CN114899261A - 一种提高光伏电池片与边框之间间隙的光利用率的装置 - Google Patents
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Abstract
一种提高光伏电池片与边框之间间隙的光利用率的装置，在边框与光伏电池片之间间隙的盖板玻璃的下部设置有至少一条边缘劈尖带，所述边缘劈尖带沿平行于边框的方向贯穿所述盖板玻璃，所述边缘劈尖带的横截面为直角三角型，其中一条竖直直角边平行于边框内边，另一条水平直角边位于盖板玻璃底面，斜边内壁涂覆有反光薄膜，所述斜边与水平直角边的夹角α≥δ/2，δ为盖板玻璃所用玻璃材质的全反射临界角。盖板玻璃上设计相应的边缘劈尖带，利用该边缘劈尖带将本应“浪费”的光反射至电池片表面，实现对组件照光面积的最大限度利用，提高了组件的输出功率，且相较于传统叠瓦技术，本发明提供的“光学叠瓦技术”成本更低，组件有效利用面积更大。
Description
技术领域
本发明属于光伏组件技术领域，具体的涉及一种提高光伏电池片光利用率的装置。
背景技术
光伏发电技术现已发展成熟，就目前而言，单晶硅光伏组件占市场主流，进一步提高组件输出功率、降低光伏度电成本始终是发展光伏技术的重难点。
用于光伏组件的叠瓦技术，通过合理设计电池片的排布连接方式，相同的面积下，可以比常规组件多放置6％以上的电池片，有效利用了光伏组件照光面积，提高了组件的输出功率。然而，传统的叠瓦技术通过多铺设电池片以提高组件的输出功率，并不能有效降低组件的成本。在组件的盖板玻璃下方，电池片与边框之间的区域，仍然存在有不能用来发电的空白区域，照射在空白区域的太阳光会白白“浪费”掉。
发明内容
为了解决现有技术照射到光伏组件边框处的太阳光不能被有效利用的问题，本发明提供一种提高光伏电池片与边框之间间隙的光利用率的装置。
本发明的技术方案如下：
一种提高光伏电池片与边框之间间隙的光利用率的装置，其特征在于在边框与光伏电池片之间间隙的盖板玻璃的下部设置有至少一条边缘劈尖带，所述边缘劈尖带沿平行于边框的方向贯穿所述盖板玻璃，所述边缘劈尖带的横截面为直角三角型，其中一条竖直直角边平行于边框内边，另一条水平直角边位于盖板玻璃底面，斜边内壁涂覆有反光薄膜，所述斜边与水平直角边的夹角α≥δ/2，δ为盖板玻璃所用玻璃材质的全反射临界角。
优选的，所述反光薄膜为镀制金属银薄层，所述金属银薄层中的银含量不小于700mg/m2。
进一步优选的，所述金属银薄层的厚度为100-150纳米。
优选的，包括n个相连的边缘劈尖带，最外侧的边缘劈尖带的竖直直角边位于边框内边处，水平直角边的长度为L，边框与光伏电池片之间的距离为M，M-nL＜L。
进一步优选的，α＝δ/2。
优选的，所述盖板玻璃为普通超白玻璃。
进一步优选的，所述普通超白玻璃厚度为3mm。
一种光伏组件，由上至下包括盖板玻璃、EVA层、光伏电池片和背板，四周由铝边框包围封边，其特征在于在边框与光伏电池片之间的盖板玻璃的下部设置前述的一种提高光伏电池片与边框之间间隙的光利用率的装置。
本发明的技术效果如下：
本发明一种提高光伏电池片与边框之间间隙的光利用率的装置，通过在边缘的盖板玻璃底部上设计边缘劈尖带，结合光在玻璃中的全反射原理，使得照射在光伏组件的边缘间隙不能用来发电的空白区域的光尽可能的也被反射在电池片表面用于发电，实现对组件受光面积的高效利用，从而提高光伏组件的输出功率、降低叠瓦技术成本，达到使光伏组件降本增效的目的。在盖板玻璃上设计相应的边缘劈尖带，利用该边缘劈尖带将本应“浪费”在空白区域的光反射至电池片表面，实现对组件照光面积的最大限度利用，提高了组件的输出功率，且相较于传统叠瓦技术，本发明提供的“光学叠瓦技术”成本更低，组件有效利用面积更大。
附图说明
图1为本发明实施例1光伏组件的整体示意图；
图2为实施例1边缘劈尖带示意图；
图3为实施例2边缘劈尖带示意图。
图中各标号列式如下：
1-光伏电池片、2-边缘劈尖带、3-盖板玻璃、4-EVA层、5-铝边框、6-光线、7-间隙，8-反光薄膜。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的解释。需要说明的一点是，为了清晰地描述本发明而不被一些不必要的细节所模糊，实施例中只示出与本发明密切相关的装置结构，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
实施例1
如图1、2所示，本实施例应用于光伏组件，所述光伏组件由上至下包括盖板玻璃3、EVA层4、光伏电池片1和背板，四周由铝边框5包围封边，所述盖板玻璃3为普通超白玻璃K9，折射率为1.51630，因此临界角δ＝arcsin(1/1.51630)＝41.2617°。
在铝边框5与光伏电池片1之间间隙7的盖板玻璃3的下部设置有一条边缘劈尖带2，所述边缘劈尖带2沿平行于铝边框2的方向贯穿所述盖板玻璃3，横截面为直角三角型，竖直直角边位于铝边框5内边，水平直角边位于盖板玻璃3底面，水平直角边的长度为间隙7的长度，斜边内壁涂覆有反光薄膜8，所述斜边与水平直角边的夹角α＝δ/2＝20.6°。所述反光薄膜8为金属银薄层，银层中的银含量不小于700mg/m2。
在铝边框5与光伏电池片1之间间隙7入射的光线6入射后，会被反光薄膜8反射，如图2为最外侧的沿竖直直角边入射的光线6，根据几何关系可知在反光薄膜表面的入射角和反射角也为α，当反射光到达盖板玻璃3表面时，此表面入射角刚好为2α＝δ，即为玻璃材质的全反射角δ，则光线会发生全反射，如图2所示，反射后进入光伏电池片1得到利用。进一步的，当α大于20.6°时，也可以实现全反射。在盖板玻璃3厚度一定的前提下，α优选采用尽量小的δ/2以保证盖板玻璃3的使用强度。
实施例2
本实施例盖板玻璃厚度为3mm，铝边框5内壁与光伏电池片1之间间隙7为M＝32.25mm，相比实施例1，间隙较宽，仅设置一个边缘劈尖带时所需高度会高于竖直直角边，因此，可以设置多个边缘劈尖带实现同样效果。
根据强度测算结果，当盖板玻璃厚度为3mm时，取α＝20.6°，竖直直角边H＝1.485mm，水平直角边L＝H/tanα＝3.952mm。共设置了紧邻的8个边缘劈尖带，图3示意性的排布三个，最终M-8L＝1.336＜L，使得至少能保证大部分入射光线在经多次反射后能够进入光伏电池片1。或者，也可以在剩余区域再加工与其它边缘劈尖带尺寸不同，也可以保证光线全反射的劈尖带。
Claims (8)
1.一种提高光伏电池片与边框之间间隙的光利用率的装置，其特征在于在边框与光伏电池片之间间隙的盖板玻璃的下部设置有至少一条边缘劈尖带，所述边缘劈尖带沿平行于边框的方向贯穿所述盖板玻璃，所述边缘劈尖带的横截面为直角三角型，其中一条竖直直角边平行于边框内边，另一条水平直角边位于盖板玻璃底面，斜边内壁涂覆有反光薄膜，所述斜边与水平直角边的夹角α≥δ/2，δ为盖板玻璃所用玻璃材质的全反射临界角。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述反光薄膜为镀制金属银薄层，所述金属银薄层中的银含量不小于700mg/m2。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述金属银薄层的厚度为100-150纳米。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于包括n个相连的边缘劈尖带，最外侧的边缘劈尖带的竖直直角边位于边框内边处，水平直角边的长度为L，边框与光伏电池片之间的距离为M，M-nL＜L。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于α＝δ/2。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述盖板玻璃为普通超白玻璃。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述普通超白玻璃厚度为3mm。
8.一种光伏组件，由上至下包括盖板玻璃、EVA层、光伏电池片和背板，四周由铝边框包围封边，其特征在于在铝边框与光伏电池片之间的盖板玻璃的下部设置权利要求1-7任一所述的一种提高光伏电池片与边框之间间隙的光利用率的装置。
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