CN102945881A - 一种轻量型高效光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻量型高效光伏组件，包括从上到下依次层叠设置的高透光前板材料层（11）、高透光液体硅胶层（12）、电池片（13）以及具有减反陷光功能的背膜材料（14），且所述光伏组件的边缘部均设有密封胶条（15），所述具有减反陷光功能的背膜材料包括从上向下依次层叠设置的透光热封层（141）、具有凹凸截面结构的反射层（142）、绝缘层（143）、结构增强层（144）以及耐候层（145）。本发明的光伏组件结构简单，质量轻，易于加工，成本低廉，且采用的背膜材料能防止射入光伏组件的光线在电池片后方发生镜面反射，并有效提升光伏组件的发电效率，同时，本发明的光伏组件还具有良好散热性能以及较长的使用寿命。

Description

一种轻量型高效光伏组件
技术领域
本发明涉及一种光伏设备，尤其涉及一种轻量型高效光伏组件，属于光伏发电领域。
背景技术
参见图1系目前常用的一种光伏组件，其包括以铝框1固定组装的钢化玻璃2、EVA层4、电池片8、TPT层6等，其中各电池片8还通过互联条3等串联和/或并联，并与接线盒7电连接；其制备方法包括：将前述各层材料依次层叠后，在140℃左右的温度下，在真空层压机中层压10-20分钟，再以铝框1装框，并将边缘部以硅胶5密封。然则，该光伏器件具有诸多不足，例如：（1）前板要使用到钢化玻璃，侧面要用到铝框，重量很大；（2）需使用热熔型EVA胶膜在高温下层压封装，会损害电池片，造成效率降低；（3）电池片底部的背膜材料易发生镜面反射，导致光伏组件发电效率降低。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种轻量型高效光伏组件，以期克服现有光伏组件的缺陷。
本发明的另一目的在于提供一种具有减反陷光功能的背膜材料，其能防止射入光伏组件的光线在电池片后方发生镜面反射，并有效提升光伏组件的发电效率。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种具有减反陷光功能的背膜材料，包括从上向下依次层叠设置的透光热封层、具有凹凸截面结构的反射层、绝缘层、结构增强层以及耐候层。
作为优选方案之一，所述反射层包括沿水平方向分布的复数个锥形突出部。
作为优选方案之一，所述反射层包括含有光反射金属氧化物的高分子材料层。
作为优选方案之一，所述透光热封层包括透明聚合物材料缓冲层。
作为优选方案之一，所述绝缘层包括含有散热无机物的高分子材料层。
作为优选方案之一，所述结构增强层包含玻纤增强结构。
作为优选方案之一，所述耐候层包括含UV剂的高分子材料层，且所述耐候层是叠设于一第二表面处理层上。
一种轻量型高效光伏组件，包括从上到下依次层叠设置的高透光前板材料层、高透光液体硅胶层、电池片以及如上所述的具有减反陷光功能的背膜材料，且所述光伏组件的边缘部均设有密封胶条。
作为优选方案之一，所述高透光前板材料层包括从上到下依次层叠设置的折射率为1.45～1.59的第一聚合物层、折射率为1.45～1.59的第二聚合物层和折射率为1.45～1.59的第三聚合物层，并且第一聚合物层、第二聚合物层和第三聚合物层的折射率依次递增。
尤为优选的，所述高透光前板材料层包括从上到下依次层叠设置的折射率为1.40的耐刮擦层、折射率为1.45 的第一聚合物层、折射率为1.50的第二聚合物层、折射率为1.59的第三聚合物层以及第一表面处理层。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
（1）使用轻质化的高分子材料替代传统的钢化玻璃，且无需采用铝框，使光伏组件的整体重量大幅减少，便于移运和组装，且使入射光线的透射率大幅提高；
（2）使用液体硅胶材料替代热熔型EVA，在与电池片组装时无需高温层压，不会对电池片造成损伤，而且，因液体硅胶所具有的良好的耐黄变性能和光线透过率，使得光伏组件的性能得到改善，此外，还使光伏组件的封装效率得以大幅提高；
（3）通过在背膜材料中设置反射层，使射入光伏组件的光线透过热封层后，由反射层内的凹凸结构可使光线产生漫反射，最大化的减少光线镜面反射，提高光伏组件的光吸收率和发电效率。
附图说明
图1是现有技术中一种光伏组件的结构示意图；
图2是本发明一较佳实施例中一种具有减反陷光功能的背膜材料的结构示意图；
图3是本发明一较佳实施例中一种轻量型高效光伏组件的结构示意图；
图4是图3中所示高透光前板材料层的结构示意图；
附图标记说明：铝框1、钢化玻璃2、互联条3、EVA层4、硅胶5、TPT层6、接线盒7、电池片8、轻量型高效光伏组件10、高透光前板材料层11、高透光液体硅胶层12、电池片13、具有减反陷光功能的背膜材料14、密封胶条15、折射率为1.40的耐刮擦层111、折射率为1.45 的第一聚合物层112、折射率为1.50的第二聚合物层113、折射率为1.59的第三聚合物层114、第一表面处理层115、透光热封层141、具有凹凸截面结构的反射层142、绝缘层143、结构增强层144、耐候层145以及第二表面处理层146。
具体实施方式
以下结合一较佳实施例及附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
参阅图2，本实施例所涉及的一种具有减反陷光功能的背膜材料包括从上向下依次层叠设置的透光热封层141、具有凹凸截面结构的反射层142、绝缘层143、结构增强层144以及耐候层145。
所述反射层包括沿水平方向分布的复数个锥形突出部，如金字塔型突出部，其可连续或离散分布，并可通过压印等工艺成型。
所述反射层包括含有光反射金属氧化物的高分子材料层。
所述透光热封层包括透明聚合物材料缓冲层。
所述绝缘层包括含有散热无机物的高分子材料层。
所述结构增强层包含玻纤增强结构。
所述耐候层包括含UV剂的高分子材料层。
优选的，所述耐候层系叠设在于一第二表面处理层146上。
所述第二表面处理层146可包含粘结材料层。
该具有减反陷光功能的背膜材料具有光线漫反射效果，可减少光线镜面反射，具有陷光效果，使得光线最大程度被电池片吸收，提高发电效率。
参阅图3，本实施例还涉及一种轻量型高效光伏组件10，包括从上到下依次层叠设置的高透光前板材料层11、高透光液体硅胶层12、电池片13和前述具有减反陷光功能的背膜材料14，且所述光伏组件10的四周边缘部设有密封胶条15。
进一步的，所述高透光前板材料层包括高透光轻质高分子材料层，其可以采用一种或多种本领域习用的轻质高透光高分子材料制成，如PMMA、PC材料或其合金材料，或者，亦可采用由不同折射率的高透光高分子材料膜层叠组合而成。
作为较为优选的实施方案之一，所述高透光前板材料层11包括从上到下依次层叠设置的折射率为1.45～1.59的第一聚合物层、折射率为1.45～1.59的第二聚合物层和折射率为1.45～1.59的第三聚合物层，且第一聚合物层至第三聚合物层的折射率依次递增。
参阅图4，尤为优选的，所述高透光前板材料层11包括从上到下依次层叠设置的折射率为1.40的耐刮擦层111、折射率为1.45 的第一聚合物层112、折射率为1.50的第二聚合物层113、折射率为1.59的第三聚合物层114以及第一表面处理层115。
进一步的，前述第一聚合物层～第三聚合物层可采用本领域习用的合适轻质高透光高分子材料制成，如PMMA、PC材料或其合金材料。
前述耐刮擦层可采用本领域习用的具有高透光率的耐磨材料等通过溅镀等工艺制成，如AL2O3、SiO2等金属氧化物。
前述的高透光液体硅胶材料可以采用市售的各种高透光液体硅胶材料，例如，东莞市胜威化工有限公司出品的选择性粘接高透明液体硅胶、深圳市龙态电子材料有限公司出品的型号为LT-6580A/B的液体硅胶等。
前述的“高透光”是指透光率在94%以上，反光率在90%以上。
该轻量型高效光伏组件10的制备方法包括：将前述各层材料依次层叠后，再以密封胶条将其四周边缘部密封封装，获得目标产品。
该轻量型高效光伏组件较之现有的光伏组件，不仅结构简单，质量较轻，且更易于加工，成本更为低廉，并具有更好的散热性能和发电效率以及更长的使用寿命。
以上较佳实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所作出各种变换或变型，均属于本发明的范畴。

