CN117525184A - 柔性太阳能电池组件及其定型装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种柔性太阳能电池组件及其定型装置和方法。该柔性太阳能电池组件的重量小于或等于3kg/m2,柔性太阳能电池组件包括依次层叠设置的透明柔性前板、若干个柔性太阳能电池和柔性背板,若干个柔性太阳能电池相互电连接;柔性太阳能电池组件具有第一预设形状,第一预设形状包括沿第一方向延伸的至少一凸起形状和至少一凹陷形状,且凸起部分形状和凹陷形状在与第一方向垂直的第二方向上间隔排布。本方案提供的柔性太阳能电池组件可以安装在低负载建筑上,实现柔性太阳能电池组件的形状与低负建筑物的表面结构相适配,以便与低负载建筑物的表面更加贴合,使柔性太阳能电池组件在低负载建筑物的安装更加稳固。
Description
技术领域
本发明实施例涉及太阳能电池技术领域,尤其涉及一种柔性太阳能电池组件及其定型装置和方法。
背景技术
玻璃光伏组件是最常见的光伏组件类型,因其具有成本低廉和坚固的特点,被广泛应用于太阳能发电场以及屋顶太阳能系统等。然而,许多屋顶对玻璃光伏组件的重量负载能力有限,例如,负载能力低于10kg/m2的低负载屋顶(轻型建筑屋顶、车库、棚屋、凉亭等)无法承载玻璃光伏组件以及配套的安装支架的重量。
针对低负载屋顶重量负载能力有限的情况,市场上可提供一种轻重量的柔性薄膜模块或柔性c-Si模块用于低负载屋顶布设太阳能电池。但是,低负载屋顶的表面一般是弯曲状或波纹状的,针对这类屋顶,目前常使用粘合剂将太阳能电池与屋顶的可用接触区域进行粘合,然而由于屋顶结构的限制,太阳能电池与屋顶结构的接触面积有限,因此太阳能电池的安装不牢固,具有很大的安全隐患。
发明内容
本发明实施例提供一种柔性太阳能电池组件及其定型装置和方法,柔性太阳能电池组件可以与特殊形状的屋顶结构的贴合,以使柔性太阳能电池组件的安装更加牢固,提高特殊形状的屋顶结构安装柔性太阳能电池组件的安全性。
第一方面,本发明实施例提供了一种柔性太阳能电池组件,所述柔性太阳能电池组件的重量小于或等于3kg/m2,所述柔性太阳能电池组件包括依次层叠设置的透明柔性前板、若干个柔性太阳能电池和柔性背板,若干个所述柔性太阳能电池相互电连接;
所述柔性太阳能电池组件具有第一预设形状,所述第一预设形状包括沿第一方向延伸的至少一凸起形状和至少一凹陷形状,且所述凸起形状和所述凹陷形状在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔排布。
可选地,柔性太阳能电池组件还包括用于电连接所述柔性太阳能电池的若干个导线,每一所述导线沿着所述第二方向弯折延伸,并用于连接相邻的两个所述柔性太阳能电池中的一个所述柔性太阳能电池的正面电极和另一个所述柔性太阳能电池的背面电极。
可选地,柔性太阳能电池组件还包括电能输出端子,所述电能输出端子设置于所述柔性太阳能电池组件的背光侧。
第二方面,本发明实施例提供了一种柔性太阳能电池组件的定型装置,该柔性太阳能电池组件的定型装置包括:压合腔部件、抽气部件、第一定型模具以及加热部件;
所述压合腔部件包括柔性压合表面;
所述第一定型模具被设置于所述压合腔部件内,包括具有第一预设形状的第一定型表面,所述第一定型表面用于承载所述柔性太阳能电池组件,以使所述柔性太阳能电池组件置于所述柔性压合表面和所述第一定型表面之间;所述第一预设形状包括沿第一方向延伸的至少一凸起形状和至少一凹陷形状,且所述凸起形状和所述凹陷形状在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔排布;
所述抽气部件与所述压合腔部件连接,用于排出所述压合腔部件内的气体,以使所述柔性压合表面将所述柔性太阳能电池组件压合于所述第一定型模具的第一定型表面上;
所述加热部件用于对所述柔性太阳能电池组件加热,以使所述柔性太阳能电池组件被赋予所述第一预设形状而定型。
可选地,所述压合腔部件还包括基底表面,所述柔性压合表面与所述基底表面密封连接以限定出压合腔体。
所述柔性压合表面与所述基底表面的接合处通过气密胶带连接。
