CN104795460A - 光伏封装结构及其应用的太阳能组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏封装结构及其应用的太阳能组件,所述光伏封装结构包括玻璃面板,以及相对所述玻璃面板设置的玻璃背板,所述玻璃面板的横截面平行于所述玻璃背板的横截面,所述玻璃面板包括靠近所述玻璃背板的反射面,所述玻璃背板包括相对所述反射面设置的安装面,所述安装面包括多个电池区域,以及位于多个电池区域周侧的空隙区域,通过在所述空隙区域设置反射层,所述反射层上设置所述波长转换层,从而使得照射在所述空隙区域的太阳光线被反射到所述电池区域,实现太阳光线的充分采集,且利用所述波长转换层将太阳光线中不可吸收光转换成可吸收光之后,使得太阳光线的采集进一步提高,从而提高了所述光伏封装结构的光电转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能装置,尤其涉及一种光伏封装结构及其应用的太阳能组件。
背景技术
目前许多的太阳能组件为了使得光伏转换效率更高,必须要提供对太阳能的光线采集,而传统的双玻组件是用前板玻璃、常规EVA(ethylene-vinyl acetatecopolymer,乙烯-醋酸乙烯共聚物)、串焊的电池片、白色EVA和背板玻璃层压得到,或者用前板玻璃、常规EVA、串焊的电池片、常规EVA和整面涂有白色EVA的背板玻璃层压得到。
在传统的双玻组件中所用的白色EVA比常规EVA贵,或整面涂有白色涂层的背板玻璃比常规背板玻璃贵很多,而且针对太阳光线中部分波长较高的红外光不能被电池片吸收,以及部分波长较短的太阳光也不能被电池片吸收,使得太阳能组件的光电转换效率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效提高光电转换效率的光伏封装结构及其应用的太阳能组件。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种光伏封装结构,所述光伏封装结构包括玻璃面板,以及相对所述玻璃面板设置的玻璃背板,所述玻璃面板层压于所述玻璃背板上,其中,所述玻璃面板包括靠近所述玻璃背板的反射面,所述玻璃背板包括相对所述反射面设置的安装面,所述安装面包括多个电池区域,以及位于多个电池区域周侧的空隙区域,所述电池区域用以贴合太阳能电池片,所述空隙区域设有反射层,所述反射层完全覆盖所述空隙区域,所述反射层将太阳光线反射至所述反射面,经所述反射面反射至所述电池区域,所述反射层内填充有波长转换粒子,所述波长转换粒子用以太阳光中不可见光转换成可见光。
其中,所述不可见光的波长小于500nm,或大于1200nm,所述可见光的波长范围为500nm~1200nm。
其中,所述波长转换粒子为铝酸盐荧光体、硅酸盐荧光体、磷酸盐荧光体、硫化物荧光体、钼酸盐荧光体、氮化物荧光体、氟化物荧光体或金属氧化物荧光体的一种或多种组合。
其中,所述空隙区域由边缘区和间隔区构成,所述边缘区设置于所述安装面的周缘,所述间隔区设置于所述多个电池区域之间。
其中,所述间隔区连续设置。
其中,所述间隔区间断设置。
其中,所述间隔区设置椭圆形、圆形、或锥形、或异型的任意形状。
其中,所述波长转换粒子位于所述边缘区。
其中,所述波长转换粒子位于所述间隔区。
本发明还提供一种太阳能组件,其中,所述太阳能组件包括上述的光伏封装结构,所述太阳能组件还包括多个太阳能电池片和焊带,所述多个太阳能电池片对应固定于所述电池区域,所述焊带串接所述多个太阳能电池片。
本发明的光伏封装结构及其应用的太阳能组件,通过在所述空隙区域设置反射层,所述反射层上设置所述波长转换层,从而使得照射在所述空隙区域的太阳光线被反射到所述电池区域,实现太阳光线的充分采集,且利用所述波长转换层将太阳光线中不可吸收光转换成可吸收光之后,使得太阳光线的采集进一步提高,从而提高了所述光伏封装结构的光电转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的光伏封装结构的示意图;
图2是本发明第一实施例的光伏封装结构的安装面的示意图;
图3是本发明第二实施例的光伏封装结构的安装面的示意图;
