CN109904266A - 一种双面发电太阳能板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种双面发电太阳能板及其制备方法，涉及新能源利用技术领域，电池片的固定不再使用EVA，而是通过熔接固定在玻璃面板和玻璃背板之间，避免了因EVA老化发黄造成的透光率下降所引发的发电效率及使用寿命下降，此外在各个电池片之间玻璃面板和玻璃背板也熔接成一体，避免了电池片地滑动，使电池片与电极之间的连接更可靠，保证导电效率，与利用EVA固定的相比，使用一段时间后的导电效率显著提高，而且前电极和背面电极分别通过前电极触点和背面电极触点与前电极电路和背面电极电路良性电性接触，进一步地保证了电极与电池片的良好接触，避免接触不良导致的导电效率低的问题，进而避免发电太阳能板使用一段时间后发电效率低的问题。

Description

一种双面发电太阳能板及其制备方法

技术领域

本发明涉及新能源利用技术领域，具体涉及一种双面发电太阳能板及其制备方法。

背景技术

太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。单体太阳能电池不能直接做电源使用，作电源必须将若干单体太阳能电池串并联连接和严密封装成组件。

现有的发电太阳能板主要由钢化玻璃、EVA、电池片、背板、包边组成。钢化玻璃起保护如电池片及透光的作用；EVA用来粘结固定钢化玻璃和电池片，以避免相对滑动，电池片地滑动影响电池片与电极的接触(连接)，接触不良会降低导电效率，然而EVA易老化，导致固定效果下降，目前还没有找到其他的粘结替代品或新的固定方法，而且EVA老化后会发黄，影响钢化玻璃的透光率，进而影响发电效率，导电效率以及透光率还影响使用寿命；电池片的作用是发电；背板的作用是绝缘、防水，一般为TPT、TPE板，强度低；包边用来保护层压件(钢化玻璃、背板等)，起一定的支撑作用；在包边与保护层压件处还设有硅胶密封，硅胶密封不耐老化、不耐腐蚀，密封效果很容易被破坏，导致EVA老化发黄，影响发电效率及使用寿命。综上所述，无论是透光率下降还是导电效率下降均会使现有发电太阳能板在使用一段时间后的发电效率显著下降。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种双面发电太阳能板及其制备方法，用以解决现有发电太阳能板在使用一段时间后发电效率降低的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种双面发电太阳能板，其包括：一玻璃面板、若干双面光伏电池片以及一玻璃背板；所述若干双面光伏电池片间隔布置于所述玻璃面板和所述玻璃背板之间，所述玻璃面板和所述玻璃背板熔接成一体。

其中，所述双面光伏电池片包括：从所述玻璃面板至所述玻璃背板依次布置的若干前电极、前表面减反膜、硼掺杂发射极、晶硅层、磷掺杂背场、背面减反射膜和若干背面电极，所述前电极穿过所述前表面减反膜连接至所述硼掺杂发射极，所述背面电极穿过背面减反射膜连接至所述磷掺杂背场；所述玻璃面板和所述玻璃背板上分别印刷有前电极电路和背面电极电路，所述前电极电路和所述背面电极电路上分别设置有若干前电极触点和若干背面电极触点，所述前电极和所述背面电极分别与所述前电极触点和所述背面电极触点电性接触。

其中，所述双面发电太阳能板立式安装，所述双面发电太阳能板从所述玻璃面板和所述玻璃背板两面接受光照而产生电流、电压，所述玻璃面板和所述玻璃背板外表面为平面或布满向外凸出的球形面。

其中，所述双面发电太阳能板平放式安装，所述双面发电太阳能板从所述玻璃面板接受光照而产生电流、电压，所述玻璃背板外表面设置反射涂层，透过两个双面光伏电池片之间的间隙的光线被所述玻璃背板反射到所述双面光伏电池片的背面，所述背面减反射膜采用高透过的氮化硅涂层，反射光透过氮化硅涂层，被硅吸收，从而对电池的光电流和效率产生贡献。

其中，所述玻璃面板和所述玻璃背板外表面为平面，或所述玻璃面板和所述玻璃背板外表面分别布满向外凸出的球形面和向内凸出的球形面。

其中，所述双面发电太阳能板还包括：包边，所述包边固定于所述玻璃面板与所述玻璃背板的边缘；和密封条，所述密封条设置于所述包边与所述玻璃面板以及所述玻璃背板的接触面，所述密封条由氢化丁腈橡胶制成。

