CN105679871A - 一种自散热光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自散热光伏组件，包括依次自上而下设置的正面玻璃、正面EVA、电池组串、导热膜、背面EVA和背板，还包括纵向两侧设置的散热边框；所述导热膜位于背面EVA和电池组串之间，通过导热膜将产生的热量传递至散热边框，热量再通过散热边框将散发到空气中。本发明中导热膜可以将光伏组串的热量传递出来，散热边框可以将传递出来的热量散发到空气中，从而降低光伏组件的温度，提高组件的输出功率，最终增加系统端的发电量。本发明可以降低光伏组件的工作温度，温度系数下降约0.1%，降低光伏组件的温度损失，增加光伏组件的功率输出，增加系统的发电量，降低度电成本。
Description
技术领域
本发明属于太阳电池技术领域，特别涉及一种自散热光伏组件。
背景技术
同时在现在的电站系统中，因组件温度升高造成输出功率降低问题较为突出，本项目研究一种自散热设计，可以有效的将组件使用过程中产生的热量导出，增加功率输出，降低因温度高的问题带来的组件损坏问题。根据在电站实地测量的结果，夏天时太阳能电池组件背表面温度可以达到70℃，而此时的太阳能电池工作结温可以达到100℃，此时该组件的开路电压与额定值相比将降低，峰值功率损失可达30%，当硅太阳能电池工作在温度较高情况下时，开路电压随温度的升高而大幅下降，同时导致充电工作点的严重偏移，易使系统充电不足而损坏，所以组件温度升高现象是急需解决的问题。目前市场上的组件背膜均为含氟的高分子复合材料，其导热系数仅为0.1-0.2W/m.K，存在散热困难的问题。
发明内容
发明目的：为解决现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种自散热光伏组件，可以降低光伏组件温度，达到降低光伏组件的温度损失的目的，增加光伏组件的功率输出，增加系统的发电量，降低度电成本。
技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种自散热光伏组件，包括四周设置的散热边框，所述散热边框内自上而下依次设置有正面玻璃、正面EVA、电池组串、导热膜、背面EVA和背板；所述导热膜位于背面EVA和电池组串之间，通过导热膜将产生的热量传递至散热边框，热量再通过散热边框将散发到空气中。
进一步的，所述导热膜包括导热粒子和导热膜基体，所述导热粒子铺设于导热膜基体上。
优选的，所述导热粒子的质量占导热膜总质量的5~30%。
优选的，所述导热粒子是直径为100-1000nm的纳米粒子。
优选的，所述导热粒子为石墨、氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅中的任意一种。
优选的，所述导热膜基体为硅胶层、聚烯烃类热熔胶层、高透光的PET层中的任意一种。
优选的，所述散热边框为金属材质、金属合金材质或散热边框的表面设有散热层。
优选的，所述散热层为金属层、金属合金层或石墨层中的任意一种。
优选的，所述散热边框的表面蒸镀或溅镀有散热层。
有益效果：本发明中导热膜可以将光伏组串的热量传递出来，散热边框可以将传递出来的热量散发到空气中，从而降低光伏组件的温度，提高组件的输出功率，最终增加系统端的发电量。本发明可以降低光伏组件的工作温度，温度系数下降约0.1%，降低光伏组件的温度损失，增加光伏组件的功率输出，增加系统的发电量，降低度电成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中导热膜的结构示意图；
图3是现有技术的结构示意图；
图4是本发明中散热边框的结构示意图；
图5是本发明的实验对比图；
其中：1-正面玻璃，2-正面EVA，3-电池组串，4-导热膜，41-导热粒子，42-导热膜基体，5-背面EVA，6-背板，7-散热边框。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
一种自散热光伏组件，包括四周设置的散热边框7，所述散热边框7内自上而下依次设置有正面玻璃1、正面EVA2、电池组串3、导热膜4、背面EVA5和背板6；所述导热膜4位于背面EVA5和电池组串3之间，通过导热膜4将产生的热量传递至散热边框7，热量再通过散热边框7将散发到空气中。
所述导热膜4包括导热粒子41和导热膜4基体，所述导热粒子41铺设于导热膜基体42上。
所述导热粒子41的质量占导热膜4总质量的5~30%。
所述导热粒子41是直径为100-1000nm的纳米粒子。
所述导热粒子41为石墨、氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅中的任意一种。
所述导热膜基体42为硅胶层、聚烯烃类热熔胶层、高透光的PET层中的任意一种。
所述散热边框7为金属材质、金属合金材质或散热边框7的表面设有散热层。
所述散热层为金属层、金属合金层或石墨层中的任意一种。
所述散热边框7的表面蒸镀或溅镀有散热层。
实施例1
如图1所示，一种自散热光伏组件，选择4.38W功率的多晶电池片，电池组串3由60片多晶电池片串并联组成，光伏组件结构由上而下依次为正面玻璃1、正面EVA2、电池组串3、导热膜4、背面EVA5、背板6，其中导热粒子41的质量分数占导热膜4的5%，导热粒子为石墨，导热粒子41的直径为100-1000nm，导热膜基体42材质为高透光的PET层，散热边框7为镀有石墨层的铝合金边框，将此组件进行温度系数测定，测量标准参照IEC61215：2005，测试方法为测量组件温度在25℃~55℃范围内，以5℃为一个步进，测量光伏组件的温度系数。
实施例2
