CN108091704A - 抗电势诱导衰减的光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了抗电势诱导衰减的光伏组件，通过在光伏组件的第二EVA层和玻璃之间设置氮化硅薄膜层或二氧化硅薄膜层，有效地阻挡了所述玻璃中钠离子和钙离子等游离的金属离子迁移至光伏组件的太阳能电池片层上，以此削弱了电势诱导衰减现象对光伏组件造成的影响，而且所述氮化硅薄膜层或二氧化硅薄膜层还可以作为减反射膜，减少所述光伏组件对太阳光的反射，提高入射光的吸收率，可起到提高光伏组件的光电转换效率的作用。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域，尤其是抗电势诱导衰减的光伏组件。
背景技术
目前的光伏组件中，常会出现严重影响光伏组件运行的可靠性和稳定性的电势诱导衰减现象，在发生电势诱导衰减现象的光伏组件中，光伏组件的金属边框会产生巨大的电压，影响与其四周相邻的太阳能电池片，金属边框上形成的强大电场会使光伏组件的玻璃中游离的钠钙等金属离子迁移至太阳能电池片的表面，这些汇集在太阳能电池片表面的金属离子会进一步扩散至太阳能电池片的内部材料中，从而影响太阳能电池片的光电转换效率等各种电性能参数。电势诱导衰减现象可使光伏组件损失50％以上的功率，会对大规模使用光伏组件的电站造成巨大的损失。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供抗电势诱导衰减的光伏组件，来解决上述问题。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种抗电势诱导衰减的光伏组件，包括依次设置的背板、第一EVA层、太阳能电池片层、第二EVA层和玻璃，所述太阳能电池片层包括呈阵列排布的多个太阳能电池片，所述第二EVA层和所述玻璃之间设置有氮化硅薄膜层，所述氮化硅薄膜层用于阻挡所述玻璃中的金属离子朝所述太阳能电池片迁移。
优选地，所述多个太阳能电池片组成的阵列包括排布在所述阵列的边缘上的外侧太阳能电池片，所述氮化硅薄膜层为环状结构，所述氮化硅薄膜层在所述太阳能电池片层上的投影至少完全覆盖所述外侧太阳能电池片。
优选地，所述氮化硅薄膜层为完整平面结构，所述氮化硅薄膜层在太阳能电池片层上的投影至少完全覆盖所述多个太阳能电池片。
优选地，所述氮化硅薄膜层的厚度为60nm～80nm。
优选地，所述氮化硅薄膜层的折射率为1.9～2.3。
优选地，所述氮化硅薄膜层和所述玻璃之间还设置有二氧化硅薄膜层，所述二氧化硅薄膜层用于阻挡所述玻璃中的金属离子朝所述太阳能电池片迁移。
优选地，所述二氧化硅薄膜层的折射率为1.4～1.5，所述二氧化硅薄膜层的厚度为15nm～25nm。
本发明还提供了另一种抗电势诱导衰减的光伏组件，包括依次设置的背板、第一EVA层、太阳能电池片层、第二EVA层和玻璃，所述太阳能电池片层包括呈阵列排布的多个太阳能电池片，所述第二EVA层和所述玻璃之间设置有二氧化硅薄膜层，所述二氧化硅薄膜层用于阻挡所述玻璃中的金属离子朝所述太阳能电池片迁移。
优选地，所述二氧化硅薄膜层的折射率为1.4～1.5，所述二氧化硅薄膜层的厚度为15nm～25nm。
本发明提供的抗电势诱导衰减的光伏组件，通过在光伏组件的第二EVA层和玻璃之间设置氮化硅薄膜层或二氧化硅薄膜层，有效地阻挡了所述玻璃中钠离子和钙离子等游离的金属离子迁移至光伏组件的太阳能电池片层上，以此削弱了电势诱导衰减现象对光伏组件造成的影响，而且所述氮化硅薄膜层或二氧化硅薄膜层还可以作为减反射膜，减少所述光伏组件对太阳光的反射，提高入射光的吸收率，可起到提高光伏组件的光电转换效率的作用。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的一种抗电势诱导衰减的光伏组件的结构示意图；
图2是本发明实施1提供的光伏组件中的氮化硅薄膜层在太阳能电池片层上的投影示意图；
图3是本发明实施例2提供的一种抗电势诱导衰减的光伏组件的结构示意图。
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，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了关系不大的其他细节。
实施例1
参阅图1和图2所示，本实施例提供了一种抗电势诱导衰减的光伏组件，包括依次设置的背板1、第一EVA层2、太阳能电池片层3、第二EVA层4和玻璃5，所述太阳能电池片层3包括呈阵列排布的多个太阳能电池片31，其中，所述第二EVA层4和所述玻璃5之间设置有氮化硅薄膜层6，所述氮化硅薄膜层6用于阻挡所述玻璃5中的金属离子朝所述太阳能电池片31迁移。
所述抗电势诱导衰减的光伏组件通过在所述第二EVA层4和所述玻璃5之间设置氮化硅薄膜层6，阻挡了所述玻璃5中游离的金属离子朝所述太阳能电池片31迁移，有效地减弱了所述光伏组件发生的电势诱导衰减现象，避免所述光伏组件的光电转换效率受到影响。而且所述氮化硅薄膜层6还可以作为减反射膜，减少所述光伏组件对太阳光的反射作用，提高入射光的吸收率，起到了提高光伏组件的光电转换效率和发电量的作用。
作为本实施例的一种实施方式，所述多个太阳能电池片31组成的阵列包括排布在所述阵列的边缘上的外侧太阳能电池片31a，所述氮化硅薄膜层6为环状结构，所述氮化硅薄膜层6在所述太阳能电池片层3上的投影至少完全覆盖所述外侧太阳能电池片31a。
上述抗电势诱导衰减的光伏组件封装于金属边框内，而由于在所述金属边框产生的电场作用下，所述光伏组件将受到从所述光伏组件的中心至所述光伏组件上邻近所述金属边框的边缘呈梯度状逐渐递增的影响，所述玻璃5中的钠离子和钙离子等游离的金属离子主要朝向所述外侧太阳能电池片31a处迁移。因此，具体地，如上实施方式所述，沿平行于所述玻璃5朝向所述太阳能电池片层3的方向上，通过将所述氮化硅薄膜层6的结构设置为其在所述太阳能电池片层3上的投影至少完全覆盖所述外侧太阳能电池片31a，即可达到阻挡所述玻璃5上绝大部分的金属离子朝向所述太阳能电池片31迁移的目的，可起到大幅削减电势诱导衰减现象对所述光伏组件产生的影响的作用。
作为本实施例的另一种实施方式，所述氮化硅薄膜层6为完整平面结构，所述氮化硅薄膜层6在太阳能电池片层3上的投影至少完全覆盖所述多个太阳能电池片31。具体地，如上实施方式所述，沿平行于所述玻璃5朝向所述太阳能电池片层3的方向上，所述氮化硅薄膜层6在太阳能电池片层3上的投影完全覆盖所述多个太阳能电池片31，也即是将所述氮化硅薄膜层6设置为完全覆盖所述多个太阳能电池片31的完整平面结构。
在本实施例中，优选地，平行于所述玻璃5朝向所述太阳能电池片层3的方向上，所述氮化硅薄膜层6在所述太阳能电池片层3上的正投影与所述外侧太阳能电池片31a重合，也即是所述氮化硅薄膜层6的边界与所述外侧太阳能电池片31a的边界相互重合，使所述氮化硅薄膜层6可恰好覆盖所述外侧太阳能电池片31a。
具体地，所述氮化硅薄膜层6的厚度为60nm～80nm。
具体地，所述氮化硅薄膜层6的折射率为1.9～2.3。
示例性地，所述玻璃5为低铁压花钢化玻璃，所述玻璃5的厚度为2.9mm～3.5mm，所述玻璃5对太阳光直射投射比大于90％。
进一步地，所述氮化硅薄膜层6和所述玻璃5之间还设置有二氧化硅薄膜层7，所述二氧化硅薄膜层用于阻挡所述玻璃5中的金属离子朝所述太阳能电池片31迁移。
所述二氧化硅薄膜层7贴覆于所述玻璃5的底面上，不仅可以进一步阻挡所述玻璃5中钠离子和钙离子等游离的金属离子迁移至所述外侧太阳能电池片31a上，还可以阻挡所述玻璃5中的金属离子迁移至所述太阳能电池片层3的其他太阳能电池片上，避免了因为除所述玻璃5中朝所述外侧太阳能电池片31a迁移的大部分金属离子外，存在少量金属离子朝所述外侧太阳能电池片31a以外的其他太阳能电池片迁移，而使得所述光伏组件的光电转换效率受到一定的影响。另外，类似地，所述二氧化硅薄膜层7也可以作为减反射膜，能进一步减少所述光伏组件对太阳光的反射作用，提高入射光的吸收率，进一步提高了光伏组件的光电转换效率和发电量。
具体地，所述二氧化硅薄膜层7的折射率为1.4～1.5，所述二氧化硅薄膜层7的厚度为15nm～25nm，本实施例可通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)沉积所述二氧化硅薄膜层7，使所述二氧化硅薄膜层7贴附在所述玻璃5的背表面上。
