CN104979418B - 一种具有均匀导热功能的太阳能电池组件 - Google Patents
一种具有均匀导热功能的太阳能电池组件 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种具有均匀导热功能的太阳能电池组件，包括依序层叠设置的玻璃、第一层乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)、电池片、第二层乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)、第三层乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)和背板；所述第三层乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)和背板之间设有第一石墨导热层,第二层乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)和第三层乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)之间设有反光层。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：利用石墨材料的热传导能力强的优势，使得太阳能电池组件封装材料之间的传热均匀，太阳能电池的温度分布均匀，同时降低电池的温度，可以大大提高电池的转换效率和组件的发电量；设有反光层，使太阳光不会到达第一石墨导热层，反光层将太阳光反射回电池片再次利用，进一步提高电池组件的发电量。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种具有均匀导热功能的太阳能电池组件。
背景技术
晶硅太阳能电池的性能一方面与电池的基底材料、结构和制备工艺有关，另一方面与外界因素有关，如温度，光强。目前，为了提高电池的转换效率，太阳能电池制造商把工作的重点放在第一个方面，在硅片材料的选择、电池结构的设计和制备工艺的优化上进行了大量的研究，电池的转换效率得到了不断的提高。外界因素对电池的转换成效率同样具有很大的影响：太阳能电池封装成组件，在户外进行发电的过程中，其工作的温度和光强直接影响其发电量的大小。
温度影响太阳能电池的转换效率主要表现在其对短路电流和开路电压的影响：短路电流随着温度的升高而缓慢增加；开路电压随温度的升高线性下降，在20-100℃范围，大约每升高1℃，每片电池的电压减小2mV。整体而言，温度升高，太阳能电池的转换效率下降，典型温度系数为-0.35％/℃。亦即，如果太阳能电池温度每升高1℃，则转换效率减少0.35％。
如图1所示，现有的普通太阳能电池组件，包括依序层叠设置的玻璃1′、第一层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)2′、电池片3′、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)4′和背板5′，上述太阳能电池组件的封装材料导电导热能力差，使得太阳能电池表面的温度分布宽，太阳能电池的热量无法发散出去，会降低太阳能电池的转换效率，降低组件的发电量；如何开发一种太阳能电池组件，使其工作温度能够尽可能的低，提高组件的发电量，成为太阳能电池工作者关注的重点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能降低电池的温度和可以大大提高电池的转换效率的具有均匀导热功能的太阳能电池组件。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有均匀导热功能的太阳能电池组件，包括依序层叠设置的玻璃、第一层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、电池片、第二层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和背板；所述第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和背板之间设有第一石墨导热层,第二层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)之间设有反光层，反光层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
作为上述方案的改进，所述反光层的可见光反射率为80～95％，厚度为1～10mm。
作为上述方案的改进，所述第一石墨导热层的厚度为90～150μm，导热系数为1200～1800W/mK。
作为上述方案的改进，所述背板为依序层叠设置的内层、第二石墨导热层、中间层、第三石墨导热层和外层，所述内层、第二石墨导热层、中间层、第三石墨导热层和外层之间均紧密连接。
作为上述方案的改进，所述第二石墨导热层的厚度为60～100μm，导热系数为1000～1500W/mK。
作为上述方案的改进，所述第三石墨导热层的厚度为20～80μm，导热系数为800～1200W/mK。
作为上述方案的改进，所述内层材质为聚乙烯—醋酸乙烯酯(PEVA)，中间层材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，外层材质为聚偏氟乙烯(PVDF)或聚氟乙烯(PVF)。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过在第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和背板之间设有第一石墨导热层,在背板中设置第二石墨导热层和第三石墨导热层，利用石墨材料的热传导能力强的优势，使得太阳能电池组件封装材料之间的传热均匀，太阳能电池的温度分布均匀，同时降低电池的温度，可以大大提高电池的转换效率和组件的发电量；在第二层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)之间设有反光层，反光层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，使太阳光不会到达第一石墨导热层，反光层将太阳光反射回电池片再次利用，进一步提高电池组件的发电量。
附图说明
图1是现有的普通太阳能电池组件的结构示意图；
图2是本发明的一种具有均匀导热功能的太阳能电池组件的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图2所示，本发明的一种具有均匀导热功能的太阳能电池组件，包括依序层叠设置的玻璃1、第一层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)2、电池片3、第二层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)4、第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)7和背板5；第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)7和背板5之间设有第一石墨导热层8,第二层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)4和第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)7之间设有反光层6；反光层6的可见光反射率为80～95％，厚度为1～10mm，材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。太阳光从玻璃1照射(如图2箭头所示)，第一石墨导热层8为黑色，具有很好的吸光作用，如果不添加反光层6，会导致太阳光到达第一石墨导热层8处被吸收而不能反射回电池端再次利用，会降低组件的发电量。
作为上述方案的改进，第一石墨导热层8的厚度为90～150μm，导热系数为1200～1800W/mK。第一石墨导热层8可反复折叠，使得第一石墨导热层8在使用过程中不易破坏，可以保证组件的热量的均匀传导。
作为上述方案的改进，背板5为依序层叠设置的内层51、第二石墨导热层52、中间层53、第三石墨导热层54和外层55，内层51、第二石墨导热层52、中间层53、第三石墨导热层54和外层55之间均紧密连接。背板5设置两个石墨导热层：第二石墨导热层52和第三石墨导热层54，使得热量在背板5内部的传导均匀，也使得热量在背板5和环境、背板5和电池片3之间保持很好的传导。
作为上述方案的改进，第二石墨导热层52的厚度为60～100μm，导热系数为1000～1500W/mK；第三石墨导热层54的厚度为20～80μm，导热系数为800～1200W/mK。设置不同石墨导热层参数是为了形成传导能力梯度分布，组件封装材料越靠近环境，热量越容易传导，其厚度和导热系数可设置小一些，而越靠近电池片3的部分，热传导越困难，可适当提高石墨导热层的导热能力。
作为上述方案的改进，所述内层51材质为聚乙烯—醋酸乙烯酯(PEVA)，中间层53材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，外层55材质为聚偏氟乙烯(PVDF)或聚氟乙烯(PVF)。
本发明具有如下有益效果：通过在第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)7和背板5之间设有第一石墨导热层8,利用石墨材料的热传导能力强的优势，使得太阳能电池组件封装材料之间的传热均匀，太阳能电池的温度分布均匀，同时降低电池的温度，可以大大提高电池的转换效率和组件的发电量；在第二层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)4和第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)7之间设有反光层，反光层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，使太阳光不会到达第一石墨导热层8，反光层6将太阳光反射回电池片3再次利用，进一步提高电池组件的发电量。
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 (3)
1.一种具有均匀导热功能的太阳能电池组件，包括依序层叠设置的玻璃、第一层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、电池片、第二层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和背板；其特征在于，所述第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和背板之间设有第一石墨导热层,第二层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和第三层乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)之间设有反光层，反光层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；第一石墨导热层的厚度为90～150μm，导热系数为1200～1800W/mK；背板为依序层叠设置的内层、第二石墨导热层、中间层、第三石墨导热层和外层，所述内层、第二石墨导热层、中间层、第三石墨导热层和外层之间均紧密连接；第二石墨导热层的厚度为60～100μm，导热系数为1000～1500W/mK；第三石墨导热层的厚度为20～80μm，导热系数为800～1200W/mK。
2.如权利要求1所述的一种具有均匀导热功能的太阳能电池组件，其特征在于，所述反光层的可见光反射率为80～95％，厚度为1～10mm。
3.如权利要求1所述的一种具有均匀导热功能的太阳能电池组件，其特征在于，所述内层材质为聚乙烯—醋酸乙烯酯(PEVA)，中间层材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，外层材质为聚偏氟乙烯(PVDF)或聚氟乙烯(PVF)。
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