可选地,所述柔性压合表面与所述基底表面的接合处分别设置有相互耦合的锯齿状凸起,通过所述锯齿状凸起相互啮合以使所述柔性压合表面与所述基底表面密封连接。
可选地,所述抽气部件包括真空泵和抽气接口,所述抽气接口与所述压合腔部件内部连通,所述真空泵连接所述抽气接口,用于排出所述压合腔部件内的气体。
可选地,定型装置还包括透气固定层;
所述透气固定层设置于所述柔性太阳能电池组件和所述柔性压合表面之间,所述抽气接口设置于所述透气固定层远离所述柔性太阳能电池组件的一侧;
所述透气固定层用于在所述真空泵排出所述压合腔部件内的气体时防止所述柔性太阳能电池组件移动,使所述柔性太阳能电池组件平滑地压合于所述第一定型模具的第一定型表面上。
可选地,定型装置还包括被设置于所述压合腔部件内的第二定型模具,所述第二定型模具包括具有第二预设形状的第二定型表面,所述第一定型表面与所述第二定型表面相对设置,所述第一预设形状和所述第二预设形状相互配合,以将所述柔性太阳能电池组件紧密压合在所述第一定型表面与所述第二定型表面之间。
第三方面,本发明实施例还提供了一种柔性太阳能电池组件的定型方法,该柔性太阳能电池组件的定型方法采用本发明任意实施例所提供的定型装置执行,该柔性太阳能电池组件的定型方法包括:
将所述柔性太阳能电池组件承载于所述第一定型模具上;
通过所述抽气部件排出所述压合腔部件内的气体,以使所述柔性压合表面将所述柔性太阳能电池组件压合于所述第一定型模具的第一定型表面上;
通过所述加热部件对所述柔性太阳能电池组件加热,以使所述性太阳能电池组件被赋予所述第一预设形状而定型;所述第一预设形状包括沿第一方向延伸的至少一凸起形状和至少一凹陷形状,且所述凸起形状和所述凹陷形状在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔排布。
如上所述,本发明实施例公开的柔性太阳能电池组件具有第一预设形状,且重量小于或等于3kg/m2,由此柔性太阳能电池组件可以安装在低负载建筑上,并且实现柔性太阳能电池组件的形状与低负建筑物的表面结构相适配,以便柔性太阳能电池组件与低负载建筑物的表面可以更加贴合,使柔性太阳能电池组件在低负载建筑物的安装更加稳固。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种柔性太阳能电池组件的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种柔性太阳能电池组件的俯视图;
图3为本发明实施例提供的一种柔性太阳能电池组件沿第二方向的部分剖视图;
图4为本发明实施例提供的一种柔性太阳能电池组件的定型装置的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种压合腔部件的剖视图;
图6为本发明实施例提供的另一种压合腔部件的剖视图;
图7为本发明实施例提供的另一种柔性太阳能电池组件的定型装置的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的一种第一定型模具和第二定型模具的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的一种柔性太阳能电池组件的定型方法的流程示意图;
图10为本发明实施例提供的一种1mm厚透明PC屋顶透光率的曲线示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。应当进一步理解,如同在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文中有相反的指示。再者,本文中使用的术语“或”、“和/或”、“包括以下至少一个”等可被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。
应当理解,尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种参数或模块,但这些参数或模块不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的参数或模块彼此区分开。例如,在不脱离本文范围的情况下,第一参数也可以被称为第二参数,类似地,第二参数也可以被称为第一参数。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。此外,本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义,也可能具有不同含义,其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
应该理解,虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请的权利范围。
图1为本发明实施例提供的一种柔性太阳能电池组件的结构示意图,图2为本发明实施例提供的一种柔性太阳能电池组件的俯视图,图3为本发明实施例提供的一种柔性太阳能电池组件沿第二方向的部分剖视图。如图1-图3所示,该柔性太阳能电池组件的重量小于或等于3kg/m2,柔性太阳能电池组件包括依次层叠设置的透明柔性前板01、若干个柔性太阳能电池02和柔性背板03,若干个柔性太阳能电池02相互电连接。
具体地,本柔性太阳能电池组件具有轻薄、柔软、光吸收能力强,发电稳定性好、白天发电时间长、发电量高、生产成本低以及能源回收周期短等优点。典型的柔性太阳能电池组件包括非晶体硅薄膜太阳电池、铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池、碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池等。方案设计的柔性太阳能电池组件的重量小于或等于3kg/m2,可以使柔性太阳能电池组件具有轻薄的特点,扩大了柔性太阳能电池组件的应用范围,使柔性太阳能电池组件可以铺设于低负载屋顶。
柔性太阳能电池组件的透明柔性前板01具有较强的透光性,例如透光率大于85%,由此可便于柔性太阳能电池02吸收光线,将光能转化为电能。柔性背板03对柔性太阳能电池02具有支撑和固定的作用,例如通过柔性背板03将柔性太阳能电池组件固定于建筑物表面。此外,透明柔性前板01和柔性背板03均对柔性太阳能电池02具有保护作用,即透明柔性前板01和柔性背板03将柔性太阳能电池02和外界缓解隔绝起来,以避免外界环境对柔性太阳能电池02造成损坏。
透明柔性前板01和每一若干个柔性太阳能电池02之间通过封装胶粘合在一起,每一若干个柔性太阳能电池02和柔性背板03之间也通过封装胶粘合在一起。其中,封装胶的材料包括聚乙烯醇缩丁醛、聚烯烃、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氟树脂、硅树脂和丙烯酸树脂中的至少一种。
透明柔性前板01和柔性背板03可以是包括诸如热聚合物烯烃(TPO)和非烯烃热塑性聚合物之类的柔性材料的密封板。透明柔性前板01和柔性背板03的材料的包括:聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯、聚丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、聚苯乙烯、聚碳酸酯(PC)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、含氟聚合物(如聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、氟化乙丙烯(FEP)、全氟烷氧基(PFA)和聚氯三氟乙烷(PCTFE))、丙烯酸类(例如聚(甲基丙烯酸甲酯))、硅氧烷(例如硅氧烷聚酯)、聚氯乙烯(PVC)、尼龙、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS),以及这些材料的多层层压物和共挤出物。
柔性太阳能电池组件具有第一预设形状,第一预设形状包括沿第一方向X延伸的至少一凸起形状和至少一凹陷形状,且凸起部分形状和凹陷形状在与第一方向X垂直的第二方向Y上间隔排布。
