CN102270667A - 提高n型单晶硅光伏电池发电效率的组件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件,包括:背板;背板上的下胶膜,所述下胶膜包括第一粘合胶膜层、第二粘合胶膜层以及第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层之间的反射胶膜层,其中反射胶膜层由多面体玻璃混合在胶膜材料中形成;下胶膜上的间隔排列的光伏电池;光伏电池上的上胶膜;上胶膜上的玻璃板。下胶膜中形成有在胶膜材料中混合多面体玻璃形成了反射胶膜层,由于反射胶膜层中的多面体玻璃具有多个反射面,可以有效提高太阳光的折射率,反射胶膜层将太阳光经过多次反射、折射后进入光伏电池的背面,从而提高光伏电池反面的受光率,进而提高光伏电池的发电效率。

Description

提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件及其制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及单晶硅光伏电池及其制造技术,更具体地说,涉及一种提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件及其制造方法。
背景技术
[0002] 随着科技与经济的飞速发展,在能源上的使用也不断地增加,而如今大量使用的石油、天然气、煤炭等原料都是一次能源,都终有耗尽之时,为了可持续发展,必须要利用新的能源,尤其是再生能源。其中,太阳能是一种可再生的绿色能源,如何更好地开发和利用太阳能,已成为能源研究的最重要的课题之一。
[0003] 太阳能光伏电池通过光电效应直接把光能转化成电能的装置,通过太阳光照在半导体材料的p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由η区流向ρ 区,电子由P区流向η区,接通电路后就形成电流。
[0004] 传统的太阳能光伏电池,通常是通过太阳能电池的正面吸收太阳光来实现发电的,但这种电池的太阳能转化效率以及发电效率不高,随着太阳能电池技术的发展以及对新能源的渴求,对太阳能电池的发电效率提出了更高的要求。
[0005] 继而,提出了太阳能电池的正面和反面都可以实现发电的双面太阳能光伏电池, 通过正反两面都能实现电能转换的结构来进一步的提高太阳能光伏电池的发电效率。
[0006] 通常地,对于由光伏电池组成的太阳能光伏电池组件,从上至下由玻璃板、上胶膜、光伏电池、下胶膜及背板组成,并经过真空热熔层压工艺,将光伏电池封装在上胶膜和下胶膜之间,完成太阳能光伏电池组件的封装。
[0007] 在太阳能光伏电池组件中,太阳能电池的反面为下胶膜,目前,胶膜主要起粘合封装的作用,并不能反射光,而要实现光伏电池反面也发电,就需要从反面进光,从而实现光电转换。因此,对于上述双面太阳能光伏电池的问题在于,如何提高其反面的受光率,使背面的发电效率充分提高,从而使得双面太阳能光伏电池的发电效率得到更进一步的提高。
发明内容
[0008] 本发明提供了一种提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件,光伏电池的背电极一侧的下胶膜具有高的折反射率,有效提高光伏电池反面的受光率,进而提高光伏电池的发电效率。
[0009] 为实现上述目的,本发明实施例提供了如下技术方案:
[0010] 一种提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件,包括:
[0011]背板;
[0012] 背板上的下胶膜,所述下胶膜包括第一粘合胶膜层、第二粘合胶膜层以及第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层之间的反射胶膜层,其中反射胶膜层由多面体玻璃混合在胶膜材料中形成;
[0013] 下胶膜上的间隔排列的光伏电池;
3[0014] 光伏电池上的上胶膜;
[0015] 上胶膜上的玻璃板。
[0016] 可选地,所述多面体玻璃为正八面体玻璃。
[0017] 可选地,所述多面体玻璃的高度为0. 15-0. 22毫米。
[0018] 可选地,所述多面体玻璃为所述胶膜材料厚度的50%。
[0019] 可选地,所述第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层的厚度共为0. 3毫米,进光面的第一粘合胶膜层的厚度为0. 12-0. 15毫米。
[0020] 此外,本发明还提供了一种提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件的制造方法,包括:
[0021] 从下至上依次敷设背板、下胶膜、间隔排列的光伏电池、上胶膜以及玻璃板;
[0022] 经过真空加热层压工艺完成太阳能电池组件的封装;
