CN115051641B - 一种太阳能电池组件及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池组件及制造方法，涉及到太阳能电池技术领域，包括外框组件、太阳能转化组件、太阳光引导组件和接线盒。本发明还公开了一种太阳能电池组件的制造方法，包括以下步骤：步骤一、发电组件制备，步骤二、导光组件制备，步骤三、外框制备，步骤四、拼接，步骤五、电路接通。本发明通过设置外框组件，外框组件的内部设置有太阳能转化组件和太阳光引导组件，太阳能转化组件内部的太阳能发电模块可以将太阳光转化为电能，而太阳光引导组件可以将来自不同方向的太阳光经折射后引导至太阳能发电模块，从而使得装置可以通过多个方向的太阳光进行发电处理，进而提升了装置的可利用光照范围，使得装置的发电效率得到提升。

Description

一种太阳能电池组件及制造方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池组件及制造方法。

背景技术

太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，它只要被满足一定照度条件的光照度，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏，太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光伏效应工作的晶硅太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。

太阳能电池的发电效率直接的受到光照强度和光照范围的影响，为了提升太阳能电池的发电效率，可以通过增设太阳能板的铺设面积来实现，但是，大面积的铺设太阳能板虽然可以提升发电效率，但是也会占用较大的空间，同时太阳能板的维护和安装也需要耗费较多的资源，经济效益较低，因此，如何提升单块太阳能电池的发电效率为当前的主要研究方向。因此，发明一种太阳能电池组件及制造方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池组件及制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种太阳能电池组件，包括外框组件、太阳能转化组件、太阳光引导组件和接线盒，所述外框组件的内部设置有多个太阳能转化组件，多个所述太阳能转化组件呈等间距分布，所述外框组件的上表面中部设置有太阳光引导组件，所述外框组件的下表面一端设置有接线盒；

外框组件，所述外框组件包括支撑板，所述支撑板的上表面中部固定连接有固定框；

太阳能转化组件，所述太阳能转化组件包括基板，所述基板设置有多个，多个所述基板呈等间距分布；

太阳光引导组件，所述太阳光引导组件包括连接框，所述连接框位于固定框的内侧；

接线盒，所述接线盒包括盒体，所述盒体位于支撑板的下表面一端。

优选的，所述固定框的上表面四角处均固定连接有固定板，所述固定板设置为三角形结构，所述固定框的内部设置有导光罩，所述支撑板的下表面一端中部固定连接有定位框，所述定位框的下表面一端中部开设有凹槽。

优选的，所述支撑板的下表面四角处均固定连接有延伸块，所述延伸块设置为“L”形结构，所述延伸块的一端与定位框的下表面齐平，所述支撑板的上表面一端固定连接有挡雨罩，所述挡雨罩的两端均固定连接有侧挡板，所述挡雨罩和侧挡板组成“∩”形结构，所述固定框靠近挡雨罩的一端贯穿开设有多个连通槽，多个所述连通槽呈等间距分布，所述固定框远离挡雨罩的一端贯穿开合有多个排气槽，多个所述排气槽呈等间距分布，所述排气槽和连通槽一一对应，所述排气槽设置为等腰梯形结构。

优选的，所述导光罩包括定位槽和反光罩，所述定位槽设置有多个，多个所述定位槽呈等间距分布，所述定位槽的下表面中部固定连接有反光罩，所述反光罩设置为中空的凸台形结构，所述反光罩的内侧面设置有反光面。

优选的，所述基板镶嵌于支撑板的中部，所述基板的上表面中部固定连接有二氧化硅基座，所述二氧化硅基座的上表面设置为弧形面，所述二氧化硅基座的上表面固定连接有多个太阳能发电模块。

优选的，所述太阳能发电模块设置为弧形结构，所述基板的下表面固定连接有多个呈等间距分布的散热翅片，所述散热翅片设置为“V”形结构，所述散热翅片的尖端朝着挡雨罩的方向。

优选的，所述连接框的两端中部均镶嵌有密封玻璃，位于上方的所述密封玻璃设置为绒面玻璃，位于下方的所述密封玻璃的上表面固定连接有多个呈等间距分布的折光透镜，所述折光透镜设置为凸透镜，多个所述折光透镜和多个太阳能转化组件一一对应。

优选的，位于上方的所述密封玻璃的下表面固定连接有多个抗折返镜片，所述抗折返镜片由两个倾斜板组成，所述抗折返镜片的下表面设置为反光面，所述抗折返镜片中两个倾斜板的倾斜角度为110-130°。

