CN112420865B - 一种背板结构、光伏组件以及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背板结构、光伏组件以及制备方法。该背板结构包括:背板本体、设置于背板本体一侧的反射层和设置于反射层下方的第一散热层。该背板结构能够有效地降低热斑温度,提高光伏组件的光电性能。

Description

一种背板结构、光伏组件以及制备方法
技术领域
本发明涉及一种背板结构、光伏组件以及制备方法。
背景技术
在光伏组件的使用过程中,由于光伏组件的个别电池单元被遮挡而从发电元件转化为负载元件,此负载元件发热而导致局部温度升高,这种现象称为热斑效应。热斑效应产生时,被遮挡的电池单元不仅会消耗有光照的电池单元所产生的部分能量或所有能量而产生热量,而且由于电池单元之间的热传导差,导致光伏组件的热斑温度进一步升高。热斑温度的升高在严重的情况下将会永久性破坏电池单元、甚至烧毁电池单元。因此,降低光伏组件的热斑温度,是迫切需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明所要解决的技术问题在于,提供一种背板结构、光伏组件以及制备方法,能够有效地降低热斑温度。
为了解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种用于光伏组件的背板结构,包括:背板本体、设置于所述背板本体一侧厚度方向上的反射层和设置于所述反射层下方的第一散热层。
第二方面,本发明提供一种光伏组件,包括:多个电池单元以及上述背板结构,其中,所述多个电池单元以阵列布置于所述背板结构设置有反射层的一侧。
第三方面,本发明提供上述背板结构的制备方法,包括:
在背板本体上分别涂覆反射层预制物和散热层预制物,所述反射层预制物涂覆于所述背板本体厚度方向上的一侧,所述散热层预制物涂覆于所述反射层预制物下方;
通过固化工艺固化所述反射层预制物和所述散热层预制物,得到网格结构反射层和网格结构第一散热层。
第四方面,本发明提供一种光伏组件的制备方法,包括:
提供上述背板结构;以及将多个电池单元以阵列形式排列,并层叠于所述背板结构包括反射层的一侧,所述层叠使得在所述光伏组件的厚度方向上,所述背板结构包括的反射层的至少一部分和第一散热层的至少一部分与相邻电池单元之间的间隙重叠。
上述发明的第一方面的技术方案具有如下优点或有益效果:反射层设置于背板本体的一侧,其中,反射层所在的一侧用于承载电池单元,从而使反射层为电池单元反射光能,防止设置于反射层下方的第一散热层吸收光能,以提高电池单元接收到的光能。同时,设置于反射层下方的第一散热层吸收电池单元的热量,第一散热层再传递热量,从而达到降低热斑温度的目的。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的双面电池单元剖面结构的示意图;
图2是根据本发明的一个实施例的背板结构平面(正面)的示意图;
图3是根据本发明的一个实施例的背板结构剖面的示意图;
图4是根据本发明另一实施例的背板结构剖面的示意图;
图5是根据本发明的一个实施例的背板结构的反射层反射光线的示意图;
图6是根据本发明另一实施例的背板结构的反射层反射光线的示意图;
图7是根据本发明的一个实施例的背板结构热传递方向的示意图;
图8是根据本发明另一实施例的背板结构平面的示意图;
图9是根据本发明又一实施例的背板结构剖面的示意图;
图10是根据本发明另一实施例的背板结构剖面的示意图;
图11是根据本发明又一实施例的背板结构剖面的示意图;
图12是根据本发明的一个实施例的具有第一网状凹槽的背板本体的示意图;
图13是根据本发明另一实施例的背板结构剖面的示意图;
图14是根据本发明实施例的具有第二网状凹槽和第三网状凹槽的背板本体的示意图;
图15是根据本发明另一实施例的背板结构的示意图;
图16是根据本发明的一个实施例的具有第一条型凹槽的背板本体的示意图;
图17是根据本发明另一实施例的背板本体的示意图;
图18是根据本发明又一实施例的背板本体的示意图;
图19是根据本发明另一实施例的背板本体的示意图;
图20是根据本发明的一个实施例的光伏组件平面(正面)的示意图;
图21是根据本发明另一实施例的光伏组件剖面的示意图;
图22是根据本发明又一实施例的光伏组件剖面的示意图;
图23是根据本发明另一实施例的光伏组件剖面的示意图;
图24是根据本发明又一实施例的光伏组件剖面的示意图;
图25是根据本发明另一实施例的光伏组件剖面的示意图;
图26是根据本发明又一实施例的光伏组件剖面的示意图;
图27是根据本发明另一实施例的光伏组件剖面的示意图;
图28是根据本发明的一个实施例的一种背板结构的制备方法的主要流程的示意图;
图29是根据本发明的一个实施例的一种光伏组件的制备方法的主要流程的示意图;
图30是根据本发明的一个实施例的凹槽内表面结构的示意图。
附图标记如下:
101 背板本体;
1011 第一网状凹槽
1012 第二网状凹槽
1013 第三网状凹槽
1014 第一条型凹槽
1015 第二条型凹槽
102 反射层
103 第一散热层
104 镂空部分
105 第二散热层
201 电池单元
2011 金属前电极; 2012 前表面减反膜;
2013 硼掺杂发射层; 2014 n型硅层;
2015 磷掺杂背场(BSF)层; 2016 背面减反射膜;
2017 金属背电极
202 盖板
203 封装层
具体实施方式
光伏组件的外形通常为板状或片状,其基本上在一个平面内延伸并具有一定的厚度。为了方便和清楚地描述本发明的光伏组件,将与光伏组件在其中延伸的平面垂直的方向定义为“厚度方向”。在下面的描述中和所附的权利要求中,一个特征与另一个特征“连通”或“连接”不仅包括一个特征与另一个特征接触而形成传递关系(比如,光反射传递、热传递等),还包括在一个特征和另一个特征之间的中间特征,比如一个特征的热量或光能通过该中间特征传递到另一个特征,值得说明的是,热传递不仅包括热传导,而且还包括可能发生的热辐射、热对流等各种形式的热传递,本发明并不局限于任何特定形式。
另外,以图3至图6、图9至图11、图13、图15、图21至图27为例,在本发明中,在光伏组件的厚度方向上,光伏组件包括的各个组件(如盖板、电池单元、背板结构等)面向太阳光的一侧为该组件的上方,背向太阳光的一侧为该组件的下方,比如,光伏组件包括的背板结构在厚度方向上,面向太阳光的一侧为该背板结构上方,背向太阳光的一侧为该背板结构的下方。因此,一个特征设置于或位于另一个特征的下方,可以是指该一个特征位于该另一个特征的背向太阳光的一侧,且该一个特征与该另一个特征的背向太阳光的一侧接触;也可以是指在该一个特征和该另一个特征之间存在中间特征,该中间特征和该一个特征均位于该另一个特征的背向太阳光的一侧。
