CN108922935A - 太阳能组件和太阳能发电系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种太阳能组件和太阳能发电系统，属于太阳能发电技术领域。该太阳能组件包括太阳能电池和遮光层，遮光层设于所述太阳能电池的向光侧；所述遮光层包括多个间隔分布的第一遮光条；每两个相邻的所述第一遮光条之间设置一个透光部。该太阳能组件可以在大视角下呈现出遮光层的颜色，避免了太阳能组件颜色单一的问题。

Description

太阳能组件和太阳能发电系统

技术领域

本公开涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种太阳能组件和太阳能发电系统。

背景技术

随着太阳能市场的不断发展，太阳能光伏建筑一体化得以快速推广。

然而，太阳能组件的太阳能芯片的颜色主要是黑色、深蓝色等颜色，颜色种类比较单一，而且太阳能芯片之间可能会存在色偏。太阳能组件的颜色与很多待安装的建筑在色彩搭配上存在严重的不匹配，导致大量建筑放弃安装太阳能组件。现有的太阳能组件不具有改变其自身颜色的功能，这严重限制了其应用范围。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种太阳能组件和太阳能发电系统，具有在大视角下改变颜色的功能。

为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的第一个方面，提供一种太阳能组件，包括：

太阳能电池；

遮光层，设于所述太阳能电池的向光侧；

所述遮光层包括多个间隔分布的第一遮光条；

每两个相邻的所述第一遮光条之间设置一个透光部。

在本公开的一种示例性实施例中，多个所述第一遮光条等间隔分布。

在本公开的一种示例性实施例中，所述透光部的高度为所述透光部的宽度的1～2倍。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一遮光条的宽度为所述透光部的宽度的0.1～0.3倍。

在本公开的一种示例性实施例中，至少一个所述第一遮光条的颜色为预设颜色。

在本公开的一种示例性实施例中，所述遮光层与所述太阳能电池之间设置胶粘层。

在本公开的一种示例性实施例中，所述太阳能组件还可以包括：

封装层，设于所述遮光层远离所述太阳能电池的一侧。

在本公开的一种示例性实施例中，所述遮光层还包括：

第二遮光条，数量为多个且间隔设置，所述第二遮光条与所述第一遮光条相交。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第二遮光条与所述第一遮光条垂直。

根据本公开的第二个方面，提供一种太阳能发电系统，包括上述的太阳能组件。

本公开提供的太阳能组件，包括太阳能电池和遮光层。其中，太阳能电池反射的光线只能通过透光部射出太阳能组件，形成一定的可视角度；在可视角度之外，太阳能电池反射的光线将照射到第一遮光条上而不能直接射出太阳能组件。因此，在该太阳能组件的正面的可视角度范围内，该太阳能电池是可见的；在超出该角度范围后太阳能电池是不可见的，观察者看到的颜色为第一遮光条的颜色，该太阳能组件具有在大视角下改变颜色的功能。通过选择不同颜色的第一遮光条，太阳能组件来适应不同建筑对颜色的需求，扩展了太阳能组件的功能，便于太阳能组件和太阳能建筑一体化的进一步推广应用。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本公开实施方式的一种太阳能组件的结构示意图。

图2是本公开实施方式的遮光层侧视结构示意图。

图3是本公开实施方式的遮光层俯视结构示意图。

图4是本公开实施方式的遮光层俯视结构示意图。

图5是本公开实施方式的太阳能组件应用原理示意图。

图中主要元件附图标记说明包括：

1、太阳能电池；2、遮光层；21、第一遮光条；22、透光部；23、第二遮光条；3、前板；4、背板；5、粘结层；100、太阳能组件；200、观察者；300、建筑物。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。

在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。

当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开实施方式中提供一种太阳能组件100，如图1所示，该太阳能组件100包括：

太阳能电池1；

遮光层2，设于太阳能电池1的向光侧；

遮光层2包括多个间隔分布的第一遮光条21；

每两个相邻的第一遮光条21之间设置一个透光部22。

本公开提供的太阳能组件100，包括太阳能电池1和遮光层2。其中，太阳能电池1反射的光线只能通过透光部22限定的窗口部分从太阳能组件100中射出，形成一定的可视角度(在垂直于第一遮光条21延伸方向的截面内，反射光线与太阳能电池1法线方向的角度)；在可视角度之外，太阳能电池1反射的光线将照射到第一遮光条21上而不能直接射出太阳能组件100。举例而言，如图2所示，虚线A与太阳能电池1的法线的夹角为该太阳能电池1的可视角度，从虚线A向法线方向靠近，为可以看到太阳能电池1的区域，从虚线A向法线方向远离，则为不可以看到太阳能电池1的区域。因此，在该太阳能组件100的正面的可视角度范围内，该太阳能电池1是可见的；在超出该角度范围后太阳能电池1是不可见的，观察者看到的颜色为第一遮光条21的颜色。本公开提供的太阳能组件100，通过设置第一遮光条21的方式，可以改变太阳能组件100在大视角下的颜色，使得太阳能组件100能够选择不同颜色的第一遮光条21来适应不同建筑对颜色的需求，提高了太阳能组件100的适用性，扩大了太阳能组件100的应用范围，便于太阳能组件100和太阳能建筑一体化的进一步推广应用。

