CN115241314A - 一种光伏组件及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种光伏组件及制备方法，涉及光电技术领域，能够直观观察到光伏组件的温度，并实时调节表面温度，以保持光伏组件的正常运行，保证光伏组件的寿命的效率。光伏组件，包括：光伏板，所述光伏板设置有多个光伏器件，所述光伏器件用于将光能转化为电能；变色材料层，设置于所述光伏板的表面，所述变色材料层用于根据所述光伏板的温度变换颜色。在一些实施方式中，所述变色材料层用于根据所述光伏板的温度升高，颜色加深。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域，尤其涉及一种光伏组件及制备方法。
背景技术
目前，新能源领域的光伏组件被应用广泛，利用光伏组件进行发电，可以将自然界的太阳光能转化为电能，以供各行各业的使用，能源利用率高且环保。
然而，现有光伏组件难以直接观察到表面温度，进而难以控制表面温度，影响光伏组件的寿命和效率。
发明内容
本申请实施例提供一种光伏组件及制备方法，能够直观观察到光伏组件的温度，并实时调节表面温度，以保持光伏组件的正常运行，保证光伏组件的寿命的效率。
本申请实施例的第一方面，提供一种光伏组件，包括：
光伏板，所述光伏板设置有多个光伏器件，所述光伏器件用于将光能转化为电能；
变色材料层，设置于所述光伏板的表面，所述变色材料层用于根据所述光伏板的温度变换颜色。
在一些实施方式中，所述变色材料层用于根据所述光伏板的温度升高，颜色加深；
所述变色材料层呈网格状，其中，网格的线宽范围为0.5至1mm，网格的线间距的范围为0.5mm至2mm。
在一些实施方式中，所述变色材料层是通过在油墨中混合变温材料粉粒制备得到的。
在一些实施方式中，所述变温材料粉粒的粒径范围为2μm至4μm；和/或，
所述变温材料粉粒在所述油墨中的质量比例范围为2％至20％。
在一些实施方式中，所述光伏组件还包括：
固定颜色层；
所述固定颜色层设置于所述光伏板与所述变色材料层之间；或，
所述变色材料层设置于所述光伏板与所述固定颜色层之间；或，
所述变色材料层与所述固定颜色层混合设置。
本申请实施例的第二方面，提供一种光伏组件的制备方法，包括：
制备光伏板，其中，所述光伏板设置有多个光伏器件，所述光伏器件用于将光能转化为电能；
在所述光伏板的表面设置变色材料层，其中，所述变色材料层用于根据所述光伏板的温度变换颜色。
在一些实施方式中，所述在所述光伏板的表面设置变色材料层，包括：
将变温材料粉粒加入至油墨中搅拌设定时间，得到变温材料；
将所述变温材料涂布或喷涂于所述光伏板的表面，以在所述光伏板的表面形成整面或网格状的所述变色材料层。
在一些实施方式中，所述将所述变温材料涂布或喷涂于所述光伏板的表面，以在所述光伏板的表面形成整面或网格状的所述变色材料层之后，还包括：
利用紫外光，对所述变色材料层进行固化。
在一些实施方式中，所述光伏组件的制备方法，还包括：
设置固定颜色层，其中，所述固定颜色层设置于所述光伏板与所述变色材料层之间，或，所述变色材料层设置于所述光伏板与所述固定颜色层之间；
或，
将所述固定颜色材料层的材料与所述变色材料层的材料混合后设置于所述光伏板的表面。
在一些实施方式中，所述紫外光的波长范围为250nm至420nm；和/或，
所述紫外光的照射时长范围为1min至3min；和/或，
所述设定时间范围为5min至10min；和/或，
所述变温材料的制备过程温度以及所述变色材料层的固化过程温度均小于或等于200℃；和/或，