光伏组件通常包括背板和设置在背板一侧的多个电池单元,该多个电池单元呈阵列布置。电池单元可以是单面电池单元或者是双面电池单元,该电池单元可以为单个电池片,也可以为多个电池片串联出的电池串。其中,单面电池单元是仅能够从一侧接收光并将光转换成电功率的电池单元。双面电池单元是能够从两侧接收光并将光转换成电功率的电池单元。包括双面电池单元的光伏组件不但能够从一侧(即,正面)接收阳光的直接照射以将其转换为电功率,还能够从另一侧(即,背面)接收诸如来自地面的反射光或散射光等的光,从而提高了光伏组件的发电效率。例如,图1示出了一种双面电池单元的剖视图。如图1所示,双面电池单元包括金属前电极2011、前表面减反膜2012、硼掺杂发射层2013、n型硅层2014、磷掺杂背场(BSF)层2015、背面减反射膜2016和金属背电极2017。但电池单元还可以具有其他配置,本发明不限于此。
如前所述,光伏组件可能会出现损坏光伏组件的热斑,需要降低热斑发生时的光伏组件的温度,提高光伏组件的可靠性。一种解决方式是,光伏组件采用散热铝背板结构对光伏组件进行散热,然而,由于铝不透明,因此,当光伏组件采用双面电池单元时,铝层的遮挡将影响光伏组件的双面电池单元的背面的发电量。
另外,通过在背板结构上设置散热层而降低光伏组件的热斑温度的方式中,由于散热层所包括的散热材料一般颜色较深比如黑色、灰白色等,因此该散热层虽然具有散热性,但是其吸光性也比较强,从而降低了光伏组件能够吸收的反射光,导致光伏组件光电效率等光电性能降低。
因此,本申请提供如图2至图4、图8至图11、图13以及图15示出的用于光伏组件的背板结构。其中,图2示出了根据本发明的一个实施例的背板结构从一侧看(正面/承载电池单元的一侧)的平面图,图3至图4分别示出了该背板结构的剖视图,给出了背板本体101、设置于背板本体101一侧的反射层102以及设置于反射层102下方的第一散热层103的两种相对位置关系。在图2至图4中,为了清楚地示出背板结构中背板本体101、反射层102以及第一散热层103之间的相对位置关系,仅示出了背板本体101、反射层102以及第一散热层103,而省略了其他部件。
如图2至图4、图8至图11、图13以及图15所示,根据本发明的一个实施例的应用于光伏组件的背板结构,可包括背板本体101、设置于背板本体101一侧的反射层102和设置于反射层102下方的第一散热层103。
其中,如图3至图6所示,背板本体101一侧具体是指背板本体101厚度方向上的一侧。在一个优选的实施例中,背板本体101上、反射层102所在的一侧用于承载电池单元201(图21、图22所示)。
在一个实施例中,如图2、图7所示,反射层102和第一散热层103可均为网格结构,且反射层102和第一散热层103相对应设置。一个优选的实施例中,网格结构围出的镂空部分104与光伏组件包括的电池单元201(图21、图22所示)相对应。
在本发明实施例中,网格结构围出的镂空部分104与光伏组件包括的电池单元201相对应,可以是指,在将背板结构应用在光伏组件时,电池单元201填充在镂空部分;也可以是指,在将背板结构应用在光伏组件时,电池单元201的主要部分(除边缘部分以外的部分)与镂空部分104重叠。
其中,反射层102可位于相邻电池单元之间的空隙,该反射层的一部分可以通过粘结层与电池单元201的边缘粘结。
其中,第一散热层可与电池单元之间热连通,该热连通可以为第一散热层边缘与电池单元直接接触,并通过封装材料将该第一散热层与电池单元封装。该热连通也可以为第一散热层边缘与电池单元通过粘结层粘结(间接接触,图中未示出)。该热连通还可以为第一散热层边缘与电池单元之间存在背板本体。不管是哪一种热连通,都是基于高温的电池单元直接或间接将热量传递给第一散热层,从而达到降温的目的。
其中,背板本体101可以为玻璃背板等,或者背板本体101可以采用其他材料,例如高分子聚合物材料等。
在本发明实施例中,第一散热层103设置于反射层102下方可以为,如图3所示,第一散热层103设置于反射层102与背板本体101之间。还可以为,如图4所示,第一散热层103设置于背板本体101厚度方向上的另一侧。
值得说明的是,网格结构所围出的镂空部分的图形可以为矩形网格、方形网格、圆形、多边形等多种形式,在此不做限定。后续主要以矩形网格为例进行说明。
根据本发明实施例的背板结构,反射层设置于背板本体厚度方向上的一侧,其中,反射层所在的一侧用于承载电池单元,从而使反射层为电池单元反射光能,以提高电池单元接收到的光能。同时,第一散热层吸收电池单元的热量,第一散热层在传递热量,从而达到降低热斑温度的目的。
另外,反射层和第一散热层可均为网格结构,且反射层和第一散热层相对应设置,可以使光伏组件中的双面电池单元的背面主栅能够透过该网格结构围出的镂空部分吸收光能,从而不影响双面电池单元的背面的光电性能。
另外,如图5和图6所示,光伏组件的延伸方向上,该反射层102和第一散热层103的至少一部分与相邻电池单元201之间的间隙重叠,该反射层102围成的镂空部分104和第一散热层103围成的镂空部分104与电池单元重叠。也就是说,反射层102的至少一部分和第一散热层103的至少一部分沿相邻电池单元之间的间隙延伸,而将镂空部分设置在电池单元处。因此,一方面,可以使光线在反射层反射,以将光线重新反射到电池单元,从而增加电池单元的光吸收,以增强电池单元/光伏组件的光电性能。另一方面,根据热传导/热传递特性(高温向低温传递),如图7所示,产生热斑效应的电池单元相邻的第一散热层103可以吸收电池单元的热量,然后沿着第一散热层103的延伸,呈“#”型将热量传导出去,实现降温的目的。另外,针对背板本体为玻璃或能够透光的聚合材料构成的背板本体来说,其能够允许光(诸如来自地面的反射光、散射光等)穿过网格结构(反射层、第一导热层)围成的镂空部分从背板本体的另一侧(背面)朝向背板本体的一侧(正面)透射,以被电池单元的背面接收,降低对光伏组件的背面的光照量的影响。
在保证双面发电的光伏组件的背面发电量,提高光伏组件的正面发电量的同时,将光伏组件的热斑处的热量及时传导出去,抑制形成热斑处的光伏电池的温度。从而,在保证光伏组件的发电效率的同时,提高了光伏组件的稳定性。
另外,由于反射层的存在,反射层可以阻挡第一散热层吸光,同时为第一散热层传递热量,第一散热层可以选择颜色较深比如黑色、灰白色等散热性比较好的散热材料,有效地扩大制作第一散热层的原料选择性。因此,第一散热层能够选择高散热性、低成本的深颜色散热材料。比如,碳化硅、氮化铝、碳化硼、石墨以及石墨烯中的任意一种或多种等高散热性、低成本的深颜色散热材料。