优选的，所述盒体与定位框贯穿连接，所述盒体的一端固定连接有定位挡板，所述定位挡板与定位框的一端相贴合，所述定位挡板的上表面中部固定连接有定位块，所述定位块与凹槽相适配，所述定位块通过螺栓与凹槽的槽底固定连接，所述盒体的另一端固定连接有接线座，所述接线座通过连接导线与太阳能发电模块电性连接。

一种太阳能电池组件的制造方法，应用于上述太阳能电池组件，包括以下步骤：

步骤一、发电组件制备，将二氧化硅基座粘接在基板的一面，然后依次将多个太阳能发电模块粘接在二氧化硅基座的一面，并围绕太阳能发电模块的输出电极构建导电电路，使得多个太阳能发电模块实现串联，最后在基板的另一面焊接多个散热翅片；

步骤二、导光组件制备，分别生产制备两个密封玻璃，并依次将折光透镜和抗折返镜片粘接在两个密封玻璃的一侧，然后将两个密封玻璃分别固定在连接框的两端，并采用玻璃胶密封，密封前将两个密封玻璃之间的空气抽出；

步骤三、外框制备，采用不锈钢型材或者铝板加工制备外框组件的各个构件，并通过焊接、螺栓等连接方式拼接制备外框；

步骤四、拼接，首先将基板放置在支撑板上预留的方形槽内，并通过焊接、螺栓固定等连接方式将其固定，在基板与方形槽的连接处应添加密封胶，然后将连接框放置在固定框的上方，并在连接框与固定框之间的缝隙内添加树脂等密封材料；

步骤五、电路接通，将接线盒插入并固定在定位框内，通过连接导线将太阳能发电模块的电极与接线座连接，即可完成太阳能电池的制造。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设置外框组件，外框组件的内部设置有太阳能转化组件和太阳光引导组件，太阳能转化组件内部的太阳能发电模块可以将太阳光转化为电能，从而实现发电效果，而太阳光引导组件可以将来自不同方向的太阳光经折射后引导至太阳能发电模块，从而使得装置可以通过多个方向的太阳光进行发电处理，进而提升了装置的可利用光照范围，使得装置的发电效率得到提升；

2、本发明通过设置太阳光引导组件，太阳光引导组件包括密封玻璃、折光透镜和抗折返镜片组成，密封玻璃设置为绒面玻璃，绒面玻璃可以有效的减少太阳光的反射，从而提升太阳光的利用效率，而折光透镜可以实现聚光效果，使得太阳光可以被聚集在太阳能发电模块上，以达到提升发电效率的目的，而抗折返镜片可以进一步的减少太阳光的反射，且可以将反射的太阳光折射至折射镜片位置，进一步的提升太阳光的利用效率；

3、本发明通过在基板的下表面设置散热翅片，散热翅片的散热效果可以直接作用于基板，从而可以实现对太阳能发电模块以及二氧化硅基座的散热效果，进而避免了太阳能发电模块因太阳光的照射产生的热岛现象对导电电路产生影响，同时，通过在外框组件上设置挡雨罩，挡雨罩不仅可以实现对雨水的遮挡，挡雨罩和固定框之间的空隙还可以实现空气的流通，进一步提升装置的散热效果，从而避免了装置产生热岛效应影响发电效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体结构爆炸图。

图3为本发明的太阳光引导组件结构剖视示意图。

图4为本发明的外框组件和太阳能转化组件位置关系示意图。

图5为本发明的整体结构仰视示意图。

图6为本发明的接线盒结构示意图。

图7为本发明的外框组件结构俯剖示意图。

图8为本发明的太阳能转化组件结构示意图。

图9为本发明的导光罩结构示意图。

图10为本发明中折光透镜对垂直太阳光线折射效果示意图。

图11为本发明中折光透镜对倾斜太阳光线折射效果示意图。

图12为本发明中抗折返镜片对入射的太阳光线引导效果示意图。

图13为本发明中抗折返镜片对折返的太阳光线引导效果示意图。

图中：1、外框组件；2、太阳能转化组件；3、太阳光引导组件；4、接线盒；101、支撑板；102、固定框；103、固定板；104、导光罩；105、定位框；106、凹槽；107、延伸块；108、挡雨罩；109、侧挡板；110、连通槽；111、排气槽；112、定位槽；113、反光罩；201、基板；202、二氧化硅基座；203、太阳能发电模块；204、散热翅片；301、连接框；302、密封玻璃；303、折光透镜；304、抗折返镜片；401、盒体；402、定位挡板；403、定位块；404、接线座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供了如图1至图13的一种太阳能电池组件，包括外框组件1、太阳能转化组件2、太阳光引导组件3和接线盒4，外框组件1的内部设置有多个太阳能转化组件2，多个太阳能转化组件2呈等间距分布，外框组件1的上表面中部设置有太阳光引导组件3，外框组件1的下表面一端设置有接线盒4；