将所述变温材料喷涂于所述光伏板的表面的每平方米喷出量为5CC至10CC。
本申请实施例提供的光伏组件及制备方法，在光伏板的表面设置有变色材料层，变色材料层的颜色能够随着光伏板的表面的温度的变化而变化，则变色材料层对光伏板的表面的温度具有颜色指示作用。在光伏板的表面发生温度变化的情况下，变色材料层的颜色随温度的变化而变化，不同颜色对于光的吸收量不同，变色材料层在不同颜色下对于不同光量的吸收可以起到阻隔光能转化的热能向光伏板继续传递的作用，则不同颜色通过吸收不同的光量可以调节光伏板表面温度。变色材料层的设置可以指示光伏板的表面温度，使得相关人员直观的观察到光伏板表面的温度变化；变色材料层在不同颜色下对于不同光量的吸收可以起到阻隔光能转化的热能向光伏板继续传递的作用，则不同颜色通过吸收不同的光量可以调节光伏板表面温度，可以保护光伏器件，避免光伏器件受到高温损伤，保证光伏器件的寿命和工作效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种光伏组件的示意性结构图；
图2为本申请实施例提供的另一种光伏组件的示意性结构图；
图3为本申请实施例提供的又一种光伏组件的示意性结构图；
图4为本申请实施例提供的再一种光伏组件的示意性结构图；
图5为本申请实施例提供的一种光伏组件的制备方法的示意性流程图。
具体实施方式
为了更好的理解本说明书实施例提供的技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“两个以上”包括两个或大于两个的情况。
目前，新能源领域的光伏组件被应用广泛，利用光伏组件进行发电，可以将自然界的太阳光能转化为电能，以供各行各业的使用，能源利用率高且环保。然而，现有光伏组件难以直接观察到表面温度，进而难以控制表面温度，影响光伏组件的寿命和效率。
有鉴于此，本申请实施例提供一种光伏组件及制备方法，能够直观观察到光伏组件的温度，并实时调节表面温度，以保持光伏组件的正常运行，保证光伏组件的寿命的效率。
本申请实施例的第一方面，提供一种光伏组件，图1为本申请实施例提供的一种光伏组件的示意性结构图。如图1所示，本申请实施例提供的一种光伏组件，包括：光伏板100和变色材料层，光伏板100设置有多个光伏器件，光伏器件用于将光能转化为电能，光伏板100上还可以设置有电路和其他辅助器件或传感器，本申请不做一一例举。光伏板100的表面用于接收光能，通过光伏器件将光能转化为电能，通过电路和储能器件将电能存储起来。变色材料层200设置于光伏板100的表面，变色材料层200可以用于根据光伏板的温度变换颜色。即变色材料层200的颜色能够随着光伏板100的表面的温度的变化而变化，则变色材料层200对光伏板100的表面的温度具有颜色指示作用。随着光能累积照射在光伏板100的表面，叠加上光伏器件运行过程的发热，光伏板100的表面温度会不断上升，光伏板100的温度过高容易引起光伏器件的运行，降低光伏器件运行效率或降低光伏器件的使用寿命等。
本申请实施例提供的光伏组件，在光伏板100的表面设置有变色材料层200，变色材料层200的颜色能够随着光伏板100的表面的温度的变化而变化，则变色材料层200对光伏板100的表面的温度具有颜色指示作用。在光伏板100的表面发生温度变化的情况下，变色材料层200的颜色随温度的变化而变化，不同颜色对于光的吸收量不同，变色材料层200在不同颜色下对于不同光量的吸收可以起到阻隔光能转化的热能向光伏板100继续传递的作用，则不同颜色通过吸收不同的光量可以调节光伏板100表面温度。变色材料层200的设置可以指示光伏板100的表面温度，使得相关人员直观的观察到光伏板100表面的温度变化；变色材料层200在不同颜色下对于不同光量的吸收可以起到阻隔光能转化的热能向光伏板100继续传递的作用，则不同颜色通过吸收不同的光量可以调节光伏板100表面温度，可以保护光伏器件，避免光伏器件受到高温损伤，保证光伏器件的寿命和工作效率。
