CN109524493A - 一种太阳能组件及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能组件，包括：依次层叠设置的第一层薄膜芯片(1)、透光绝缘层(2)、第二层薄膜芯片(3)和背板层(4)；所述第一层薄膜芯片(1)上设置有透光区。通过设置两层薄膜芯片，第一层薄膜芯片(1)上可根据用户需求刻画不同的图案，第二层薄膜芯片(3)可吸收透过第一层薄膜芯片的光，两层薄膜芯片叠加使用，发电效率高。
Description
技术领域
本发明涉及光伏领域，特别涉及一种太阳能组件及光伏组件。
背景技术
随着社会发展的进步，太阳能发电技术在世界各地得到了广泛的应用。使用太阳能组件的场所越来越多，现有技术的太阳能组件常采用双面玻璃和单面玻璃的结构封装非晶硅、非微晶太阳能芯片，而且为了达到外观的效果很多都利用激光刻画掉5％-40％的透光，从而获得不同形状的图案，这种做法实现产品美观的同时减低了太阳能组件的发电效率；并且单纯的非晶硅薄膜组件发电效率偏低，如果利用激光在组件膜面刻画图案会更一步降低组件的发电效率。
其次，目前光伏领域，常采用乙烯-四氟乙烯共聚物膜(EIFE)、阻水膜等复合型材料作为前板来封装铜铟镓硒(CIGS)柔性芯片，而这种复合型材料作为前板使用，机械强度比较低而且在周转及使用的过程中很容易刮伤从而影响到防水绝缘耐候的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种在不影响太阳能组件使用的情况下增加太阳能组件的发电效率的太阳能组件及光伏组件。
为实现上述目的，本发明提供了一种太阳能组件，包括：依次层叠设置的第一层薄膜芯片、透光绝缘层、第二层薄膜芯片和背板层；第一层薄膜芯片上设置有透光区。
进一步地，第一层薄膜芯片包括前板层和太阳能发电层；太阳能发电层设置在前板层上，且位于前板层和透光绝缘层之间。
进一步地，太阳能发电层为非晶硅层或非微晶硅层；非晶硅层或非微晶硅层镀在前板层上。
进一步地，透光绝缘层包括依次设置的第一胶膜层、中间层和第二胶膜层。
进一步地，上述太阳能组件还包括第三胶膜层；第三胶膜层设置于第二层薄膜芯片和背板层之间，第二层薄膜芯片和背板层通过第三胶膜层粘接。
进一步地，背板层由防紫外线材料制成。
进一步地，上述太阳能组件还包括第一汇流条、第二汇流条和接线盒；第一汇流条一端连接所述第一层薄膜芯片，另一端与所述接线盒连接，用于将所述第一层薄膜芯片转化的电能导出；第二汇流条一端连接所述第二层薄膜芯片，另一端与所述接线盒连接，用于将所述第二层薄膜芯片转化的电能导出。
进一步地，第二层薄膜芯片为柔性太阳能薄膜芯片。
进一步地，柔性太阳能薄膜芯片包括多节串联的子级芯片，每个所述子级芯片与第一二极管并联。
本发明还提供一种光伏组件，包括多个上述太阳能组件；多个太阳能组件串联；每个太阳能组件与第二二极管并联。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
(1)通过设置两层薄膜芯片，第一层薄膜芯片上可根据用户需求刻画不同的图案，第二层薄膜芯片可吸收透过第一层薄膜芯片的光，两层薄膜芯片叠加使用，发电效率高；
(2)透光绝缘层包括第一胶膜层、中间层和第二胶膜层，相比于单层的绝缘胶层绝缘效果更好，太阳能组件使用更安全，太阳能转化效果更稳定；
(3)每个子级芯片上与第一二极管并联，第一二极管的导通方向与柔性太阳能薄膜芯片的电流方向相反，当某一节子级芯片发生异常不能工作时，电流击穿二极管，实现导通，从而达到一节子级芯片发生异常不会影响整体太阳能组件的目的。
附图说明
图1是本发明的太阳能组件的结构示意图；
图2是本发明的太阳能组件的第一层薄膜芯片的向阳面结构示意图；
图3是本发明的太阳能组件的第一层薄膜芯片的背阳面结构示意图；
图4是本发明的太阳能组件的第二层薄膜芯片的向阳面结构示意图；
图5是图4中相邻两节子级芯片的连接示意图；
图6是本发明的太阳能组件的子级芯片的结构示意图；
图7是本发明的太阳能组件的第二层薄膜芯片的背阳面结构示意图；
图8是本发明的太阳能组件的接线盒内的连接示意图。
附图标记：