其中,每一凸起形状和凹陷形状是依据柔性太阳能电池组件铺设建筑物表面的形状相适配的,对此本方案不做具体限定。
本发明实施例提供的柔性太阳能电池组件具有第一预设形状,且重量小于或等于3kg/m2,由此柔性太阳能电池组件可以安装在低负载建筑上,并且实现柔性太阳能电池组件的形状与低负建筑物的表面结构相适配,以便柔性太阳能电池组件与低负载建筑物的表面可以更加贴合,使柔性太阳能电池组件在低负载建筑物的安装更加稳固。
在上述实施例的基础上,可选地,柔性太阳能电池组件还包括用于电连接柔性太阳能电池02的若干个导线04,每一导线04沿着第二方向Y弯折延伸,并用于连接相邻的两个柔性太阳能电池02中的一个柔性太阳能电池02的正面电极和另一个柔性太阳能电池02的背面电极。
具体地,每一导线04沿着第二方向Y弯折延伸,显然每一导线04弯折形成的凸起或凹陷是沿第一方向X延伸。由于,柔性太阳能电池组件沿第一方向X延伸的形状不变,因此柔性太阳能电池02沿第一方向X延伸的形状不变,每一导线04弯折形成的凸起或凹陷沿第一方向X延伸不会发生翘曲,可以很好地与柔性太阳能电池02贴合,进而保证导电的良好性,提高了柔性太阳能电池组件整体的稳定性。
另外,每一导线04连接相邻的两个柔性太阳能电池02中的一个柔性太阳能电池02的正面电极和另一个柔性太阳能电池02的背面电极,可以使相邻的柔性太阳能电池02之间相互串联。
在上述实施例的基础上,可选地,柔性太阳能电池组件还包括电能输出端子05,电能输出端子05设置于柔性太阳能电池组件的背光侧。
其中,柔性太阳能电池组件的输出端子与储能电池或用电设备连接,由此发热柔性太阳能电池组件中各个柔性太阳能电池02产生的电流可以通过电能输出端子05输出给储能电池或用电设备。
柔性太阳能电池组件可以铺设于低负载屋顶,由于低负载屋顶的屋顶结构具有一定的凹凸表面形状,因此需要对柔性太阳能电池组件进行加工,以使柔性太阳能电池组件的形状与低负载屋顶的屋顶结构相适配,以便柔性太阳能电池组件与低负载屋顶可以更加贴合,安装更加稳固,同时提高发电效率。
为了使柔性太阳能电池组件的形状与低负载屋顶的屋顶结构相适配,本发明实施例提供了一种柔性太阳能电池组件的定型装置。图4为本发明实施例提供的一种柔性太阳能电池组件的定型装置的结构示意图,如图4所示,该柔性太阳能电池组件的定型装置包括:压合腔部件110、抽气部件120、第一定型模具130以及加热部件140;
压合腔部件110包括柔性压合表面111;第一定型模具130被设置于压合腔部件110内,包括具有第一预设形状的第一定型表面131,第一定型表面131用于承载柔性太阳能电池组件,以使柔性太阳能电池组件置于柔性压合表面111和第一定型表面131之间;第一预设形状包括沿第一方向延伸的至少一凸起形状和至少一凹陷形状,且凸起形状和凹陷形状在与第一方向垂直的第二方向上间隔排布;抽气部件120与压合腔部件110连接,用于排出压合腔部件110内的气体,以使柔性压合表面111将柔性太阳能电池组件压合于第一定型模具130的第一定型表面131上;加热部件140用于对柔性太阳能电池组件加热,以使柔性太阳能电池组件被赋予第一预设形状而定型。
其中,压合腔部件110可以给柔性太阳能电池组件提供定型空间,在压合腔部件110的内部可以实现给柔性太阳能电池组件定型。柔性压合表面111具有柔软和平滑的特点,柔性太阳能电池组件在柔性太阳能电池组件定型的过程中可以很好地和柔性太阳能电池组件贴合,从而给与柔性太阳能电池组件提供均匀的压合力,且不会对柔性太阳能电池组件造成破坏。
抽气部件120可以将压合腔部件110内腔和外部环境导通,在柔性太阳能电池组件定型的过程中可以将压合腔部件110内腔的空气排出,从而使压合腔部件110内腔呈真空或近真空状态,外部气压作用于压合腔部件110的柔性压合表面111,致使柔性压合表面111与柔性太阳能电池组件发生贴合,从而给予柔性太阳能电池组件均匀的压合力。