需要说明的是,尽管根据本发明实施例的光伏组件特别以双面电池单元为例进行了描述,但本发明不限于此。
在本发明实施例中,反射层的一部分可与电池单元的边缘重叠,以更好地为电池单元反射光,从而提高电池单元光电性能。
在本发明实施例中,第一散热层的一部分可与电池单元的边缘重叠,以更好地为电池单元反射光,从而提高电池单元光电性能。
在本发明实施例中,如图8所示的背板结构正面的平面图,图9、图10以及图11所示的剖面图,该图9、图10以及图11示出了背板结构中反射层、第一散热层以及第二散热层之间不同的位置关系,即该背板结构可进一步包括:第二散热层105,其中,第二散热层105呈条型;第二散热层105设置于镂空部分104,与电池单元201背面主栅相对应(即:电池单元201背面主栅与相对应的第二散热层重叠),且与电池单元201背面主栅热连通。通过该第二散热层与电池单元背面主栅相对应,可为背面主栅降温。由于电池单元的背面主栅所在位置的第二散热层与该主栅重叠,其能够将主栅处的热量快速地传导出去,从而能够最大化地减少局部过热对主栅处的焊锡的熔融现象。又由于第二散热层与主栅重叠,尽可能地减少遮挡对背面发电量的影响。
在本发明一个优选的实施例中,第一散热层103与第二散热层105一体成型。即如图10或图11所示,第一散热层103与第二散热层105位于背板本体的同一侧。以简化背板结构的制作工艺,有效地控制背板结构的制作成本。
另外,如图4、图11所示的实施例中,第一散热层与外界空气接触,使得第一散热层直接将热量传输给外界空气,进一步提高背板结构的散热,从而进一步使该背板结构的光伏组件的热斑温度降低。
值得说明的是,第二散热层的厚度可以与第一散热层的厚度或者反射层的厚度相同,也可以与第一散热层的厚度或者反射层的厚度不同,具体第二散热层、第一散热层以及反射层的厚度可根据实际需求进行设定。因此,图9至图11仅是示例性地给出了第二散热层、第一散热层以及反射层相对位置关系,其并不代表第二散热层、第一散热层以及反射层真实尺寸或真实厚度。
在本发明一个实施例中,第一散热层103的厚度范围1~1000μm。即第一散热层的厚度可以为1~1000μm中的任意一个值,比如,1μm、10μm、20μm、50μm、80μm、100μm、200μm、300μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm等。由于第一散热层过厚容易被破坏,因此,本发明将第一散热层的厚度范围控制在1~1000μm范围内,能够保证光伏组件的电池单元散热的同时,尽可能避免在背板结构运输过程中,对背板结构的破坏。
在本发明一个实施例中,反射层102的厚度范围1~1000μm。即反射层的厚度可以为1~1000μm中的任意一个值,比如,1μm、10μm、30μm、60μm、90μm、100μm、300μm、450μm、550μm、650μm、750μm、850μm、950μm、1000μm等。由于反射层过厚容易被破坏,因此,本发明将第一散热层的厚度范围控制在1~1000μm范围内,能够有效地提高光反射的同时,尽可能避免在背板结构运输过程中,对背板结构的破坏。
在本发明实施例中,第一散热层103的宽度范围5~50mm,即第一散热层103的宽度可以为5~50mm中的任意一个值,比如,5mm、8mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、50mm等。该宽度范围不仅能够满足为光伏组件散热的需求,而且能够避免第一散热层对电池单元的背面过渡阻挡。
在本发明实施例中,反射层102的宽度范围5~50mm。即反射层102的宽度可以为5~50mm中的任意一个值,比如,5mm、8mm、12mm、16mm、21mm、25mm、32mm、35mm、45mm、50mm等。该宽度范围不仅能够满足为光伏组件反射光线的需求,而且能够避免反射层对电池单元的背面过渡阻挡。
在一个优选的实施例中,第一散热层以及反射层宽度一般设置为,电池单元的边缘与第一散热层以及反射层宽度重叠,即相邻两个电池单元之间的空隙的宽度一般不大于第一散热层的宽度以及反射层的宽度。
在本发明一个实施例中,第二散热层105的厚度范围1~100μm,即第二散热层的厚度为1~100μm中的任意一个值,比如,1μm、2μm、5μm、8μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm以及50μm等。通过将第二散热层设置在该厚度范围内,在提高为电池单元背面的主栅散热的同时,能够尽可能降低散热材料的使用,从而有效地控制背板结构的成本。
在本发明一个实施例中,第二散热层105的宽度范围0.1~10mm,即第二散热层的宽度为0.1~10mm中的任意一个值,比如,0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、4mm、5mm以及50μm等。通过将第二散热层设置在该宽度范围内,在提高为电池单元背面的主栅散热的同时,能够尽可能降低对电池单元的背面吸光的影响,保证双面光伏组件的光电性能。
在本发明一个实施例中,第一散热层103和/或第二散热层105由散热涂层预制物固化得到。其中,固化过程可采用加热煅烧或者光固化或者热固化等固化工艺。通过散热涂层预制物固化可以保证第一散热层103和/或第二散热层105能够比较好地与背板本体贴合。
其中,散热涂层预制物可包括:1~30份散热填料、10~70份溶剂、5~40份粘结剂、0.1~1份催化剂和0.1~1份添加剂。其中,散热填料为散热主体,该散热填料是第一散热层103和/或第二散热层105实现散热的基础。
在本发明一个实施例中,散热涂层预制物包括的散热填料可包括:碳化硅、氮化铝、碳化硼、石墨以及石墨烯中的任意一种或多种。该散热填料具有成本低、高散热性的优点。这些散热填料由于为深颜色的材料,具有比较强的吸光性,目前未见应用于光伏组件散热方面。由于本发明实施例的反射层的存在以及反射层设置于第一散热层的上方(第一散热层设置于反射层的下方),可以避免深颜色的散热填料吸光,有效地扩大了散热填料的选择性,同时,由于该散热填料具有成本低、高散热性的优点,降低了背板结构的制作成本以及提高了背板结构的散热。
在本发明一个实施例中,散热填料的粒径范围为10~800nm。即散热填料的粒径可以为10~800nm中的任意一个值,比如,10nm、20nm、25nm、50nm、100nm、150nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm等。该粒径范围可以使散热层(第一散热层、第二散热层)中散热填料比较致密。
在本发明一个实施例中,散热填料为球形,使散热层预制物具有更好的涂覆效果,也保证了散热层的散热效果。
在本发明一个实施例中,反射层102由反射涂层预制物固化得到。其中,固化过程可采用加热煅烧或者光固化或者热固化等固化工艺。通过反射涂层预制物固化可以保证反射层102能够比较好地与背板本体贴合。
在本发明一个实施例中,反射涂层预制物可包括:1~30份反射填料、10~70份溶剂、5~40份粘结剂、0.1~1份催化剂和0.1~1份添加剂。
其中,反射填料的粒径范围为200~800nm。即反射填料的粒径可以为200~800nm中的任意一个值,保证反射层的致密性,具有比较好的反射效果。
其中,反射填料一般为高折射率(不小于1.8)的材料,比如,白色无机颜料,优选锌钡白、二氧化钛、滑石粉、铅白、云母、碳酸钙、硫酸钙、氧化锌、三氧化二锑、氧化镁、碳酸镁、氧化铁、二氧化硅、二氧化锆、硫酸钡和氧化铝中的一种或多种。
不管是散热涂层预制物,还是反射涂层预制物,其包括的10~70份溶剂可以有效地保证预制物(散热涂层预制物或反射涂层预制物)的延展性,方便预制物(散热涂层预制物或反射涂层预制物)涂覆过程的延展性。粘结剂可以保证填料(散热填料或反射填料)之间粘结,从而形成致密的散热层或反射层,满足散热或光反射需求。0.1~1份催化剂可以加速以及提高粘结剂所产生的粘结效果,避免填料(散热填料或反射填料)脱落,保证其散热层或反射层稳固。0.1~1份添加剂一方面尽可能地消除制备第一散热层103和/或第二散热层105过程产生的气泡,另一方面可以保证第一散热层103和/或第二散热层105涂覆过程流延的平整性,使背板结构比较平整、美观。
不管是散热涂层预制物,还是反射涂层预制物,其包括的溶剂可包括:水、甲醇溶剂、乙醇溶剂、丙醇溶剂、丁醇溶剂中的任意一种或多种。该溶剂一方面具有比较高的挥发性,而且成本比较低,因此,可以有效地降低散热层和反射层的制备时间以及成本较低。
不管是散热涂层预制物,还是反射涂层预制物,其包括的粘结剂可包括:硅酸四乙酯、硅酸钠、钛酸四丁酯、氧氯化锆中的一种或多种。另外,该粘结剂其他有机盐或者无机盐。
不管是散热涂层预制物,还是反射涂层预制物,其包括的催化剂包括:柠檬酸、草酸、乙酸、盐酸、硫酸、硝酸中的一种或多种。另外,该催化剂还可为其他有机酸、其他无机酸等。
不管是散热涂层预制物,还是反射涂层预制物,其包括的添加剂可包括:消泡剂和流平剂。其中,消泡剂可包括:有机硅消泡剂和/或聚合物消泡剂。流平剂可包括:有机硅流平剂和/或聚酯改性有机硅流平剂。
本发明一个实施例中,如图12所示,背板本体101厚度方向上的一侧设置有第一网状凹槽1011。其中,如图13所示,第一散热层103和反射层102填充于第一网状凹槽1011。其中,该填充于第一网状凹槽1011具体可为,第一散热层103和反射层102的厚度总和与第一网状凹槽1011的高度相同,也可以为第一散热层103和反射层102的厚度总和大于第一网状凹槽1011的高度(即反射层102突出该第一网状凹槽1011),通过该第一网状凹槽可以使第一散热层103和反射层102更好地固定于背板本体上,方便背板结构的运输,避免第一散热层103和反射层102的碰撞。
本发明一个实施例中,如图14所示,背板本体101厚度方向上的一侧设置有第二网状凹槽1012,背板本体101厚度方向上的另一侧设置有第三网状凹槽1013,其中,第二网状凹槽1012与第三网状凹槽1013相背设置。其中,如图15所示,第一散热层103填充于第三网状凹槽1013;反射层102填充于第二网状凹槽1012。通过该第二网状凹槽和第三网状凹槽可以使第一散热层103和反射层102更好地固定于背板本体上,方便背板结构的运输,避免第一散热层103和反射层102的碰撞。
上述第一网状凹槽或者第二网状凹槽和第三网状凹槽的设置,能够有效地增加第一散热层103和反射层102与背板本体之间的接触面积,从而保证第一散热层103和反射层102的稳固性。
在本发明一个实施例中,如图16和图17所示,背板本体101厚度方向上的一侧设置有第一条型凹槽1014。相应地,第二散热层105填充于第一条型凹槽1014(图中未示出)。通过该第一条型凹槽1014,可以提高第二散热层105与背板本体101之间的接触面积,从而有效地提高第二散热层105的稳固,以降低背板结构在运输过程中被损坏机率。
除了第一条型凹槽设计之外,还可以如图18和图19所示,背板本体101厚度方向上的另一侧设置有第二条型凹槽1015。相应地,第二散热层105填充于第二条型凹槽1015(图中未示出)。通过该第二条型凹槽1015,可以提高第二散热层105与背板本体101之间的接触面积,从而有效地提高第二散热层105的稳固,以降低背板结构在运输过程中被损坏机率。另外,由于位于第二条型凹槽内的第二散热层105可以与空气接触,使第二散热层能够将电池单元的背面主栅的热量传递给空气,提高背板结构的散热性能。
值得说明的是,上述各种凹槽(第一网状凹槽、第二网状凹槽、第三网状凹槽、第一条型凹槽、第二条型凹槽)的表面可以为如图30所示的锯齿形等可以增大接触面积的结构,以进一步增加反射层、第一散热曾、第二散热层与背板本体之间的摩擦力以及粘结力,从而使反射层、第一散热层、第二散热层能够更稳固的设置于背板本体。
图20至图25示出根据本发明一个实施例提供的光伏组件。其中,图20为将上述各个实施例提供的背板结构应用于光伏组件后,背板结构与多个电池单元之间的相对位置关系平面(正面)图。图21为图3所示背板结构应用于光伏组件后,背板结构与多个电池单元之间的相对位置关系的剖面图;图22为图4所示背板结构应用于光伏组件后,背板结构与多个电池单元之间的相对位置关系的剖面图;图23为图13所示背板结构应用于光伏组件后,背板结构与多个电池单元之间的相对位置关系的剖面图;图25为图15所示背板结构应用于光伏组件后,背板结构与多个电池单元之间的相对位置关系的剖面图。图24为图4与图15变形的背板结构应用于光伏组件后,背板结构与多个电池单元之间的相对位置关系。如图20至图25所示,该光伏组件可包括:多个电池单元201以及上述任一实施例提供的背板结构。其中,多个电池单元以阵列布置于背板结构设置有反射层102的一侧。
在本发明实施例中,针对光伏组件,多个电池单元201与反射层102和背板结构包括的第一散热层103围出的镂空部分104相对应,且相重叠。
在本发明实施例中,针对光伏组件,反射层102和/或第一散热层103的至少一部分与相邻电池单元之间的间隙重叠。