如图1所示，一种自散热光伏组件，选择4.38W功率的多晶电池片，电池组串3由60片多晶电池片串并联组成，光伏组件结构由上而下依次为正面玻璃1、正面EVA2、电池组串3、导热膜4、背面EVA5、背板6，其中导热粒子41的质量分数占导热膜4的8%，导热粒子为氧化铝，导热粒子41的直径为100-1000nm，导热膜基体42材质为PET层，散热边框7为蒸镀有石墨层的铝合金边框，将此光伏组件进行温度系数测定，测量标准参照IEC61215：2005，测试方法为测量组件温度在25℃~55℃范围内，以5℃为一个步进，测量组件的温度系数。
实施例3
如图1所示，一种自散热光伏组件，选择4.38W功率的多晶电池片，电池组串3由60片多晶电池片串并联组成，光伏组件结构由上而下依次为正面玻璃1、正面EVA2、电池组串3、导热膜4、背面EVA5、背板6，其中导热粒子41的质量分数占导热膜4的15%，导热粒子为氧化硅，导热粒子41的直径为100-1000nm，导热膜基体42材质为硅胶层，散热边框7为溅镀有石墨层的铝合金边框，将此光伏组件进行温度系数测定，测量标准参照IEC61215：2005，测试方法为测量组件温度在25℃~55℃范围内，以5℃为一个步进，测量组件的温度系数。
实施例4
如图1所示，一种自散热光伏组件，选择4.38W功率的多晶电池片，电池组串3由60片多晶电池片串并联组成，光伏组件结构由上而下依次为正面玻璃1、正面EVA2、电池组串3、导热膜4、背面EVA5、背板6，其中导热粒子41的质量分数占导热膜4的15%，导热粒子为氧化锌，导热粒子41的直径为100-1000nm，导热膜基体42材质为硅胶层，散热边框7为镀有石墨层的铜边框，将此组件进行温度系数测定，测量标准参照IEC61215：2005，测试方法为测量组件温度在25℃~55℃范围内，以5℃为一个步进，测量组件的温度系数。
实施例5
如图1所示，一种自散热光伏组件，选择4.38W功率的多晶电池片，进行60片组件制作，光伏组件结构由上而下依次为正面玻璃1、正面EVA2、电池组串3、导热膜4、背面EVA5、背板6，其中导热粒子41的质量分数占导热膜4的25%，导热粒子为氮化铝，导热粒子41的直径为100-1000nm，导热膜基体42材质为聚烯烃类热熔胶层，散热边框7为铜边框，将此光伏组件进行温度系数测定，测量标准参照IEC61215：2005，测试方法为测量组件温度在25℃~55℃范围内，以5℃为一个步进，测量组件的温度系数。
实施例6
如图1所示，一种自散热光伏组件，选择4.38W功率的多晶电池片，进行60片组件制作，光伏组件结构由上而下依次为正面玻璃1、正面EVA2、电池组串3、导热膜4、背面EVA5、背板6，其中导热粒子41的质量分数占导热膜4的22%，导热粒子为氮化硼，导热粒子41的直径为100-1000nm，导热膜基体42材质为PET层，散热边框7为镀有铝合金边框，将此光伏组件进行温度系数测定，测量标准参照IEC61215：2005，测试方法为测量组件温度在25℃~55℃范围内，以5℃为一个步进，测量组件的温度系数。
实施例7
如图1所示，一种自散热光伏组件，选择4.38W功率的多晶电池片，进行60片组件制作，光伏组件结构由上而下依次为正面玻璃1、正面EVA2、电池组串3、导热膜4、背面EVA5、背板6，其中导热粒子41的质量分数占导热膜4的30%，导热粒子为碳化硅，导热粒子41的直径为100-1000nm，导热膜基体42材质为PET层，散热边框7为铝合金边框，将此组件进行温度系数测定，测量标准参照IEC61215：2005，测试方法为测量组件温度在25℃~55℃范围内，以5℃为一个步进，测量组件的温度系数。
对比例1
如图3所示，实验使用常规组件进行，选择4.38W功率的同批次多晶电池片，进行60片组件制作，光伏组件结构由上而下依次为正面玻璃1、正面EVA2、电池组串3、背面EVA5、背板6，边框使用常规铝合金边框，将此组件与实施例一共同进行温度系数测定，测量标准参照IEC61215：2005，测试方法为测量组件温度在25℃~55℃范围内，以5℃为一个步进，测量组件的温度系数。
其温度系数对比数据如下：
实验结果表面，采用本发明自散热组件温度系数降低0.6~0.8%，明显降低组件温度损失，增加组件功率输出。
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 (9)
1.一种自散热光伏组件，其特征在于：包括四周设置的散热边框，所述散热边框内自上而下依次设置有正面玻璃、正面EVA、电池组串、导热膜、背面EVA和背板；所述导热膜位于背面EVA和电池组串之间，通过导热膜将产生的热量传递至散热边框，热量再通过散热边框将散发到空气中。
2.根据权利要求1所述的自散热光伏组件，其特征在于：所述导热膜包括导热粒子和导热膜基体，所述导热粒子铺设于导热膜基体上。
3.根据权利要求2所述的自散热光伏组件，其特征在于：所述导热粒子的质量占导热膜总质量的5~30%。
4.根据权利要求2所述的自散热光伏组件，其特征在于：所述导热粒子是直径为100-1000nm的纳米粒子。
5.根据权利要求2所述的自散热光伏组件，其特征在于：所述导热粒子为石墨、氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅中的任意一种。
6.根据权利要求2所述的自散热光伏组件，其特征在于：所述导热膜基体为硅胶、聚烯烃类热熔胶或高透光的PET层中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的自散热光伏组件，其特征在于：所述散热边框为金属材质、金属合金材质或散热边框的表面设有散热层。
8.根据权利要求7所述的自散热光伏组件，其特征在于：所述散热层为金属层、金属合金层或石墨层中的任意一种。
9.根据权利要求8所述的自散热光伏组件，其特征在于：所述散热边框的表面蒸镀或溅镀有散热层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160615 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |