CN104868001A - 一种新型双面光伏太阳电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型双面光伏太阳电池组件结构，由若干个双面太阳电池串，上下两片高透玻璃以及封装胶膜EVA组成，若干个双面太阳电池串按照一定的间隔分布，在相邻两个双面太阳电池串之间的间隔处放置双面反射膜，双面反射膜平行双面太阳电池串放置，本发明的双面反射膜为线性微棱镜形结构，太阳光入射到双面反射膜上，经双面反射膜反射后，反射到高透玻璃表面，从高透玻璃表面再反射到太阳电池表面，再次被双面电池所吸收利用，从而提升太阳电池组件的发电功率。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型双面光伏太阳电池组件，属于光伏技术领域。
背景技术
近年众多公司如韩国Shinsung公司，中国英利公司等推出了他们的新产品双面太阳电池，这种新型的太阳能电池两面可以同时使用，从而有效提高发电效率。在传统的太阳能电池当中，单晶硅电池光转换效率最高，可达19%左右，而这种新型的双面太阳能电池可以将光转换效率进一步提高到20%-30%。同时，单片电池的发电效率也从传统电池的4瓦-4.5瓦提高到4.5瓦-6瓦。在资源供求矛盾日益激化的情况下，对太阳能的进一步开发利用必将成为未来的发展趋势，而这一产品开拓了很好的发展思路。这种双面太阳电池通常采用双面玻璃封装成双玻光伏组件，即由两片玻璃和太阳电池片组成复合层，电池片之间由导线串、并联汇集到引线端所形成的光伏电池组件。由于与背面高分子材料相比，玻璃透水率极低，双玻光伏组件解决了很多实际光伏电站中出现的可靠性问题：如 EVA树脂遇水即开始分解，其分解产物与不合理添加剂腐蚀光伏电池上的银栅线、汇流带等，使组件发生PID、以及蜗牛纹问题、进而导致发电效率逐年下降。双玻组件为一些近水的光伏发电项目，比如鱼光互补、滩涂电站、农业温室等提供了很好的解决方案。
然而这种双玻封装的双面太阳电池组件，由于电池间隙的光无法利用，电池到组件封装过程功率损失较大。对于单面发电的太阳电池，可以通过电池背面增加白色高反射EVA封装胶膜解决高功率损耗问，但对于双面太阳电池，这种方案会阻止太阳光从背面进入电池背表面，使太阳电池无法做到双面发电。
发明内容
为弥补现有技术的缺陷，本发明的提供了一种新型双面光伏太阳电池组件，通过在太阳电池之间增加双面反射膜，太阳光经双面反射膜反射到高透玻璃表面，通过高透玻璃表面的二次反射或多次反射到双面电池上，从而提升太阳电池组件的发电功率。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种新型双面光伏太阳电池组件，由若干个双面太阳电池串，上下两片高透玻璃以及双面太阳电池串与高透玻璃之间的封装胶膜EVA组成；所述若干个双面太阳电池串按照一定的间隔分布，所述相邻两个双面太阳电池串之间的间隔处放置双面反射膜，双面反射膜平行双面太阳电池串放置。
前述的每个双面太阳电池串由6-12个双面太阳电池串联而成。
前述的相邻双面太阳电池串之间的间隔为双面太阳电池串宽度的0.05-2倍。
前述的双面反射膜为相邻双面太阳电池串之间的间隔的0.5-1倍宽度。
前述的双面反射膜上下表面均为有序或无序的绒面结构。
前述的双面反射膜的厚度为双面太阳电池厚度的0.5~2倍。
前述的双面反射膜上下表面均为线性微棱形结构。
前述的双面反射膜由耐紫外高分子材料电镀高反射金属材料组成。
前述的双面反射膜的棱形顶角范围90°~180°。
前述的双面反射膜的棱形顶角θ满足：
a*ctg（（90°-θ/2）*2）= a*ctg（180°-θ）= -a*ctgθ≥b (90°≤θ≤180°)，且
a*ctg（（90°-θ/2）*2）= a*ctg（180°-θ）= -a*ctgθ≤c，