本发明实施例还提供了一种双面发电太阳能板的制备方法，其包括：在玻璃面板和玻璃背板上分别印刷前电极电路和背面电极电路；在印刷有前电极电路的玻璃面板和印刷有背面电极电路的玻璃背板上分别铺设高透过的氮化硅涂层形成前表面减反膜和背面减反射膜，并在所述前电极电路和所述背面电极电路上分别设置若干前电极触点和若干背面电极触点；在所述前电极触点和所述背面电极触点上分别设置前电极和背面电极，所述前电极靠近玻璃面板的一端与所述前电极触点电性接触，所述背面电极靠近玻璃背板的一端与所述背面电极触点电性接触；在玻璃面板的前表面减反膜和玻璃背板的背面减反射膜上分别铺设若干间隔布置的硼掺杂发射极和磷掺杂背场，所述硼掺杂发射极与所述磷掺杂背场位置相对，所述前电极远离玻璃面板的一端穿过所述前表面减反膜电性连接至所述硼掺杂发射极，及所述背面电极远离玻璃背板的一端穿过背面减反射膜连接至所述磷掺杂背场；将晶硅材料加入至琉璃化温度喷涂或打印至所述玻璃面板的硼掺杂发射极上形成晶硅层，将设置有背面电极电路、背面电极、背面减反射膜及磷掺杂背场的玻璃背板盖压在所述晶硅层上，所述磷掺杂背场贴紧所述晶硅层，加热使所述玻璃面板和所述玻璃背板熔接成一体；或将晶硅材料加入至琉璃化温度喷涂或打印至玻璃背板的磷掺杂背场上形成晶硅层，将设置有前电极电路、前电极、前表面减反膜及硼掺杂发射极的玻璃面板盖压在所述晶硅层上，所述硼掺杂发射极贴紧所述晶硅层，加热使所述玻璃面板和所述玻璃背板熔接成一体。

其中，所述制备方法还包括：在所述玻璃面板和所述玻璃背板外表面形成平面或布满向外凸出的球形面。

其中，所述制备方法还包括：在所述玻璃背板外表面设置反射涂层，在所述玻璃面板和所述玻璃背板外表面形成平面，或在所述玻璃面板和所述玻璃背板外表面分别布满向外凸出的球形面和向内凸出的球形面。

其中，所述制备方法还包括：在所述玻璃面板与所述玻璃背板的边缘利用包边固定；及在所述包边与所述玻璃面板或所述玻璃背板的接触面设置密封条，所述密封条由氢化丁腈橡胶制成。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例提供的双面发电太阳能板及其制备方法，电池片的固定不再使用EVA，而是通过熔接固定在玻璃面板和玻璃背板之间，避免了因EVA老化发黄造成的透光率下降所引发的发电效率及使用寿命下降，此外在各个电池片之间玻璃面板和玻璃背板也熔接成一体，避免了电池片地滑动，使电池片与电极之间的连接更可靠，保证导电效率，与利用EVA固定的相比，使用一段时间后的导电效率显著提高，而且前电极和背面电极分别通过前电极触点和背面电极触点与前电极电路和背面电极电路良性电性接触，进一步地保证了电极与电池片的良好接触，避免接触不良导致的导电效率低的问题，进而避免发电太阳能板使用一段时间后发电效率低的问题。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的立式安装的双面发电太阳能板的结构示意图(断面图)，其中，玻璃面板和玻璃背板外表面为平面。

图2为本发明实施例2提供的立式安装的双面发电太阳能板的结构示意图(断面图)，其中，玻璃面板和玻璃背板外表面布满向外凸出的球形面。

图3为本发明实施例3提供的平放式安装的双面发电太阳能板的结构示意图(断面图)，其中，玻璃面板和玻璃背板外表面为平面。

图4为本发明实施例4提供的平放式安装的双面发电太阳能板的结构示意图(断面图)，其中，玻璃面板和玻璃背板分别布满向外凸出的球形面和向内凸出的球形面。

图5为本发明实施例1-4中提供的双面发电太阳能板的双面光伏电池片结构示意图(断面图)。

图中：1-玻璃面板，2-双面光伏电池片，21-前电极，22-前表面减反膜，23-硼掺杂发射极，24-晶硅层，25-磷掺杂背场，26-背面减反射膜，27-背面电极，3-玻璃背板，4-前电极电路，41-前电极触点，5-背面电极电路，51-背面电极触点，6-包边，7-密封条，8-向外凸出的球形面，9-反射涂层，10-向内凸出的球形面。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1所示，实施例1提供了一种双面发电太阳能板包括一玻璃面板1、若干双面光伏电池片2以及一玻璃背板3；若干双面光伏电池片2间隔布置于所述玻璃面板1和所述玻璃背板3之间，玻璃面板1和玻璃背板3熔接成一体。

