CN104993002A - 一种双面光伏电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双面光伏电池，包括第一保护层、光伏电池，以及用于接收太阳光线，并进行反射的反射件；双面光伏电池数目为多个，相邻双面光伏电池之间设有间隙，反射件设置在所述间隙的下方，且将接收的太阳光线反射到双面光伏电池的下表面上；反射件为第二保护层，第二保护层下表面为平面，上表面为曲面，曲面上涂有反射涂层；所述第一保护层和所述第二保护层密封连接构成一密封腔。本发明在密封腔内设置多个双面光伏电池，通过相邻双面光伏电池之间设置的间隙下方设置的反射件实现对间隙中射入的太阳光进行反射，反射件即是保护层，能够满足保护的作用，并通过曲面上的反射涂层实现反射的作用，不仅降低整个光伏电池重量，且结构简单。

Description

一种双面光伏电池

技术领域

本发明涉及太阳能光伏电池产能领域，尤指一种双面光伏电池。

背景技术

随着社会和科学技术的发展，太阳能电池板的生产技术不断得到提高，并且日益广泛地被应用于各个领域。太阳能光伏电池(简称光伏电池)通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。是具有封装及内部联结的能单独提供直流电输出的太阳电池组合装置，而太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。不仅能够实现太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。

而电池所产生的电能主要依赖于入射到电池上的光子能量，但是目前的光伏发电产品仍存在发电效率偏低的问题，其原因是目前的光伏电池板一般都是平面的，对反射光的利用很少；而且发电器件工作时易饱和，不能充分地利用太阳的光能。

如何在有限面积上获得更多的太阳能量，一直是本领域技术人员需解决的问题。以往的技术都是通过不同的材料进行层依次叠加形成的电池板，从而增加电池板的性能，提高太阳光能的利用。此叠加的方式虽能获得更多的太阳能量，但是多种的材料层势必造成电池片的制造成本上升并且成品率低，且整个光伏电池板的结构较复杂，制成后的成品较重，不利于安装人员进行安装。因此，本申请的技术人员急需设计一款利用率高，成本较低，且方便安装的双面光伏电池。

发明内容

本发明的目的是提供一种双面光伏电池，能够将光子均匀导入双面光伏电池的背面，增强导入到电池两面的光能量，并能降低整个双面光伏电池重量，提高适用范围。

本发明提供的技术方案如下：

双面光伏电池，包括，太阳光线射入方向从上往下依次设有第一保护层、双面光伏电池、以及用于接收太阳光线，并进行反射的反射件；

所述双面光伏电池数目为多个，相邻所述双面光伏电池之间设有间隙，所述反射件设置在所述间隙的下方，且将接收的太阳光线反射到所述双面光伏电池的下表面上；

所述反射件为第二保护层，所述第二保护层下表面为平面，上表面为曲面，所述曲面上涂有反射涂层；

所述第一保护层和所述第二保护层密封连接构成一密封腔。

本技术方案，具体的在第一保护层和第二保护层连接构成的密封腔体中设置多个双面光伏电池，通过多个双面光伏电池之间设置间隙，间隙能够满足光线的射入，在利用反射件的反光原理，实现将光线导入双面光伏电池的下表面上，增强导入到电池表面的光能量。而第二保护层的下表面设置为平面，上表面设置成曲面，通过直接在曲面上涂上反射涂层，使保护层不仅实现保护的作用，同时又能满足对太阳光线的反射，且有效地降低整个双面光伏电池的重量，提高适用范围。

较佳地，所述第一保护层上、下表面均为平面。

较佳地，所述第一保护层和所述第二保护层均为超白钢化玻璃或塑料。

本技术方案中第一保护层和第二保护层均为超白钢化玻璃或塑料，能够起到对双面光伏电池保护的作用，同时又能使光射入双面光伏电池的表面积上。其中，第一保护层设置成为上、下表面均为平面，不仅外形美观，且能保证太阳光均匀地射入双面光伏电池的表面积上。

较佳地，所述密封腔体内充有用于保护所述反射涂层的保护气体；，所述保护气体为惰性气体；

和/或；

所述第二保护层由一个层或两个可拆分的层构成。

本技术方案，在密封的腔体内充入保护气体，目的是为了防止反射涂层氧化后变质，降低反光的性能。而第二保护层由一层或两个可拆分的层构成，这样不仅方便加工工艺，且简化安装程序。

