CN107196594B - 一种光伏组件单元及水上光伏发电系统 - Google Patents

一种光伏组件单元及水上光伏发电系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光伏组件单元，包括浮体及安装在所述浮体上的太阳能组件，所述太阳能组件与所述浮体之间具有透过光线的间隙，所述浮体上设置有将光线反射到所述太阳能组件背面的反光组件。本发明的一种光伏组件单元将太阳能组件通过支架安装在浮体上，使太阳能组件距离所述浮体有一定的高度，并在浮体上设置反光组件从而将更多的光线反射到太阳能组件的背面，以增加太阳能组件背面发电量。本发明的水上光伏发电系统由于采用了上述的光伏组件单元，能够显著提高对太阳能能量的利用，具有较好的社会效益和经济效益。

Description

一种光伏组件单元及水上光伏发电系统
技术领域
本发明属于光伏组件制造技术领域，具体涉及一种光伏组件单元及包括该水上光伏组件的发电系统。
背景技术
常规的太阳能光伏组件都为太阳能组件单面向光面接受太阳光的照射，产生光生电压和电流；双面太阳能组件为采用了双面太阳能电池生产制造出的太阳能光伏组件，将太阳能电池封装成太阳能组件时，通常正反两面都会采用透明材质的材料，比如玻璃或者透明的高分子作为前后面板，这样做的目的是使得太阳能光伏组件正反两面都能接受太阳能的照射，从而正反两面都可以产生光生电压和光生电流，增加对太阳能能量的利用。据实际应用数据显示，双面太阳能组件由于背面能够接受来自地面或者周边反射的光，相比单面的太阳能组件能够多产出约20%左右的发电量，但在接受同等辐照度时，背面的额定功率通常只能达到正面的90%左右，很显然是由于经过地面或草地或周边环境反射到电池片的背光面的光偏少，即地面或草地等周边环境对光直接反射到太阳能组件的背面的反射率较低，因此无法很好地高效利用双面电池的背面进行发电。
得益于双面太阳能电池组件的技术特点和双玻组件可靠耐候性，双面太阳能组件典型的产品双面双玻组件在多种应用场合得到了广泛的应用，其中一个典型的应用为渔光互补型的水上光伏发电系统，典型的水上光伏发电系统由光伏组件、承载光伏组件的浮体、各种连接固定结构以及导线、汇流箱等光伏系统零部件组成。但是由于水面会透射光或者对入射光进行全反射，因此水上双面组件的背面受光相较陆地可能更低。
针对这样的问题，目前较多的做法是在浮体表面开设通孔，通过水面的反射从而使太阳能电池背面接收到更多的光线，但是采用这样的措施所能达到的效果十分有限。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种光伏组件单元，将太阳能组件通过支架安装在浮体上，使太阳能组件距离所述浮体有一定的高度，并在浮体上设置反光组件从而将更多的光线反射到太阳能组件的背面，以增加太阳能组件背面发电量。
为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种光伏组件单元，包括浮体及安装在所述浮体上的太阳能组件，所述太阳能组件与所述浮体之间具有透过光线的间隙，所述浮体上设置有将光线反射到所述太阳能组件背面的反光组件。
优选地，所述太阳能组件通过支架倾斜地安装在所述浮体上。
更加优选地，所述太阳能组件下端与所述浮体上表面的间隙大于20cm。
优选地，所述反光组件为反光板，所述反光板的角度可调节。
更加优选地，所述反光板设置在所述浮体上或所述浮体之间。
优选地，所述浮体上开设有通孔，所述通孔内设置有反光材料。反光材料可为反光板，反光板的的倾斜角度可调节，用以增加反射至太阳能组件背面的光线。
更加优选地，所述浮体的侧壁开设有开口以透过光线。
优选地，所述浮体的上表面为曲面，所述曲面上设置有反光材料。
优选地，所述浮体上具有连接机构以与其他的所述水上光伏组件或固定组件相连接。
本发明还提供了一种水上光伏发电系统，包括多个如上所述光伏组件单元所组成的光伏组件阵列。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：本发明的一种光伏组件单元将太阳能组件通过支架安装在浮体上，使太阳能组件距离所述浮体有一定的高度，并在浮体上设置反光组件从而将更多的光线反射到太阳能组件的背面，以增加太阳能组件背面发电量；本发明的水上光伏发电系统由于采用了上述的光伏组件单元，能够显著提高对太阳能能量的利用，具有较好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明的太阳能组件的层叠示意图；
图2为实施例一中光伏组件单元的俯视图；
图3为实施例一中光伏组件单元的示意图；
图4为实施例一中光伏组件单元的示意图；
图5为实施例二中光伏组件单元的示意图；
图6为实施例三中浮体的俯视图；
图7为实施例三中光伏组件单元的示意图；