参考图5，双面光伏电池片2包括：从玻璃面板1至玻璃背板3依次布置的若干前电极21、前表面减反膜22、硼掺杂发射极23、晶硅层24、磷掺杂背场25、背面减反射膜26和若干背面电极27，前电极21穿过前表面减反膜22连接至硼掺杂发射极23，背面电极27穿过背面减反射膜26连接至磷掺杂背场25；玻璃面板1和玻璃背板3上分别印刷有前电极电路4和背面电极电路5，前电极电路4和背面电极电路5上分别设置有若干前电极触点41和若干背面电极触点51，前电极21和背面电极27分别与前电极触点41和背面电极触点51电性接触。

双面光伏电池片是一种正面和反面都可以接受光照而产生电流、电压的器件。采用双面光伏电池片制作的双面组件，由于背面也可以发电，相比单面电池组件，其总发电量可以得到大幅度的增益。

本发明实施例中公开的双面发电太阳能板立式安装，例如，立式安装于高速公路两侧，可同时作为隔音板使用，双面发电太阳能板从玻璃面板1和玻璃背板3两面接受光照而产生电流、电压，玻璃面板1和玻璃背板3外表面为平面，进一步地，前电极21以及背面电极27均由铜材料制成。

另外，参考图1，优选地，本发明实施例中公开的双面发电太阳能板还包括：包边6和密封条7，例如，包边6为U形铝合金包边、U形白锈钢包边等，包边6固定于玻璃面板1与玻璃背板3的边缘；密封条7设置于包边6与玻璃面板1或玻璃背板3的接触面，密封条7由氢化丁腈橡胶制成。

在本实施例中，一种双面发电太阳能板的制备方法包括：在玻璃面板1和玻璃背板3上分别印刷前电极电路4和背面电极电路5；在印刷有前电极电路4的玻璃面板1和印刷有背面电极电路5的玻璃背板3上分别铺设高透过的氮化硅涂层形成前表面减反膜22和背面减反射膜26，并在前电极电路4和背面电极电路5上分别设置若干前电极触点41和若干背面电极触点51；在前电极触点41和背面电极触点51上分别设置前电极21和背面电极27，前电极21靠近玻璃面板1的一端与前电极触点41电性接触，背面电极27靠近玻璃背板3的一端与背面电极触点51电性接触；在玻璃面板1的前表面减反膜22和玻璃背板3的背面减反射膜26上分别铺设若干间隔布置的硼掺杂发射极23和磷掺杂背场25，硼掺杂发射极23与磷掺杂背场25位置相对，前电极21远离玻璃面板1的一端穿过前表面减反膜22电性连接至硼掺杂发射极23，及背面电极27远离玻璃背板3的一端穿过背面减反射膜26连接至磷掺杂背场25；将晶硅材料加入至琉璃化温度喷涂至玻璃面板1的硼掺杂发射极23上形成晶硅层24，将设置有背面电极电路51、背面电极27、背面减反射膜26及磷掺杂背场25的玻璃背板3盖压在晶硅层24上，磷掺杂背场25贴紧晶硅层24，加热使玻璃面板1和玻璃背板3熔接成一体；或将晶硅材料加入至琉璃化温度喷涂至玻璃背板3的磷掺杂背场25上形成晶硅层24，将设置有前电极电路41、前电极21、前表面减反膜22及硼掺杂发射极23的玻璃面板1盖压在晶硅层24上，硼掺杂发射极23贴紧晶硅层24，加热使玻璃面板1和玻璃背板3熔接成一体。

在本实施例中公开的上述一种双面发电太阳能板的制备方法中，晶硅层24采用的晶硅材料为n型硅，本发明实施例中的双面光伏电池片2为n-PERT双面电池片，晶硅材料的琉璃化温度大约为1400℃，故将晶硅材料在高温高压下喷涂或打印至玻璃面板1的硼掺杂发射极23上或玻璃背板3的磷掺杂背场25上形成晶硅层24。另外，玻璃面板1以及玻璃背板3均为钢化玻璃板，钢化玻璃的熔点为600-700℃，所以，当玻璃面板1的硼掺杂发射极23上或玻璃背板3的磷掺杂背场25上的晶硅层24冷却后，再将将设置有背面电极电路51、背面电极27、背面减反射膜26及磷掺杂背场25的玻璃背板3盖压在晶硅层24上，磷掺杂背场25贴紧晶硅层24，加热使玻璃面板1和玻璃背板3熔接成一体，或将设置有前电极电路41、前电极21、前表面减反膜22及硼掺杂发射极23的玻璃面板1盖压在晶硅层24上，硼掺杂发射极23贴紧晶硅层24，加热使玻璃面板1和玻璃背板3熔接成一体。

