一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，屬于光伏技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年眾多公司如韓國(guó)Shinsung公司，中國(guó)英利公司等推出了他們的新產(chǎn)品雙面太陽(yáng)電池，這種新型的太陽(yáng)能電池兩面可以同時(shí)使用，從而有效提高發(fā)電效率。在傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池當(dāng)中，單晶硅電池光轉(zhuǎn)換效率最高，可達(dá)19%左右，而這種新型的雙面太陽(yáng)能電池可以將光轉(zhuǎn)換效率進(jìn)一步提高到20%-30%。同時(shí)，單片電池的發(fā)電效率也從傳統(tǒng)電池的4瓦-4.5瓦提高到4.5瓦-6瓦。在資源供求矛盾日益激化的情況下，對(duì)太陽(yáng)能的進(jìn)一步開發(fā)利用必將成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，而這一產(chǎn)品開拓了很好的發(fā)展思路。這種雙面太陽(yáng)電池通常采用雙面玻璃封裝成雙玻光伏組件，即由兩片玻璃和太陽(yáng)電池片組成復(fù)合層，電池片之間由導(dǎo)線串、并聯(lián)匯集到引線端所形成的光伏電池組件。由于與背面高分子材料相比，玻璃透水率極低，雙玻光伏組件解決了很多實(shí)際光伏電站中出現(xiàn)的可靠性問題:如EVA樹脂遇水即開始分解，其分解產(chǎn)物與不合理添加劑腐蝕光伏電池上的銀柵線、匯流帶等，使組件發(fā)生PID、以及蝸牛紋問題、進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電效率逐年下降。雙玻組件為一些近水的光伏發(fā)電項(xiàng)目，比如魚光互補(bǔ)、灘涂電站、農(nóng)業(yè)溫室等提供了很好的解決方案。
[0003]然而這種雙玻封裝的雙面太陽(yáng)電池組件，由于電池間隙的光無(wú)法利用，電池到組件封裝過(guò)程功率損失較大。對(duì)于單面發(fā)電的太陽(yáng)電池，可以通過(guò)電池背面增加白色高反射EVA封裝膠膜解決高功率損耗問，但對(duì)于雙面太陽(yáng)電池，這種方案會(huì)阻止太陽(yáng)光從背面進(jìn)入電池背表面，使太陽(yáng)電池?zé)o法做到雙面發(fā)電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的提供了一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，通過(guò)在太陽(yáng)電池之間增加雙面反射膜，太陽(yáng)光經(jīng)雙面反射膜反射到高透玻璃表面，通過(guò)高透玻璃表面的二次反射或多次反射到雙面電池上，從而提升太陽(yáng)電池組件的發(fā)電功率。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，由若干個(gè)雙面太陽(yáng)電池串，上下兩片高透玻璃以及雙面太陽(yáng)電池串與高透玻璃之間的封裝膠膜EVA組成；所述若干個(gè)雙面太陽(yáng)電池串按照一定的間隔分布，所述相鄰兩個(gè)雙面太陽(yáng)電池串之間的間隔處放置雙面反射膜，雙面反射膜平行雙面太陽(yáng)電池串放置。
[0006]前述的每個(gè)雙面太陽(yáng)電池串由6-12個(gè)雙面太陽(yáng)電池串聯(lián)而成。
[0007]前述的相鄰雙面太陽(yáng)電池串之間的間隔為雙面太陽(yáng)電池串寬度的0.05-2倍。
[0008]前述的雙面反射膜為相鄰雙面太陽(yáng)電池串之間的間隔的0.5-1倍寬度。
[0009]前述的雙面反射膜上下表面均為有序或無(wú)序的絨面結(jié)構(gòu)。
[0010]前述的雙面反射膜的厚度為雙面太陽(yáng)電池厚度的0.5-2倍。
[0011]前述的雙面反射膜上下表面均為線性微棱形結(jié)構(gòu)。
[0012]前述的雙面反射膜由耐紫外高分子材料電鍍高反射金屬材料組成。
[0013]前述的雙面反射膜的棱形頂角范圍90° ~180°。
[0014]前述的雙面反射膜的棱形頂角Θ滿足:
a*ctg((90° - Θ/2)*2)= a*ctg (180° - Θ )= -a*ctg Θ (90° Θ ^ 180° )，
且
a*ctg ((90° _θ/2)*2) = a*ctg (180° - θ ) = -a*ctg Θ ^ c,
其中，
a為高透玻璃加EVA厚度，b為雙面太陽(yáng)電池串之間間隔的寬度，c為雙面太陽(yáng)電池串寬度。
[0015]本發(fā)明通過(guò)在太陽(yáng)電池之間增加上下表面為線性微棱形結(jié)構(gòu)或絨面結(jié)構(gòu)的雙面反射膜，太陽(yáng)光經(jīng)雙面反射膜反射到高透玻璃表面，通過(guò)高透玻璃表面的二次反射或多次反射到雙面電池上，再次被雙面電池所吸收利用，從而提升太陽(yáng)電池組件的發(fā)電功率。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為普通雙玻太陽(yáng)電池組件結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件雙面玻璃封裝結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件工作原理圖；
圖4為雙面反射膜線性微棱形結(jié)構(gòu)圖；
圖5為雙面反射膜線性微棱形結(jié)構(gòu)棱形頂角與高透玻璃厚度、太陽(yáng)電池串之間間隔的寬度、太陽(yáng)電池串寬度的關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]現(xiàn)有的雙面玻璃太陽(yáng)電池組件如圖1所示，每塊太陽(yáng)電池組件由若干個(gè)太陽(yáng)電池串3，上下兩片高透玻璃I以及太陽(yáng)電池串3與高透玻璃I之間的封裝膠膜EVA2組成。每個(gè)太陽(yáng)電池串由6-12個(gè)太陽(yáng)電池串聯(lián)而成，若干個(gè)太陽(yáng)電池串按照一定的間隔分布于太陽(yáng)電池組件的背板上，該間隔一般取太陽(yáng)電池串寬度的0.05-2倍。對(duì)于普通雙面玻璃太陽(yáng)電池組件，太陽(yáng)電池串間隔處為無(wú)其他材料，背面玻璃、背面EVA為透光或不透光設(shè)計(jì)兩種。對(duì)于透光設(shè)計(jì)背面高透玻璃、背面EVA，間隔處的光直接透射出來(lái)，不能被太陽(yáng)電池利用；對(duì)于不透光設(shè)計(jì)的反射型背面玻璃、背面EVA，間隔處的部分光可以通過(guò)反射型背面玻璃或背面EVA的反射經(jīng)正面玻璃二次反射達(dá)到電池正表面，轉(zhuǎn)化為電能。但對(duì)于雙面可發(fā)電的太陽(yáng)電池，如果背面玻璃、背面EVA不透光，太陽(yáng)光則不能入射到雙面電池的背面產(chǎn)生電能，達(dá)不到雙面電池的效果。
[0019]本發(fā)明中的新型雙面太陽(yáng)電池組件雙面玻璃封裝結(jié)構(gòu)如圖2所示，首先雙面光伏太陽(yáng)電池組件采用現(xiàn)有的封裝技術(shù)，由若干個(gè)雙面太陽(yáng)電池串4，上下兩片高透玻璃I以及雙面太陽(yáng)電池串4與高透玻璃I之間的封裝膠膜EVA2組成，若干個(gè)雙面太陽(yáng)電池串4按照一定的間隔分布于雙面光伏太陽(yáng)電池組件的背板上，然后在相鄰兩個(gè)雙面太陽(yáng)電池串之間的間隔處放置雙面反射膜5，雙面反射膜5平行雙面太陽(yáng)電池串4放置，雙面反射膜5為該間隔的0.5-1倍寬度。本發(fā)明的雙面反射膜為線性微棱鏡形結(jié)構(gòu)，雙面均具有高反射率，反射率80。/『95%。從圖2和圖3中都可以看出，雙面反射膜上下表面通常具有設(shè)計(jì)的線性微棱形結(jié)構(gòu)。
[0020]如圖3所示，正面太陽(yáng)光入射到雙面太陽(yáng)電池組件上，穿過(guò)高透玻璃I和封裝膠EVA2，一部分光射到雙面太陽(yáng)電池的正面，被雙面太陽(yáng)電池的正面所吸收，一部分光射到雙面反射膜5的正面，由于雙面反射膜5的上表面為微棱形結(jié)構(gòu)，則太陽(yáng)光會(huì)反射到高透玻璃I表面，再?gòu)母咄覆Ａ表面反射到雙面太陽(yáng)電池的正面，被雙面太陽(yáng)電池正面所吸收，直射到雙面反射膜5上的光可經(jīng)過(guò)兩次或多次反射到雙面太陽(yáng)電池表面。同樣，背面太陽(yáng)光入射到雙面太陽(yáng)電池組件上，穿過(guò)高透玻璃I和封裝膠EVA2，一部分光射到雙面太陽(yáng)電池的背面，被雙面太陽(yáng)電池的背面所吸收，一部分光射到雙面反射膜的背面，由于雙面反射膜5的下表面為微棱形結(jié)構(gòu)，則太陽(yáng)光會(huì)反射到高透玻璃I表面，再?gòu)母咄覆Ａ表面反射到雙面太陽(yáng)電池的背面，被雙面太陽(yáng)電池背面所吸收，直射到雙面反射膜5上的光可經(jīng)過(guò)兩次或多次反射到雙面太陽(yáng)電池表面。
[0021]本發(fā)明的雙面反射膜結(jié)構(gòu)如圖4所示，雙面反射膜5的厚度為雙面太陽(yáng)電池厚度的0.5-2倍。雙面反射膜5由耐紫外高分子材料電鍍高反射金屬材料組成。一般情況下雙面反射膜5上下表面為線性微棱形結(jié)構(gòu)，根據(jù)太陽(yáng)電池串之間間隔的寬度，高透玻璃I與封裝膠EVA2厚度調(diào)整微棱形形狀，使棱形頂角范圍90° ~180°，圖4中上圖為棱形頂角較小的低頂角雙面反射膜結(jié)構(gòu)，下圖為棱形頂角較大的高頂角雙面反射膜結(jié)構(gòu)。在雙面反射膜上下表面在為非棱形結(jié)構(gòu)時(shí)，上下表面可為有序或無(wú)序的絨面結(jié)構(gòu)。
[0022]如圖5所示，雙面反射膜線性微棱形結(jié)構(gòu)棱形頂角為Θ，高透玻璃(加EVA)厚度為a，太陽(yáng)電池串之間間隔的寬度為b，太陽(yáng)電池串寬度為C。為使入射到雙面反射膜最左邊緣的光線能二次反射到右側(cè)的太陽(yáng)電池表面，Θ，a，b，與c需要滿足:
a*ctg ((90° - Θ/2)*2)= a*ctg (180° - θ )= -a*ctg Θ (90° θ ^ 180° )為使入射到雙面反射膜最右邊緣的光線能二次反射到右側(cè)的太陽(yáng)電池表面，Θ，a，b，與c需要滿足:
a*ctg ((90° _θ/2)*2) = a*ctg (180° - θ ) = -a*ctg θ Sc。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，其特征在于，由若干個(gè)雙面太陽(yáng)電池串，上下兩片高透玻璃以及雙面太陽(yáng)電池串與高透玻璃之間的封裝膠膜EVA組成；所述若干個(gè)雙面太陽(yáng)電池串按照一定的間隔分布，所述相鄰兩個(gè)雙面太陽(yáng)電池串之間的間隔處放置雙面反射膜，雙面反射膜平行雙面太陽(yáng)電池串放置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，其特征在于，所述每個(gè)雙面太陽(yáng)電池串由6-12個(gè)雙面太陽(yáng)電池串聯(lián)而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，其特征在于，所述相鄰雙面太陽(yáng)電池串之間的間隔為雙面太陽(yáng)電池串寬度的0.05-2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，其特征在于，所述雙面反射膜為相鄰雙面太陽(yáng)電池串之間的間隔的0.5-1倍寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，其特征在于，所述雙面反射膜上下表面均為有序或無(wú)序的絨面結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，其特征在于，所述雙面反射膜的厚度為雙面太陽(yáng)電池厚度的0.5-2倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，其特征在于，所述雙面反射膜上下表面均為線性微棱形結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，其特征在于，所述雙面反射膜由耐紫外高分子材料電鍍高反射金屬材料組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，其特征在于，所述雙面反射膜的棱形頂角范圍90° ~180°。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件，其特征在于，所述雙面反射膜的棱形頂角Θ滿足: a*ctg ((90° - Θ/2)*2)= a*ctg (180° - Θ )= -a*ctg Θ (90° Θ ^ 180° )，且a*ctg ((90° _θ/2)*2) = a*ctg (180° - θ ) = -a*ctg Θ ^ c, 其中， a為高透玻璃加EVA厚度，b為雙面太陽(yáng)電池串之間間隔的寬度，c為雙面太陽(yáng)電池串寬度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型雙面光伏太陽(yáng)電池組件結(jié)構(gòu)，由若干個(gè)雙面太陽(yáng)電池串，上下兩片高透玻璃以及封裝膠膜EVA組成，若干個(gè)雙面太陽(yáng)電池串按照一定的間隔分布，在相鄰兩個(gè)雙面太陽(yáng)電池串之間的間隔處放置雙面反射膜，雙面反射膜平行雙面太陽(yáng)電池串放置，本發(fā)明的雙面反射膜為線性微棱鏡形結(jié)構(gòu)，太陽(yáng)光入射到雙面反射膜上，經(jīng)雙面反射膜反射后，反射到高透玻璃表面，從高透玻璃表面再反射到太陽(yáng)電池表面，再次被雙面電池所吸收利用，從而提升太陽(yáng)電池組件的發(fā)電功率。
【IPC分類】H01L31-054, H01L31-048
【公開號(hào)】CN104868001
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510337783
【發(fā)明人】張臻, 王磊, 劉升, 鄧士峰, 邵亞輝
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)常州校區(qū)
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月17日