举例而言，如图5所示，该太阳能组件100可以设于建筑物300的顶端部，由于太阳能组件100需要向光设置，因此其向光面会与水平面呈一定的夹角且向上设置，如此，从地面观察，则观察者200(视线用直线B表示)将与该向光面的法线呈现大的角度，处于可视角度(虚线C表示向下方向的可视角度极限)之外，则将观察到该太阳能组件100的第一遮光条21的颜色。如此避免了太阳能电池1本身的颜色与建筑物300本身的颜色不匹配的问题，使得在该建筑物300顶部设置屋顶电站成为可行方案，提高了太阳能组件100的应用范围。

下面结合附图对本公开实施方式提供的太阳能组件100的各部件进行详细说明：

在本公开的实施方式中，太阳能电池1包括单晶硅太阳能电池1、多晶硅薄膜太阳能电池1、非晶硅薄膜太阳能电池1、多晶体薄膜电池、有机聚合物薄膜电池、纳米二氧化钛太阳能电池1、染料敏化太阳能电池1或其他种类的太阳能电池1的一种。太阳能电池1还可以是太阳能电池1芯片。

在本公开的实施方式中，如图2和图3所示，多个第一遮光条21可以等间隔分布。如此，不仅便于制造，而且可以方便地确定该太阳能组件100的可视角度，减小因为制备工艺原因导致的太阳能组件100的不同区域的可视角度存在差异的可能性，提高太阳能组件100的质量可控性。当然地，在本公开的其他实施方式中，第一遮光条21的间隔距离可以不同，技术人员可以通过改变第一遮光条21的其他参数(如高度、厚度等)保证太阳能组件100在不同区域可视角度的均匀，也可以利用该特点制备出局部可视角度变化的太阳能组件100。

如图2所示，透光部22的厚度可以为透光部22的宽度的1～2倍。透光部22的宽度提供了太阳能组件100的出光(反射光)窗口，透光部22的高度限定了第一遮光条21对反射光的遮挡范围，因此，根据透光部22的高度和透光部22的宽度，可以确定该太阳能组件100在垂直于第一遮光条21延伸方向的截面内的可视角度和不可视角度。需要说明的是，根据太阳能组件100的不同安装姿态，对太阳能组件100的不可视角度要求是不同的。技术人员可以在制备太阳能组件100时，改变透光部22的宽度和透光部22的高度，达成改变太阳能组件100的可视角度的目的，以便使得太阳能组件100能够有效适用于不同的情形。举例而言，当太阳能组件需要斜向上30°角安装时，即太阳能组件与水平面呈30°角，则可以考虑将太阳能组件总的可视角度范围调整为60°，即在法线两侧分别30°范围内可视，即该太阳能组件100的太阳能电池1只有在高于太阳能组件100安装位置才可能看到。如此，当观察者200位于太阳能组件100安装面水平位置以下，则其视线与太阳能组件100的法线的夹角大于30°，只能看到该遮光层2。

第一遮光条21的宽度以能满足遮光需求为准，其宽度范围可以根据不同的材料、颜色、太阳能组件100的效率和透光率要求做出调整。一般而言，在可行的条件下，可以缩小该第一遮光条21的宽度，以便减少第一遮光条21对太阳能电池1的遮挡，提高太阳能组件100的发电效率。举例而言，第一遮光条21的宽度可以为透光部22的宽度的0.1～0.3倍。

第一遮光条21的透光率可以根据需求进行选择。技术人员知晓，相较于第一遮光条21反射的光线，当透过第一遮光条21的光线弱到一定程度时，人眼会主要接收第一遮光条21反射的强光而会忽略透过第一遮光条21的弱光，因此，不需要第一遮光条21具有100％的遮光率就可以达成在非可视角度下看不到太阳能电池1的目的。不仅如此，当阳光与第一遮光条21呈现较大的角度时，尽管阳光可以通过第一遮光条21的反射而照射太阳能电池1，但是，如果第一遮光条21具有一定的透光率，则部分阳光可以直接透过第一遮光条21而照射太阳能电池1，提高了太阳能组件100的发电效率。举例而言，垂直于太阳能组件100的法线方向且垂直于第一遮光条21的延伸方向上，第一遮光条21的透光率可以为30％～50％。当然，技术人员可以根据需求和太阳能组件100的特性，调整第一遮光条21的透光率至该范围以外。

在本公开实施方式中，至少一个第一遮光条21可以具有预设的颜色。所述预设的颜色可以为有彩色。有彩色包括但不限于红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色，技术人员可以根据应用环境对太阳能组件100的颜色的要求进行选择和调整。同一个太阳能组件100上不同的第一遮光条21的颜色也可以不同，同一第一遮光条21不同部分的颜色也可以不同，技术人员可以通过调整第一遮光条21的颜色设置，使得在不可视角度下太阳能组件100呈现设定的彩色图案，使得该太阳能组件100进一步满足应用环境的要求。