图4是本发明第三实施例的光伏封装结构的安装面的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1和图2,本发明提供一种光伏封装结构100,所述光伏封装结构100包括玻璃面板10,以及相对所述玻璃面板10设置的玻璃背板20,所述玻璃面板10的横截面平行于所述玻璃背板20的横截面。所述玻璃面板10包括靠近所述玻璃背板20的反射面11。所述玻璃背板20包括相对所述反射面11设置的安装面21。所述安装面21包括多个电池区域211,以及位于多个电池区域211周侧的空隙区域212。所述电池区域211用以贴合太阳能电池片1。所述空隙区域212设有反射层22,所述反射层22完全覆盖所述空隙区域212,所述反射层22将太阳光线反射至所述反射面11,经所述反射面11反射至所述电池区域211。所述反射层22内填充有波长转换粒子(未标示),所述波长转换粒子将太阳光线中的不可见光转换成可见光,并将所述可见光反射至所述反射面11后,反射至所述电池区域211,所述不可见光的波长不同于所述可见的波长,所述可见光用于供所述电池片1转换成电能。
通过在所述空隙区域212设置所述反射层22,所述反射层22上设置所述波长转换粒子,从而使得照射在所述空隙区域212的太阳光线被反射到所述电池区域211,实现太阳光线的充分采集,且利用所述波长转换粒子将太阳光线中不可吸收光转换成可吸收光之后,使得太阳光线的采集进一步提高,从而提高了所述光伏封装结构100的光电转换效率。
所述玻璃面板10对所述太阳能电池片1起保护作用,防止所述太阳能电池片1被损坏,且所述玻璃面板10透过太阳光线,以便于所述太阳能电池片1接收太阳光线。具体的,所述玻璃面板10包括相对设置的第一侧10a和第二侧10b。所述第一侧10a用于入射太阳光线,所述第二侧10b粘接所述多个太阳能电池片1。当所述第一侧10a接收到太阳光线后,经过折射至所述第二侧10b,所述第二侧10b再将太阳光线透射至多个所述太阳能电池片1的采光面1a。从而实现对多个所述太阳能电池片1进行保护,同时有利于多个所述太阳能电池片1吸收太阳光线。所述反射面11设置于所述第二侧10b,所述反射面11将太阳光线完全或部分反射至多个所述太阳能电池片1上。多个所述太阳能电池片1阵列于所述第二侧,并通过焊带串联或并联在一起,从而增加发电功率。
本实施方式中,所述玻璃背板20的安装面21上固定住多个所述太阳能电池片1。具体的,所述安装面21设置于所述玻璃背板20靠近所述玻璃面板10一侧。所述安装面21上可以通过粘胶的方式固定多个所述太阳能电池片1,即通过在多个所述电池区域211上涂设粘胶层后,将多个所述太阳能电池片1分别对应粘贴于多个所述电池区域211。在其他实施方式中,所述电池区域211上还可以是设置卡槽固定住多个所述太阳能电池片1。
本实施方式中,所述反射层22在所述空隙区域212上贴合反光膜形成。所述反射层22将太阳光线完全反射至所述反射面11上,从而增加多个所述太阳能电池片1的采光效率。在其他实施方式中,所述反射层22还可以是设置镀银工艺形成。
所述波长转换粒子可以是部分填充于所述反射层22内,或者是完全填充于所述反射层22内。所述波长转换粒子部分填充于所述反射层22内,即所述反射层22在预设位置填充所述波长转换粒子,使得所述反射层22在预设位置对太阳光线进行波长转换,将太阳光线中不可见光转换成可见光,从而,使得所述光伏封装结构100增加多种光照方式,实现多种不同的光照效率。所述波长转换粒子完全填充于所述反射层22内,从而使得所述反射层22在反射太阳光线的同时,还对太阳光线中的波长进行转换,使得太阳光线中不可见光转换成可见光,从而使得所述光伏封装结构100增加光照效率。在其他实施方式中,还可以是在所述反射层22上部分覆盖波长转换层,或完全覆盖波长转换层,所述波长转换层为透光层内填充所述波长转换粒子。
进一步地,所述不可见光波长小于500nm,或大于1200nm,所述可吸收光的波长为500nm~1200nm。
本实施方式中,所述波长转换粒子可以将太阳光中波长小于500nm,或波长大于1200nm的不可见光转换成波长范围在500nm~1200nm的可见光。从而使得所述太阳电池片1增加对太阳光的吸收效率,从而增加光电转换效率。具体的,所述不可见光包括波长在300nm~500nm的紫外线,以及波长大于1200的红外线。从而使得所述波长转换粒子可以将太阳光中对的紫外线和红外线转换成可见光,使得太阳能电池片1获得更多的光能,从而产生更多的电能,有效提高光伏效率。
