CN101677112A - 太阳能电池、太阳能电池聚光玻璃及其制造方法和压花辊 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池聚光玻璃，它能够提高太阳能电池的输出功率；还公开了这种聚光玻璃和使用这种聚光玻璃的太阳能电池；还公开了生产这种玻璃用压花辊。面对太阳能电池芯片的聚光玻璃整个表面有条纹状反射聚光花纹，其中条纹状反射聚光面凹陷中央部位的深度H为0.15－0.25毫米，条纹状反射聚光面宽度W为0.6－1.2毫米，非聚光面的宽度Wa为0.1－0.25毫米，面对太阳能电池芯片的玻璃表面中条纹状反射聚光面部分所占面积比例大于或等于75％。

Description

太阳能电池、太阳能电池聚光玻璃及其制造方法和压花辊

技术领域

本发明涉及一种玻璃，尤其是指一种太阳能电池用的超白保护反射聚光玻璃。本发明还涉及一种太阳能电池，尤其是指一种带有超白保护反射聚光玻璃的太阳能电池。本发明还涉及一种玻璃的制造方法，尤其是指一种制造太阳能电池用的超白保护反射聚光玻璃的方法。本发明还涉及一种制造玻璃的装置，尤其是指一种制造太阳能电池用的超白保护反射聚光玻璃的压花辊。

背景技术

最近几年来，原油价格快速持续上涨，同时常规能源即石油，煤炭等的大量开采和消耗给环境带来了严重影响，为此新的清洁能源引起了人们的重视，这种情况下太阳能光伏发电得到了快速发展，其中晶体(单晶硅或多晶硅)型太阳能电池(组件)已经形成了产业化，随着技术的进步薄膜型太阳能电池组件的发电率日益得到提高，因此薄膜型电池组件也在快速发展，如何进一步提高太阳能电池(组件)的输出功率成为目前太阳能光伏发电行业迫切需要解决的重要课题。

公知技术中的晶体型太阳能电池(组件)由压花超白保护玻璃，EVA等填充材料，用导线连接(串联、并联)的若干个晶体基板(太阳能电池芯片)，背面保护层组成，把这些元件用真空热层压机加热层压成整体，然后安装边框和接线盒，成为完整的太阳能电池(组件)。

薄膜型电池(组件)，在保护玻璃表面上直接按顺序形成，透明电极层、薄膜半导体层和后面电极层，然后用激光等手段按需求将各层割开，再连接各部分，随后用EVA等填充材料和背面保护膜进行背面保护。

太阳光透过保护玻璃照射到太阳能电池芯片产生光伏效应，照射到电池芯片的太阳光并非全部被利用，其中不少太阳光被电池芯片反射掉。

为了提高太阳光的利用率提高太阳能电池(组件)的输出功率，人们采用了面对太阳能电池芯片的表面有网状反射聚光花纹的保护玻璃，如图1a和图1b所示，其中图1b是图1a的A-A方向剖面图。这种保护玻璃的花纹由反射聚光面19和非聚光面20形成网状，玻璃厚度可以仅为3.2mm。图中W为反射聚光面19的宽度，Wa为非聚光面20的宽度，H为反射聚光面19凹陷中央部位的深度。从而能够把从电池芯片反射出来的光重新反射聚光到电池芯片，再次参与发电，这种过程是无数次反复进行的，这样提高了太阳能电池(组件)的输出功率，但是由于受到玻璃自身材质的限制以及加工条件的限制，目前市场上网状反射聚光花纹中反射聚光面19所占整个保护玻璃的面积比例目前都在71％以内，并且很难进一步提高其比例，这就限制了输出功率的进一步提高，同时生产网状反射聚光花纹超白保护玻璃用压花辊有制作难度大，制作成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池聚光玻璃，具有更好的聚光能力。为实现该目的，本发明提供的一种太阳能电池聚光玻璃，为压花超白保护玻璃，其用于面对太阳能电池芯片的整个表面上具有条纹状的反射聚光花纹，所述的花纹中反射聚光面部分所占面积比例大于或等于75％。