较佳地，所述曲面相对所述间隙的部分为弧形面。

本技术方案，而反射件相对间隙的部分为弧形面，主要是光伏电池之间的间隙距离有限，从有限的距离之间射入的光线肯定也是有一定限定的，为能提高光伏电池下表面收集的光能，进而将其设置成弧形面，有效地将有限的光线聚集，提高光伏电池收集的光能。

较佳地，所述的弧形面朝向远离所述双面光伏电池下表面的一侧凸出。本技术方案，将弧形面设置成朝向远离双面光伏电池下表面的一侧凸出，目的是使弧形面上汇聚的光线反射匀被反射到光伏电池的下表面上，提高对太阳光线的利用率。

较佳地，还包括一匀光件，所述匀光件设置在所述反射件与所述双面光伏电池之间，所述匀光件用于接收所述反射件的反射光，并射入所述双面光伏电池下表面上；

所述匀光件上设有单个或多个用于光线射入的入口。

本技术方案，可在双面光伏电池下方在设置匀光件，通过匀光件上设置单个或多个光线射入的入口，有效地提高光线的导入率。

较佳地，所述匀光件内设有用于所述入口射入光线均匀排布的微细表面。

本技术方案，在匀光件内设置微细表面，目的是使入口导入的光线能够被均匀地射入光伏电池的下表面上，提高整个光伏电池横截面上的光能量。

较佳地，所述双面光伏电池的宽度为第一宽度d1；

所述间隙的宽度为第二宽度d2；

所述第二宽度d2在0.7x d1～d1之间。

较佳地，所述反射件与所述双面光伏电池之间的距离为h1；

所述第二保护层厚度为h2；

所述第二宽度d2大于距离h1，或大于h2与h1之和。

本技术方案，通过不同宽度和高度的限定，可以保证从一定范围宽度的间隙中射入的光线能够充分地被双面光伏电池汇聚，保证反射件弧形面上的光全部被反射到双面光伏电池下表面上，提高光伏电池的利用率。

通过本发明提供的双面光伏电池，利用在第一保护层和第二保护层连接的密封腔内设置多个双面光伏电池，以及在多个双面光伏电池之间设置间隙，通过间隙使太阳光线从中射入，实现光线射入双面光伏电池下表面上，解决双面光伏电池下表面无法汇聚到光线的问题。

(1)双面光伏电池的上表面能够直接接收太阳光线，并将其转换成电能，双面光伏电池的下表面通过相邻之间的间隙射入的太阳光线。同时太阳光线射在下方设置的相应弧形面上，再通过反射件将光线反射到双面光伏电池的下表面上，最后实现光能转换成电能，较佳地使双面光伏电池在有限面积上获得更多的光能量，避免未充分利用双面光伏电池面积的问题。

(2)反射件为一保护层，通过对保护层的上、下表面的设计，以及在上表面上涂有反射涂层，不仅实现反射的功能，且能起到对双面光伏电池下表面的保护，达到一件两用的作用。同时保护层上表面为曲面，使得整个保护层的重量变轻，有效拓展了双面光伏电池的应用范围。

(3)直接通过在间隙下方安装反射件，在双面光伏电池下表面和反射件之间安装匀光件，不但解决了双面光伏电池下表面无法导入光能量的问题，且还不需对双面光伏电池做进一步的材料层的添加或改变，效果较佳。本发明不仅不影响双面光伏电池、反射件或匀光件等其它部件的相互关系和制造工艺，其结构简单、安装可靠、产生与安装较方便，而且生产成本低。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对双面光伏电池的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明双面光伏电池的一种实施例的示意图；

图2是本发明双面光伏电池的二种实施例的示意图；

图3是本发明双面光伏电池的三种实施例的示意图。

附图标号说明：

第一宽度d1；第二宽度d2；反射件与光伏电池之间的距离为h1；第一保护层厚度为h2；

1、双面光伏电池；

101、双面第一光伏电池；102、双面第二光伏电池；

2、间隙；

3、匀光件；301、入口。

4、第一保护层；

5、第二保护层；

501、上表面；502、下表面；503、弧形面；

6、密封腔；601、腔体侧壁。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示其中的一个，或仅标出了其中的一个使用方式。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形；另外图标用带箭头的直线标示太阳光线。

在本发明的实施例一中，参照图1所示，双面电池组件包括太阳光线射入方向从上往下依次设有第一保护层4，双面光伏电池1，以及用于接收太阳光线，并进行反射的反射件。其中，反射件可为第二保护层5，在第二保护层5的上表面501涂有反射涂层，通过反射涂层使其达到反射光的作用。具体的将第一保护层4的宽度与第二保护层5的宽度一致，且大于双面光伏电池1的宽度，目的是将双面光伏电池1周边的太阳光线通过宽度大于双面光伏电池1宽度的第一保护层4后，通过第二保护层5反射到双面光伏电池1下表面502上(即为太阳无法直射的面积上)，提高整个双面光伏电池1表面积上的光能量。

在本发明的实施例二中，参照图2所示，双面电池包括第一保护层4，设置在第一保护层4下方的第一双面光伏电池101和第二双面光伏电池102上的第一保护层(光伏电池的数量可根据实际运用的需求做数量的调整)，以及用于收太阳光线并进行反射的反射件。其中，第一双面光伏电池101与第二双面光伏电池102的相邻之间设置间隙2，进而将反射件设置在间隙2的下方，从而满足从间隙2中射入的太阳光线能够直接照射到反射件4上，并通过反射件实现将光反射到双面光伏电池1的下表面上。这样双面光伏电池1不仅能够满足上表面捕获到光子，并且将其转化成电能，而且能够保证双面光伏电池1下表面同样能够捕获到光子，有效地提高整个双面光伏电池1的光能。

在本发明的实施例二中，双面光伏电池1的上表面通过第一保护层4进行保护，为解决下表面也能受到一定保护，延长整个双面光伏电池1的使用寿命。所以将反射件设置为第二保护层5，第二保护层5的下表面502为平面，而上表面为曲面，通过在曲面上涂设反射涂层，目的是通过反射涂层达到对太阳光线反射到双面光伏电池1下表面上的功能。由于反射涂层长期暴露在空气下会变质，使用效果将会有所下降，因而将第一保护层4和第二保护成5密封连接成一密封腔6，同时在腔体侧壁601上也涂有反射涂层，在通过密封腔6体内充上保护气体或将其设置成真空状态，避免反射涂层使用寿命下降的问题。其中，保护气体为惰性气体，如氦气、氮气等。另外应当说明的是，本实施例中的第一保护层4和第二保护层5均优选为超白钢化玻璃或塑料，当然在其余实施例中也可选择其他的材质作为保护层，只需能够满足保护的同时，使太阳光线从中射入即可。

在本发明的实施例二中，由于第二保护层5主要是用于保护双面光伏电池1的下表面，同时利用反射涂层将汇聚大量的太阳光线，同时又将其反射到双面光伏电池1上，使其转换成电能。所以将曲面相对间隙2的部分为弧形面503，提高反射件4的聚光率，进而具体的为使双面光伏电池1下表面捕获更多的光子，所以将弧形面503朝向远离第一双面光伏电池101或第二双面光伏电池102的一侧凸出，这样不仅充分地利于间隙2中射入的太阳光，且通过弧形面503实现对反射件汇聚的光进行反射，使光伏电池的下表面也能捕获到光子，实现单个双面光伏电池1在有限的面积上发挥最大的效果。应说明的是，弧形面503的凸出方向是根据反射光需射向的光伏电池而定的，本申请中朝向远离第二双面光伏电池102的方向凸出，当然在其他的实施例中曲面相对间隙2部分的形状可以是多种样式，只需满足将光反射到光伏电池下表面上即可。其次，第二保护层5由一个层构成，上表面501的曲面可直接通过模具按压成形，也可由两个可拆分的层构成(即可分为曲面反射涂层和基底部分)，不仅减轻整个保护层的重量，且安装方便。

在本发明的实施例二中，太阳光均匀地直射到第一保护层4的上表面上，透过透明的材质后折射到双面光伏电池1的上表面上，或是从间隙2中射入弧形面503上，为使射入的光均匀地折射到弧形面503上，所以将第一保护层上、下表面均为平面，保证射入的光是均匀的，在通过反射涂层后均匀地反射到双面光伏电池1下表面上，从而保证双面光伏电池1下表面上均匀地导入光能量，提高下表面的利用率。

应说明的是，也可通过设置一匀光件3实现对反射件上反射的光线进行汇聚，进而将其均匀地导入到双面光伏电池1的下表面。而设置匀光件3的目的是为了将反射件反射出来的光均匀地射入到第一双面光伏电池101或第二双面光伏电池102的下表面上。依此，具体地将匀光件3设置在反射件的上方，且位于第一双面光伏电池101和第二双面光伏电池102的下表面，或仅在第一双面光伏电池101、第二双面光伏电池102的下表面上设置均可。

而上述的匀光件3主要是通过设置的入口301对反射光进行捕获的，所以入口301的设置位置及设置的数量由反射件4的具体结构而定的，不能保证入口301能够均匀地设置在匀光件3上，因而也就无法保证双面光伏电池1的下表面能够均匀地捕获到光子，所以具体的在匀光件3内设置用于将入口301射入的光线均匀排布的微细表面(图中未标示)，在其他的实施例中可通过其他方式实现均可。最终通过匀光件3上设有的单个或多个用于光线射入的入口(具体入口301的设置数量可根据实际光伏电池的大小做合理的设置)，

在本发明的实施例二中，在具体的实际运用中，第一双面光伏电池101和第二双面光伏电池102的尺寸可根据实际需求做调整。同时为满足设定的双面光伏电池1的表面获得更多的光能量，而间隙2的宽度大小尤为重要。依此，本申请将间隙2的宽度设定为第二宽度d2，第一双面光伏电池101和第二双面光伏电池102的宽度均为第一宽度d1，且将d2设置在0.7x d1～d1之间。同时将反射件4与第二双面光伏电池102之间的距离均为h1(此距离如图2中所示)，而第二保护层5的厚度设置为h2，且第二宽度d2大于距离h1和/或大于h2与h1之和，有效地充分利用一定宽度的间隙2内射入的太阳光，实现对双面光伏电池1的充分利用。

在本发明的实施例三中，进而为提高光伏电池的利用率，或提高光面光伏电池的适用场合，多个双面光伏电池1可以为一体设置，也可由单个上面光伏电池连接而成(既上述实施例二中第一双面光伏电池101和第二双面光伏电池102重复的拼接，具体拼接数量更加实际需求选择)，多个双面光伏电池1的各侧壁之间均设有的间隙2，且多个双面光伏电池1下方均设有匀光件3。这样可以保证多个光伏电池模块的上表面和下表面均得到充足均匀的光能量，提高整个电池的光电转换效率和使用效率。当然，参看图3，双面光伏电池1下方也可不在单独设置匀光件3，通过表面光滑的第一保护层4即可直接实现对光的均匀分布。而其中，应说明的是，多个双面光伏电池为一体设置时，可以通过外置一个框架实现连接，或是间隙2中的某一段连接，或相邻间隙2的端点实现连接均可，具体根据实际需求做合理的调整。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双面光伏电池，其特征在于：包括，

太阳光线射入方向从上往下依次设有第一保护层、双面光伏电池，以及用于接收太阳光线，并进行反射的反射件；

所述双面光伏电池数目为多个，相邻所述双面光伏电池之间设有间隙，所述反射件设置在所述间隙的下方，且将接收的太阳光线反射到所述双面光伏电池的下表面上；

所述反射件为第二保护层，所述第二保护层下表面为平面，上表面为曲面，所述曲面上涂有反射涂层；

所述第一保护层和所述第二保护层密封连接构成一密封腔。

2.根据权利要求1所述的双面光伏电池，其特征在于：

所述第一保护层上、下表面均为平面。

3.根据权利要求1所述的双面光伏电池，其特征在于：

所述第一保护层和所述第二保护层均为超白钢化玻璃或塑料。

4.根据权利要求1所述的双面光伏电池，其特征在于：

所述密封腔体内充有用于保护所述反射涂层的保护气体，所述保护气体为惰性气体；

和/或；

所述第二保护层由一个层或两个可拆分的层构成。

5.根据权利要求1所述的双面光伏电池，其特征在于：

所述曲面相对所述间隙的部分为弧形面。

6.根据权利要求5所述的双面光伏电池，其特征在于：

所述的弧形面朝向远离所述双面光伏电池下表面的一侧凸出。

7.根据权利要求1所述的双面光伏电池，其特征在于：

还包括一匀光件，所述匀光件设置在所述反射件与所述双面光伏电池之间，所述匀光件用于接收所述反射件的反射光，并射入所述双面光伏电池下表面上；

所述匀光件上设有单个或多个用于光线射入的入口。

8.根据权利要求7所述的双面光伏电池，其特征在于：

所述匀光件内设有用于所述入口射入光线均匀排布的微细表面。

9.根据权利要求1所述的双面光伏电池，其特征在于：

所述双面光伏电池的宽度为第一宽度d1；

所述间隙的宽度为第二宽度d2；

所述第二宽度d2在0.7x d1～d1之间。

10.根据权利要求9所述的双面光伏电池，其特征在于：

所述反射件与所述双面光伏电池之间的距离均为h1；

所述第二保护层厚度为h2；

所述第二宽度d2大于距离h1，或大于h2与h1之和。