CN116565046B - 一种双面柔性光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双面柔性光伏组件，包括依次层叠设置的PET层1、第一高透胶膜2、前层抗冲击PET3、第二高透胶膜4，双面太阳能电池层5，第一高截止胶膜6、背层支撑PET7、第二高截止胶膜8、透明背板9，经层压机层压一体成型后，PET层1上面设置有色彩层12。本申请提供的双面柔性光伏组件能增加双面透光率，提升组件发电效率，同时使用特殊结构设计，可以提升组件的整体强度，对内部电池片形成更好的保护。
Description
技术领域
本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种双面柔性光伏组件。
背景技术
太阳能光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能级半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流。
常规光伏组件只能正面汲取太阳光线来发电，而双面光伏组件因为分外的电池布局和透明的背板质料，使其除了正面发电外，背面也可有用行使汲取到的光线来发电，这些光线包含大地的反射光、大气中的散射光、空气中粉尘的反射光、周围建筑物的反射光等。双面光伏组件的双面发电特性使其可比常规光伏组件发出更多的电能。
现有的双面柔性光伏组件具有以下缺点：
透光率低、发电效率低、颜色单一、美观性差、缺少对光伏组件内部的电池片的保护。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种双面柔性光伏组件，能增加双面透光率，提升组件发电效率，同时使用特殊结构设计，可以提升组件的整体强度，更加美观，同时对内部电池片形成更好的保护。
为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：
一种双面柔性光伏组件，包括依次层叠设置的PET层(1)、第一高透胶膜(2)、前层抗冲击PET(3)、第二高透胶膜(4)，双面太阳能电池层(5)，第一高截止胶膜(6)、背层支撑PET(7)、第二高截止胶膜(8)、透明背板(9)，经层压机层压一体成型后，PET层(1)上面设置有色彩层。
优选的，所述PET层和色彩层之间设置有白墨层和中间介质层。
所述中间介质层包括多个中间介质单元，中间介质单元包括：白墨滴结构，光油滴结构。
进一步地，所述PET层(1)为含氟抗紫外涂层PET，所述前层抗冲击PET(3)为含氟抗紫外涂层前层抗冲击PET。
进一步地，所述前层抗冲击PET(3)受光面镀有增透膜，所述增透膜折射率≤1.4，膜层厚度为125～150nm。
进一步地，所述第一高透胶膜(2)和第二高透胶膜(4)均设置有镂空区域，用于放置前层抗冲击PET(3)。
进一步地，所述第一高透胶膜(2)的镂空区域位于第一高透胶膜(2)背光面，第二高透胶膜(4)的镂空区域位于第二高透胶膜(4)受光面。
进一步地，第一高截止胶膜(6)和第二高截止胶膜(8)均设置有镂空区域，用于放置背层支撑PET(7)。
进一步地，所述第一高截止胶膜(6)的镂空区域位于第一高截止胶膜(6)背光面，第二高截止胶膜(8)的镂空区域位于第二高截止胶膜(8)受光面。
进一步地，太阳能电池层(5)的长宽尺寸小于PET层(1)的长宽尺寸10～30mm，PET层(1)的长宽尺寸与背板(9)的长宽尺寸相同。
有益效果：本发明提供了一种双面柔性光伏组件，能增加双面透光率，提升组件发电效率，同时使用特殊结构设计，可以提升组件的整体强度，对内部电池片形成更好的保护，更加美观，可以用于高速公路及其他应用场景上。
附图说明
图1为本发明提供的一实施例中双面柔性光伏组件的结构示意图。
图2为本发明提供的一实施例中双面柔性光伏组件的第二高透胶膜结构示意图。
图3为本发明提供的一实施例中双面柔性光伏组件的层压前结构示意图。
