CN103618496A - 蜂窝状薄膜太阳能电池板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能电池板，特别是蜂窝状薄膜太阳能电池板。包括电器功能盒和薄膜太阳能电池层，其特征在于：一透明的基板（7）呈异形波纹状设置在六边形连体状的支撑架（6）上，薄膜太阳能电池层覆盖于基板（7）的两侧，支撑架（6）底部设有一底板（5），底板上设有薄膜太阳能电池层，六边形连体状的支撑架（6）的四周设有边框（2），顶部一透光板（1）覆盖在边框上；以此增大电池层吸收顶部光射产生的光伏效应和异形波纹状基板的蜂窝状立体吸光面积，吸光转化率大于39%。本发明蜂窝状薄膜太阳能电池板便于组装、维修与整体更换，而且还能够实现局部更换，使用起来非常方便，具有较高的商业推广价值。

Description

蜂窝状薄膜太阳能电池板
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池板，特别是蜂窝状薄膜太阳能电池板。
背景技术
随着能源在世界范围内的紧张和短缺，人们对开发新能源的重视程度日益提高，尤其对太阳能转化为电能的太阳能电池的开发利用日趋重视。太阳能以其无污染、无地域限制和全天候利用等独特的优势而受到广泛关注和青睐，市场对大面积、轻薄且生产成本低的新型太阳能电池的需求日益增加。在新型太阳能电池中，目前以商品化的晶体硅太阳能电池的光电转化效率最高，但受材料纯度和制备工艺的限制，成本较高，很难再提高转化效率或降低成本。薄膜太阳能电池只需几微米的厚度就能实现光电转换，是降低成本和提高光子循环的理想材料，薄膜太阳能电池的开发已受到世界范围的广泛关注，成为太阳能电池发展的新趋势和新热点。
薄膜太阳能电池可以选择采用价格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨及金属片等不同材料当基板来制造，形成可产生电压的薄膜，一般厚度仅需数微米，从而在同一受光面积之下，薄膜太阳能电池较晶硅太阳能电池能够大幅减少原料的使用量，厚度可低于晶硅太阳能电池90％以上；但目前薄膜太阳能电池的转化效率仅有13%，不及晶硅太阳能电池17%的转化效率，薄膜太阳能电池的制造业也受到了生产过剩、市场需求过低等不平衡现象的冲击，产品不能量化，使薄膜太阳能光伏产业的发展受阻，但薄膜太阳能电池与晶硅太阳能电池相比，薄膜太阳能电池在弱光情况下的发电性能较佳，及具有较高的累积发电量。
目前公知的太阳能组件，不论是晶硅平板太阳能电池，还是薄膜太阳能电池，都是在单元二维平面间吸收可见光所产生光伏效应获取电压的，平面状电池板在接收光线时通常会造成两种光线浪费：一是平面反射效应，会使大量光线经过反射照射到太阳能电池板外面；二是折射，即当光线照射到透明或半透明状的太阳能电池板上后，大量的光线会通过折射逃离，极大地降低了光线的利用率，是制约太阳能发电效率提高的重要因素，且传统的太阳能电池板不利于更换及维修，难以推广使用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种光线利用率高的蜂窝状薄膜太阳能电池板，提升了太阳能电池板对光线的利用率，并极大的提高了太阳能电池板的发电效率。
进一步的，本发明可做成分体式，保证了太阳能电池板具有较高的整体强度，而且便于组装、维护与更换，使用灵活、方便。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：蜂窝状薄膜太阳能电池板，包括电器功能盒和薄膜太阳能电池层，一透明的基板呈异形波纹状设置在六边形连体状的支撑架上，薄膜太阳能电池层覆盖于基板的两侧，支撑架底部设有一底板，底板上设有薄膜太阳能电池层，六边形连体状的支撑架的四周设有边框，顶部一透光板覆盖在边框上，以此增大电池层吸收顶部光射产生的光伏效应和异形波纹状基板的蜂窝状立体吸光面积，吸光转化率大于39%。
本发明中的异形波纹状基板，其异形是相对于普通平板而言的，其形状保证可以与六边形连体状的支撑架卡和，也可以理解成基板上设置有多个容纳支撑架的容纳部，两个容纳部能够完整的容纳一个支撑架的单元，设置时在一排支撑架的两侧分别设置基板，保证基板与支撑架并排阵列设置，将其设置在底板上后，组合成太阳能电池板发电组件，加上侧板与顶板后即构成完整的蜂窝状薄膜太阳能电池板。
在本发明中，波纹状透明基板与蜂窝状支撑架能够组合成具有蜂窝孔的结构单元，所形成的蜂窝孔的内侧面和底面覆有薄膜太阳能电池板，当有光线照射时，光线透过顶部的透光板进入蜂窝孔内，然后照射到蜂窝孔的侧面与底面，经过侧面与底面的反射后会发生多重反射，即经一次反射后的光线会再次照射到蜂窝孔的侧面或底面，基于此产生的反射光线会经过多重的反射由薄膜太阳能电池板充分吸收，最后将其转化成电能，与传统的太阳能电池板相比，本发明能显著提高太阳光的利用率，提升太阳能电池板的发电效率，经测定，本发明蜂窝状薄膜太阳能电池板与传统的太阳能电池板相比，其能源的转化率能提高4倍以上，蜂窝状薄膜太阳能电池板的吸光转化率大于39%。
作为最优的选择，支撑架选用透明材料制成，并采用透明胶与底板、支撑架压合连结在一起，透明的基板呈波纹状可增强立体受力强度和蜂窝状立体吸光面积，以此增大可见光产生光伏效应。
作为最优的选择，电器功能盒设置在边框上，所述的电器功能盒为电池板内联电路输出电源的接线端子盒，以此便于不同阵列组合的电池板排列。
作为最优的设置，基板上的薄膜太阳能电池层从基板顶端延伸至支撑架的底部侧棱上沿，即保证基板上的薄膜太阳能电池层比骨板短，使得骨板上未被薄膜太阳能电池层覆盖的地方形成条状缺口，这样以来，进入蜂窝孔内的光线一部分会从条状缺口处照射到底板上，经底板利用后反射至蜂窝孔的侧面，发生多次反射，提高了光能的利用率；另一方面，这种设置还能够起到保护底板（即底部薄膜太阳能电池板）的作用。
有益效果：
1.本发明蜂窝状薄膜太阳能电池板采用基板与支撑架分体组合设置的方式组合成蜂窝形状薄膜太阳能电池板，间隔设置的基板与支撑架利用支撑架的支撑作用极大的提升了太阳能电池板的整体强度，同时使其抗压强度、硬度得到了大幅度的提升；
2.本发明蜂窝状薄膜太阳能电池板在基板表面与支撑架的框架侧面均覆有薄膜太阳能电池层，使得照射到支撑架上的各个侧面上的光线能够发生多次反射，极大的提高了光线的利用率，与平面太阳能电池板相比，基于本发明所做的薄膜太阳能电池板能使其光线吸收利用率提高4倍左右；
3.由于采用了基板与支撑架分体组合设置的方式，本发明蜂窝状薄膜太阳能电池板便于组装、维修与整体更换，而且还能够实现局部更换，使用起来非常方便，具有较高的商业推广价值。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明基板的立体结构图；
图4为本发明基板的俯视图；
图5为本发明基板上铺设薄膜太阳能电池层后的示意图；
图6为本发明支撑架的立体结构图；
图7为本发明支撑架的俯视图；
图8为本发明的基板上铺设薄膜太阳能电池层后与支撑架组合的俯视图。
图中标记：1、透光板，2、边框，3、电器功能盒，4、薄膜太阳能电池层，5、底板，6、支撑架，7、基板。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：如图所示的蜂窝状薄膜太阳能电池板，包括电器功能盒和薄膜太阳能电池层，一透明的基板7呈异形波纹状设置在六边形连体状的支撑架6上，薄膜太阳能电池层覆盖于基板7的两侧，支撑架6底部设有一底板5，底板上设有薄膜太阳能电池层，六边形连体状的支撑架6的四周设有边框2，顶部一透光板1覆盖在边框上，以此增大电池层吸收顶部光射产生的光伏效应和异形波纹状基板的蜂窝状立体吸光面积，吸光转化率大于39%。
基板7与支撑架6并行阵列设置，即保证放一排支撑架6，紧贴支撑架放一层基板7，如此重复阵列后组成太阳能电池板组件，之后将其固定设置在底板上，底板与基板在之前均铺设有太阳能薄膜，再将侧板设置在电池板组件的四周，加上电器功能盒，最后加盖顶板，即成蜂窝状薄膜太阳能电池板。
上述的支撑架6为透明状，并采用透明胶与底板5压合连结在一起，而基板7则采用透明胶与支撑架6压合连结，基板7可增强立体受力强度和蜂窝状立体吸光面积，以此增大可见光产生光伏效应。
所述的电器功能盒为电池板内联电路输出电源的接线端子盒，电器功能盒设置在边框2上，以此便于不同阵列组合的电池板排列。
本发明未叙述部分为现有技术。