在一些实施方式中，变色材料层200用于根据光伏板100的温度升高，颜色加深。温度升高，变色材料层200颜色变深，则深颜色比浅色吸光量大，则在光伏板100的表面温度升高的情况下，变色材料层200的颜色加深，颜色加深的变色材料层200吸光量提高，则可以吸收更多的光线，阻隔光能转换的热能阻隔在变色材料层200内，避免更多的光能转换的热能传递至光伏板100，可以避免光伏板100的温度继续上升，从而保证光伏板100的温度保持在适当的范围，避免造成光伏板100上光伏器件的过热损伤，以保证光伏板100的寿命和工作效率。
在一些实施方式中，变色材料层呈网格状，其中，网格的线宽范围为0.5至1mm，网格的线间距的范围为0.5mm至2mm。示例性的，网格可以是矩形网格，也可以是非矩形的多边形，例如菱形或三角形，本申请实施例不作具体限定。示例性的，网格的交叉线的夹角可以为45°。
示例性的，变色材料层200处于白色的情况下，吸光量较小，变色材料层200处于黑色的情况下，吸光量较大。
在一些实施方式中，变色材料层200是通过在油墨中混合变温材料粉粒制备得到的。在油墨中混合变温材料粉粒，再将混合后的油墨涂布或喷涂在光伏板100的表面，则可以形成变色材料层200。油墨可以采用紫外光固化的油墨，对变色材料层200进行紫外固化，可以将涂布或喷涂上的变色材料层200固定在光伏板100的表面，固化后的贴合强度可以达到25N/cm及以上。油墨喷出量可以为5CC至10CC，紫外光的波长范围可以在250nm至420nm，紫外光照射时间可以在1min至3min或以上。
需要说明的是，在光伏组件的制备过程中，示例性的，在变色材料层200的喷涂过程、涂布过程以及固化过程中，加工温度小于或等于200℃。
在一些实施方式中，变温材料粉粒的粒径范围为2μm至4μm。
在一些实施方式中，变温材料粉粒在油墨中的质量比例范围为2％至20％。变温材料粉粒需要在油墨中进行快速搅拌，搅拌时间可以为5min至10min，以使得变温材料粉粒均匀溶于紫外光油墨中，以得到变温材料。变温材料的制备得到过程、变温材料涂层喷涂于光伏板100表面以及变温材料的固化的整体时长可以控制在30min左右，可以保证变温材料随温度变化而颜色变化的性能。
在一些实施方式中，光伏组件，还包括：固定颜色层，固定颜色层设置于光伏板与变色材料层之间。固定颜色层具有固定的颜色，是作为光伏组件的基底颜色，可以是任意颜色，可以起到光伏组件的标识作用，用于作为不同型号、不同用途或不同厂家的区分等，本申请实施例不作具体限定。
需要说明的是，光伏板100的表观颜色是固定颜色层的颜色与变色材料层的颜色的叠加颜色效果。
在一些实施方式中，变色材料层设置于光伏板与固定颜色层之间。
在一些实施方式中，变色材料层与固定颜色层混合设置，即可以将变色材料层的材料与固定颜色层的材料混合在一起后设置在光伏板的表面，固定颜色层的材料颜色为光伏组件的基底颜色，变色材料层的颜色用于随温度的变化进行颜色变化。
示例性的，图2为本申请实施例提供的另一种光伏组件的示意性结构图。如图2所示，固定颜色层300设置于光伏板100与变色材料层200之间，可以先设置固定颜色层300，在固定颜色层300上设置变色材料层200.