在本发明实施例中,针对光伏组件,反射层102和第一散热层103与电池单元连通。
其中,反射层102可位于相邻电池单元之间的空隙,该反射层的一部分可以通过粘结层与电池单元201的边缘粘结。
其中,第一散热层可与电池单元之间热连通,该热连通可以为第一散热层边缘与电池单元直接接触,并通过封装材料将该第一散热层与电池单元封装。该热连通也可以为第一散热层边缘与电池单元通过粘结层粘结(间接接触,图中未示出)。该热连通还可以为第一散热层边缘与电池单元之间存在背板本体。不管是哪一种热连通,都是基于高温的电池单元直接或间接将热量传递给第一散热层,从而达到降温的目的。
综上可知,光伏组件的延伸方向上,背板结构的反射层102和第一散热层103的至少一部分与相邻电池单元201之间的间隙重叠,该反射层102围成的镂空部分104和第一散热层103围成的镂空部分104与电池单元重叠。也就是说,反射层102的至少一部分和第一散热层103的至少一部分沿相邻电池单元之间的间隙延伸,而将镂空部分设置在电池单元处。因此,一方面,可以使光线在反射层反射,以将光线重新反射到电池单元,从而增加电池单元的光吸收,以增强电池单元/光伏组件的光电性能。另一方面,根据热传导/热传递特性(高温向低温传递),产生热斑效应的电池单元相邻的第一散热层103可以吸收电池单元的热量,然后沿着第一散热层103的延伸,呈“#”型将热量传导出去,实现降温的目的。另外,针对背板本体为玻璃或能够透光的聚合材料构成的背板本体来说,其能够允许光(诸如来自地面的反射光、散射光等)穿过网格结构(反射层、第一导热层)围成的镂空部分从背板本体的另一侧(背面)朝向背板本体的一侧(正面)透射,以被电池单元的背面接收,从而降低对光伏组件的背面的光照量的影响。
在保证双面发电的光伏组件的背面发电量,提高光伏组件的正面发电量的同时,将光伏组件的热斑处的热量及时传导出去,抑制形成热斑处的光伏电池的温度。从而,在保证光伏组件的发电效率的同时,提高了光伏组件的稳定性。
另外,由于反射层的存在,反射层可以阻挡第一散热层吸光,同时为第一散热层传递热量,第一散热层可以选择具有颜色比如黑色、灰白色等散热性比较好的散热料,有效地扩大制作第一散热层的原料选择性,同时能够选择高散热性、低成本的颜色较深的散热材料。比如,碳化硅、氮化铝、碳化硼、石墨以及石墨烯中的任意一种或多种等高散热性、低成本的颜色较深的散热材料。
另外,反射层102和/或第一散热层103的至少一部分与电池单元的边缘重叠。可以进一步提高反射层的反光性能以及第一散热层的散热效果,从而进一步提高光伏组件的光电性能以及运行稳定性和安全性。
在本发明实施例中,如图26示例性地示出,背板包括的第二散热层105与电池单元201背面主栅相对应,且与电池单元201背面主栅热连通。通过该结构其能够将主栅处的热量快速地传导出去,实现了为电池单元背面主栅降温,从而能够最大化地减少局部过热对主栅处的焊锡的熔融现象。又由于第二散热层与主栅重叠,尽可能地减少遮挡对背面发电量的影响。
在本发明一个实施例中,如图27所示,光伏组件,可进一步包括:盖板202以及封装层203,其中,封装层203,用于将多个电池单元201封装于盖板202与背板结构之间。
在本发明一个实施例中,如图28所示,本实施例提供上述各个实施例的背板结构的制备方法,该背板结构的制备方法可包括如下步骤:
步骤S2801:在背板本体上分别涂覆反射层预制物和散热层预制物,反射层预制物涂覆于背板本体厚度方向上的一侧,散热层预制物涂覆于反射层预制物下方;
步骤S2802:通过固化工艺固化反射层预制物和散热层预制物,得到反射层和第一散热层。
其中,反射层预制物可包括:1~30份反射填料、10~70份溶剂、5~40份粘结剂、0.1~1份催化剂和0.1~1份添加剂。反光填料的粒径范围为200~800nm。其中,散热涂层预制物包括:1~30份散热填料、10~70份溶剂、5~40份粘结剂、0.1~1份催化剂和0.1~1份添加剂。散热填料可包括:碳化硅、氮化铝、碳化硼、石墨以及石墨烯中的任意一种或多种。散热填料的粒径范围可为10~800nm。其中,该反射层预制物以及散热涂层预制物所包括材料的选择以及各种材料的用量、尺寸选择等。
其中,不管是反射涂层预制物,还是第一散热层包括的溶剂可包括:水、甲醇溶剂、乙醇溶剂、丙醇溶剂、丁醇溶剂中的任意一种或多种;值得说明的是,溶剂所选择的水可以为自来水、工业用水、高纯水任意等级的纯水等。该溶剂可包括的甲醇溶剂、乙醇溶剂、丙醇溶剂、丁醇溶剂可以为任意百分含量或纯度的甲醇溶剂、乙醇溶剂、丙醇溶剂、丁醇溶剂。即甲醇溶剂、乙醇溶剂、丙醇溶剂、丁醇溶剂可以为工业纯、化学纯、分析纯、优级纯等。优选地,选择工业纯的甲醇溶剂、乙醇溶剂、丙醇溶剂、丁醇溶剂中的任意一种或多种,以降低背板结构的成本以及其制作成本。粘结剂可包括:硅酸四乙酯、硅酸钠、钛酸四丁酯、氧氯化锆中的一种或多种;催化剂可包括:柠檬酸、草酸、乙酸、盐酸、硫酸、硝酸中的一种或多种;该催化剂可以选择任意百分含量或者纯度的柠檬酸、草酸、乙酸、盐酸、硫酸、硝酸。即柠檬酸、草酸、乙酸、盐酸、硫酸、硝酸可以为工业纯、化学纯、分析纯、优级纯等。优选地,选择工业纯的柠檬酸、草酸、乙酸、盐酸、硫酸、硝酸中的任意一种或多种,以降低背板结构的成本以及其制作成本。比如,质量分数为30%的工业盐酸、质量分数为95%的硫酸、质量分数为60%的硝酸等。添加剂可包括:消泡剂和流平剂;消泡剂可包括:有机硅消泡剂和/或聚合物消泡剂;流平剂可包括:有机硅流平剂和/或聚酯改性有机硅流平剂。
其中,步骤S2801中涂覆方式主要是,利用丝网印刷、滚涂或喷涂等方式按照预先设计的版图涂覆到透明玻璃或者聚合物背板上。步骤S2801中所使用的反射层预制物和散热层预制物,可通过将所有的原料按配比量放置在反应容器中,机械搅拌1~12h,最终得到预制物。
其中,步骤S2802中,固化工艺可采用加热煅烧或者光固化或者热固化等固化工艺等。该固化工艺的固化温度为0~800℃,保温时间为1~10min。该固化温度以及保温时间的选择,不仅可以保证固化完成,而且能够尽可能降低能耗。
上述步骤得到厚度范围1~1000μm的反射层,即反射层的厚度可以为1~1000μm中的任意一个值,比如,1μm、10μm、30μm、60μm、90μm、100μm、300μm、450μm、550μm、650μm、750μm、850μm、950μm、1000μm等。由于反射层过厚容易被破坏,因此,本发明制备方法将第一散热层的厚度范围控制在1~1000μm范围内,能够有效地提高光反射的同时,尽可能避免在背板结构运输过程中,对背板结构的破坏。
上述步骤得到宽度范围5~50mm的第一散热层,通过制备该宽度范围的第一散热层,不仅能够满足为光伏组件散热的需求,而且能够避免第一散热层对电池单元的背面过渡阻挡。
上述步骤得到宽度范围5~50mm的反射层,通过制备该宽度范围的反射层不仅能够满足为光伏组件反射光线的需求,而且能够避免反射层对电池单元的背面过渡阻挡。
上述步骤得到厚度范围1~100μm第二散热层,通过将第二散热层设置在该厚度范围内,在提高为电池单元背面的主栅散热的同时,能够尽可能降低散热材料的使用,从而有效地控制背板结构的成本。
上述步骤得到宽度范围0.1~10mm第二散热层,通过将第二散热层设置在该宽度范围内,在提高为电池单元背面的主栅散热的同时,能够尽可能降低对电池单元的背面吸光的影响,保证双面光伏组件的光电性能。
在本发明一个实施例中,如图29所示,本实施例提供上述各个实施例的光伏组件的制备方法,该光伏组件的制备方法可包括如下步骤:
步骤S2901:提供上述任一实施例的背板结构;
步骤S2902:将多个电池单元以阵列形式排列,并层叠于背板结构包括反射层的一侧,层叠使得在光伏组件的厚度方向上,背板结构包括的反射层的至少一部分和第一散热层的至少一部分与相邻电池单元之间的间隙重叠。
在本发明实施例中,光伏组件的制备方法可包括图28和图29所述的步骤。
下面以各个具体实施例具体说明背板结构、光伏组件等的具体制备过程。
实施例1
将30g碳化硅陶瓷颗粒加入由35g异丙醇与15g乙二醇组成的溶剂中,加入20g硅酸钠(粘结剂)、0.3g质量分数为30%的盐酸(催化剂),在室温下混合并搅拌6h,再加入0.3gBYK-017(德国毕克BYK生产的消泡剂017),0.1g BYK-307(德国毕克BYK生产的流平剂307),在室温下继续搅拌12h,得到散热涂层预制物。再将20g氧化锆陶瓷颗粒加入由45g异丙醇与5g乙二醇组成的溶剂中,加入10g氧氯化锆和15g硅酸钠(粘结剂)、0.5g质量分数为30%的盐酸(催化剂),在室温下混合并搅拌6h,再加入0.5g BYK-017(德国毕克BYK生产的消泡剂017),0.1g BYK-307(德国毕克BYK生产的流平剂307),在室温下继续搅拌12h,得到反光涂层预制物。其中,碳化硅和氧化锆均为球形,平均粒径为500nm。利用喷涂法按照设计的网格状将上述制得的预制物,按照先散热涂层预制物后反光涂层预制物的顺序依次涂覆在聚合物背板的与电池接触的面,加热至120℃,保温10min,形成具有散热反光双功能的涂层。其中,得到的背板结构,第一散热层为300μm,反射层为35μm。
将该背板结构应用于光伏组件后,当光伏组件中的电池单元的热斑发生时,热量通过导热系数高的导热层呈“#”状向周边低温电池传导扩散,从而降低热斑电池温度。散热层上方的反射层增大了对正面太阳光的折射,提高正面发电量。网格状的双涂层在无涂层处对双面电池组件背面没有光遮挡,保证了组件背面的发电量。
实施例2
将20g氮化铝和30g碳化硼陶瓷颗粒加入由40g高纯水与1g乙二醇组成的溶剂中,加入10g氧氯化锆和15g硅酸钠(粘结剂)、0.3g质量分数为30%的盐酸(催化剂),在室温下混合并搅拌6h,再加入0.3g BYK-017(德国毕克BYK生产的消泡剂017),0.1g BYK-307(德国毕克BYK生产的流平剂307),在室温下继续搅拌12h,得到散热涂层预制物。将15g氧化钛陶瓷颗粒和5g氧化硅陶瓷颗粒加入由50g高纯水和5g异丙醇组成的溶剂中,再加入23g钛酸四丁酯(粘结剂)、0.8g柠檬酸(催化剂),在室温下混合并搅拌8h,然后,加入0.5g BYK-014(德国毕克BYK生产的消泡剂014),0.1g BYK-313(德国毕克BYK生产的流平剂313),在室温下继续搅拌12h,得到反光涂层预制物。其中,碳化硅、氮化铝、氧化钛和氧化硅陶瓷颗粒的粒径均为500nm。采用辊涂法,按照设计网格状,将散热涂层预制物涂敷到玻璃背板的与空气接触的面,将反光涂层预制物涂敷到玻璃背板的与电池接触的面。然后进行加热煅烧处理,加热升温至550℃并保温3min,最终得到具有散热反光双涂层的玻璃背板。其中,得到的背板结构,第一散热层在玻璃背板的与空气接触的面,厚度为800μm;反射层在玻璃背板的与电池接触的面,厚度为30μm。
将该背板结构应用于光伏组件后,当光伏组件中的电池单元的热斑发生时,当热斑发生时,空气面的第一散热层会以热传导的方式将热斑高温扩散开,然后再向流动的空气进行辐射,有效降低热斑温度。而电池面的反射层,将正面太阳光进行折射和反射,再通过正面玻璃内侧的反射重新回到电池片上,有效提高了电池的正面发电量。
实施例3
将50g碳化硅陶瓷颗粒加入由30g高纯水与10g乙二醇组成的溶剂中,加入25g硅酸钠(粘结剂)、0.3g草酸(催化剂),在室温下混合并搅拌5h,再加入0.3g BYK-017(德国毕克BYK生产的消泡剂017),0.1g BYK-307(德国毕克BYK生产的流平剂307),在室温下继续搅拌12h,得到散热涂层预制物。将25g氧化钛陶瓷颗粒和5g氧化硅陶瓷颗粒加入由5 35g异丙醇与15g乙二醇组成的溶剂中,再加入20g钛酸四丁酯(粘结剂)、0.3g柠檬酸和0.1g草酸(催化剂),在室温下混合并搅拌8h,然后,加入0.5g BYK-014(德国毕克BYK生产的消泡剂014),0.1g BYK-313(德国毕克BYK生产的流平剂313),在室温下继续搅拌12h,得到反光涂层预制物。其中,碳化硅和氧化钛陶瓷颗粒的粒径均为500nm。采用丝网印刷法,按照设计的栅网状,将散热涂层预制物涂敷到玻璃背板的与电池接触的面,其中电池片间隙、电池串间隙和电池片背面主栅处都将涂敷有散热涂层预制物。然后再将反光涂层预制物涂敷到除主栅位置的散热涂层预制物上。然后进行加热煅烧处理,加热升温至600℃并保温2min,最终得到具有栅网状的具有散热反光双涂层的玻璃背板。其中,第一散热层和第二散热层厚度为80μm,第二散热层(即主栅处的宽度)为0.3mm;反射层在玻璃背板的与电池接触的面,厚度为20μm。
将该背板结构应用于光伏组件后,当光伏组件中的电池单元的热斑发生时,由于主栅位置的散热涂层与电池单元的主栅重叠,其能够将主栅处的热量快速地传导出去,从而能够最大化地减少局部过热对主栅处的焊锡的熔融现象。又由于散热涂层与主栅重叠,尽可能地减少遮挡对背面发电量的影响。
值得说明是,上述各个实施例选用称重的方式配制反光涂层预制物以及散热涂层预制物。还可以根据各个溶剂、催化剂、消泡剂、流平剂等的质量,计算他们的体积,采用体积量取得方式配制反光涂层预制物以及散热涂层预制物。