1：第一层薄膜芯片；11：前板层；12：太阳能发电层；13：双面绝缘胶带；14：子节芯片；
2：透光绝缘层；21：第一胶膜层；22：中间层；23：第二胶膜层；3：第二层薄膜芯片；
31：子级芯片；32：第一二极管；33：透明胶带；34：绕线；
4：背板层；5：第三胶膜层；6：第一汇流条；7：第二汇流条；8：接线盒。
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明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
图1是本发明的太阳能组件的结构示意图；图2是本发明的太阳能组件的第一层薄膜芯片的向阳面结构示意图。
如图1和图2所示，本发明提供了一种太阳能组件，包括依次层叠设置的第一层薄膜芯片1、透光绝缘层2、第二层薄膜芯片3和背板层4；第一层薄膜芯片1上设置有透光区。第一层薄膜芯片1包括前板层11和太阳能发电层12；太阳能发电层12设置在前板层11上，且位于前板层11和透光绝缘层2之间。太阳能发电层12为非晶硅层或非微晶硅层；非晶硅层或非微晶硅层镀在前板层11上。透光绝缘层2包括依次设置的第一胶膜层21、中间层22和第二胶膜层23。第二层薄膜芯片3和背板层4之间设置有第三层胶膜。第二层薄膜芯片3为柔性太阳能薄膜芯片。第一层薄膜芯片1和中间层22通过第一胶膜层21粘接，中间层22和第二层薄膜芯片3之间通过第二胶膜层23粘接，第二层薄膜芯片3和背板层4之间通过第三胶膜层5粘接。
使用时，第一层薄膜芯片1上根据用户需求刻画分割成多节子节芯片14，太阳光先照射在第一层薄膜芯片1上，由于第一层薄膜芯片1上根据客户需要刻画有图案，并且非晶硅层或非微晶硅层本身也有一定的透光度，透光区包括刻画的图案和非晶硅层或非微晶硅层本身，故有一部分光会透过透光绝缘层2照射到第二层薄膜芯片3上，第二层薄膜芯片3会吸收这部分太阳光。通过设置第一层薄膜芯片1和第二层薄膜芯片3，两层薄膜芯片叠加使用，在不增加太阳能组件的覆盖面积，不减少用户对于太阳能组件表面图案的需求的前提下，提高发电效率。并且透光绝缘层2包括第一胶膜层21、中间层22和第二胶膜层23，相比于单层的绝缘胶层绝缘效果更好，太阳能组件使用更安全，太阳能转化效果更稳定。
具体地，中间层22由绝缘材料制成，绝缘材料包括但不仅限于SPS或APA。
具体地，SPS是杜邦公司出品的一种复合型材料，是由沙林树脂+聚对苯二甲酸乙二醇酯+沙林树脂组合而成，具有透光率高，粘接性能强，耐候性能好，绝缘性能佳的特点；APA是杜邦公司出品的一种复合型材料，是由拜劳树脂+聚对苯二甲酸乙二醇酯+拜劳树脂组合而成，具有透光率高，粘接性能强，耐候性能好，绝缘性能佳的特点；
具体地，前板层11，由玻璃制成，所用玻璃包括但不限于浮法玻璃、半钢化玻璃或钢化玻璃。
具体地，第一胶膜层21、第二胶膜层23和第三胶膜层5、使用的材料包括但不限于聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物(EVA)胶膜、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(POE)胶膜、DNP胶膜。本发明的太阳能组件包括第一层薄膜芯片1、透光绝缘层2、第二层薄膜芯片3和背板层4，相邻两层之间通过防水绝缘耐候型的胶膜材料封装粘接，并且前板层11由玻璃制成，达到保护第一层薄膜芯片1和第二层薄膜芯片3的作用，相比于传统的柔性太阳能组件拥有更强的机械性能及耐候性能。其中、DNP是日本株式会社生产的聚烯烃封装材料。
优选地，背板层4由防紫外线材料制成。可防止紫外线透过太阳能组件，太阳能组件用在建筑物上时，防止紫外线射入建筑物内；并且增加太阳能组件的发电效率。背板层4使用的防紫外线材料包括但不限于聚氟乙烯复合膜TPT、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET膜、乙烯-四氟乙烯共聚物ETFE膜、热塑性弹性体TPE膜。背板层4的颜色可根据用户需求而定，包括但不限于黑色、白色或蓝色。