其中，
a为高透玻璃加EVA厚度，b为双面太阳电池串之间间隔的宽度，c为双面太阳电池串宽度。
本发明通过在太阳电池之间增加上下表面为线性微棱形结构或绒面结构的双面反射膜，太阳光经双面反射膜反射到高透玻璃表面，通过高透玻璃表面的二次反射或多次反射到双面电池上，再次被双面电池所吸收利用，从而提升太阳电池组件的发电功率。
附图说明
图1 为普通双玻太阳电池组件结构图；
图2 为本发明新型双面光伏太阳电池组件双面玻璃封装结构图；
图3 为本发明新型双面光伏太阳电池组件工作原理图；
图4 为双面反射膜线性微棱形结构图；
图5为双面反射膜线性微棱形结构棱形顶角与高透玻璃厚度、太阳电池串之间间隔的宽度、太阳电池串宽度的关系示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
现有的双面玻璃太阳电池组件如图1所示，每块太阳电池组件由若干个太阳电池串3，上下两片高透玻璃1以及太阳电池串3与高透玻璃1之间的封装胶膜EVA2组成。每个太阳电池串由6-12个太阳电池串联而成，若干个太阳电池串按照一定的间隔分布于太阳电池组件的背板上，该间隔一般取太阳电池串宽度的0.05-2倍。对于普通双面玻璃太阳电池组件，太阳电池串间隔处为无其他材料，背面玻璃、背面EVA为透光或不透光设计两种。对于透光设计背面高透玻璃、背面EVA，间隔处的光直接透射出来，不能被太阳电池利用；对于不透光设计的反射型背面玻璃、背面EVA，间隔处的部分光可以通过反射型背面玻璃或背面EVA的反射经正面玻璃二次反射达到电池正表面，转化为电能。但对于双面可发电的太阳电池，如果背面玻璃、背面EVA不透光，太阳光则不能入射到双面电池的背面产生电能，达不到双面电池的效果。
本发明中的新型双面太阳电池组件双面玻璃封装结构如图2所示，首先双面光伏太阳电池组件采用现有的封装技术，由若干个双面太阳电池串4，上下两片高透玻璃1以及双面太阳电池串4与高透玻璃1之间的封装胶膜EVA2组成，若干个双面太阳电池串4按照一定的间隔分布于双面光伏太阳电池组件的背板上，然后在相邻两个双面太阳电池串之间的间隔处放置双面反射膜5，双面反射膜5平行双面太阳电池串4放置，双面反射膜5为该间隔的0.5-1倍宽度。本发明的双面反射膜为线性微棱镜形结构，双面均具有高反射率，反射率80%~95%。从图2和图3中都可以看出，双面反射膜上下表面通常具有设计的线性微棱形结构。
如图3所示，正面太阳光入射到双面太阳电池组件上，穿过高透玻璃1和封装胶EVA2，一部分光射到双面太阳电池的正面，被双面太阳电池的正面所吸收，一部分光射到双面反射膜5的正面，由于双面反射膜5的上表面为微棱形结构，则太阳光会反射到高透玻璃1表面，再从高透玻璃1表面反射到双面太阳电池的正面，被双面太阳电池正面所吸收，直射到双面反射膜5上的光可经过两次或多次反射到双面太阳电池表面。同样，背面太阳光入射到双面太阳电池组件上，穿过高透玻璃1和封装胶EVA2，一部分光射到双面太阳电池的背面，被双面太阳电池的背面所吸收，一部分光射到双面反射膜的背面，由于双面反射膜5的下表面为微棱形结构，则太阳光会反射到高透玻璃1表面，再从高透玻璃1表面反射到双面太阳电池的背面，被双面太阳电池背面所吸收，直射到双面反射膜5上的光可经过两次或多次反射到双面太阳电池表面。
本发明的双面反射膜结构如图4所示，双面反射膜5的厚度为双面太阳电池厚度的0.5~2倍。双面反射膜5由耐紫外高分子材料电镀高反射金属材料组成。一般情况下双面反射膜5上下表面为线性微棱形结构，根据太阳电池串之间间隔的宽度，高透玻璃1与封装胶EVA2厚度调整微棱形形状，使棱形顶角范围90°~180°，图4中上图为棱形顶角较小的低顶角双面反射膜结构，下图为棱形顶角较大的高顶角双面反射膜结构。在双面反射膜上下表面在为非棱形结构时，上下表面可为有序或无序的绒面结构。
