CN114975666A - 图案化的光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏技术领域，特别是一种图案化的光伏组件，包括光伏电池和封装光伏电池的透明封装结构，透明封装结构具有图形化的折射率差异层，用于在光伏组件表面形成图案区域，折射率差异层的折射率≠位于其上层和下层的光伏组件内部物理介质的折射率。有益效果是：本发明形成图形化不需要涂覆颜料，不增加成本，仅利用物理光学原理，利用不同材料的折射率差异，进行搭配设计，造成对入射光线产生干涉，反射、透射变化明显，展现出不同的反射或者透射色，从而产生丰富的颜色变化，同时也会产生从不同角度观察时，光伏组件展现出不同的颜色。使得光伏组件不再是单一的蓝黑色，而是五彩斑斓。同时组件功率损失可以根据需要控制在10％以下。

Description

图案化的光伏组件
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，特别是一种图案化的光伏组件。
背景技术
太阳能光伏建筑是应用太阳能发电的一种新概念，是将太阳能光伏系统与现代建筑的完美结合，在建筑结构外表面铺设光伏组件提供电力，将太阳能发电系统与屋顶、天窗、幕墙等建筑融合为一体，建筑绿色环保住宅。
目前所应用的光伏建筑中，除了一些光伏屋顶采用所谓的“光伏瓦”之外，大型光伏建筑仍然采用传统的光伏组件，颜色也是蓝黑色，深蓝色，浅蓝色，美观和艺术性欠缺。一些强调美观需求的建筑，会在传统的光伏组件上涂覆颜料，使其显示深红色，褐色等颜色，从而带来一定的观赏性。但缺点是组件功率损失20％以上，发电收益大幅降低。
例如中国发明专利文献CN113087406A高温钢化型彩色光伏玻璃面板及其生产方法、彩色太阳能光伏组件，中国发明专利CN109463011A有色光伏模块，以及EnergyProcedia122(2017)175-180中公布的建筑彩色光伏外立面技术。这样的组件彩色化方案会造成光线遮挡和较大的能量损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种图案化的光伏组件，降低光伏组件图形化对组件发电效率的影响。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种图案化的光伏组件，包括光伏电池和封装光伏电池的透明封装结构，透明封装结构具有图形化的折射率差异层，用于在光伏组件表面形成图案区域，折射率差异层的折射率≠位于其上层和下层的光伏组件内部物理介质的折射率。
进一步限定，折射率差异层的折射率与位于其上层和下层的光伏组件内部物理介质的折射率的差值≥0.05。
进一步限定，透明封装结构包括面板层和封装胶膜层，光伏电池通过封装胶膜层封装在面层下，折射率差异层位于封装胶膜层中；或者折射率差异层位于封装胶膜层与面板层之间；或者折射率差异层位于封装胶膜层与光伏电池之间。
进一步限定，折射率差异层为杂化的TPU，封装胶膜层为EVA，面板层为玻璃，杂化的TPU材质的折射率差异层位于面板层与封装胶膜层之间。
杂化的TPU的折射率为1.2左右，EVA的折射率为1.48～1.51，玻璃的折射率为1.5，杂化的TPU的折射率与位于其上层和下层的玻璃和EVA的折射率的差值都大于0.28。
或者，折射率差异层为PS，封装胶膜层为EVA，PS材质的折射率差异层位于封装胶膜层中。
PS的折射率为1.59～1.66，EVA的折射率为1.48～1.51，PS的折射率与位于其上层和下层的EVA折射率的差值都大于0.08。
或者，折射率差异层为PET，封装胶膜层为EVA，PET材质的折射率差异层位于封装胶膜层与光伏电池之间。
PET的折射率为1.575左右，EVA的折射率为1.48～1.51，光伏电池的折射率为2，PET的折射率与位于其上层和下层的EVA和光伏电池的折射率的差值都大于0.06。
进一步限定，折射率差异层为TPU、PET、PE、PP、PVC、PS、TPO、TPE或PC材质。
本发明的有益效果是：本发明形成图形化不需要涂覆颜料，不增加成本，仅利用物理光学原理，利用不同材料的折射率差异，进行搭配设计，造成对入射光线产生干涉，反射、透射变化明显，展现出不同的反射或者透射色，从而产生丰富的颜色变化，同时也会产生从不同角度观察时，光伏组件展现出不同的颜色。使得光伏组件不再是单一的蓝黑色，而是五彩斑斓。同时组件功率损失可以根据需要控制在10％以下。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明的实施例1的光伏组件的结构示意图；
图2是本发明的实施例2的光伏组件的结构示意图；
图3是本发明的实施例3的光伏组件的结构示意图；
图4是本发明的光伏组件的表面呈现出图案的外观效果示意图；
图中，1.光伏电池，2.折射率差异层，3.面板层，3-1.玻璃，3-2.减反射镀膜，4.封装胶膜层，5.图案区域，6.非图案区域。
具体实施方式
如图1所示，实施例1，一种图案化的光伏组件，包括光伏电池1和封装光伏电池1的透明封装结构,透明封装结构的内部具有图形化的折射率差异层2，用于在光伏组件表面形成图案区域5，折射率差异层2的折射率≠位于其上层和下层的光伏组件内部物理介质的折射率，不具有折射率差异层2的光伏组件表面区域为非图案区域6。
折射率差异层2的折射率与位于其上层和下层的光伏组件内部物理介质的折射率的差值≥0.05。
透明封装结构包括面板层3和封装胶膜层4，光伏电池1通过封装胶膜层4封装在面层下，折射率差异层2位于封装胶膜层4与面板层3之间。位于折射率差异层2的上层的光伏组件内部物理介质为面板层3，位于折射率差异层2的下层的光伏组件内部物理介质为封装胶膜层4。
具体地，本实施例1的图案化的光伏组件的结构由上至下分别为：面板层3、折射率差异层2、封装胶膜层4、光伏电池1、封装胶膜层4、面板层3。
正面的面板层3为带有减反射镀膜3-2的玻璃3-1，减反射镀膜3-2的折射率为1.3，厚度100nm，玻璃3-1折射率1.5。
折射率差异层2为杂化的TPU，杂化的TPU的折射率为1.2左右，透光率大于98％，具有高热稳定性，即在480℃以下都可以保持薄膜性质的稳定。
封装胶膜层4为常见的EVA，EVA的折射率为1.5左右。
光伏电池1为异质结电池，异质结电池表面的减反射膜SiN或者ITO的折射率在1.9～2之间。
背面的面板层3为非镀膜的玻璃3-1，折射率1.5。
本实施例1的图案化的光伏组件在正面可以形成图案区域5和非图案区域6,图案区域5的光伏组件结构为玻璃3-1(折射率1.5)/TPU(折射率1.2)/EVA(折射率1.5)/光伏电池1(折射率2)/EVA(折射率1.5)/玻璃3-1(折射率1.5)，折射率差异层2的折射率与位于其上层和下层的光伏组件内部物理介质的折射率的差值为0.3。非图案区域6的光伏组件结构为玻璃3-1(折射率1.5)/EVA(折射率1.5)/光伏电池1(折射率2)/EVA(折射率1.5)/玻璃3-1(折射率1.5)。
当入射光线进入时，图案区域5和非图案区域6结构不同，造成对入射光线产生干涉，产生颜色，从而在图案区域5显示出不同于非图案区域6的颜色，整个光伏组件表面呈现出彩色的图案，如图4所示在整个光伏组件表面呈现出太阳形状的图案。
如图2所示，实施例2，和实施例1基本相同，区别在于：折射率差异层2位于两层封装胶膜层4之间。
位于折射率差异层2的上层的光伏组件内部物理介质和位于折射率差异层2的下层的光伏组件内部物理介质都为封装胶膜层4。
折射率差异层2为聚苯乙烯PS，折射率为1.59～1.66。封装胶膜层4为EVA，折射率为1.49。
如图3所示，实施例3，和实施例1基本相同，区别在于：折射率差异层2位于封装胶膜层4与光伏电池1之间。
位于折射率差异层2的上层的光伏组件内部物理介质为封装胶膜层4，位于折射率差异层2的下层的光伏组件内部物理介质为光伏电池1。
折射率差异层2为PET，折射率为1.575。封装胶膜层4为EVA，折射率为1.51。光伏电池1的折射率为2。