在本公开的实施方式中，如图4所述，遮光层2还可以包括多个呈间隔设置的第二遮光条23，第二遮光条23与第一遮光条21相交。如此，第一遮光条21与第二遮光条23将透光部22分割成为多个透光部22分。第二遮光条23的设置使得该太阳能组件100可以在垂直于第二遮光条23的延伸方向同样具有不可视角度，改变了太阳能组件100在各个方向的可视颜色，进一步扩大了太阳能组件100的应用范围和应用效果。第二遮光条23的颜色、间隔、位置、形状和材料等既可以与第一遮光条21相同，也可以与第一遮光条21不同。举例而言，第二遮光条23可以等间距地设置且与第一遮光条21垂直，第二遮光条23之间的间距可以与第一遮光条21之间的间距相同。

遮光层2可以通过胶粘层连接在太阳能电池1的向光面。如此，可以分别制备遮光层2和太阳能电池1，然后将遮光层2粘贴到太阳能电池1上。在本公开的其他实施方式中，遮光层2也可以直接设置在太阳能电池1上。

遮光层2远离太阳能电池1的一侧还可以设置保护涂层，保护涂层通过聚碳酸脂连接到遮光层2上，以防止遮光层2划伤或老化。保护涂层可以采用常规的透明树脂、塑料等材料制备而成。

在本公开的实施方式中，如图1所示，太阳能组件100还可以包括背板4，背板4可以设置在太阳能电池1的背光面，背板4可以通过粘结层5与太阳能电池1连接。背板4可以为平面板，也可以为曲面板，背板4的形状可以根据太阳能组件100的应用要求进行设定。举例而言，太阳能组件100可以用于制备光伏瓦，则背板4可以为波浪形。

在本公开的实施方式中，如图1所示，太阳能组件100还可以包括封装层，封装层可以设于遮光层2远离太阳能电池1的一侧，保护太阳能电池1和遮光层2。封装层可以为前板3，前板3的形状与背板4的形状像匹配。前板3可以采用具有高透光的玻璃制备而成，该玻璃可以为石英玻璃、有机玻璃或者硅酸盐玻璃等，本公开对此不做特殊的限制。

本公开还提供了太阳能组件100的制备方法，包括步骤：

形成太阳能电池1；

在太阳能电池1的向光侧形成遮光层2，遮光层2包括多个间隔分布的第一遮光条21；每两个相邻的第一遮光条21之间设置一个透光部22。

按照本公开的实施方式提供的制备方法，技术人员既可以直接在太阳能电池1上逐步制备和形成第一遮光条21结构并制备出遮光层2，也可以通过预先制备出遮光层2然后通过胶黏剂粘附到太阳能电池1上。

举例而言，可以预先制备遮光层2组件，该遮光层2组件可以包括：离型层、胶粘层、遮光层2和保护层，在应用时，去除离型层并暴露出胶粘层，然后通过胶粘层将遮光层2粘附到太阳能电池1上，去除保护层或者保留保护层作为遮光层2的一部分。离型层可以至少包括一PET层(聚对苯二甲酸乙二酯)，胶粘层与PET层相配合。保护层还可以通过另一胶粘层粘附到遮光层2远离离型层的一侧。遮光层2的结构为上述太阳能组件100实施方式中的遮光层2的结构，即具有一个类似与百叶窗的结构。

本公开实施方式还提供一种太阳能发电系统，该太阳能发电系统包括本公开的太阳能组件100实施方式中的太阳能组件100。该太阳能发电系统可以包括但不限于居民楼顶的家庭电站、医院或办公楼上的太阳能电站、公园内的建筑物的屋顶电站等。

本公开实施方式的太阳能发电系统采用的太阳能组件100与上述太阳能组件100的实施方式中的太阳能组件100相同，因此，具有相同的有益效果，在此不再赘述。

应可理解的是，本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。

Claims (10)

1.一种太阳能组件，其特征在于，包括：

太阳能电池；

遮光层，设于所述太阳能电池的向光侧；所述遮光层包括多个间隔分布的第一遮光条；每两个相邻的所述第一遮光条之间设置一个透光部。

2.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，多个所述第一遮光条等间隔分布。

3.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述透光部的高度为所述透光部的宽度的1～2倍。

4.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述第一遮光条的宽度为所述透光部的宽度的0.1～0.3倍。

5.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，至少一个所述第一遮光条的颜色为预设颜色。

6.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述遮光层与所述太阳能电池之间设置胶粘层。

7.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述太阳能组件还可以包括：

封装层，设于所述遮光层远离所述太阳能电池的一侧。

8.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述遮光层还包括：

第二遮光条，数量为多个且间隔设置，所述第二遮光条与所述第一遮光条相交。

9.根据权利要求8所述的太阳能组件，其特征在于，所述第二遮光条与所述第一遮光条垂直。

10.一种太阳能发电系统，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的太阳能组件。