如图5所示，双面反射膜线性微棱形结构棱形顶角为θ，高透玻璃（加EVA）厚度为a，太阳电池串之间间隔的宽度为b，太阳电池串宽度为c。为使入射到双面反射膜最左边缘的光线能二次反射到右侧的太阳电池表面，θ， a， b，与c需要满足：
a*ctg（（90°-θ/2）*2）= a*ctg（180°-θ）= -a*ctgθ≥b (90°≤θ≤180°)
为使入射到双面反射膜最右边缘的光线能二次反射到右侧的太阳电池表面，θ， a， b，与c需要满足：
a*ctg（（90°-θ/2）*2）= a*ctg（180°-θ）= -a*ctgθ≤c。
Claims (10)
1. 一种新型双面光伏太阳电池组件，其特征在于，由若干个双面太阳电池串，上下两片高透玻璃以及双面太阳电池串与高透玻璃之间的封装胶膜EVA组成；所述若干个双面太阳电池串按照一定的间隔分布，所述相邻两个双面太阳电池串之间的间隔处放置双面反射膜，双面反射膜平行双面太阳电池串放置。
2. 根据权利要求1所述的一种新型双面光伏太阳电池组件，其特征在于，所述每个双面太阳电池串由6-12个双面太阳电池串联而成。
3. 根据权利要求1所述的一种新型双面光伏太阳电池组件，其特征在于，所述相邻双面太阳电池串之间的间隔为双面太阳电池串宽度的0.05-2倍。
4. 根据权利要求1所述的一种新型双面光伏太阳电池组件，其特征在于，所述双面反射膜为相邻双面太阳电池串之间的间隔的0.5-1倍宽度。
5. 根据权利要求1所述的一种新型双面光伏太阳电池组件，其特征在于，所述双面反射膜上下表面均为有序或无序的绒面结构。
6. 根据权利要求1所述的一种新型双面光伏太阳电池组件，其特征在于，所述双面反射膜的厚度为双面太阳电池厚度的0.5~2倍。
7. 根据权利要求1所述的一种新型双面光伏太阳电池组件，其特征在于，所述双面反射膜上下表面均为线性微棱形结构。
8. 根据权利要求7所述的一种新型双面光伏太阳电池组件，其特征在于，所述双面反射膜由耐紫外高分子材料电镀高反射金属材料组成。
9. 根据权利要求7所述的一种新型双面光伏太阳电池组件，其特征在于，所述双面反射膜的棱形顶角范围90°~180°。
10. 根据权利要求9所述的一种新型双面光伏太阳电池组件，其特征在于，所述双面反射膜的棱形顶角θ满足：
a*ctg（（90°-θ/2）*2）= a*ctg（180°-θ）= -a*ctgθ≥b (90°≤θ≤180°)，且
a*ctg（（90°-θ/2）*2）= a*ctg（180°-θ）= -a*ctgθ≤c，
其中，
a为高透玻璃加EVA厚度，b为双面太阳电池串之间间隔的宽度，c为双面太阳电池串宽度。
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160223 Address after: 213022 Jiangsu, North District, Changzhou Jin Ling North Road, No. 200 Applicant after: CHANGZHOU CAMPUS OF HOHAI University Applicant after: CHANGZHOU TRINA SOLAR ENERGY Co.,Ltd. Address before: 213022 Jiangsu, North District, Changzhou Jin Ling North Road, No. 200 Applicant before: CHANGZHOU CAMPUS OF HOHAI University |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150826 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |