本實(shí)施例1中H為玻璃1的厚度,W為玻璃1的寬度,L為玻璃1的長度,散光單元11中H1為凹陷結(jié)構(gòu)的最深深度,W1為凹陷結(jié)構(gòu)的寬度,L1為凹陷結(jié)構(gòu)的長度。本實(shí)施例中散光單元11的凹陷結(jié)構(gòu)的最深深度H1與玻璃厚度H的比為1:100-1:2,進(jìn)一步的,散光單元11的凹陷結(jié)構(gòu)的最深深度H1為0.03-10 mm,凹陷結(jié)構(gòu)的寬度W1為0.3-50 mm,凹陷結(jié)構(gòu)的長度L1為0.5-500 mm。
本實(shí)用新型凹陷結(jié)構(gòu)的深度是毫米級(jí)的,自然環(huán)境中增透作用穩(wěn)定,自潔性更好,表面容易清潔。區(qū)別于凹陷結(jié)構(gòu)的深度是納米級(jí)的,納米級(jí)的凹陷深度實(shí)質(zhì)上是很小的離子腐蝕坑,細(xì)小的腐蝕坑對光的增透貢獻(xiàn)不大,容易在日曬雨淋風(fēng)沙的環(huán)境中被逐漸腐蝕磨平,進(jìn)而減小增透作用;納米結(jié)構(gòu)的槽中累積的污垢等雜質(zhì)不容易清除,進(jìn)一步影響光的利用率。
本實(shí)用散光單元陣列機(jī)械強(qiáng)度好,增透作用強(qiáng)。在相同玻璃厚度的情況下,相比于在玻璃的背離電池片陣列的一側(cè)沿玻璃長度方向延伸的條紋狀凹槽結(jié)構(gòu)的光伏玻璃機(jī)械強(qiáng)度更好;且單個(gè)沿玻璃長度方向延伸的條紋狀凹槽結(jié)構(gòu)只有兩邊能參與對光的多次反射進(jìn)而增加玻璃對光線的利用,而在玻璃的背離電池片陣列的一側(cè)上設(shè)有多個(gè)本實(shí)用新型所述的散光單元后,凹槽單元的四面都會(huì)參與對光線的反復(fù)反射進(jìn)而增加對光線的利用。
如圖1、圖2及圖3所示,優(yōu)選,散光單元11在電池片陣列3的受光面所在平面上的正投影為矩形,散光單元11在電池片陣列3受光面所在平面上的正投影的面積大小可以相同或者不同,本實(shí)施例優(yōu)選不同,且多個(gè)散光單元11沿玻璃的寬度方向間隔排布形成散光單元行,相鄰的散光單元11之間由圓弧過渡連接,圓弧過渡連接形成的結(jié)構(gòu)相對于玻璃所在平面是凸起的。進(jìn)一步的,間隔的距離可以相同或者不同,沿玻璃1的寬度方向上相鄰的散光單元11邊緣的距離D1為0.03-5 mm,D1實(shí)為圓弧過渡的凸起結(jié)構(gòu)13的寬度,更進(jìn)一步的,凹陷結(jié)構(gòu)和凸起結(jié)構(gòu)13共同形成沿玻璃1的寬度方向延伸的波浪形,即從圖3所示的A-A方向截面圖可看到波浪線。
具體的,本實(shí)用新型中玻璃1的朝向電池片陣列3的一側(cè),即面對電池片陣列3的受光面可以為光面或絨面(例如毛玻璃),絨面一般是指具有一定粗糙度的表面,例如可以為具有微米或納米級(jí)的凹凸結(jié)構(gòu),肉眼觀察,并無明顯的凹或者凸,其僅在精確度為微米或納米級(jí)的觀察儀器下能顯示無規(guī)律的凹凸結(jié)構(gòu),具體的,凹和/或凸結(jié)構(gòu)的最深深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于本申請所述凹陷結(jié)構(gòu)的最深深度H1。另一側(cè),即,背離電池片陣列3的一側(cè)的玻璃1朝向太陽。
本實(shí)用新型還提供一種太陽能電池,包括依次層疊的玻璃1、前膠膜層2、電池片陣列3、背膠膜層4和背板5,本電池中安裝的玻璃1為上述所述玻璃1。
本實(shí)施例中具體如圖4所示,從上至下的順序依次是玻璃1、前膠膜層2、電池片陣列3、背膠膜層4和背板5,具體如圖5所示,玻璃1還包括安裝外框6,安裝外框6包覆玻璃1/前膠膜層2/電池片陣列3/背膠膜層4/背板5的四周邊緣以密封太陽能電池,位于安裝外框6內(nèi)的玻璃1的背離電池片陣列的一側(cè)為平面,安裝外框6與玻璃/前膠膜層2/電池片陣列3/背膠膜層4/背板5的四周邊緣的連接為現(xiàn)有技術(shù),在此不再贅述。進(jìn)一步的,玻璃1的背離電池片陣列的一側(cè)上設(shè)有對應(yīng)安裝外框6設(shè)置的封裝邊12,距離玻璃1的四個(gè)邊緣的距離D2為5-30 mm。進(jìn)一步的,背板5的材質(zhì)可以為玻璃。
當(dāng)太陽光透過太陽能電池的玻璃1 照射到太陽能電池片陣列3 的一側(cè)時(shí)太陽能電池片陣列3 產(chǎn)生光伏效應(yīng),照射到電池片陣列3的太陽光并非全部被利用,其中不少太陽光被電池片陣列3反射掉,從電池片陣列3反射出來的光反射到凹陷結(jié)構(gòu)的散光單元11的一側(cè)時(shí)重新被反射散光到電池片陣列3的一側(cè)上,再次參與發(fā)電,這種過程是無數(shù)次反復(fù)進(jìn)行的,因此保證了整個(gè)硅片都能很好的利用入射光線,增大了玻璃1的受光面積,提升組件功率。采用本實(shí)用新型的太陽能電池不需要采用逐日系統(tǒng)也可有效的利用一天各個(gè)時(shí)段的太陽光,降低了電池安裝成本。
現(xiàn)有技術(shù)CN 101677112A為本領(lǐng)域常用凸型聚光玻璃的聚光原理,將光線透過玻璃聚焦于一點(diǎn),在實(shí)際生產(chǎn)中一方面要考慮玻璃的凸紋需要與細(xì)柵線之間的電池片相對應(yīng)(條紋狀反射聚光面的寬度為0.6- 1. 2 毫米);另一方面要考慮玻璃與電池片類型的對應(yīng)性,避免組件的鋪排存在偏差,將光線聚焦在柵線上,然后將光線反射掉,由此對組件功率提升有負(fù)面影響。本實(shí)用新型的技術(shù)方案應(yīng)用的是光的散射原理,光線均勻,設(shè)置在散光層上的散光單元使得玻璃在受光面上增大了有效的反射散光面面積,提高了太陽能的利用率,從而提高了電池組件的輸出功率,解決了現(xiàn)有技術(shù)CN 101677112A存在的技術(shù)問題,同時(shí)實(shí)驗(yàn)證明,本實(shí)用新型相較于現(xiàn)有技術(shù)CN 101677112A輸出功率提高了3%。
本實(shí)用新型公開的太陽能電池的玻璃和太陽能電池,可提高其輸出功率,太陽能電池可安裝在建筑物屋頂上或建筑物外墻上也可安裝在沙漠等空曠地區(qū)還可以安裝在船舶、衛(wèi)星、航天器等上。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。