所述的太阳能电池聚光玻璃，所述的条纹状反射聚光花纹中反射聚光面凹陷中央部位的深度为0.15-0.25毫米，条纹状反射聚光面的宽度为0.6-1.2毫米，非聚光面的宽度为0.1-0.25毫米。

所述的太阳能电池聚光玻璃，所述的条纹状反射聚光面凹陷中央部位的深度为0.18毫米，条纹状反射聚光花纹宽度为0.8毫米，非聚光面宽度为0.15毫米。

所述的太阳能电池聚光玻璃，其用于面对太阳的整个表面上具有无规则的花纹。

本发明的目的还在于提供一种太阳能电池，具有更好的光能吸收率，并在同样的光照条件下能提高光能利用率。为实现该目的，本发明提供的一种太阳能电池，安装有条纹状反射聚光花纹压花超白保护玻璃，其用于面对太阳能电池芯片的整个表面上具有条纹状的反射聚光花纹，所述的花纹中反射聚光面部分所占面积比例大于或等于75％。

本发明的目的还在于提供一种制造太阳能电池聚光玻璃用压花辊，其压花辊圆柱表面加工有条纹状花纹，条纹状花纹中凸面部分所占整个辊周面积比例大于或等于75％。条纹状花纹可以为连续的螺旋状，可以是单头螺旋或是多头螺旋；其条纹状花纹还可以为平行均匀分布的圆环状或轴向均匀分布的直线条状。

所述的制造太阳能电池聚光玻璃用压花辊，压花辊上条纹状花纹的凸面中心部位的高为0.15-0.3毫米，凸面的宽度为0.6-1.3毫米，两个相邻凸面边缘之间的宽度为0.1-0.25毫米。

所述的制造太阳能电池聚光玻璃用压花辊，所述的第一压花辊上凸面的高为0.2毫米，凸面的宽度为0.9毫米，两个相邻凸面边缘之间的宽度为0.12毫米。

本发明的目的还在于提供一种制造太阳能电池聚光玻璃的制造方法，把高温熔化的玻璃连续送到表面加工有条纹状花纹的第一压花辊和第二压延辊之间，进行连续压延加工，其中第一压花辊的圆柱表面加工有条纹状花纹，条纹状花纹中凸面部分所占整个辊周面积比例大于或等于75％。所述的第二压花辊的表面上还可以具有不规则、或者有规则的花纹或者没有花纹。

本发明的优点在于，太阳能电池聚光玻璃具有更好的聚光能力，能够在同样的光照面积上使更多的光被太阳能电池芯片所吸收，从而使太阳能电池输出更多的电能。本发明提供的生产条纹状反射聚光花纹压花超白保护玻璃用压花辊还具有制作简单，制作成本低的优点。

附图说明：

图1a是公知技术示意图；

图1b是图1a的A-A线剖面图；

图2是本发明实施例太阳能电池聚光玻璃的立体示意图；

图3a是本发明实施例太阳能电池聚光玻璃的平面示意图；

图3b是图3a的B-B线剖面图；

图4是本发明太阳能电池的平面示意图；

图5是图4的C-C线剖面图；

图6是本发明太阳能电池聚光玻璃的制造方法示意图；

图7A是本发明制造太阳能电池聚光玻璃用压花辊的第一实施例的平面示意图和剖面示意图；

图7B是图7A D-D方向的剖面示意图；

图8A是本发明制造太阳能电池聚光玻璃用压花辊的第二实施例的平面示意图和剖面示意图；

图8B是图8A E-E方向的剖面示意图；

图9A是本发明制造太阳能电池聚光玻璃用压花辊的第三实施例的平面示意图和剖面示意图；

图9B是图9A F-F方向的剖面示意图。

附图标识：

1、压花超白保护玻璃

2、EVA填充材料

3、太阳能电池芯片

4、连接导线

5、外框

6、背面保护层

7、引出导线

8、接线盒

9、接线端子

10、引出导线

11、密封材料

12、第二个压延辊

13、第一个压花(压延)辊

14、玻璃板带

15、玻璃工作部

16、过渡辊

17、退火炉

18、玻璃液

19、反射聚光面

20、非聚光面

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明实施方式。

图2、图3a和图3b分别是本发明实施例太阳能电池聚光玻璃的立体示意图、平面示意图和B-B线剖面图。本发明实施例太阳能电池聚光玻璃1为一种压花超白保护玻璃，如图所示，由反射聚光面19和非聚光面20形成条纹状反射聚光花，图中W为反射聚光面19的宽度，Wa为非聚光面20的宽度，H为反射聚光面19凹陷中央部位的深度。本实施例中深度H为0.2毫米之间，W为1.2毫米，Wa为0.25毫米，由此玻璃表面中反射聚光面19所占比例达到为82％以上。H还可以为0.15毫米，W还可以为0.6毫米，Wa还可以为0.1毫米，由此玻璃表面中反射聚光面19所占比例达到为85％以上。

图4是本发明太阳能电池的平面示意图，图5是其B-B线剖面图。本发明太阳能电池采用安装有如图2所示条纹状的压花超白保护聚光玻璃。太阳能电池聚光玻璃1中带有反射聚光面19的表面面对太阳能电池芯片(晶体基板)3的受光面，另一表面朝太阳。把若干个太阳能电池芯片(晶体基板)3用连接导线4连接(串联、并联)后接引出导线7和10。把若干个已经连接好的太阳能电池芯片、太阳能电池聚光玻璃1、以及背面保护层6的中间加入EVA填充材料2后进行真空热层压后形成一个整体，并安装外框5后用密封材料11进行密封，背面保护层6后表面上安装接线盒8，把引出导线7、10连接到接线盒8的接线端子9上，通过上述过程可以制造性能优良的太阳能电池(组件)。

当太阳光透过太阳能电池聚光玻璃1照射到太阳能电池芯片3的表面时太阳能电池芯片3产生光伏效应，照射到电池芯片的太阳光并非全部被利用，其中不少太阳光被电池芯片反射掉，从电池芯片反射出来的光反射到条纹状的反射聚光面19表面时重新被反射聚光到电池芯片3的表面上，再次参与发电，这种过程是无数次反复进行的，因此从接线端子9中可以获得直流电源。

相比图1a和图3a，当反射聚光花纹的反射聚光面的宽度W都为0.8毫米，非聚光面的宽度Wa都为0.15毫米时，可以算出图3a中条纹状反射聚光面所占面积比为84.2％；而图1a中网状反射聚光面所占面积比仅为71.0％。可见本发明在同样的采光面上增大了有效的反射聚光面面积，因此可以提高太阳能的利用率，从而提高了电池组件的输出功率。

图6是本发明太阳能电池聚光玻璃的制造方法示意图。玻璃熔窑中(图中未示)熔化并均化的玻璃通过玻璃工作部15降温至有利成型的温度(约1200摄氏度)后流到一对旋转的第一压花(压延)辊13和第二压延辊12之间。第一压花(压延)辊13的圆柱表面加工有图7A或图7B所示连续的螺旋状花纹，或加工有图8A或图8B所示平行均匀分布的圆环状花纹，或加工有图9A或图9B所示轴向均匀分布的直线条状花纹，其中凸面部分所占整个辊周面积比例大于或等于75％。较佳的凸面131的高H2为0.2毫米，凸面部131的宽度W2为0.9毫米，两个相邻凸面131边缘之间部分132的宽度Wa2为0.12毫米。经第一压花(压延)辊13，玻璃液被压延成表面连续均匀印有条纹状反射聚光花纹的玻璃板带14，玻璃板带14通过过渡辊16送入退火炉17内。第一压花(压延)辊13和第二压延辊12通水冷却，过渡辊16可以通水冷却或风冷或辐射冷却。在退火炉17内经过缓慢冷却后切割成所需尺寸的保护聚光玻璃原片，最后对玻璃原片进行磨边、清洗、钢化后再清洗，这样制造出了合格的太阳能电池用压花超白保护反射聚光玻璃。