示例性的，图3为本申请实施例提供的又一种光伏组件的示意性结构图。如图3所示，变色材料层200设置于光伏板100与固定颜色层300之间，可以先设置变色材料层200，在变色材料层200上设置固定颜色层300。
示例性的，图4为本申请实施例提供的再一种光伏组件的示意性结构图。如图4所示，变色材料层与固定颜色层混合设置为一层，将变色材料层的材料与固定颜色层的材料混合在一起后设置在光伏板的表面，可以得到混合材料层203，混合材料层203中的固定颜色材料的颜色为光伏组件的基底颜色，混合材料层203中变色材料用于随温度的变化进行颜色变化。
本申请实施例的第二方面，提供一种光伏组件的制备方法，图5为本申请实施例提供的一种光伏组件的制备方法的示意性流程图。如图5所示，本申请实施例提供的光伏组件的制备方法，包括：
S101：制备光伏板，其中，光伏板设置有多个光伏器件，光伏器件用于将光能转化为电能。
参考图1，光伏板100上还可以设置有电路和其他辅助器件或传感器，本申请不做一一例举。光伏板100的表面用于接收光能，通过光伏器件将光能转化为电能，通过电路和储能器件将电能存储起来。
S102：在光伏板的表面设置变色材料层，其中，变色材料层用于根据光伏板的温度变换颜色。
参考图1，变色材料层200设置于光伏板100的表面，变色材料层200可以用于根据光伏板的温度变换颜色。即变色材料层200的颜色能够随着光伏板100的表面的温度的变化而变化，则变色材料层200对光伏板100的表面的温度具有颜色指示作用。随着光能累积照射在光伏板100的表面，叠加上光伏器件运行过程的发热，光伏板100的表面温度会不断上升，光伏板100的温度过高容易引起光伏器件的运行，降低光伏器件运行效率或降低光伏器件的使用寿命等。
本申请实施例提供的光伏组件的制备方法，在光伏板100的表面设置有变色材料层200，变色材料层200的颜色能够随着光伏板100的表面的温度的变化而变化，则变色材料层200对光伏板100的表面的温度具有颜色指示作用。在光伏板100的表面发生温度变化的情况下，变色材料层200的颜色随温度的变化而变化，不同颜色对于光的吸收量不同，变色材料层200在不同颜色下对于不同光量的吸收可以起到阻隔光能转化的热能向光伏板100继续传递的作用，则不同颜色通过吸收不同的光量可以调节光伏板100表面温度。变色材料层200的设置可以指示光伏板100的表面温度，使得相关人员直观的观察到光伏板100表面的温度变化；变色材料层200在不同颜色下对于不同光量的吸收可以起到阻隔光能转化的热能向光伏板100继续传递的作用，则不同颜色通过吸收不同的光量可以调节光伏板100表面温度，可以保护光伏器件，避免光伏器件受到高温损伤，保证光伏器件的寿命和工作效率。
在一些实施方式中，步骤S102，可以包括：
将变温材料粉粒加入至油墨中搅拌设定时间，得到变温材料。示例性的，变温材料粉粒的粒径范围为2μm至4μm。变温材料粉粒需要在油墨中进行快速搅拌，搅拌时间可以为5min至10min，以使得变温材料粉粒均匀溶于紫外光油墨中，以得到变温材料。
将变温材料涂布或喷涂于光伏板的表面，以在光伏板的表面形成整面或网格状的变色材料层。在油墨中混合变温材料粉粒，再将混合后的油墨涂布或喷涂在光伏板100的表面，则可以形成变色材料层200。
示例性的，网格状的变色材料层可以通过UV印刷机进行程序设定，使用变温材料在光伏板的表面画出网格状的图形，可以通过喷涂或涂布的方式得到网格状的变色材料层。网格的线宽范围为0.5至1mm，网格的线间距的范围为0.5mm至2mm。示例性的，网格可以是矩形网格，也可以是非矩形的多边形，例如菱形或三角形，本申请实施例不作具体限定。示例性的，网格的交叉线的夹角可以为45°。
在一些实施方式中，用于形成变色材料层200的变温材料粉粒可以根据光伏板100的温度升高，颜色加深。温度升高，变色材料层200颜色变深，则深颜色比浅色吸光量大，则在光伏板100的表面温度升高的情况下，变色材料层200的颜色加深，颜色加深的变色材料层200吸光量提高，则可以吸收更多的光线，阻隔光能转换的热能阻隔在变色材料层200内，避免更多的光能转换的热能传递至光伏板100，可以避免光伏板100的温度继续上升，从而保证光伏板100的温度保持在适当的范围，避免造成光伏板100上光伏器件的过热损伤，以保证光伏板100的寿命和工作效率。
示例性的，变色材料层200处于白色的情况下，吸光量较小，变色材料层200处于黑色的情况下，吸光量较大。
在一些实施方式中，所述将变温材料涂布或喷涂于光伏板的表面，以在光伏板的表面形成整面或网格状的变色材料层之后，还可以包括：
利用紫外光，对变色材料层进行固化。
示例性的，油墨可以采用紫外光固化的油墨，对变色材料层200进行紫外固化，可以将涂布或喷涂上的变色材料层200固定在光伏板100的表面，固化后的贴合强度可以达到25N/cm及以上。油墨喷出量可以为5CC至10CC，紫外光的波长范围可以在250nm至420nm，紫外光照射时间可以在1min至3min或以上。