进一步地,所述波长转换粒子为铝酸盐荧光体、硅酸盐荧光体、磷酸盐荧光体、硫化物荧光体、钼酸盐荧光体、氮化物荧光体、氟化物荧光体或金属氧化物荧光体的一种或多种组合。
本实施方式中,所述波长转换粒子为光转换物质。所述波长转换粒子可以是经由钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥掺杂的铝酸盐荧光体、硅酸盐荧光体、磷酸盐荧光体、硫化物荧光体、钼酸盐荧光体、氮化物荧光体、氟化物荧光体或者金属氧化物荧光体;还可以是经过离子化的有机小分子和/或有机高分子通过离子键络合的钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥络合物;也可以是噁二唑及其衍生物类、三唑及其衍生物类、罗丹明及其衍生物类、香豆素类衍生物、1,8-萘酰亚胺类衍生物、吡唑啉衍生物、三苯胺类衍生物、卟啉类化合物、咔唑、吡嗪、噻唑类衍生物、苝类衍生物类带有共轭杂环有机物;也可以是硫化镉、硒化镉、硫化锌、氧化锌、二氧化钛、碳、硅、氧化铝、锗、磷化铟、碳化硅、硫化铅、硒化铅和砷化镓的纳米微粒,以及经过活性基团修饰的上述纳米颗粒;也可以是下转换材料,所述下转换材料通过吸收一个短波光子能发射两个个长波光子,所述下转换材料可以是各种含银化合物、含铋化合物、含铜化合物、含锗化合物、含铟化合物、含锡化合物和含钒化合物与碱金属卤化物混合。所述波长转换粒子可以是上述方式的组合,也可以是上述材料的单独存在。
进一步地,所述空隙区域212由边缘区212a和间隔区212b构成,所述边缘区212a设置于所述安装面21的周缘,所述间隔区212b设置于所述多个电池区域211之间。
本实施方式中,所述安装面21呈矩形,多个所述太阳能电池片1呈矩形阵列。所述边缘区212a呈矩形环状,所述间隔区212b呈纵横交错的的“井”型。在其他实施方式中,所述安装面21还可以是圆形,多个所述太阳能电池片1还可以是呈圆形阵列。
本实施方式中,提供第一实施例,所述间隔区212b连续设置。具体的,所述间隔区212b包括纵向延伸的第一间距212c,以及横向延伸的的第二间距212d。每一个所述第一间距212c设置于相邻两列所述太阳能电池片1之间,每一个所述第二间距212d设置于相邻两排所述太阳能电池片1之间。从而每一个所述太阳能电池片1的四周均设置有所述反射层22,利用所述反射层22和所述波长转换粒子增加所述太阳能电池片1的对太阳光的吸收,使得所述光伏封装结构100提高了光伏效率。
本实施方式中,提供第二实施例,请一并参阅图2和图3所述间隔区212b间断设置。具体的,所述第一间距212c包括多个子第一间距2121。多个所述子第一间距2121相互隔离。所述第二间距212d包括多个子第二间距2122。多个所述子第二间距2122相互隔离。从而使得所述反射层22和所述波长转换粒子在有效增加所述太阳能电池片1的太阳光吸收效率,同时达到减少所述反射层22和所述波长转换材料23的材料,使得所述光伏封装结构100有效提高光伏效率,同时减少生产成本。
本实施方式中,提供第三实施例,请一并参阅图2和图4,所述间隔区212b设置椭圆形、圆形、或锥形、或异型的任意形状。具体的,所述第一间距212c包括多个椭圆形的子第一间距2123。多个所述子第一间距2123沿纵向并列。多个所述子第一间距2123之间连接矩形间距,从而所述第一间距212c的面积增大,对太阳光的吸收效率进一步提高。在其他实施方式中,还可以是所述第二间距212d包括多个圆形的子第二间距。
进一步地,在第一实施例中,请一并参阅图1和图2,所述波长转换粒子位于所述边缘区212a。所述波长转换粒子仅填充于所述边缘区212a所对应的反射层22内。即所述波长转换粒子位于所述安装面21的周缘,所述波长转换粒子对照射所述安装面21周缘的不可见光转换成可见光,并利用所述反射层22将可见光反射至靠近所述安装面21周缘的所述太阳能电池片1上。从而达到利用较少的所述波长转换粒子实现太阳光吸收效率的提高,使得所述光伏封装结构100减少成本,并增加光伏效率。