使用上述图7-图9中任何一种第一压花(压延)辊13均能生产出表面有条纹状反射聚光花纹的压花超白太阳能电池聚光玻璃。第二压延辊12表面可以是光面或是有花纹，其花纹可以是有规则的或是无规则的。太阳能电池聚光玻璃的太阳光照射面上还可以具有无规则花纹，由于不规则的花纹更容易在阳光不是直射的情况下透过更多的阳光，因此则可以实现更高的透光率和更低的反射率。另外，不规则的花纹可以有效的避免光污染，因此更具有良好的适用性。

本发明公开的表面有条纹状反射聚光花纹的压花超白保护玻璃可广泛应用于太阳能电池(组件)上，可提高其输出功率，太阳能电池组件可安装在建筑物屋顶上或建筑物外墙上也可安装在沙漠等空旷地区还可以安装在船舶、卫星、航天器等上。

本发明所介绍的压花辊可应用于所有的用压延方法生产太阳能电池保护玻璃的生产线上。

Claims (13)

1、一种太阳能电池聚光玻璃，其特征在于，为压花超白保护玻璃，其用于面对太阳能电池芯片的整个表面上具有条纹状的反射聚光花纹，所述的花纹中反射聚光面部分所占面积比例大于或等于75％。

2、如权利要求书1所述的太阳能电池聚光玻璃，其特征在于，所述的条纹状的反射聚光花纹中条纹状反射聚面凹陷中央部位的深度为0.15-0.25毫米，条纹状反射聚光面的宽度为0.6-1.2毫米，非聚光面的宽度为0.1-0.25毫米。

3、如权利要求书2所述的太阳能电池聚光玻璃，其特征在于，所述的条纹状反射聚光面凹陷中央部位的深度为0.18毫米，条纹状反射聚光面宽度为0.8毫米，非聚光面宽度为0.15毫米。

4、如权利要求书1所述的太阳能电池聚光玻璃，其特征在于，其用于面对太阳的整个表面上具有无规则的花纹。

5、一种太阳能电池，其特征在于，安装有如权利要求1-4中任一项所述的太阳能电池聚光玻璃。

6、一种制造太阳能电池聚光玻璃用压花辊，其特征在于，压花辊圆柱表面加工有条纹状花纹，条纹状花纹中凸面部分所占整个辊周面积比例大于或等于75％。

7、如权利要求书5所述的制造太阳能电池聚光玻璃用压花辊，其特征在于，压花辊上条纹状花纹的凸面的中心部位高为0.15-0.3毫米，凸面的宽度为0.6-1.3毫米，两个相邻凸面边缘之间的宽度为0.1-0.25毫米。

8、如权利要求书7所述的太阳能电池聚光玻璃，其特征在于，所述的第一压花辊上凸面的中心部位高为0.2毫米，凸面的宽度为0.9毫米，两个相邻凸面边缘之间的宽度为0.12毫米。

9、如权利要求书6-8中任一项所述的制造太阳能电池聚光玻璃用压花辊，其特征在于，其条纹状花纹为连续的螺旋状。

10、权利要求书9中所述的制造太阳能电池聚光玻璃用压花辊，其特征在于，连续的螺旋状中的螺旋可以是单头螺旋或是多头螺旋。

11、如权利要求书6-8中任一项所述的制造太阳能电池聚光玻璃用压花辊，其特征在于，其条纹状花纹为平行均匀分布的圆环状或轴向均匀分布的直线条状。

12、一种制造太阳能电池聚光玻璃的制造方法，其特征在于，把高温熔化的玻璃连续送到表面加工有条纹状花纹的第一压花辊和第二压延辊之间，进行连续压延加工，其中第一压花辊为权利要求6-11所述的制造太阳能电池聚光玻璃用压花辊。

13、如权利要求书12所述的制造太阳能电池聚光玻璃的制造方法，其特征在于，所述的第二压延辊的表面上具有不规则的花纹。

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