另外,上述各个实施例的消泡剂和流平剂除了选用的德国毕克BYK所生产的消泡剂和流平剂,还可以选择市场上可以购买到的其他类型或厂家的有机硅流平剂和/或聚酯改性有机硅流平剂,以及有机硅消泡剂和/或聚合物消泡剂。
本申请提供以下技术方案:
技术方案1.一种用于光伏组件的背板结构,包括:背板本体、设置于所述背板本体厚度方向上的一侧的反射层和设置于所述反射层下方的第一散热层。
技术方案2.根据技术方案1所述背板结构,其中,所述第一散热层设置于所述反射层与所述背板本体之间。
技术方案3.根据技术方案1所述背板结构,其中,所述反射层所在的一侧用于承载所述电池单元;
所述第一散热层设置于所述背板本体厚度方向上的另一侧。
技术方案4.根据技术方案1至3中任一项所述背板结构,其中,所述反射层和所述第一散热层均为网格结构,且所述反射层和所述第一散热层相对应设置。
技术方案5.根据技术方案4所述背板结构,其中,所述网格结构围出的镂空部分与所述光伏组件包括的电池单元相对应。
技术方案6.根据技术方案4所述背板结构,其中,进一步包括:第二散热层,其中,所述第二散热层呈条型;
所述第二散热层设置于所述镂空部分,与所述电池单元背面主栅相对应。
技术方案7.根据技术方案1所述背板结构,其中,所述背板本体厚度方向上的一侧设置有第一网状凹槽;
所述第一散热层和所述反射层填充于所述第一网状凹槽。
技术方案8.根据技术方案1所述背板结构,其中,所述背板本体厚度方向上的一侧设置有第二网状凹槽,所述背板本体厚度方向上的另一侧设置有第三网状凹槽;
所述第二网状凹槽与所述第三网状凹槽相背设置;
所述第一散热层填充于所述第三网状凹槽;
所述反射层填充于所述第二网状凹槽。
技术方案9.根据技术方案6所述背板结构,其中,所述背板本体厚度方向上的一侧设置有第一条型凹槽;
所述第二散热层填充于所述第一条型凹槽。
技术方案10.根据技术方案6所述背板结构,其中,所述背板本体厚度方向上的另一侧设置有第二条型凹槽;
所述第二散热层填充于所述第二条型凹槽。
技术方案11.根据技术方案1至3、8中任一项所述背板结构,其中,所述第一散热层的厚度范围1~1000μm;和/或,所述第一散热层的宽度范围5~50mm。
技术方案12.根据技术方案6、9以及10中任一项所述背板结构,其中,所述第二散热层的厚度范围1~100μm;和/或,所述第二散热层的宽度范围0.1~10mm。
技术方案13.根据技术方案6、9以及10中任一项所述背板结构,其中,所述第一散热层和/或所述第二散热层由散热涂层预制物固化得到。
技术方案14.根据技术方案6所述背板结构,其中,所述第一散热层与所述第二散热层一体成型。
技术方案15.根据技术方案13所述背板结构,其中,所述散热涂层预制物包括:1~30份散热填料、10~70份溶剂、5~40份粘结剂、0.1~1份催化剂和0.1~1份添加剂。
技术方案16.根据技术方案14所述背板结构,其中,所述散热填料包括:碳化硅、氮化铝、碳化硼、石墨以及石墨烯中的任意一种或多种。
技术方案17.根据技术方案15或16所述背板结构,其中,所述散热填料的粒径范围为10~800nm。
技术方案18.根据技术方案1、7以及8中任一项所述背板结构,其中,所述反射层由反射涂层预制物固化得到。
技术方案19.根据技术方案18所述背板结构,其中,所述反射涂层预制物包括:1~30份反射填料、10~70份溶剂、5~40份粘结剂、0.1~1份催化剂和0.1~1份添加剂。
技术方案20.根据技术方案19所述背板结构,其中,所述反光填料的粒径范围为200~800nm。
技术方案21.根据技术方案15或19所述背板结构,其中,所述溶剂包括:水、甲醇溶剂、乙醇溶剂、丙醇溶剂、丁醇溶剂中的任意一种或多种。
技术方案22.根据技术方案15或19所述背板结构,其中,所述粘结剂包括:硅酸四乙酯、硅酸钠、钛酸四丁酯、氧氯化锆中的一种或多种。
技术方案23.根据技术方案15或19所述背板结构,其中,所述催化剂包括:柠檬酸、草酸、乙酸、盐酸、硫酸、硝酸中的一种或多种。
技术方案24.根据技术方案15或19所述背板结构,其中,所述添加剂包括:消泡剂和流平剂。
技术方案25.根据技术方案24所述背板结构,其中,所述消泡剂包括:有机硅消泡剂和/或聚合物消泡剂。
技术方案26.根据技术方案25所述背板结构,其中,所述流平剂包括:有机硅流平剂和/或聚酯改性有机硅流平剂。
技术方案27.一种光伏组件,包括:多个电池单元以及权利要求1至26任一所述背板结构,其中,所述多个电池单元以阵列布置于所述背板结构设置有反射层的一侧。
技术方案28.根据技术方案27所述光伏组件,其中,所述多个电池单元与所述反射层和所述背板结构包括的第一散热层围出的镂空部分相对应,且相重叠。
技术方案29.根据技术方案28所述光伏组件,其中,所述反射层和所述第一散热层的至少一部分与相邻的所述电池单元之间的间隙重叠。
技术方案30.根据技术方案28或29所述光伏组件,其中,所述反射层和/或所述第一散热层的至少一部分与相邻的所述电池单元的边缘重叠。
技术方案31.根据技术方案28或29所述光伏组件,其中,所述反射层和所述第一散热层与所述电池单元连通。
技术方案32.根据技术方案28所述光伏组件,其中,所述背板结构包括的第二散热层与所述电池单元的背面主栅相对应,且与所述电池单元的背面主栅热连通。
技术方案33.根据技术方案27至29、32中任一项所述的光伏组件,其中,进一步包括:盖板以及封装层,所述封装层,用于将所述多个电池单元封装于所述盖板与所述背板结构之间。
技术方案34.技术方案1至26中任一项所述背板结构的制备方法,包括以下步骤:
在背板本体上分别涂覆反射层预制物和散热层预制物,所述反射层预制物涂覆于所述背板本体厚度方向上的一侧,所述散热层预制物涂覆于所述反射层预制物下方;
通过固化工艺固化所述反射层预制物和所述散热层预制物,得到反射层和第一散热层。
技术方案35.技术方案27至33中任一项所述光伏组件的制备方法,包括以下步骤:
提供如技术方案1至26任一所述的背板结构;以及将多个电池单元以阵列形式排列,并层叠于所述背板结构包括反射层的一侧,所述层叠使得在所述光伏组件的厚度方向上,所述背板结构包括的反射层的至少一部分和第一散热层的至少一部分与相邻电池单元之间的间隙重叠。
以上步骤所提供的介绍,只是用于帮助理解本发明的结构、方法及核心思想。对于本技术领域内的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也同样属于本发明权利要求保护范围之内。

Claims (26)