示例性地，所述太阳能电池片层3为若干个单晶硅电池片或多晶硅电池片进行阵列排布形成，所述单晶硅电池片和多晶硅电池片的尺寸为125mm×125mm或156mm×156mm。
实施例2
参阅图3所示，本发明还提供了另一种抗电势诱导衰减的光伏组件，包括依次设置的背板1、第一EVA层2、太阳能电池片层3、第二EVA层4和玻璃5，所述太阳能电池片层3包括呈阵列排布的多个太阳能电池片31，其中，所述第二EVA层4和所述玻璃5之间设置有二氧化硅薄膜层7，所述二氧化硅薄膜层7用于阻挡所述玻璃5中的金属离子朝所述太阳能电池片31迁移。
同理地，所述二氧化硅薄膜层7不仅可以阻挡所述玻璃5中钠离子和钙离子等游离的金属离子迁移至所述太阳能电池片层3上，同样地，所述二氧化硅薄膜层7也可以作为减反射膜，减少所述光伏组件对太阳光的反射作用，提高入射光的吸收率，提高了光伏组件的光电转换效率和发电量。
具体地，所述二氧化硅薄膜层7的折射率为1.4～1.5，所述二氧化硅薄膜层7的厚度为15nm～25nm。
综上所述，本发明提供的抗电势诱导衰减的光伏组件，通过在光伏组件的第二EVA层4和玻璃5之间设置氮化硅薄膜层6或二氧化硅薄膜层7，有效地阻挡了所述玻璃5中钠离子和钙离子等游离的金属离子迁移至光伏组件的太阳能电池片层3上，以此削弱了电势诱导衰减现象对光伏组件造成的影响，而且所述氮化硅薄膜层6或二氧化硅薄膜层7还可以作为减反射膜，减少所述光伏组件对太阳光的反射，提高入射光的吸收率，可起到提高光伏组件的光电转换效率的作用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种抗电势诱导衰减的光伏组件，包括依次设置的背板(1)、第一EVA层(2)、太阳能电池片层(3)、第二EVA层(4)和玻璃(5)，所述太阳能电池片层(3)包括呈阵列排布的多个太阳能电池片(31)，其特征在于，所述第二EVA层(4)和所述玻璃(5)之间设置有氮化硅薄膜层(6)，所述氮化硅薄膜层(6)用于阻挡所述玻璃(5)中的金属离子朝所述太阳能电池片(31)迁移。
2.根据权利要求1所述的抗电势诱导衰减的光伏组件，其特征在于，所述多个太阳能电池片(31)组成的阵列包括排布在所述阵列的边缘上的外侧太阳能电池片(31a)，所述氮化硅薄膜层(6)为环状结构，所述氮化硅薄膜层(6)在所述太阳能电池片层(3)上的正投影至少完全覆盖所述外侧太阳能电池片(31a)。
3.根据权利1所述的抗电势诱导衰减的光伏组件，其特征在于，所述氮化硅薄膜层(6)为完整平面结构，所述氮化硅薄膜层(6)在太阳能电池片层(3)上的正投影至少完全覆盖所述多个太阳能电池片(31)。
4.根据权利要求1所述的抗电势诱导衰减的光伏组件，其特征在于，所述氮化硅薄膜层(6)的厚度为60nm～80nm。
5.根据权利要求1所述的抗电势诱导衰减的光伏组件，其特征在于，所述氮化硅薄膜层(6)的折射率为1.9～2.3。
6.根据权利要求1-5所述的抗电势诱导衰减的光伏组件，其特征在于，所述氮化硅薄膜层(6)和所述玻璃(5)之间还设置有二氧化硅薄膜层(7)，所述二氧化硅薄膜层用于阻挡所述玻璃(5)中的金属离子朝所述太阳能电池片(31)迁移。
7.根据权利要求6所述的抗电势诱导衰减的光伏组件，其特征在于，所述二氧化硅薄膜层(7)的折射率为1.4～1.5，所述二氧化硅薄膜层(7)的厚度为15nm～25nm。
8.一种抗电势诱导衰减的光伏组件，包括依次设置的背板(1)、第一EVA层(2)、太阳能电池片层(3)、第二EVA层(4)和玻璃(5)，所述太阳能电池片层(3)包括呈阵列排布的多个太阳能电池片(31)，其特征在于，所述第二EVA层(4)和所述玻璃(5)之间设置有二氧化硅薄膜层(7)，所述二氧化硅薄膜层(7)用于阻挡所述玻璃(5)中的金属离子朝所述太阳能电池片(31)迁移。
9.根据权利要求8所述的抗电势诱导衰减的光伏组件，其特征在于，所述二氧化硅薄膜层(7)的折射率为1.4～1.5，所述二氧化硅薄膜层(7)的厚度为15nm～25nm。
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