[0023] 其中,所述下胶膜包括第一粘合胶膜层、第二粘合胶膜层以及第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层之间的反射胶膜层,其中反射胶膜层由多面体玻璃混合在胶膜材料中形成。
[0024] 可选地,形成所述下胶膜的步骤包括:将多面体玻璃混合在热融的胶膜材料中,以形成反射胶膜层;将所述反射胶膜层压制在第一粘合胶膜层与第二粘合胶膜层之间。
[0025] 可选地,所述多面体玻璃为正八面体玻璃。
[0026] 可选地,所述多面体玻璃的高度为0. 15-0. 22毫米。
[0027] 可选地,所述多面体玻璃为所述胶膜材料厚度的50%。
[0028] 可选地,所述第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层的厚度共为0. 3毫米,进光面的第一粘合胶膜层的厚度为0. 12-0. 15毫米。
[0029] 与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:
[0030] 本发明实施例的提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件,下胶膜中形成有在胶膜材料中混合多面体玻璃形成了反射胶膜层,由于反射胶膜层中的多面体玻璃具有多个反射面,可以有效提高太阳光的折射率,反射胶膜层将太阳光经过多次反射、折射后进入光伏电池的背面,从而提高光伏电池反面的受光率,进而提高光伏电池的发电效率,而且,反射胶膜层处于第一和第二粘合胶膜层之间,同时可以作为粘合封装胶膜。
附图说明
[0031] 通过附图所示,本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
[0032] 图1为根据本发明实施例的提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件的结构示意图;
[0033] 图2为根据本发明的提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件中的下胶膜的结构示意图;
[0034] 图3为根据本发明实施例的组件的光线反射示意图。 具体实施方式[0035] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0036] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0037] 正如背景技术的描述,为了提高太阳能电池的发电效率,提出了太阳能电池的正面和反面都可以实现发电的双面太阳能光伏电池。
[0038] 而要实现光伏电池反面也发电,就需要从反面进光来实现光电转换,但目前,在太阳能电池组件中,光伏电池的反面为胶膜,胶膜主要起粘合封装的作用,并不能反射光,无法解决反面进光的问题。
[0039] 为此,本发明提出了一种提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件,光伏电池的背电极一侧的下胶膜具有高的折反射率,通过在胶膜材料中混合多面体玻璃来形成具有反射功能的反射胶膜层,并在该反射胶膜层的上、下表面分别形成第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层形成光伏电池组件的下胶膜,该下胶膜同时具有粘合功能和反射功能。
[0040] 参考图1和图2,图1为根据本发明实施例的提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件,图2为本发明实施例的组件中的下胶膜,该提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件包括:
[0041]背板 1000 ;
[0042] 背板1000上的下胶膜2000,所述下胶膜2000包括第一粘合胶膜层300、第二粘合胶膜层100以及第一粘合胶膜层300和第二粘合胶膜层100之间的反射胶膜层200,其中反射胶膜层200由多面体玻璃200b混合在胶膜材料200a中形成;
[0043] 下胶膜2000上的间隔排列的光伏电池3000 ;
[0044] 光伏电池3000上的上胶膜4000 ;
[0045] 上胶膜4000上的玻璃板5000。
[0046] 上述光伏电池组件为完成发电功能的主要部分,所述组件还可以进一步包括边框 6000 (例如铝边框等)和接线盒7000。
[0047] 其中,所述上胶膜4000可以为EVA胶膜、PVB胶膜或其他合适的胶膜。
[0048] 其中,所述光伏电池3000可以为单面发电的光伏电池或双面发电的光伏电池,优选地,为N型单晶硅的光伏电池,更优地,为N型单晶硅的双面发电的光伏电池。
