CN107819042A - 一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，包括：组件主体、支架和封装组件主体的边框，组件主体包括由上至下依次层压设置的：玻璃面板、粘接层、太阳能电池片层和背板，玻璃面板表面涂布有透光抗污涂料，边框的顶部还设置有雨水承接槽和清洗机构。本发明的太阳能光伏电池组件在玻璃面板表面涂布有透光抗污涂料，既能保证良好的透光性能，又能赋予玻璃面板以较好的抗污能力，从而减少清洗次数，降低清洗成本；此外，在边框顶部设置的雨水承接槽和清洗机构能够利用雨水对太阳能电池玻璃面板进行清洗，节约水资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能光伏电池组件，具体涉及一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件；属于太阳能光伏电池技术领域。
背景技术
为保证太阳能电池正常发电，降低灰尘、杂质等污染物覆盖在太阳能电池板表面对光电转换效率产生影响，避免经济损失，一般太阳能发电站每月都要对电池板进行一到两次的清洗。
当前太阳能电池板清洗的主要方式分为人工水洗和工业清洗设备冲洗，但其清洁的难度与成本，却让原本就成本高昂的太阳能光伏发电产业不堪重负。还是以20MW太阳能光伏电站为例，如果采用人工水洗，要保证这样规模的电站的所有电池板时刻清洁，至少需要20名清洗工人不间断工作，不但费时费工费钱，而且，工人要在垫高的太阳能板上爬上爬下，危险系数颇高，而且脆弱的电池板难以长时间承受人的体重，容易损伤。如果采用工业清洗，按照通常设计标准，每10MW电站配套工业清洗系统最少需要一次性投资几百万元，可谓数额不菲，而且工业清洗很难保证清洗得干净彻底，一旦留下死角，就有可能引起“热斑效应”等严重后果。即：未被清洗边角部分电池板会由发电单元变为耗电单元，被遮蔽的光伏电池会变成不发电的负载电阻，消耗相连电池产生的电力，造成发热，这就是“热斑效应”。此过程会加剧电池板老化，减少光电转化率，严重时会引起火灾。
另外，由于很多太阳能广泛使用的地区(如西部戈壁地区)缺乏水资源，所以定期清洗并不现实，鉴于此，有必要考虑如下两点：1、如何更好地实现电池板防污，2、如何简化清洗工艺、降低清洗成本。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗污能力强、且容易清洗的太阳能光伏电池组件。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，包括：组件主体、支架和封装组件主体的边框，所述组件主体包括由上至下依次层压设置的：玻璃面板、粘接层、太阳能电池片层和背板，所述玻璃面板表面涂布有透光抗污涂料，所述边框的顶部还设置有雨水承接槽和清洗机构。
优选地，前述粘接层为EVA层。
更优选地，前述组件主体与支架旋转连接以方便调节组件主体的角度。
需要重点说明的是，前述透光抗污涂料的制备方法如下：向反应器中加入一定体积的无水乙醇，再向其中加入正硅酸乙酯，边搅拌边滴加冰醋酸，搅拌反应1-2h，再向其中逐滴滴加氨水，继续搅拌反应3-4h，向所得溶胶中加入调节剂，按调节剂:正硅酸乙酯质量比为1:1加入调节剂，搅拌5min，得涂层液；将所得涂层液在玻璃面板上进行旋涂成膜。该涂料既能保证良好的透光性能，又能赋予玻璃面板以较好的抗污能力，从而减少清洗次数，降低清洗成本。
再优选地，前述旋涂成膜的具体工艺为：按照0.3mL/mm2的涂布量在玻璃面板上进行旋涂成膜，涂布转速为3000rpm，涂布时间为30s。
进一步优选地，前述氨水的浓度为25wt％。
再进一步优选地，前述正硅酸乙酯：乙醇：浓氨水：冰醋酸的体积比为1:10:1:2。
更进一步优选地，前述调节剂为氟碳表面活性剂。
再优选地，前述雨水承接槽的底部在靠近组件本体处设置有若干喷淋孔，通过喷淋孔可以将收集的雨水喷洒至玻璃面板表面，实现清洁，在一定程度上解决水荒问题。
进一步优选地，前述清洗机构包括电机以及由电机驱动在玻璃面板表面滚动摩擦的毛刷。
本发明的有益之处在于：本发明的太阳能光伏电池组件在玻璃面板表面涂布有透光抗污涂料，既能保证良好的透光性能，又能赋予玻璃面板以较好的抗污能力，从而减少清洗次数，降低清洗成本；此外，在边框顶部设置的雨水承接槽和清洗机构能够利用雨水对太阳能电池玻璃面板进行清洗，节约水资源。
附图说明
图1是本发明的一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件的侧面结构示意图。
图中附图标记的含义：1、组件主体，2、支架，3、雨水承接槽，4、电机，5、毛刷。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例1
本实施例的抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，其结构如图1所示，包括：组件主体1、支架2和封装组件主体1的边框，其中，组件主体1包括由上至下依次层压设置的：玻璃面板、粘接层、太阳能电池片层和背板，粘接层为EVA层，组件主体1与支架2旋转连接以方便调节组件主体1的角度。