优选地，本发明实施例公开的一种双面发电太阳能板的制备方法还包括：在玻璃面板1与玻璃背板3的边缘利用包边固定，包边6固定于所述玻璃面板1与所述玻璃背板3的边缘，包边6用于支撑、固定玻璃面板1与玻璃背板3，避免两者错位造成的电池片2损坏，进而避免降低发电效率及使用寿命；及在包边6与玻璃面板1或玻璃背板3的接触面设置密封条7，密封条7设置于包边6与玻璃面板1或玻璃背板3的接触面，密封条7用以保证灰尘等杂质不会进入到玻璃面板1与玻璃背板3之间，避免杂质影响电池片2的发电效率及寿命，密封条7由氢化丁腈橡胶制成，提高抗老化的效率，以便提高密封的持久性，进而提高使用寿命。

本实施例提供的一种双面发电太阳能板及其制备方法，电池片的固定不再使用EVA，而是通过熔接固定在玻璃面板和玻璃背板之间，避免了因EVA老化发黄造成的透光率下降所引发的发电效率及使用寿命下降，此外在各个电池片之间玻璃面板和玻璃背板也熔接成一体，避免了电池片地滑动，使电池片与电极之间的连接更可靠，保证导电效率，与利用EVA固定的相比，使用一段时间后的导电效率显著提高，而且前电极和背面电极分别通过前电极触点和背面电极触点与前电极电路和背面电极电路良性电性接触，进一步地保证了电极与电池片的良好接触，避免接触不良导致的导电效率低的问题，进而避免发电太阳能板使用一段时间后发电效率低的问题。

实施例2

如图2所示，本发明实施例提供的双面发电太阳能板，其结构以及制备方法与实施例1的基本相同，其不同在于，本发明实施例提供的双面发电太阳能板的玻璃面板1和玻璃背板3外表面布满向外凸出的球形面8，所有球形面的半径小于或等于1mm。一方面能汇聚接受光照，更利于接收到更多的光照，提高光伏电池片光发电的效率；另一方面，球形面易形成漫反射效应，避免影响飞机等。

实施例3

如图3所示，本发明实施例提供的双面发电太阳能板，其结构与实施例1的基本相同，其不同在于，本发明实施例提供的双面发电太阳能板平式安装，例如，平式安装于屋顶、车顶或广泛用于建筑外墙面，双面发电太阳能板从玻璃面板1接受光照而产生电流、电压，玻璃背板3外表面设置反射涂层9，透过两个双面光伏电池片2之间的间隙的光线被玻璃背板3反射到双面光伏电池片的背面，背面减反射膜2采用高透过的氮化硅涂层，反射光透过氮化硅涂层，被硅吸收，激发的电子-空穴对被n+-n高低结分离，从而对电池的光电流和效率产生贡献。

同样地，本发明实施例提供的双面发电太阳能板的制备方法与实施例1相比，不同之处在于，所述制备方法还包括：在玻璃背板3外表面设置反射涂层9，本发明实施例通过反射实现双面光伏电池片的背面进行发电，增强了发电效率。

实施例4

如图4所示，本发明实施例提供的双面发电太阳能板，其结构以及制备方法与实施例3的基本相同，其不同在于，本发明实施例提供的双面发电太阳能板的玻璃面板1和玻璃背板3外表面分别布满向外凸出的球形面8和向内凸出的球形面10，所有球形面的半径小于或等于1mm。玻璃面板1外表面布满的向外凸出的球形面一方面能汇聚接受光照，更利于接收到更多的光照，提高光伏电池片光发电的效率；另一方面，球形面易形成漫反射效应，避免影响飞机等。玻璃背板3外表面布满的向内凸出的球形面，更有利于将透过两个双面光伏电池片2之间的间隙的光线反射到双面光伏电池片的背面，增强双面光伏电池片背面的发电效率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种双面发电太阳能板，其特征在于，所述双面发电太阳能板包括：一玻璃面板、若干双面光伏电池片以及一玻璃背板；所述若干双面光伏电池片间隔布置于所述玻璃面板和所述玻璃背板之间，所述玻璃面板和所述玻璃背板熔接成一体。