[0049] 参考图2,图2为根据本发明实施例的光伏电池组件中的下胶膜2000,包括:第一粘合胶膜层300、第二粘合胶膜层100以及第一粘合胶膜层300和第二粘合胶膜层100之间的反射胶膜层200,其中反射胶膜层200由多面体玻璃200b混合在胶膜材料200a中形成。
[0050] 其中,所述反射胶膜层200由多面体玻璃混合200b在胶膜材料200a中组成,所述胶膜材料200a可以为EVA胶膜、PVB胶膜或其他合适的胶膜,所述多面体玻璃200b可以为具有多个反射面的玻璃,优选地,可以为正八面体玻璃,如图2所示,使该反射胶膜层200具有更好的折反射效果。
[0051] 其中,所述多面体玻璃可以通过废旧玻璃制造形成,节能环保,加工简单,并降低生产成本。
[0052] 其中,混合在胶膜材料200a中的所述多面体玻璃200b可以为所述胶膜材料厚度的50%,在一些实施例中,所述多面体玻璃或正八面体玻璃的高度可以为0. 15-0. 22毫米, 更优选地,可以为0. 2毫米,以使所述多面体玻璃颗粒完全混合于胶膜材料中,而不会因其棱角影响胶膜的正常使用。
[0053] 其中,第一粘合胶膜层300和第二粘合胶膜层100可以为EVA胶膜、PVB胶膜或其他合适的胶膜,优选地,所述第一粘合胶膜层300和第二粘合胶膜层100的厚度可以共为 0. 3毫米,所述第一粘合胶膜层为进光面的实施例中,所述第一粘合胶膜层300的厚度范围可以为0. 12-0. 15毫米,以使进光面的第一粘合胶膜层300具有更好的透光效果。
[0054] 在优选实施例中,所述多面体玻璃或正八面体玻璃的高度可以为0. 20毫米,所述第一粘合胶膜层为进光面时,其厚度为0. 12毫米,形成的反射胶膜层的厚度总共为0. 6毫米左右,由于具有较薄的厚度,在用于太阳能电池组件中光伏电池下方时,可以同传统的光伏电池组件的边框及接线盒兼容,不影响其安装。
[0055] 在太阳能电池组件封装时,通过该第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层,能够进行正常的热熔层压工艺,使本发明中的下胶膜具有粘合封装的功能。
[0056] 同时,由于反射胶膜层中具有多面体玻璃,多面体玻璃具有多个反射面,可以有效提高太阳光的折射率,在处于光伏电池组件中光伏电池的反面一侧时,反射胶膜层将太阳光经过多次反射、折射后进入光伏电池的背面,从而提高光伏电池反面的受光率。此外,较传统的胶膜,由于具有热传导性好的玻璃,该封装胶膜还具有较好的散热效果,提高了组件的散热性能。
[0057] 为了更好地说明本发明实施例的效果,以下将结合图3,说明本发明实施例的光伏电池组件的如何实现光线反射。
[0058] 如图3所示,当太阳光从光伏电池3000的正面3000-1入射时,太阳光从光伏电池之间的间隙透过,照射到下胶膜2000上,由于下胶膜2000内具有多面体玻璃,光线在下胶膜2000内部进行多次折、反射后进入光伏电池的反面3000-2,由于光线是经过多次折、反射进入光伏电池反面的,增加了光伏电池反面的受光率,在光伏电池为双面发电的电池时, 实现了光伏电池反面的发电,有效提高了光伏电池的发电效率。
[0059] 以上对提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件的方案及其效果进行了详细的描述,为了更好地理解本发明,以下将对根据本发明的实施例的制造方法进行详细的描述。
[0060] 首先,从下至上依次敷设背板、下胶膜、间隔排列的光伏电池、上胶膜以及玻璃板, 其中,所述下胶膜包括第一粘合胶膜层、第二粘合胶膜层以及第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层之间的反射胶膜层,其中反射胶膜层由多面体玻璃混合在胶膜材料中形成。
[0061] 其中,形成下胶膜的步骤可以为:将多面体玻璃混合在热熔的胶膜材料中,以形成反射胶膜层;将所述反射胶膜层压制在第一粘合胶膜层与第二粘合胶膜层之间。
[0062] 可以通过传统的胶膜材料,例如可以为EVA胶膜、PVB胶膜或其他合适的胶膜,在热熔后,通过混配工艺将多面体玻璃混合在胶膜材料中,优选地,多面体玻璃可以为正八面体玻璃,来形成反射胶膜层。
[0063] 而后,可以通过将反射胶膜层夹在一定厚度的胶膜中并进行压制,从而形成反射胶膜层夹在第一粘合胶膜层与第二粘合胶膜层之间的下胶膜结构。
[0064] 所述多面体玻璃可以通过废旧玻璃制造形成,节能环保,加工简单,并降低生产成本。[0065] 其中,混合在胶膜材料中的所述多面体玻璃可以为所述胶膜材料厚度的50 %,在一些实施例中,在优选实施例中,所述多面体玻璃或正八面体玻璃的高度可以为0. 20毫米,所述多面体玻璃或正八面体玻璃的高度可以为0. 15-0. 22毫米,以使所述多面体玻璃颗粒完全混合于胶膜材料中,而不会因其棱角影响胶膜的正常使用。
[0066] 其中,所述第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层可以为EVA胶膜、PVB胶膜或其他合适的胶膜。
[0067] 第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层可以为EVA胶膜、PVB胶膜或其他合适的胶膜, 优选地,所述第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层的厚度可以共为0. 3毫米,所述第一粘合胶膜层为进光面的实施例中,所述第一粘合胶膜层300的厚度范围可以为0. 12-0. 15毫米, 以使进光面的第一粘合胶膜层300具有更好的透光效果。
[0068] 在优选实施例中,所述多面体玻璃或正八面体玻璃的高度可以为0. 20毫米,所述第一粘合胶膜层为进光面时,其厚度为0. 12毫米,形成的反射胶膜层的厚度总共为0. 6毫米左右,由于具有较薄的厚度,在用于太阳能电池组件中光伏电池下方时,可以同传统的光伏电池组件的边框及接线盒兼容,不影响其安装。
[0069] 而后,经过真空加热层压工艺完成太阳能电池组件的封装。
[0070] 在真空加热层压工艺中,上胶膜以及下胶膜的第一和第二粘合胶膜层熔化,并将其上和/或其下的层粘合封装住。
[0071] 至此,形成了本发明实施例的光伏电池的组件,由于下胶膜中具有多面体玻璃,多面体玻璃具有多个反射面,可以有效提高太阳光的折射率,在用于光伏电池组件中光伏电池的反面,反射胶膜层将太阳光经过多次反射、折射后进入光伏电池的背面,从而提高光伏电池反面的受光率。此外,在用于光伏电池组件中光伏电池的下方时,较传统的胶膜,由于具有热传导性好的玻璃,该封装胶膜还具有较好的散热效果,提高了组件的散热性能。
[0072] 此外,该工艺较为简单,无需更换现有的生产设备,仅通过简单改造就可以进行生产,不会增加生产成本。
[0073] 此外,多晶面玻璃可以选用废旧玻璃进行制造,更为环保节能,加工生产简单,节约了生产成本。
[0074] 以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。
[0075] 虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此, 凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (11)

1. 一种提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件,其特征在于,包括: 背板;背板上的下胶膜,所述下胶膜包括第一粘合胶膜层、第二粘合胶膜层以及第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层之间的反射胶膜层,其中反射胶膜层由多面体玻璃混合在胶膜材料中形成;下胶膜上的间隔排列的光伏电池; 光伏电池上的上胶膜; 上胶膜上的玻璃板。
2.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述多面体玻璃为正八面体玻璃。
3.根据权利要求1或2所述的组件,其特征在于,所述多面体玻璃的高度为0. 15-0. 22毫米。
4.根据权利要求1或2所述的组件,其特征在于,所述多面体玻璃为所述胶膜材料厚度的 50%。
5.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层的厚度共为0. 3毫米,进光面的第一粘合胶膜层的厚度为0. 12-0. 15毫米。
6. 一种提高N型单晶硅光伏电池发电效率的组件的制造方法,其特征在于,包括: 从下至上依次敷设背板、下胶膜、间隔排列的光伏电池、上胶膜以及玻璃板;经过真空加热层压工艺完成太阳能电池组件的封装;其中,所述下胶膜包括第一粘合胶膜层、第二粘合胶膜层以及第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层之间的反射胶膜层,其中反射胶膜层由多面体玻璃混合在胶膜材料中形成。
7.根据权利要求6所述的制造方法,其特征在于,形成所述下胶膜的步骤包括:将多面体玻璃混合在热融的胶膜材料中,以形成反射胶膜层;将所述反射胶膜层压制在第一粘合胶膜层与第二粘合胶膜层之间。
8.根据权利要求6或7所述的制造方法,其特征在于,所述多面体玻璃为正八面体玻
9.根据权利要求6-8中任一项所述的制造方法,其特征在于,所述多面体玻璃的高度为 0. 15-0. 22 毫米。
10.根据权利要求6-8中任一项所述的制造方法,其特征在于,所述第一粘合胶膜层和第二粘合胶膜层的厚度共为0. 3毫米,进光面的第一粘合胶膜层的厚度为0. 12-0. 15毫米。
11.根据权利要求6或7所述的制造方法,其特征在于,所述多面体玻璃为所述胶膜材料厚度的50%。
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