图4为本发明提供的一实施例中双面柔性光伏组件的层压后结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1-2所示，一种双面柔性光伏组件，包括依次层叠设置的PET层1、第一高透胶膜2、前层抗冲击PET3、第二高透胶膜4，双面太阳能电池层5，第一高截止胶膜6、背层支撑PET7、第二高截止胶膜8、透明背板9，经层压机层压一体成型后，PET层1上面设置有色彩层12。
需要说明的是，色彩层12可以是单色，也可以是混色，根据实际情况来设置。
优选的，所述PET层和色彩层之间设置有白墨层和中间介质层。
所述中间介质层包括多个中间介质单元，中间介质单元包括但不限于：白墨滴结构，光油滴结构。
优选的，白墨滴结构、光油滴结构的直径为0.2至4毫米，厚度为0.1至0.4毫米。由于直径过小可能导致的光线折射不充分，直径过大可能会导致各光油滴结构或白墨滴结构存在于表面张力混合在一起，因此直径采用0.2至4毫米。厚度为0.1至0.4毫米可以使中间介质层印刷色彩层时，不出现凹凸痕迹，还可以侧边光源的光线形成均匀的偏光折射。
此外，使用侧边光源为光伏板提供照明时，侧边光源的光线在经过上述中间介质单元后，能够产生光线折射，改变光路，使光线从上述中间介质单元的侧面射入后，从正面射出，保证可以仅用侧边照明即可实现整块双面光伏板的照明，以光油滴结构或白墨滴结构作为中间介质单元，可以减少彩色油墨对光线的吸收，也可以简化喷制过程的操作难度，提高光源的生产速度和利用效率。
进一步地，所述PET 1为含氟抗紫外涂层PET。
优选的，高透胶膜和高截止胶膜的材料为POE。
进一步地，所述前层抗冲击PET 3为含氟抗紫外涂层前层抗冲击PET。
有益效果1：正面采用多层结构材料，分别为PET层1(硬质)、第一高透胶膜2(软质)、前层抗冲击PET 3(硬质)、第二高透胶膜4(软质)，多层结构的缓冲效果提升组件抗冲击性能，保护柔性组件内部的电池片；
此外，背面采用与正面结构对称的材料，保证光伏组件的结构对称性，组件自然放置状态下不易出现弯折变形导致的内部电池片受力的发生。
进一步地，所述含氟抗紫外涂层前层抗冲击PET 3受光面镀有增透膜。
通过增加低折射率≤1.4材料膜层的增透膜，并控制增透膜的膜层厚度为1/4光波长，范围为125～150nm，提升光伏组件响应光谱波段(一般为400～1000nm，其中最优的波段范围为500～600nm)的光线透过率，所属光学膜层可与POE材料粘接，能较大的提升正面材料到电池片的透光率，从而提高组件的输出功率。
进一步地，所述第一高透胶膜2和第二高透胶膜4均设置有镂空区域，用于放置前层抗冲击PET3。
进一步地，第一高截止胶膜6和第二高截止胶膜8均设置有镂空区域，用于放置背层支撑PET7。
所述第一高透胶膜2的镂空区域位于第一高透胶膜2背光面，第二高透胶膜4的镂空区域位于第二高透胶膜4受光面。
所述第一高截止胶膜6的镂空区域位于第一高截止胶膜6背光面，第二高截止胶膜8的镂空区域位于第二高截止胶膜8受光面。
优选的，所述背板9也可以为高反射涂层背板，背板的材料可以为PET。
优选的，内层PET(前层抗冲击PET 3和背层支撑PET 7)厚度为0.3mm，内层POE(第一高透胶膜2、第二高透胶膜4、第一高截止胶膜6、第二高截止胶膜8)的材质的厚度为0.45～0.7mm，POE的整体尺寸与外层PET(PET层1和背板9)一致，在中间区域形成与内层PET尺寸基本一致的镂空，深度约0.15mm(PET厚度的一半)，POE镂空的区域面向PET合并固定PET，可以有效控制内层的正背面PET在层压过程中融化流动，导致内层PET出现位移结构不对称、PET未完全覆盖电池片，无法起到保护作用。
如图2所示，第二高透胶膜4由2部分组成，10表示第二高透胶膜4的镂空区域，11表示第二高透胶膜4的的边缘区域；第一高透胶膜2、第一高截止胶膜6、第二高截止胶膜8的结构与第二高透胶膜4相同，均包括镂空区域和边缘区域。