Claims (9)

1. 一种轻量型高效光伏组件，其特征在于，它包括从上到下依次层叠设置的高透光前板材料层（11）、高透光液体硅胶层（12）、电池片（13）以及具有减反陷光功能的背膜材料（14），且所述光伏组件的边缘部均设有密封胶条（15）；
其中，所述具有减反陷光功能的背膜材料（14）包括从上向下依次层叠设置的透光热封层（141）、具有凹凸截面结构的反射层（142）、绝缘层（143）、结构增强层（144）以及耐候层（145）。
2. 根据权利要求1所述的轻量型高效光伏组件，其特征在于，所述高透光前板材料层（11）包括从上到下依次层叠设置的折射率为1.45～1.59的第一聚合物层、折射率为1.45～1.59的第二聚合物层和折射率为1.45～1.59的第三聚合物层，并且第一聚合物层、第二聚合物层和第三聚合物层的折射率依次递增。
3. 根据权利要求1或2所述的轻量型高效光伏组件，其特征在于，所述高透光前板材料层（11）包括从上到下依次层叠设置的折射率为1.40的耐刮擦层（111）、折射率为1.45 的第一聚合物层（112）、折射率为1.50的第二聚合物层（113）、折射率为1.59的第三聚合物层（114）以及第一表面处理层（115）。
4. 根据权利要求1所述的轻量型高效光伏组件，其特征在于，所述反射层包括沿水平方向分布的复数个锥形突出部。
5. 根据权利要求1或4所述的轻量型高效光伏组件，其特征在于，所述反射层包括含有光反射金属氧化物的高分子材料层。
6. 根据权利要求1所述的轻量型高效光伏组件，其特征在于，所述透光热封层包括透明聚合物材料缓冲层。
7. 根据权利要求1所述的轻量型高效光伏组件，其特征在于，所述绝缘层包括含有散热无机物的高分子材料层。
8. 根据权利要求1所述的轻量型高效光伏组件，其特征在于，所述结构增强层包含玻纤增强结构。
9. 根据权利要求1所述的轻量型高效光伏组件，其特征在于，所述耐候层包括含UV剂的高分子材料层，且所述耐候层叠设在一第二表面处理层（146）上。
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