CN111341870A - 一种光伏组件及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种光伏组件及制作方法,包括从上至下设置的钢化玻璃、高透EVA层、太阳能电池片及复合背板,所述的复合背板包括EVA层、反射层、绝缘层及耐候层,反射层与绝缘层、绝缘层及耐候层之间分别设置有胶粘层。所述的复合背板靠近太阳能电池片一侧的表面设置有多个规则排列的凹结构和凸结构,太阳能电池片分别嵌入对应的凹结构,太阳能电池片之间的间隙区域对应凸结构。所述的反射层分布于凸结构,反射层具有织构表面。本发明通过在组件背面设置复合背板,将EVA与绝缘耐候层整合为一体,保证了两者之间的匹配性,简化了组件的生产流程,提高了组件的生产效率;复合背板表面的凹结构防止了层压过程中太阳能电池片的移位问题,提升了组件的生产合格率及外观美观性;凸结构上的反射层调节了光线的反射路径,增加了太阳能电池片对入射光的利用率,提升了组件的输出功率及转换效率。

Description

一种光伏组件及制作方法
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域,特别涉及一种光伏组件及制作方法。
背景技术
太阳能作为一种清洁、可再生的无污染新能源受到了越来越多的关注,其应用越来越广泛,而目前太阳能利用最重要的是光伏发电。在具体的应用中,通常是将多个太阳能电池片构成光伏组件,然后再将多个光伏组件进行串联和并联,并与逆变器、配电柜等部件组合构成光伏系统。
目前广泛使用的光伏组件主要是由钢化玻璃、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、封装于两层EVA之间的太阳能电池片及背板组成。太阳能电池片吸收透过钢化玻璃的太阳光产生电流,当组件与负载连接时输出功率。钢化玻璃、EVA和背板作为组件主要的封装材料,各自承担着不同的功能,其中表层的钢化玻璃具有高透光率及高耐候性,玻璃的钢化处理使其具有很高的强度,能抵御风沙冰雹的冲击,起到长期保护太阳能电池的作用;EVA为一种热固性有粘性的胶膜,将钢化玻璃、太阳能电池片和背板黏合在一起,起到黏结密封的作用,同时具有良好的透光性能及耐老化性能;背板位于太阳能电池片的下方,在组件的最外层,具有良好的绝缘性、阻水性及耐候性能,不仅起到封装及支撑的作用,同时还起到保证太阳能电池片不受到环境影响的作用,确保组件的使用寿命。
在组件实际的生产过程中,一般使用上下两层EVA及独立的背板,由于EVA与背板一般来自于不同的生产商,在使用之前需要验证两者之间的匹配性,防止由于不匹配导致组件的可靠性问题。为了保证背板内层与EVA之间的粘结性能,背板内层需要进行表面处理,由于不同厂家的背板结构及表面处理方式不尽相同,因此在EVA与背板之间的粘结强度及材料抗老化黄变方面,EVA与背板的配合性尤为重要。如何提高EVA与背板之间的匹配性,确保组件的可靠性,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
针对以上问题,本发明的目的是提供一种光伏组件及制作方法,光伏组件中的复合背板将EVA与绝缘耐候层整合为一体,并能定向反射入射至组件电池片间隙区域的太阳光,提高太阳光的利用率,从而提升组件的整体输出功率及转换效率。
为达到此目的,本发明采用了以下技术方案:
一种光伏组件,包括从上至下设置的钢化玻璃、高透EVA层、太阳能电池片及复合背板,所述的复合背板包括EVA层、反射层、绝缘层及耐候层,反射层与绝缘层、绝缘层及耐候层之间分别设置有胶粘层。
所述的复合背板靠近太阳能电池片一侧的表面设置有多个规则排列的凹结构和凸结构,太阳能电池片分别嵌入对应的凹结构,太阳能电池片之间的间隙区域对应凸结构。
所述的反射层分布于凸结构,反射层具有织构表面,反射层表面分布有若干规则排列的凹坑,凹坑结构为半圆球形、半椭圆球形、金字塔形、圆锥形或菱形。
所述的耐候层为PVF、PVDF、THV、ETFE或ECTFE。
所述的复合背板中的EVA层厚度为0.3mm~1mm。
所述的凹结构深度为0.15mm~0.5mm。
所述的耐候层厚度为0.01mm~0.4mm。
所述的太阳能电池片为整片电池片或切片电池片。
一种用于所述光伏组件的制作方法,包括以下步骤:
(1)将若干太阳能电池片通过焊接的方式连接为一体,连接方式为串联或并联;
(2)按照从下至上的顺序依次铺设钢化玻璃、高透EVA层、太阳能电池片,最后放置复合背板,并将所有太阳能电池片嵌入背板表面的凹结构;
(3)将叠层好的上述材料放入层压机在高温真空下层压,高透EVA层及复合背板表面的EVA层交联固化,并将各层材料黏合为一个整体,最后得到所述的光伏组件。
本发明具有如下有益效果:
本发明提供的一种光伏组件及制作方法,通过将太阳能电池片嵌入复合背板表面的凹结构,凹结构能固定对应的太阳能电池片,完全防止了层压过程中电池片的移位问题,使得电池片之间具有一致的片间距和串间距,大幅提升了组件的生产合格率及外观美观性。凸结构区域的反射层表面规则排列的凹坑对于入射至此区域的光线具有定向调节的作用,能将太阳能电池片之间的入射光绝大部分重新反射至太阳能电池片表面,间接提高太阳能电池片的光能利用率,提升组件的输出功率及转换效率。复合背板将EVA与绝缘耐候层整合为一体,保证了两者之间的匹配性,同时简化了组件的生产流程,提高了组件的生产效率。
附图说明
图1为本发明一种光伏组件的剖面图。
图2为本发明的复合背板剖面图。
图3为本发明的反射层剖面图。
其中,1为钢化玻璃,2为高透EVA层,3为太阳能电池片,4为复合背板,5为EVA层,6为反射层,7为胶粘层,8为绝缘层,9为耐候层,10为凹结构,11为凸结构,12为凹坑。
具体实施方式
为进一步了解本发明的技术特征与内容,下面结合附图进行说明。
如图1和图2所示,一种光伏组件,包括从上至下设置的钢化玻璃1、高透EVA层2、太阳能电池片3及复合背板4,所述的复合背板包括EVA层5、反射层6、绝缘层8及耐候层9,反射层6与绝缘层8、绝缘层8及耐候层9之间分别设置有胶粘层7。所述的复合背板4靠近太阳能电池片3一侧的表面设置有多个规则排列的凹结构10和凸结构11。在光伏组件的层叠工序中,先铺设钢化玻璃,再放置高透EVA层,然后将太阳能电池片按照一定的排列方式进行排版,其排版方式与复合背板表面的凹结构和凸结构一一对应,最后将复合背板直接铺设在排版好的太阳能电池片上面。其中高透EVA层能透过紫外光,在保证组件可靠性的基础上有效增加了光能利用率。另外,太阳能电池片准确嵌入对应的凹结构,太阳能电池片之间的间隙区域对应凸结构。在组件层压过程中,由于每片太阳能电池片均嵌入对应的凹结构中,因此太阳能电池片的位置得到了固定,完全防止了层压过程中电池片的移位问题,使得电池片之间具有一致的片间距和串间距,避免常规组件层压过程中经常出现的由于EVA收缩和流动导致电池片间距过大或过小的问题,大幅提升了组件的生产合格率,同时保证了组件的外观美观性。
如图2和图3所示,在所述的复合背板上表面的凸结构设置有反射层6,反射层具有织构表面,其表面分布有若干规则排列的凹坑12。由于反射层位于凸结构区域,正好对应太阳能电池片之间的间隙区域,因此反射层表面的这种凹坑能对入射到太阳能电池片间隙处的光线进行反射,并调节光线的反射路径,这些间隙区域反射回来的光线最后将被再反射至附近的太阳能电池片表面,增加了太阳能电池片对入射光的利用率,提升了组件的输出功率及转换效率。
此外,相比于常规组件单独使用一层EVA和一层背板,本实施例中光伏组件直接使用复合背板取代常规的EVA和背板,通过将EVA与绝缘耐候层整合为一体,扩展了复合背板的功能,保证了EVA与绝缘耐候层之间的匹配性,提升了组件的可靠性;同时简化了组件的生产流程,提高了组件的生产效率。
另外,本发明还提供了一种用于所述光伏组件的制作方法,包括以下步骤:
(1)将若干太阳能电池片通过焊接的方式连接为一体,连接方式为串联或并联;
(2)按照从下至上的顺序依次铺设钢化玻璃、高透EVA层、太阳能电池片,最后放置复合背板,并将所有太阳能电池片嵌入背板表面的凹结构;
(3)将叠层好的上述材料放入层压机在高温真空下层压,高透EVA层及复合背板表面的EVA层交联固化,并将各层材料黏合为一个整体,最后得到所述的光伏组件。
以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的技术人员,根据本发明的上述内容,按照本领域的现有技术和知识,结合本发明的基本思想技术,可以做出各种改变或改进,这些改变或改进应该属于本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光伏组件,包括从上至下设置的钢化玻璃、高透EVA层、太阳能电池片及复合背板,所述的复合背板包括EVA层、反射层、绝缘层及耐候层,反射层与绝缘层、绝缘层及耐候层之间分别设置有胶粘层。
2.如权利要求 1所述的光伏组件,其特征在于:所述的复合背板靠近太阳能电池片一侧的表面设置有多个规则排列的凹结构和凸结构,太阳能电池片分别嵌入对应的凹结构,太阳能电池片之间的间隙区域对应凸结构。
3.如权利要求 1所述的光伏组件,其特征在于:所述的反射层分布于凸结构,反射层具有织构表面,反射层表面分布有若干规则排列的凹坑,凹坑结构为半圆球形、半椭圆球形、金字塔形、圆锥形或菱形。
4.如权利要求 1所述的光伏组件,其特征在于:所述的耐候层为PVF、PVDF、THV、ETFE或ECTFE。
5.如权利要求 1所述的光伏组件,其特征在于:所述的复合背板中的EVA层厚度为0.3mm~1mm。
6.如权利要求 2所述的光伏组件,其特征在于:所述的凹结构深度为0.15mm~0.5mm。
7.如权利要求 1所述的光伏组件,其特征在于:所述的耐候层厚度为0.01mm~0.4mm。
8.如权利要求 1所述的光伏组件,其特征在于:所述的太阳能电池片为整片电池片或切片电池片。
9.一种光伏组件的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将若干太阳能电池片通过焊接的方式连接为一体,连接方式为串联或并联;
(2)按照从下至上的顺序依次铺设钢化玻璃、高透EVA层、太阳能电池片,最后放置复合背板,并将所有太阳能电池片嵌入背板表面的凹结构;
(3)将叠层好的上述材料放入层压机在高温真空下层压,高透EVA层及复合背板表面的EVA层交联固化,并将各层材料黏合为一个整体,最后得到所述的光伏组件。
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