1.一种用于光伏组件的背板结构,其特征在于,包括:背板本体(101)、设置于所述背板本体(101)厚度方向上的一侧的反射层(102)和设置于所述反射层(102)下方的第一散热层(103);
所述反射层(102)和所述第一散热层(103)均为网格结构,且所述反射层(102)和所述第一散热层(103)相对应设置;
所述背板本体(101)厚度方向上的一侧设置有第一网状凹槽(1011),所述第一散热层(103)和所述反射层(102)填充于所述第一网状凹槽(1011);或者,所述背板本体(101)厚度方向上的一侧设置有第二网状凹槽(1012),所述背板本体(101)厚度方向上的另一侧设置有第三网状凹槽(1013);所述第二网状凹槽(1012)与所述第三网状凹槽(1013)相背设置;所述第一散热层(103)填充于所述第三网状凹槽(1013);所述反射层(102)填充于所述第二网状凹槽(1012);
所述网格结构围出的镂空部分(104)与光伏组件包括的电池单元(201)相对应,所述电池单元(201)的边缘与第一散热层(103)以及反射层(102)宽度重叠。
2.根据权利要求1所述背板结构,其特征在于,
所述第一散热层(103)设置于所述反射层(102)与所述背板本体(101)之间。
3.根据权利要求1所述背板结构,其特征在于,
所述反射层(102)所在的一侧用于承载电池单元(201);
所述第一散热层(103)设置于所述背板本体(101)厚度方向上的另一侧。
4.根据权利要求1所述背板结构,其特征在于,进一步包括:第二散热层(105),其中,
所述第二散热层(105)呈条型;
所述第二散热层(105)设置于镂空部分(104),与所述电池单元(201)背面主栅相对应。
5.根据权利要求1所述背板结构,其特征在于,
所述网格结构围出的镂空部分(104)与所述光伏组件包括的电池单元(201)相对应。
6.根据权利要求4所述背板结构,其特征在于,所述背板本体(101)厚度方向上的一侧设置有第一条型凹槽(1014);
所述第二散热层(105)填充于所述第一条型凹槽(1014)。
7.根据权利要求4所述背板结构,其特征在于,所述背板本体(101)厚度方向上的另一侧设置有第二条型凹槽(1015);
所述第二散热层(105)填充于所述第二条型凹槽(1015)。
8.根据权利要求1至3、6中任一项所述背板结构,其特征在于,
所述第一散热层(103)的厚度范围1~1000μm;
和/或,
所述第一散热层(103)的宽度范围5~50mm。
9.根据权利要求4、6以及7中任一项所述背板结构,其特征在于,
所述第二散热层(105)的厚度范围1~100μm;
和/或,
所述第二散热层(105)的宽度范围0.1~10mm。
10.根据权利要求4、6以及7中任一项所述背板结构,其特征在于,
所述第一散热层(103)和/或所述第二散热层(105)由散热涂层预制物固化得到。
11.根据权利要求4所述背板结构,其特征在于,
所述第一散热层(103)与所述第二散热层(105)一体成型。
12.根据权利要求10所述背板结构,其特征在于,
所述散热涂层预制物包括:1~30份散热填料、10~70份溶剂、5~40份粘结剂、0.1~1份催化剂和0.1~1份添加剂。
13.根据权利要求12所述背板结构,其特征在于,
所述散热填料包括:碳化硅、氮化铝、碳化硼、石墨以及石墨烯中的任意一种或多种。
14.根据权利要求12或13所述背板结构,其特征在于,
所述散热填料的粒径范围为10~800nm。
15.根据权利要求1所述背板结构,其特征在于,
所述反射层(102)由反射涂层预制物固化得到。
16.根据权利要求15所述背板结构,其特征在于,
所述反射涂层预制物包括:1~30份反射填料、10~70份溶剂、5~40份粘结剂、0.1~1份催化剂和0.1~1份添加剂。
17.根据权利要求16所述背板结构,其特征在于,
所述反射填料的粒径范围为200~800nm。
18.根据权利要求12或16所述背板结构,其特征在于,
所述溶剂包括:水、甲醇溶剂、乙醇溶剂、丙醇溶剂、丁醇溶剂中的任意一种或多种。
19.根据权利要求12或16所述背板结构,其特征在于,
所述粘结剂包括:硅酸四乙酯、硅酸钠、钛酸四丁酯、氧氯化锆中的一种或多种。
20.根据权利要求12或16所述背板结构,其特征在于,
所述催化剂包括:柠檬酸、草酸、乙酸、盐酸、硫酸、硝酸中的一种或多种。
21.根据权利要求12或16所述背板结构,其特征在于,
所述添加剂包括:消泡剂和流平剂。
22.根据权利要求21所述背板结构,其特征在于,
所述消泡剂包括:有机硅消泡剂和/或聚合物消泡剂。
23.根据权利要求22所述背板结构,其特征在于,
所述流平剂包括:有机硅流平剂和/或聚酯改性有机硅流平剂。
24.一种光伏组件,其特征在于,包括:多个电池单元(201)以及权利要求1至23任一所述背板结构,其中,
所述多个电池单元以阵列布置于所述背板结构设置有反射层(102)的一侧;
所述背板结构包括的网格结构的反射层(102)和第一散热层(103)围出的镂空部分(104)与所述电池单元相对应,所述电池单元(201)的边缘与第一散热层(103)以及反射层(102)宽度重叠。
25.权利要求1至23中任一项所述背板结构的制备方法,其特征在于,包括:
在背板本体厚度方向上的一侧设置的第一网状凹槽内分别涂覆反射层预制物和散热层预制物或者在背板本体厚度方向上的一侧设置的第二网状凹槽内涂覆反射层预制物,所述背板本体厚度方向上的另一侧设置的第三网状凹槽内涂覆散热层预制物;所述第二网状凹槽与所述第三网状凹槽相背设置;所述第一散热层填充于所述第三网状凹槽;所述反射层填充于所述第二网状凹槽;
通过固化工艺固化所述反射层预制物和所述散热层预制物,得到均为网格结构的反射层和第一散热层,且所述反射层和所述第一散热层相对应设置,其中,所述网格结构围出的镂空部分(104)与光伏组件包括的电池单元(201)相对应,所述电池单元(201)的边缘与第一散热层(103)以及反射层(102)宽度重叠。
26.权利要求24所述光伏组件的制备方法,其特征在于,包括:
提供如权利要求1至23任一所述的背板结构;以及
将多个电池单元以阵列形式排列,并层叠于所述背板结构包括反射层的一侧,所述层叠使得在所述光伏组件的厚度方向上,所述背板结构包括的反射层的至少一部分和第一散热层的至少一部分与相邻电池单元之间的间隙重叠,其中,所述背板结构包括的网格结构的反射层(102)和第一散热层(103)围出的镂空部分(104)与所述电池单元相对应,所述电池单元(201)的边缘与第一散热层(103)以及反射层(102)宽度重叠。
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