具体地，上述太阳能组件还包括第一汇流条6和第二汇流条7；第一汇流条6连接第一层薄膜芯片1，用于将第一层薄膜芯片1转化的电能导出；第二汇流条7连接第二层薄膜芯片3，用于将第二层薄膜芯片3转化的电能导出。第一汇流条6和第二汇流条7所使用的材料包括但不限于导电胶带、铜基带、铝基带、铝基编制导线或铜基编制导线形成连接，连接方式包括串联，并联和串并联结构，以满足不同充电装置的蓄电要求。
图3是本发明的太阳能组件的第一层薄膜芯片的背阳面结构示意图；
如图3所示，第一汇流条6连接第一层薄膜芯片1两侧的正极和负极，并在中间处汇集，除了与正极和负极的连接处，第一汇流条6与第一层薄膜芯片1连接的其他部分均设置有双面绝缘胶带，保护每节子节芯片14之间不会发生短路。
优选地，柔性太阳能薄膜芯片为铜铟镓硒柔性太阳能薄膜芯片，铜铟镓硒柔性太阳能组件耐受性好、使用寿命长，质量轻，厚度小，所占体积小，为运输、安装和使用提供方便。
实施例2
图4是本发明的太阳能组件的第二层薄膜芯片的向阳面结构示意图；图5是图4中相邻两节子级芯片的连接示意图；图6是本发明的太阳能组件的子级芯片的结构示意图；图7是本发明的太阳能组件的第二层薄膜芯片的背阳面结构示意图。
如图4至图7所示，实施例1中的柔性太阳能薄膜芯片包括多节串联的子级芯片31；每节子级芯片31与一个第一二极管32并联，并且第一二极管32的导通方向与柔性太阳能薄膜芯片的电流方向相反，当某一节子级芯片31发生异常不能工作时，电流击穿二极管，实现电流导通，从而达到一节子级芯片31发生异常不会影响整体太阳能组件的目的。
具体地，每个第二层薄膜芯片3设置有两排电流方向相反的子级芯片31，每节子级芯片31与相邻的子级芯片31的向阳面设置有绕线34，绕线34伸出子级芯片31连接下一节子级芯片31的背阳面，每节子级芯片31与相邻的子级芯片31通过绕线34串联，相邻两排子级芯片31通过第二汇流条7串联，并且第二汇流条7连接柔性太阳能薄膜芯片正极和负极，第二汇流条7与第二薄膜芯片的连接处设置有透明胶带，透明胶带的面积大于第二汇流条7与第二薄膜芯片的连接部分，通过透明胶带将第二汇流条7固定于第二层薄膜芯片3上。
实施例3
图8是本发明的太阳能组件的接线盒内的连接示意图。
如图8所示，上述太阳能电池芯片还包括接线盒8；第一汇流条6的一端与第一层薄膜芯片1连接，另一端与接线盒8连接；第二汇流条7的一端与第二层薄膜芯片3连接，另一端与接线盒8连接。其中第二层薄膜芯片3的面积略小于第一层薄膜芯片1，第一汇流条6引出的位置处未设置有第二层薄膜芯片3，背板层4上设置有通孔，第一汇流条6和第二汇流条7通过此通孔引出，与接线盒8相连。其中，接线盒8所使用的材料包括但不限于聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)或聚氨酯(PU)等塑料。
优选地，接线盒8内加入灌封胶密封，以实现防水绝缘散热的目的。
实施例4
一种光伏组件，包括多个上述太阳能组件，还包括多个第二二极管；多个太阳能组件串联；每个太阳能组件与一个第二二极管并联。
具体地,一个第二二极管与一个接线盒8并联，并且第二二极管的导通方向与光伏组件的电流方向相反，当某一太阳能组件发生异常不能工作时，电流击穿二极管，实现电流导通，从而达到一块太阳能组件发生异常不会影响整体光伏组件运行的目的。
可选地，第二二极管可设置于与之并联的接线盒8内。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种太阳能组件，其特征在于，包括：依次层叠设置的第一层薄膜芯片(1)、透光绝缘层(2)、第二层薄膜芯片(3)和背板层(4)；
所述第一层薄膜芯片(1)上设置有透光区。
2.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述第一层薄膜芯片(1)包括前板层(11)和太阳能发电层(12)；
所述太阳能发电层(12)设置在所述前板层(11)上，且位于所述前板层(11)和所述透光绝缘层(2)之间。
3.根据权利要求2所述的太阳能组件，其特征在于，所述太阳能发电层(12)为非晶硅层或非微晶硅层；
所述非晶硅层或所述非微晶硅层镀在所述前板层(11)上。