变温材料的制备得到过程、变温材料涂层喷涂于光伏板100表面以及变温材料的固化的整体时长可以控制在30min左右，可以保证变温材料随温度变化而颜色变化的性能。
在一些实施方式中，所述光伏组件的制备方法，还可以包括：
设置固定颜色层，其中，固定颜色层设置于光伏板与变色材料层之间，或，变色材料层设置于光伏板与固定颜色层之间。固定颜色层具有固定的颜色，是作为光伏组件的基底颜色，可以是任意颜色，可以起到光伏组件的标识作用，用于作为不同型号、不同用途或不同厂家的区分等，本申请实施例不作具体限定。
在一些实施方式中，所述光伏组件的制备方法，还可以包括：
将固定颜色材料层的材料与变色材料层的材料混合后设置于光伏板的表面。变色材料层与固定颜色层混合设置，即可以将变色材料层的材料与固定颜色层的材料混合在一起后设置在光伏板的表面，固定颜色层的材料颜色为光伏组件的基底颜色，变色材料层的颜色用于随温度的变化进行颜色变化。
示例性的，参考图4，变色材料层与固定颜色层混合设置为一层，将变色材料层的材料与固定颜色层的材料混合在一起后设置在光伏板的表面，可以得到混合材料层203，混合材料层203中的固定颜色材料的颜色为光伏组件的基底颜色，混合材料层203中变色材料用于随温度的变化进行颜色变化。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种光伏组件，其特征在于，包括：
光伏板，所述光伏板设置有多个光伏器件，所述光伏器件用于将光能转化为电能；
变色材料层，设置于所述光伏板的表面，所述变色材料层用于根据所述光伏板的温度变换颜色。
2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述变色材料层用于根据所述光伏板的温度升高，颜色加深；
所述变色材料层呈网格状，其中，网格的线宽范围为0.5至1mm，网格的线间距的范围为0.5mm至2mm。
3.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述变色材料层是通过在油墨中混合变温材料粉粒制备得到的。
4.根据权利要求3所述的光伏组件，其特征在于，所述变温材料粉粒的粒径范围为2μm至4μm；和/或，
所述变温材料粉粒在所述油墨中的质量比例范围为2％至20％。
5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，还包括：
固定颜色层；
所述固定颜色层设置于所述光伏板与所述变色材料层之间；或，
所述变色材料层设置于所述光伏板与所述固定颜色层之间；或，
所述变色材料层与所述固定颜色层混合设置。
6.一种光伏组件的制备方法，其特征在于，包括：
制备光伏板，其中，所述光伏板设置有多个光伏器件，所述光伏器件用于将光能转化为电能；
在所述光伏板的表面设置变色材料层，其中，所述变色材料层用于根据所述光伏板的温度变换颜色。
7.根据权利要求6所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，所述在所述光伏板的表面设置变色材料层，包括：
将变温材料粉粒加入至油墨中搅拌设定时间，得到变温材料；
将所述变温材料涂布或喷涂于所述光伏板的表面，以在所述光伏板的表面形成整面或网格状的所述变色材料层。
8.根据权利要求7所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，所述将所述变温材料涂布或喷涂于所述光伏板的表面，以在所述光伏板的表面形成整面或网格状的所述变色材料层之后，还包括：
利用紫外光，对所述变色材料层进行固化。
9.根据权利要求6所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，还包括：
设置固定颜色层，其中，所述固定颜色层设置于所述光伏板与所述变色材料层之间，或，所述变色材料层设置于所述光伏板与所述固定颜色层之间；
或，
将所述固定颜色材料层的材料与所述变色材料层的材料混合后设置于所述光伏板的表面。
10.根据权利要求8所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，
所述紫外光的波长范围为250nm至420nm；和/或，
所述紫外光的照射时长范围为1min至3min；和/或，
所述设定时间范围为5min至10min；和/或，
所述变温材料的制备过程温度以及所述变色材料层的固化过程温度均小于或等于200℃；和/或，
将所述变温材料喷涂于所述光伏板的表面的每平方米喷出量为5CC至10CC。
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2022
- 2022-08-03 CN CN202210924304.1A patent/CN115241314B/zh active Active
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