Claims (7)

1.一种图案化的光伏组件，包括光伏电池(1)和封装光伏电池(1)的透明封装结构，其特征是：所述的透明封装结构具有图形化的折射率差异层(2)，用于在光伏组件表面形成图案区域(5)，折射率差异层(2)的折射率≠位于其上层和下层的光伏组件内部物理介质的折射率。
2.根据权利要求1所述的图案化的光伏组件，其特征是：所述的折射率差异层(2)的折射率与位于其上层和下层的光伏组件内部物理介质的折射率的差值≥0.05。
3.根据权利要求1或2所述的图案化的光伏组件，其特征是：所述的透明封装结构包括面板层(3)和封装胶膜层(4)，光伏电池(1)通过封装胶膜层(4)封装在面板层下，折射率差异层(2)位于封装胶膜层(4)中；或者折射率差异层(2)位于封装胶膜层(4)与面板层(3)之间；或者折射率差异层(2)位于封装胶膜层(4)与光伏电池(1)之间。
4.根据权利要求1或2所述的图案化的光伏组件，其特征是：所述的折射率差异层(2)为杂化的TPU，封装胶膜层(4)为EVA，面板层(3)为玻璃(3-1)，杂化的TPU材质的折射率差异层(2)位于面板层(3)与封装胶膜层(4)之间。
5.根据权利要求1或2所述的图案化的光伏组件，其特征是：所述的折射率差异层(2)为PS，封装胶膜层(4)为EVA，PS材质的折射率差异层(2)位于封装胶膜层(4)中。
6.根据权利要求1或2所述的图案化的光伏组件，其特征是：所述的折射率差异层(2)为PET，封装胶膜层(4)为EVA，折射率差异层(2)位于封装胶膜层(4)与光伏电池(1)之间。
7.根据权利要求1所述的图案化的光伏组件，其特征是：所述的折射率差异层(2)为TPU、PET、PE、PP、PVC、PS、TPO、TPE或PC材质。
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