4.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述透光绝缘层(2)包括依次设置的第一胶膜层(21)、中间层(22)和第二胶膜层(23)。
5.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，还包括第三胶膜层(5)；
所述第三胶膜层(5)设置于所述第二层薄膜芯片(3)和所述背板层(4)之间，所述第二层薄膜芯片(3)和所述背板层(4)通过所述第三胶膜层(5)粘接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的太阳能组件，其特征在于，所述背板层(4)由防紫外线材料制成。
7.根据权利要求1-5任一项所述的太阳能组件，其特征在于，还包括第一汇流条(6)、第二汇流条(7)和接线盒(8)；
所述第一汇流条(6)一端连接所述第一层薄膜芯片(1)，另一端与所述接线盒(8)连接，用于将所述第一层薄膜芯片(1)转化的电能导出；
所述第二汇流条(7)一端连接所述第二层薄膜芯片(3)，另一端与所述接线盒(8)连接，用于将所述第二层薄膜芯片(3)转化的电能导出。
8.根据权利要求1-5任一项所述的太阳能组件，其特征在于，所述第二层薄膜芯片(3)为柔性太阳能薄膜芯片。
9.根据权利要求8所述的太阳能组件，其特征在于，所述柔性太阳能薄膜芯片包括多节串联的子级芯片(31)；
每个所述子级芯片(31)与第一二极管(32)并联。
10.一种光伏组件，其特征在于，包括多个权利要求1-9任一项所述的太阳能组件；
多个所述太阳能组件串联；
每个所述太阳能组件与第二二极管并联。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811559232.5A CN109524493A (zh) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | 一种太阳能组件及光伏组件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811559232.5A CN109524493A (zh) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | 一种太阳能组件及光伏组件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109524493A true CN109524493A (zh) | 2019-03-26 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201811559232.5A Pending CN109524493A (zh) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | 一种太阳能组件及光伏组件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111952405A (zh) * | 2019-04-30 | 2020-11-17 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 太阳能芯片串的连接方法 |
-
2018
- 2018-12-19 CN CN201811559232.5A patent/CN109524493A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111952405A (zh) * | 2019-04-30 | 2020-11-17 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 太阳能芯片串的连接方法 |
| CN111952405B (zh) * | 2019-04-30 | 2024-01-02 | 汉瓦技术有限公司 | 太阳能芯片串的连接方法 |
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