需要说明的是，所述第一高透胶膜2的镂空区域位于第一高透胶膜2背光面，第二高透胶膜4的镂空区域位于第二高透胶膜4受光面。
所述第一高截止胶膜6的镂空区域位于第一高截止胶膜6背光面，第二高截止胶膜8的镂空区域位于第二高截止胶膜8受光面。
优选的，光伏组件内的太阳能电池片等电气元件与组件四边有安全电气间隙(一般为10～30mm)，外层PET(PET层1和背板9)的尺寸即为组件尺寸，PET层1和背板9的长宽尺寸相同，太阳能电池层(5)的长宽尺寸小于PET层(1)10～30mm，内层PET(前层抗冲击PET 3和背层支撑PET 7)的尺寸介于组件尺寸和电气元件尺寸，组件经过层压后四层POE胶膜(第一高透胶膜2、第二高透胶膜4、第一高截止胶膜6、第二高截止胶膜8)材料融化为一体，组件四边的结构为三层结构，低水汽透过率的POE材料可以有效阻隔组件户外使用过程中水汽进入。图3为层压前结构示意图，图4为层压后结构示意图，其中边缘位置的胶膜融化后为整体。需要说明的是，待层压完成后再开始设置色彩层。
优选的，背层支撑PET7受光面也可以镀有增透膜，所述增透膜折射率≤1.4，膜层厚度为125～150nm。
需要说明是，接线盒可根据使用需求安装在组件正面和背面，实际生产中使用专用设备去除发电单元中的电路汇流带位置的前层或背层的不导电材料。
有益效果：本发明提供了一种双面柔性光伏组件，能增加双面透光率，提升组件发电效率，同时使用特殊结构设计，可以提升组件的整体强度，对内部电池片形成更好的保护，更加美观，可以用于高速公路及其他应用场景上。
虽然本实施例得到的光伏组件应用于光伏领域能够取得优异的实施效果，但光伏领域并不是光伏组件的唯一应用领域，本领域技术人员根据实际应用领域需要，同时基于本发明所公开的光伏组件所具备的特性和所实现的技术效果，完全可以将本发明应用在其他合适的领域中，这种应用不需要付出任何创造性劳动，仍然属于本发明的精神，因此这种应用同样被认为本发明的权利保护范围。
本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种双面柔性光伏组件，其特征在于，包括依次层叠设置的PET层(1)、第一高透胶膜(2)、前层抗冲击PET(3)、第二高透胶膜(4)，双面太阳能电池层(5)，第一高截止胶膜(6)、背层支撑PET(7)、第二高截止胶膜(8)、透明背板(9)，经层压机层压一体成型后，PET层(1)上面设置有色彩层；
所述PET层和色彩层之间设置有白墨层和中间介质层；
所述中间介质层包括多个中间介质单元，中间介质单元包括：白墨滴结构，光油滴结构。
2.根据权利要求1所述的柔性光伏组件，其特征在于，所述PET层(1)为含氟抗紫外涂层PET，所述前层抗冲击PET(3)为含氟抗紫外涂层前层抗冲击PET。
3.根据权利要求1所述的柔性光伏组件，其特征在于，所述前层抗冲击PET(3)受光面镀有增透膜，所述增透膜折射率≤1.4，膜层厚度为125～150nm。
4.根据权利要求1所述的柔性光伏组件，其特征在于，所述第一高透胶膜(2)和第二高透胶膜(4)均设置有镂空区域，用于放置前层抗冲击PET(3)。
5.根据权利要求4所述的柔性光伏组件，其特征在于，所述第一高透胶膜(2)的镂空区域位于第一高透胶膜(2)背光面，第二高透胶膜(4)的镂空区域位于第二高透胶膜(4)受光面。
6.根据权利要求1所述的柔性光伏组件，其特征在于，第一高截止胶膜(6)和第二高截止胶膜(8)均设置有镂空区域，用于放置背层支撑PET(7)。
7.根据权利要求6所述的柔性光伏组件，其特征在于，所述第一高截止胶膜(6)的镂空区域位于第一高截止胶膜(6)背光面，第二高截止胶膜(8)的镂空区域位于第二高截止胶膜(8)受光面。
8.根据权利要求1所述的柔性光伏组件，其特征在于，太阳能电池层(5)的长宽尺寸小于PET层(1)的长宽尺寸10～30mm，PET层(1)的长宽尺寸与背板(9)的长宽尺寸相同。
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