图8为实施例四中光伏组件单元的示意图；
图9为实施例五中光伏组件单元的示意图；
其中：太阳能组件-1，前板-11，前封装胶膜-12，电池片-13，后封装胶膜-14，背板-15，边框-16，浮体-2，通孔-21，连接机构-22，开口-23，曲面-24，反光板-3，反光涂料-4，支架-5，过道-6。
具体实施方式
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
参照图1，以下实施例中，太阳能组件1包括层压件以及接线盒、导线和边框16，其中层压件包括前板11、前封装胶膜12、电池片13、后封装胶膜14和背板15。前封装胶膜12和后封装胶膜14均为EVA胶膜，前板11为钢化玻璃，背板15为透明玻璃或透明高分子材料如PET等。
实施例一
参照图1至4，本实施例的一种光伏组件单元，包括浮体2及安装在浮体2上的太阳能组件1，太阳能组件1距离浮体2有一定的高度以透过光线，浮体2上设置有将光线反射到太阳能组件1背面的反光组件。
太阳能组件1通过支架5倾斜地安装在浮体2上，太阳能组件1下端距离浮体2上表面的间隙大于20cm以更好地透过光线。
本实施例的反光组件为反光板3，反光板3设置在浮体2上且每个浮体2对应一个反光板3（如图3所示），也可以每个浮体2对应三个反光板3（如图4所示），且每个反光板3的角度均可调节。间距空隙可透过太阳光，光线能够到达组件下方设置的反光板3，反光板3能够将光线改变方向，反射到太阳能组件1的背面, 以接近90°的角度垂直照射太阳能组件1背面的太阳能电池阵列，从而增加太阳能组件1背面发电量。
浮体2上具有连接机构22以与其他的光伏组件单元或固定组件如锚或固定桩相连接。
本实施例还提供了一种水上光伏发电系统，包括多个上述光伏组件单元所组成的光伏组件阵列。多个光伏组件单元通过导线连接，该水上光伏发电系统还包括各种连接固定结构以及导线、汇流箱等光伏系统零部件组成。
实施例二
参照图1和5，本实施例的一种光伏组件单元与实施例一基本相同，区别点在于：本实施例的反光板3设置在连接相邻光伏组件的过道6上以及浮体2上，且对应不同太阳能组件1的反光板3的安装角度也可以调节，以增加反射至太阳能组件1背面的光线。如本实施例中安装在过道6上两块反光板3的角度a和b可以相同也可以不同，也可以根据需求调节。
实施例三
参照图1和图6至7，本实施例的一种光伏组件单元与实施例一基本相同，区别点在于：本实施例的浮体2上开设有贯穿浮体2底部的通孔21，通孔21内设置有反光材料。本实施例的反光材料为漂浮在水面上的反光层如反光涂料4。
实施例四
参照图1和8，本实施例的一种光伏组件单元与实施例三基本相同，区别点在于：本实施例的浮体2上开设有贯穿浮体2底部的通孔21，通孔21中的反光材料为反光板3，浮体2的侧壁开设有开口23以透过光线，光伏组件的前方也安装有反光板3以将太阳光从开口23射入通孔21中，再通过调节通孔21中反光板3的角度将光线以最优的角度反射到太阳能组件1的背面。
实施例五
参照图1和9，本实施例的一种光伏组件单元与实施例一基本相同，区别点在于：本实施例的浮体2上表面为曲面，曲面上设置有反光层来达到反射效果。浮体2的周围可以设置反光板3以反射更多的光线到太阳能组件1的背面。
在具体的实际应用中反光材料的选用、反光板3的安装位置、安装数量以及安装角度根据实际情况来进行调整，目的是使得更多的光线通过反光板3反射到太阳能组件1的背面，以增加太阳能组件1背面发电量。
本发明的一种光伏组件单元将太阳能组件通过支架安装在浮体上，使太阳能组件距离所述浮体有一定的高度，并在浮体上设置反光组件从而将更多的光线反射到太阳能组件的背面，以增加太阳能组件背面发电量。本发明的水上光伏发电系统由于采用了上述的光伏组件单元，能够显著提高对太阳能能量的利用，具有较好的社会效益和经济效益。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种光伏组件单元，包括浮体、安装在所述浮体上的太阳能组件以及反光组件，其特征在于：所述太阳能组件与浮体之间具有透过光线的间隙，所述太阳能组件通过支架倾斜地安装在所述浮体上，太阳能组件下端与所述浮体上表面的间隙大于20cm，所述浮体上具有连接机构以与其他的太阳能组件或固定组件相连接，反光组件采用如下方式设置：（1）所述浮体上开设有贯穿所述浮体底部的通孔，反光组件为漂浮在水面上的反光层；或，（2）所述浮体上开设有贯穿所述浮体底部的通孔，所述浮体的侧壁开设有开口以透过光线，反光组件设置在通孔内以及太阳能组件的前方，反光组件为反光板，所述反光板的倾斜角度可调节。
2.一种水上光伏发电系统，其特征在于：包括多个如权利要求1所述光伏组件单元所组成的光伏组件阵列。
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