需要重点说明的是，在玻璃面板表面涂布有透光抗污涂料，透光抗污涂料的制备方法如下：向反应器中加入一定体积的无水乙醇，再向其中加入正硅酸乙酯，边搅拌边滴加冰醋酸，搅拌反应1h，再向其中逐滴滴加氨水(25wt％)，继续搅拌反应3h，向所得溶胶中加入调节剂，按调节剂:正硅酸乙酯质量比为1:1加入调节剂，搅拌5min，得涂层液；将所得涂层液在玻璃面板上进行旋涂成膜。旋涂成膜的具体工艺为：按照0.3mL/mm2的涂布量在玻璃面板上进行旋涂成膜，涂布转速为3000rpm，涂布时间为30s。
正硅酸乙酯：乙醇：浓氨水：冰醋酸的体积比为1:10:1:2；调节剂为氟碳表面活性剂。
作为进一步改进，边框的顶部还设置有雨水承接槽3和清洗机构；雨水承接槽3的底部在靠近组件本体处设置有若干喷淋孔，清洗机构包括电机4以及由电机4驱动在玻璃面板表面滚动摩擦的毛刷5。通过喷淋孔可以将收集的雨水喷洒至玻璃面板表面，配合毛刷5实现清洁，在一定程度上解决水荒问题。
实施例2
本实施例与实施例1的结构相同，区别仅在于：
透光抗污涂料的制备方法如下：向反应器中加入一定体积的无水乙醇，再向其中加入正硅酸乙酯，边搅拌边滴加冰醋酸，搅拌反应1.5h，再向其中逐滴滴加氨水(25wt％)，继续搅拌反应3.5h，向所得溶胶中加入调节剂，按调节剂:正硅酸乙酯质量比为1:1加入调节剂，搅拌5min，得涂层液；将所得涂层液在玻璃面板上进行旋涂成膜。
实施例3
本实施例与实施例1的结构相同，区别仅在于：
透光抗污涂料的制备方法如下：向反应器中加入一定体积的无水乙醇，再向其中加入正硅酸乙酯，边搅拌边滴加冰醋酸，搅拌反应2h，再向其中逐滴滴加氨水(25wt％)，继续搅拌反应4h，向所得溶胶中加入调节剂，按调节剂:正硅酸乙酯质量比为1:1加入调节剂，搅拌5min，得涂层液；将所得涂层液在玻璃面板上进行旋涂成膜。
经验证，本发明的太阳能电池光伏组件上的透光抗污涂料的平均透光率均大于93％，峰值透光率高达99％以上，对于太阳能电池的光电转换效率和发电量影响很小；通过该改进，能够大大提高玻璃面板表面的抗污能力，将玻璃面板的清洗频率降低为1次/月，大大减少了清洗次数，降低了清洗成本；而且，在边框顶部设置的雨水承接槽3和清洗机构能够利用雨水对太阳能电池玻璃面板进行清洗，节约了水资源。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，其特征在于，包括：组件主体、支架和封装组件主体的边框，所述组件主体包括由上至下依次层压设置的：玻璃面板、粘接层、太阳能电池片层和背板，所述玻璃面板表面涂布有透光抗污涂料，所述边框的顶部还设置有雨水承接槽和清洗机构。
2.根据权利要求1所述的一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述粘接层为EVA层。
3.根据权利要求1所述的一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述组件主体与支架旋转连接以方便调节组件主体的角度。
4.根据权利要求1所述的一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述透光抗污涂料的制备方法如下：向反应器中加入一定体积的无水乙醇，再向其中加入正硅酸乙酯，边搅拌边滴加冰醋酸，搅拌反应1-2h，再向其中逐滴滴加氨水，继续搅拌反应3-4h，向所得溶胶中加入调节剂，按调节剂:正硅酸乙酯质量比为1:1加入调节剂，搅拌5min，得涂层液；将所得涂层液在玻璃面板上进行旋涂成膜。
5.根据权利要求4所述的一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，其特征在于，旋涂成膜的具体工艺为：按照0.3mL/mm2的涂布量在玻璃面板上进行旋涂成膜，涂布转速为3000rpm，涂布时间为30s。
6.根据权利要求4所述的一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述氨水的浓度为25wt％。
7.根据权利要求4所述的一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述正硅酸乙酯：乙醇：浓氨水：冰醋酸的体积比为1:10:1:2。
8.根据权利要求4所述的一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述调节剂为氟碳表面活性剂。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述雨水承接槽的底部在靠近组件本体处设置有若干喷淋孔。
10.根据权利要求9所述的一种抗污易清洗的太阳能光伏电池组件，其特征在于，所述清洗机构包括电机以及由电机驱动在玻璃面板表面滚动摩擦的毛刷。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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