Claims (7)

1.一种蜂窝状薄膜太阳能电池板，包括电器功能盒和薄膜太阳能电池层，其特征在于：一透明的基板（7）呈异形波纹状设置在六边形连体状的支撑架（6）上，薄膜太阳能电池层覆盖于基板（7）的两侧，支撑架（6）底部设有一底板（5），底板上设有薄膜太阳能电池层，六边形连体状的支撑架（6）的四周设有边框（2），顶部一透光板（1）覆盖在边框上；以此增大电池层吸收顶部光射产生的光伏效应和异形波纹状基板的蜂窝状立体吸光面积，吸光转化率大于39%。
2.根据权利要求1所述的蜂窝状薄膜太阳能电池板，其特征在于：所述的支撑架（6）透明。
3.根据权利要求1所述的蜂窝状薄膜太阳能电池板，其特征在于：所述的电器功能盒设置在边框（2）上。
4.根据权利要求1所述的蜂窝状薄膜太阳能电池板，其特征在于：所述的支撑架（6）采用透明胶与底板压合连结。
5.根据权利要求1所述的蜂窝状薄膜太阳能电池板，其特征在于：所述的基板采用透明胶与支架压合连结。
6.根据权利要求1所述的蜂窝状薄膜太阳能电池板，其特征在于：所述的电器功能盒，为电池板内联电路输出电源的接线端子盒，以此便于不同阵列组合的电池板排列。
7.根据权利要求1所述的蜂窝状薄膜太阳能电池板，其特征在于：所述透明的基板（7），呈异形波纹状可增强立体受力强度和蜂窝状立体吸光面积，以此增大可见光产生光伏效应。
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