进一步地,在第二实施例中,请一并参阅图1和图3,所述波长转换粒子位于所述间隔区212b。所述长转换粒子23仅填充于所述间隔区212b所对应的反射层22内。即所述波长转换粒子多个所述太阳能电池片1之间,所述波长转换粒子将照射所述太阳能电池片1周缘的不可见光转换成可见光,并利用所述反射层22将可见光反射至每一个所述太阳能电池片1上。从而实现每一个所述太阳能电池片1均提高对太阳光吸收效率,使得所述光伏封装结构100有效提高光伏效率。
本发明还提供一种太阳能组件(未标示),所述太阳能组件包括所述光伏封装结构100,所述太阳能组件还包括多个太阳能电池片1和焊带2,所述多个太阳能电池片1对应固定于所述电池区域211,所述焊带2串接所述多个太阳能电池片1。
所述太阳能组件还包括一个矩形边框(未标示)。所述玻璃面板10、太阳能电池片1、焊带2层叠于所述玻璃背板20上,所述矩形边框将所述玻璃面板10、多个所述太阳能电池片1、多个焊带2和所述玻璃背板20封装在一起。
为了使得所述玻璃面板10、多个所述太阳能电池片1、多个焊带2和玻璃背板20封装在一起,所述玻璃面板10的周侧和所述玻璃背板20的周侧固定连接所述矩形边框。所述玻璃面板10、玻璃背板20和所述矩形边框40围合成一密封盒体,对内密封盒体内侧抽真空,以防止空气腐蚀所述焊带2以及所述太阳能电池片1,从而有效提高所述太阳能组件的使用寿命。本实施方式中,所述矩形边框采用铝质材料制成,当然,在其他实施方式中,所述矩形边框还可以采用铝合金材质制成。
本发明的光伏封装结构及其应用的太阳能组件,通过在所述空隙区域设置反射层,所述反射层上设置所述波长转换层,从而使得照射在所述空隙区域的太阳光线被反射到所述电池区域,实现太阳光线的充分采集,且利用所述波长转换层将太阳光线中不可吸收光转换成可吸收光之后,使得太阳光线的采集进一步提高,从而提高了所述光伏封装结构的光电转换效率。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种光伏封装结构,所述光伏封装结构包括玻璃面板,以及相对所述玻璃面板设置的玻璃背板,所述玻璃面板层压于所述玻璃背板上,所述玻璃面板包括靠近所述玻璃背板的反射面,所述玻璃背板包括相对所述反射面设置的安装面,所述安装面包括多个电池区域,以及位于多个电池区域周侧的空隙区域,所述电池区域用以贴合太阳能电池片,其特征在于,所述空隙区域设有反射层,所述反射层完全覆盖所述空隙区域,所述反射层将太阳光线反射至所述反射面,经所述反射面反射至所述电池区域,所述反射层内填充有波长转换粒子,所述波长转换粒子用以将太阳光中不可见光转换成可见光。
2.根据权利要求1所述的光伏封装结构,其特征在于,所述不可见光的波长小于500nm,或大于1200nm,所述可见光的波长范围为500nm~1200nm。
3.根据权利要求1所述的光伏封装结构,其特征在于,所述波长转换粒子为铝酸盐荧光体、硅酸盐荧光体、磷酸盐荧光体、硫化物荧光体、钼酸盐荧光体、氮化物荧光体、氟化物荧光体或金属氧化物荧光体的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的光伏封装结构,其特征在于,所述空隙区域由边缘区和间隔区构成,所述边缘区设置于所述安装面的周缘,所述间隔区设置于所述多个电池区域之间。
5.根据权利要求4所述的光伏封装结构,其特征在于,所述间隔区连续设置。
6.根据权利要求4所述的光伏封装结构,其特征在于,所述间隔区间断设置。
7.根据权利要求4所述的光伏封装结构,其特征在于,所述间隔区设置椭圆形、圆形、或锥形、或异型的任意形状。
8.根据权利要求4所述的光伏封装结构,其特征在于,所述波长转换粒子位于所述边缘区。
9.根据权利要求4所述的光伏封装结构,其特征在于,所述波长转换粒子位于所述间隔区。
10.一种太阳能组件,其特征在于,其包括权利要求8~9所述的光伏封装结构,所述太阳能组件还包括多个太阳能电池片和焊带,所述多个太阳能电池片对应固定于所述电池区域,所述焊带串接所述多个太阳能电池片。
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