外框组件1，外框组件1包括支撑板101，支撑板101的上表面中部固定连接有固定框102，固定框102的上表面四角处均固定连接有固定板103，固定板103设置为三角形结构，固定框102的内部设置有导光罩104，支撑板101的下表面一端中部固定连接有定位框105，定位框105的下表面一端中部开设有凹槽106，支撑板101的下表面四角处均固定连接有延伸块107，延伸块107设置为“L”形结构，延伸块107的一端与定位框105的下表面齐平，延伸块107的设置可以对支撑板101的四角处起到一定的支撑效果，从而方便了装置的安装和运输存放；

具体的，支撑板101的上表面一端固定连接有挡雨罩108，挡雨罩108的两端均固定连接有侧挡板109，挡雨罩108和侧挡板109组成“∩”形结构，挡雨罩108和侧挡板109配合，可以有效的避免雨水进入装置内部，同时，挡雨罩108、侧挡板109均与固定框102之间留有空隙，空隙的设置方便了空气的流通；

更为具体的，固定框102靠近挡雨罩108的一端贯穿开设有多个连通槽110，多个连通槽110呈等间距分布，固定框102远离挡雨罩108的一端贯穿开合有多个排气槽111，多个排气槽111呈等间距分布，排气槽111和连通槽110一一对应，排气槽111设置为等腰梯形结构，导光罩104包括定位槽112和反光罩113，定位槽112设置有多个，多个定位槽112呈等间距分布，定位槽112的下表面中部固定连接有反光罩113，反光罩113设置为中空的凸台形结构，反光罩113的内侧面设置有反光面；

太阳能转化组件2，太阳能转化组件2包括基板201，基板201设置有多个，多个基板201呈等间距分布，基板201镶嵌于支撑板101的中部，基板201的上表面中部固定连接有二氧化硅基座202，二氧化硅基座202的上表面设置为弧形面，弧形面的设置使得二氧化硅基座202上方的太阳能发电模块203接收太阳光线的范围更广，二氧化硅基座202的上表面固定连接有多个太阳能发电模块203，太阳能发电模块203由半导体、栅极等构件组成，当太阳能发电模块203被太阳光线照射时，栅极发生变化，此时半导体中的PN结产生电流，可以实现太阳能和电能的转化；

具体的，太阳能发电模块203设置为弧形结构，基板201的下表面固定连接有多个呈等间距分布的散热翅片204，散热翅片204设置为“V”形结构，散热翅片204的尖端朝着挡雨罩108的方向，散热翅片204的倒V形结构设置可以实现对雨水的引导，当空气中的水汽或者倾斜的雨滴落在散热翅片204上方时，水滴会顺着散热翅片204两侧的倾斜面滑落，从而可以避免水滴堆积腐蚀散热翅片204；

太阳光引导组件3，太阳光引导组件3包括连接框301，连接框301位于固定框102的内侧，连接框301的两端中部均镶嵌有密封玻璃302，位于上方的密封玻璃302设置为绒面玻璃，位于下方的密封玻璃302的上表面固定连接有多个呈等间距分布的折光透镜303，折光透镜303设置为凸透镜，由于折光透镜303设置为凸透镜，而凸透镜具有对光线的折射汇聚效果，因此经过折光透镜303的太阳光线可以汇聚在太阳能发电模块203的表面；

具体的，多个折光透镜303和多个太阳能转化组件2一一对应，位于上方的密封玻璃302的下表面固定连接有多个抗折返镜片304，抗折返镜片304由两个倾斜板组成，抗折返镜片304的下表面设置为反光面，抗折返镜片304中两个倾斜板的倾斜角度为110-130°；

更为具体的，由于抗折返镜片304由两个倾斜角度为110-130°的倾斜板组成，而倾斜板上设置有反光面，光线照射在反光面上时会发生反射现象，110-130°倾角的设置使得入射光线的反射范围位于太阳光引导组件3内部，从而可以将角度不合适的入射光线反射至折光透镜303上，从而提升对光线的利用效果；

接线盒4，接线盒4包括盒体401，盒体401位于支撑板101的下表面一端，盒体401与定位框105贯穿连接，盒体401的一端固定连接有定位挡板402，定位挡板402与定位框105的一端相贴合，定位挡板402的上表面中部固定连接有定位块403，定位块403与凹槽106相适配，定位块403通过螺栓与凹槽106的槽底固定连接，盒体401的另一端固定连接有接线座404，接线座404通过连接导线与太阳能发电模块203电性连接，接线盒4可以将太阳能发电模块203产生的电流汇聚并接入电网，从而方便了装置发电工作的进行。