2.根据权利要求1所述的双面发电太阳能板，其特征在于，所述双面光伏电池片包括：从所述玻璃面板至所述玻璃背板依次布置的若干前电极、前表面减反膜、硼掺杂发射极、晶硅层、磷掺杂背场、背面减反射膜和若干背面电极，所述前电极穿过所述前表面减反膜连接至所述硼掺杂发射极，所述背面电极穿过背面减反射膜连接至所述磷掺杂背场；所述玻璃面板和所述玻璃背板上分别印刷有前电极电路和背面电极电路，所述前电极电路和所述背面电极电路上分别设置有若干前电极触点和若干背面电极触点，所述前电极和所述背面电极分别与所述前电极触点和所述背面电极触点电性接触。

3.根据权利要求2所述的双面发电太阳能板，其特征在于，所述双面发电太阳能板立式安装，所述双面发电太阳能板从所述玻璃面板和所述玻璃背板两面接受光照而产生电流、电压，所述玻璃面板和所述玻璃背板外表面为平面或布满向外凸出的球形面。

4.根据权利要求2所述的双面发电太阳能板，其特征在于，所述双面发电太阳能板平放式安装，所述双面发电太阳能板从所述玻璃面板接受光照而产生电流、电压，所述玻璃背板外表面设置反射涂层，透过两个双面光伏电池片之间的间隙的光线被所述玻璃背板反射到所述双面光伏电池片的背面，所述背面减反射膜采用高透过的氮化硅涂层，反射光透过氮化硅涂层，被硅吸收，从而对电池的光电流和效率产生贡献。

5.根据权利要求4所述的双面发电太阳能板，其特征在于，所述玻璃面板和所述玻璃背板外表面为平面，或所述玻璃面板和所述玻璃背板外表面分别布满向外凸出的球形面和向内凸出的球形面。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的双面发电太阳能板，其特征在于，所述双面发电太阳能板还包括：

包边，所述包边固定于所述玻璃面板与所述玻璃背板的边缘；和

密封条，所述密封条设置于所述包边与所述玻璃面板以及所述玻璃背板的接触面，所述密封条由氢化丁腈橡胶制成。

7.一种双面发电太阳能板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

在玻璃面板和玻璃背板上分别印刷前电极电路和背面电极电路；

在印刷有前电极电路的玻璃面板和印刷有背面电极电路的玻璃背板上分别铺设高透过的氮化硅涂层形成前表面减反膜和背面减反射膜，并在所述前电极电路和所述背面电极电路上分别设置若干前电极触点和若干背面电极触点；

在所述前电极触点和所述背面电极触点上分别设置前电极和背面电极，所述前电极靠近玻璃面板的一端与所述前电极触点电性接触，所述背面电极靠近玻璃背板的一端与所述背面电极触点电性接触；

在玻璃面板的前表面减反膜和玻璃背板的背面减反射膜上分别铺设若干间隔布置的硼掺杂发射极和磷掺杂背场，所述硼掺杂发射极与所述磷掺杂背场位置相对，所述前电极远离玻璃面板的一端穿过所述前表面减反膜电性连接至所述硼掺杂发射极，及所述背面电极远离玻璃背板的一端穿过背面减反射膜连接至所述磷掺杂背场；

将晶硅材料加入至琉璃化温度喷涂或打印至所述玻璃面板的硼掺杂发射极上形成晶硅层，将设置有背面电极电路、背面电极、背面减反射膜及磷掺杂背场的玻璃背板盖压在所述晶硅层上，所述磷掺杂背场贴紧所述晶硅层，加热使所述玻璃面板和所述玻璃背板熔接成一体；或

将晶硅材料加入至琉璃化温度喷涂或打印至玻璃背板的磷掺杂背场上形成晶硅层，将设置有前电极电路、前电极、前表面减反膜及硼掺杂发射极的玻璃面板盖压在所述晶硅层上，所述硼掺杂发射极贴紧所述晶硅层，加热使所述玻璃面板和所述玻璃背板熔接成一体。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：在所述玻璃面板和所述玻璃背板外表面形成平面或布满向外凸出的球形面。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：在所述玻璃背板外表面设置反射涂层，在所述玻璃面板和所述玻璃背板外表面形成平面，或在所述玻璃面板和所述玻璃背板外表面分别布满向外凸出的球形面和向内凸出的球形面。

10.根据权利要求7-9任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

在所述玻璃面板与所述玻璃背板的边缘利用包边固定；及

在所述包边与所述玻璃面板或所述玻璃背板的接触面设置密封条，所述密封条由氢化丁腈橡胶制成。