太阳能光伏电池盖板玻璃
技术领域
本发明涉及一种用于太阳能光伏电池的盖板玻璃。
背景技术
现有的太阳能光伏电池上用的盖板玻璃,二面都是光面,这种盖板玻璃光线反射损失大,光线透过率低,导致光电转换效率低。为此,也有设计在盖板玻璃的一面设计为毛面结构,但已有的毛面结构设计不合理,光线的透过率仍然较低。
发明内容
本发明的目的是设计出一种太阳能光伏电池盖板玻璃。
本发明要解决的是现有太阳能光伏电池用盖板玻璃光线反射损失大,光线透过率低,导致太阳能电池光电转换效率低的问题。
本发明的技术方案是:它包括盖板玻璃本体,盖板玻璃本体的上表面为绒面面型,下表面为光面面型;所述的绒面面型为周期结构,至少包括倒-双正弦周期结构、正-双正弦周期结构、倒-双正弦平方周期结构,正-双正弦平方周期结构,倒-双正弦开根号周期结构,正-双正弦开根号周期结构,倒-金字塔周期结构,正-金字塔周期结构,倒-圆锥体周期结构,正-圆锥体周期结构,一维正余弦周期结构,共十一种周期结构面型,具体为:
1)所述的倒-双正弦周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面结构沿x、y方向的变化周期;h为倒-双正弦周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
公式中:Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
2)所述的正-双正弦周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面结构沿x、y方向的变化周期;h为正-双正弦周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h;
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
3)所述的倒-双正弦平方周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面结构沿x、y方向的变化周期;h为倒-双正弦平方周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;4)所述的正-双正弦平方周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面结构沿x、y方向的变化周期;h为正-双正弦平方周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;5)所述的倒-双正弦开根号周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面结构沿x、y方向的变化周期;h为倒-双正弦开根号周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
6)所述的正-双正弦开根号周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面结构沿x、y方向的变化周期;h为正-双正弦开根号周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-hZdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
7)所述的正-金字塔周期结构,对应的函数表达式为:
令选取的参数:Tx=Ty,在此情形下,有
绒面周期间可预留一定的边框度;分别记为:wxframe、wyframe,令:wxframe=wyframe;则有:
公式中:x、y分别对应绒面结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面结构沿x、y方向的变化周期;h为正-金字塔周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
mod表示取模运算;max,返回两数中的最大值;
表示取绝对值运算符;
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;8)所述的倒-金字塔周期结构,对应的函数表达式为:
令选取的参数:Tx=Ty.在此情形下,有
绒面周期间可预留一定的边框度;分别记为:wxframe、wyframe,令:wxframe=wyframe,则有:
公式中:x、y分别对应绒面结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面结构沿x、y方向的变化周期;h为倒-金字塔周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
9)所述的倒-圆锥体周期结构,对应的函数表达式为:
令选取的参数:Tx=Ty.在此情形下,令:
公式中:x、y分别对应绒面结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面结构沿x、y方向的变化周期;h为倒-圆锥体周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
10)所述的正-圆锥体周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面结构沿x、y方向的变化周期;h为正-圆锥体周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
11)所述的一维正余弦周期结构,对应的函数表达式为:
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
本发明的优点是:本发明盖板玻璃的绒面结构设计合理,光线反射损失少,光线透过率高,较好地提高了太阳能电池组件的光电转换效率。
附图说明
图1为倒-双正弦周期结构绒面面型的盖板玻璃结构示意图。
图2为正-双正弦周期结构绒面面型的盖板玻璃结构示意图。
图3为倒-双正弦平方周期结构绒面面型的盖板玻璃结构示意图。
图4为正-双正弦平方周期结构绒面面型的盖板玻璃结构示意图。
图5为倒-双正弦开根号周期结构绒面面型的盖板玻璃结构示意图。
图6正-双正弦开根号周期结构绒面面型的盖板玻璃结构示意图。
图7为倒-金字塔周期结构绒面面型的盖板玻璃结构示意图。
图8为正-金字塔周期结构绒面面型的盖板玻璃结构示意图。
图9为倒-圆锥体周期结构绒面面型的盖板玻璃结构示意图。
图10为一维正余弦周期结构绒面面型的盖板玻璃结构示意图。
图11为倒-金字塔周期结构一维绒面面型的盖板玻璃结构示意图。
图12为倒-金字塔周期结构盖板玻璃与平板玻璃光线透过率比较示意图。
具体实施方式
现结合附图及实施例对本发明做进一步的说明。
如图所示,本发明包括盖板玻璃本体2,该盖板玻璃本体2的上表面为绒面1,下表面为光面。所述的绒面1面型为周期结构,包括倒-双正弦周期结构、正-双正弦周期结构、倒-双正弦平方周期结构,正-双正弦平方周期结构,倒-双正弦开根号周期结构,正-双正弦开根号周期结构,倒-金字塔周期结构,正-金字塔周期结构,倒-圆锥体周期结构,正-圆锥体周期结构,一维正余弦周期结构,共十一种周期结构面型,具体为:
1)所述的倒-双正弦周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面1结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面1结构沿x、y方向的变化周期;h为倒-双正弦周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
公式中:Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
2)所述的正-双正弦周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面1结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面1结构沿x、y方向的变化周期;h为正-双正弦周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h;
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
3)所述的倒-双正弦平方周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面1结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面1结构沿x、y方向的变化周期;h为倒-双正弦平方周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;4)所述的正-双正弦平方周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面1结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面1结构沿x、y方向的变化周期;h为正-双正弦平方周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
5)所述的倒-双正弦开根号周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面1结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面1结构沿x、y方向的变化周期;h为倒-双正弦开根号周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
6)所述的正-双正弦开根号周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面1结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面1结构沿x、y方向的变化周期;h为正-双正弦开根号周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
7)所述的正-金字塔周期结构,对应的函数表达式为:
令选取的参数:Tx=Ty,在此情形下,有
绒面1周期间可预留一定的边框度;分别记为:wxframe、wyframe,令:wxframe=wyframe;则有:
公式中:x、y分别对应绒面1结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面1结构沿x、y方向的变化周期;h为正-金字塔周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
mod表示取模运算;max,返回两数中的最大值;表示取绝对值运算符;
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
8)所述的倒-金字塔周期结构,对应的函数表达式为:
令选取的参数:Tx=Ty.在此情形下,有
绒面1周期间可预留一定的边框度;分别记为:wxframe、wyframe,令:wxframe=wyframe,则有:
公式中:x、y分别对应绒面1结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面1结构沿x、y方向的变化周期;h为倒-金字塔周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
9)所述的倒-圆锥体周期结构,对应的函数表达式为:
令选取的参数:Tx=Ty.在此情形下,令:
公式中:x、y分别对应绒面1结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面1结构沿x、y方向的变化周期;h为倒-圆锥体周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
10)所述的正-圆锥体周期结构,对应的函数表达式为:
公式中:x、y分别对应绒面1结构在直角坐标系下的三维坐标;Tx、Ty表示绒面1结构沿x、y方向的变化周期;h为正-圆锥体周期结构的幅度;
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
11)所述的一维正余弦周期结构,对应的函数表达式为:
Zdown=Tglass-h
Zdown表示光面对应的纵坐标值;Tglass为盖板玻璃的最大厚度处对应的厚度值;
所述的倒-双正弦周期结构Tx为1.5mm,Ty为1.5mm,h为0.64mm,玻璃最大厚度处为3.2mm;正-双正弦周期结构Tx为1.5mm,Ty为1.5mm,h为0.64mm,玻璃最大厚度处为3.2mm;倒-双正弦平方周期结构Tx为1.5mm,Ty为1.5mm,h为0.52mm,玻璃最大厚度处为3.2mm;倒-双正弦开根号周期结构Tx为1.5mm,Ty为1.5mm,h为0.72mm,玻璃最大厚度处为3.2mm;倒-金字塔周期结构Tx为2.0mm,Ty为2.0m,h为0.8mm,玻璃最大厚度处H为3.2mm;周期与周期之间的边框宽W1为0.2mm(即平顶部分);金字塔的塔宽W2为1.8mm。安装时,倒-金字塔的光面与EVA接触。
现结合倒-金字塔周期结构的盖板玻璃,比较该盖板玻璃与平板玻璃的光线透过率差异。
这里的光线透过率是指盖板玻璃通过EVA胶与光面粘合在一起后,到达硅介质内的光能与入射光能之比。这里安装于太阳能面板的安装角度为正朝南45°,安装地区为北京。由于到达太阳能面板的光线有三类:直射光、地面漫反射光、散射光,这里仅考虑直射光的透过率,且Si、EVA、玻璃的折射率均视为常数,分别为:3.5、1.5、1.5。同时考考虑光能在玻璃中传播时的吸收(参数设置为:在玻璃中每传播3.2mm,光能衰减1%)。绒面1朝上。
倒-金字塔型周期结构的盖板玻璃与平板玻璃的光线透过率见图12(北京春分日)。从图12中可见,倒-金字塔型周期结构的盖板玻璃的透过率曲线为A,平板玻璃的透过率曲线为B,倒-金字塔型周期结构的盖板玻璃的透过率比平板玻璃的透过率高,所以倒-金字塔型周期结构的盖板玻璃比平板玻璃采集到的直射光能增加6-11%。