实施例2

本发明还提供了一种太阳能电池组件的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、发电组件制备，将二氧化硅基座202粘接在基板201的一面，然后依次将多个太阳能发电模块203粘接在二氧化硅基座202的一面，并围绕太阳能发电模块203的输出电极构建导电电路，使得多个太阳能发电模块203实现串联，最后在基板201的另一面焊接多个散热翅片204；

步骤二、导光组件制备，分别生产制备两个密封玻璃302，并依次将折光透镜303和抗折返镜片304粘接在两个密封玻璃302的一侧，然后将两个密封玻璃302分别固定在连接框301的两端，并采用玻璃胶密封，密封前将两个密封玻璃302之间的空气抽出；

步骤三、外框制备，采用不锈钢型材或者铝板加工制备外框组件的各个构件，并通过焊接、螺栓等连接方式拼接制备外框；

步骤四、拼接，首先将基板201放置在支撑板101上预留的方形槽内，并通过焊接、螺栓固定等连接方式将其固定，在基板201与方形槽的连接处应添加密封胶，然后将连接框301放置在固定框102的上方，并在连接框301与固定框102之间的缝隙内添加树脂等密封材料；

步骤五、电路接通，将接线盒401插入并固定在定位框105内，通过连接导线将太阳能发电模块203的电极与接线座404连接，即可完成太阳能电池的制造。

实施例3

本发明在实际应用过程中，装置被安装在可被太阳光照射的区域，太阳光照射在太阳光引导组件3的表面，太阳光经过太阳光引导组件3后到达太阳能转化组件2的表面，此时太阳能转化组件2中的太阳能发电模块203将太阳能转化为电能，并通过导电电路将电能输送至接线盒4，接线盒4可以将太阳能发电模块203发出的电接入电网，从而可以实现装置的发电功能；

太阳光照射在太阳能转化组件2上时，导光罩104上的反光罩113对太阳光线起到引导作用，使得太阳光线可以照射在太阳能发电模块203上，此时太阳能发电模块203上的PN结之间产生电流，电流通过导电电路被传输至接线盒4；

在此过程中，太阳能发电模块203、二氧化硅基座202和基板201因承受太阳光线的照射而产生热量，热量通过热传导的方式传输至散热翅片204，散热翅片204通过热传递的方式将热量传输至空气中，从而可以实现对太阳能发电模块203和导电电路的散热，避免了太阳能发电模块203和导电电路因装置内部产生热岛效应而降低发电效率，同时，相邻两个反光罩113之间的空气受热膨胀，膨胀后的空气通过排气槽111和连通槽110被排出装置，而外界的空气可以通过连通槽110进入装置内部，从而可以实现空气的流通，进一步的提升了装置的散热效率，进而保证了装置的发热效率。

实施例4

本发明在通过垂直的太阳光线进行发电时，垂直的太阳光线直接照射在太阳光引导组件3上，此时太阳光线垂直穿过密封玻璃302，太阳光线穿过密封玻璃302后到达折光透镜303的表面，由于折光透镜303设置为凸透镜，而凸透镜具有对光线的折射汇聚效果，因此经过折光透镜303的太阳光线可以汇聚在太阳能发电模块203的表面，从而使得装置在太阳光强度固定的情况下利用更多的太阳光线发电，从而可以提升装置的发电效率。

实施例5

本发明在通过倾斜的太阳光线进行发电时，倾斜的太阳光线照射在太阳光引导组件3上，此时太阳光线倾斜穿过密封玻璃302，此时部分倾斜的太阳光线因角度合适可以照射在折射透镜303上，并且经过折射透镜303后可以照射在导光罩104上，导光罩104中的反光罩113可以对太阳光线进行二次折射，使得太阳光线被这是至太阳能转化组件2上，从而利用太阳光线进行发电；

同时，角度合适的太阳光线在穿过密封玻璃302后照射至抗折返镜片304表面，由于抗折返镜片304由两个倾斜角度为110-130°的倾斜板组成，而倾斜板上设置有反光面，光线照射在反光面上时会发生反射现象，110-130°倾角的设置使得入射光线的反射范围位于太阳光引导组件3内部，从而可以将角度不合适的入射光线反射至折光透镜303上，从而提升对光线的利用效果；

并且，光线在太阳光引导组件3内反射时，反射的光线照射至抗折返镜片304的内侧面，由于组成抗折返镜片304的两个倾斜板呈对称分布，且倾斜板上设置有反光面，因此反射的光线在两个倾斜板之间反射后可以再次到达折光透镜303的表面，从而可以进一步的提升装置对光线的利用效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括外框组件（1）、太阳能转化组件（2）、太阳光引导组件（3）和接线盒（4），所述外框组件（1）的内部设置有多个太阳能转化组件（2），多个所述太阳能转化组件（2）呈等间距分布，所述外框组件（1）的上表面中部设置有太阳光引导组件（3），所述外框组件（1）的下表面一端设置有接线盒（4）；

外框组件（1），所述外框组件（1）包括支撑板（101），所述支撑板（101）的上表面中部固定连接有固定框（102）；

太阳能转化组件（2），所述太阳能转化组件（2）包括基板（201），所述基板（201）设置有多个，多个所述基板（201）呈等间距分布；

太阳光引导组件（3），所述太阳光引导组件（3）包括连接框（301），所述连接框（301）位于固定框（102）的内侧；

接线盒（4），所述接线盒（4）包括盒体（401），所述盒体（401）位于支撑板（101）的下表面一端；

所述连接框（301）的两端中部均镶嵌有密封玻璃（302），位于上方的所述密封玻璃（302）设置为绒面玻璃，位于下方的所述密封玻璃（302）的上表面固定连接有多个呈等间距分布的折光透镜（303），所述折光透镜（303）设置为凸透镜，多个所述折光透镜（303）和多个太阳能转化组件（2）一一对应；

位于上方的所述密封玻璃（302）的下表面固定连接有多个抗折返镜片（304），所述抗折返镜片（304）由两个倾斜板组成，所述抗折返镜片（304）的下表面设置为反光面，所述抗折返镜片（304）中两个倾斜板的倾斜角度为110-130°。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池组件，其特征在于：所述固定框（102）的上表面四角处均固定连接有固定板（103），所述固定板（103）设置为三角形结构，所述固定框（102）的内部设置有导光罩（104），所述支撑板（101）的下表面一端中部固定连接有定位框（105），所述定位框（105）的下表面一端中部开设有凹槽（106）。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池组件，其特征在于：所述支撑板（101）的下表面四角处均固定连接有延伸块（107），所述延伸块（107）设置为“L”形结构，所述延伸块（107）的一端与定位框（105）的下表面齐平，所述支撑板（101）的上表面一端固定连接有挡雨罩（108），所述挡雨罩（108）的两端均固定连接有侧挡板（109），所述挡雨罩（108）和侧挡板（109）组成“∩”形结构，所述固定框（102）靠近挡雨罩（108）的一端贯穿开设有多个连通槽（110），多个所述连通槽（110）呈等间距分布，所述固定框（102）远离挡雨罩（108）的一端贯穿开合有多个排气槽（111），多个所述排气槽（111）呈等间距分布，所述排气槽（111）和连通槽（110）一一对应，所述排气槽（111）设置为等腰梯形结构。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池组件，其特征在于：所述导光罩（104）包括定位槽（112）和反光罩（113），所述定位槽（112）设置有多个，多个所述定位槽（112）呈等间距分布，所述定位槽（112）的下表面中部固定连接有反光罩（113），所述反光罩（113）设置为中空的凸台形结构，所述反光罩（113）的内侧面设置有反光面。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能电池组件，其特征在于：所述基板（201）镶嵌于支撑板（101）的中部，所述基板（201）的上表面中部固定连接有二氧化硅基座（202），所述二氧化硅基座（202）的上表面设置为弧形面，所述二氧化硅基座（202）的上表面固定连接有多个太阳能发电模块（203）。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能电池组件，其特征在于：所述太阳能发电模块（203）设置为弧形结构，所述基板（201）的下表面固定连接有多个呈等间距分布的散热翅片（204），所述散热翅片（204）设置为“V”形结构，所述散热翅片（204）的尖端朝着挡雨罩（108）的方向。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能电池组件，其特征在于：所述盒体（401）与定位框（105）贯穿连接，所述盒体（401）的一端固定连接有定位挡板（402），所述定位挡板（402）与定位框（105）的一端相贴合，所述定位挡板（402）的上表面中部固定连接有定位块（403），所述定位块（403）与凹槽（106）相适配，所述定位块（403）通过螺栓与凹槽（106）的槽底固定连接，所述盒体（401）的另一端固定连接有接线座（404），所述接线座（404）通过连接导线与太阳能发电模块（203）电性连接。

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