第一定型模具130是对柔性太阳能电池组件进行定型的模具,第一定型模具130的第一定型表面131具有第一预设形状,该第一预设形状可以是由柔性太阳能电池组件所要安装的屋顶结构确定的,也可以是根据实际需要而设计成特定的形状以满足特定安装表面需求。柔性太阳能电池组件置于柔性压合表面111和第一定型表面131之间,抽气部件120排出压合腔部件110内的气体,可以使柔性压合表面111将柔性太阳能电池组件压合于第一定型模具130的第一定型表面131上,从而使柔性太阳能电池组件保持和第一定型表面131相同的第一预设形状。
加热部件140可以产生高温,可以对保持于和第一定型表面131相同的第一预设形状的柔性太阳能电池组件进行一定时间的加热定型,以使柔性太阳能电池组件的形状固定为第一预设形状。
根据柔性太阳能电池组件的定型装置的结构,对柔性太阳能电池组件进行定型的具体过程为:将柔性太阳能电池组件放置于第一定型模具130的第一定型表面131上;利用抽气部件120排出压合腔部件110内的气体,以使柔性压合表面111将柔性太阳能电池组件压合于第一定型模具130的第一定型表面131上;启动加热部件140的加热功能对柔性太阳能电池组件进行一定时间的加热,以使性太阳能电池组件被赋予第一预设形状而定型。
优选地,该定型装置适用于柔性薄膜太阳能电池组件,如非晶体硅薄膜太阳电池、铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池、碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池等,通过对柔性薄膜太阳能电池组件施加热量和层压力,随着时间的推移,电池组件将被赋予第一定型模具的形状。
本发明实施例提供的柔性太阳能电池组件的定型装置,通过将第一定型模具130设置于压合腔部件110内。第一定型模具130用具有第一预设形状的第一定型表面131承载柔性太阳能电池组件。抽气部件120排出压合腔部件110内的气体,以使压合腔部件110的柔性压合表面111将柔性太阳能电池组件压合于第一定型模具130的第一定型表面131上。加热部件140对保持于和第一定型表面131相同的第一预设形状的柔性太阳能电池组件进行加热定型,以使柔性太阳能电池组件的形状固定为第一预设形状。由此,本方案可以实现柔性太阳能电池组件固定的形状与低负载屋顶的屋顶结构相适配,以便柔性太阳能电池组件与低负载屋顶可以更加贴合,使柔性太阳能电池组件在低负载屋顶的安装更加稳固。
可选地,第一预设形状包括弯曲形或波纹形。
其中,第一定型模具130的第一定型表面131的第一预设形状是由柔性太阳能电池组件所要安装的低负载屋顶的屋顶结构确定的。由于,低负载屋顶的屋顶结构大多为弯曲形或波纹形,因此第一预设形状包括弯曲形或波纹形。当然,本领域技术人员应当可以理解,第一预设形状并不局限于弯曲形或波纹形,可以是区别于平面形的任何形状,其均可通过本实施例所描述的定型装置而制备得到。
可选地,加热部件140包括加热箱、烤箱或加热板。
其中,可以将抽出空气的压合腔部件110放置于加热箱或烤箱内,或者放置于加热板上,柔性太阳能电池组件在热量和真空压合的共同作用下会被定型。
在上述实施例的基础上,继续参考图4,压合腔部件110还包括基底表面112,柔性压合表面111与基底表面112密封连接以限定出压合腔体。
其中,压合腔部件110的基底表面112具有平整的特点,其可以给与第一定型模具130和柔性太阳能电池组件提供支撑。另外,柔性压合表面111与基底表面112密封连接形成的内部空间为压合腔部件110的压合腔体,给第一定型模具130和柔性太阳能电池组件提供放置空间。另外,柔性压合表面111与基底表面112被设计成可开合结构,当需要放入或取出第一定型模具130和柔性太阳能电池组件时,可以将柔性压合表面111打开来进行相应操作;当需要进行真空层压合时,将柔性压合表面111与基底表面112闭合形成密封空间。
示例性地,图5为本发明实施例提供的一种压合腔部件的剖视图,如图5所示,柔性压合表面111与基底表面112的接合处通过气密胶带113连接。
其中,气密胶带113具有高耐候性、耐热性、不透气性以及柔软等特点。柔性压合表面111与基底表面112的接合处通过气密胶带113连接,可以将柔性压合表面111与基底表面112粘合在一起,从而使柔性压合表面111与基底表面112的接合形成的压合腔体的气密性更好。
示例性地,图6为本发明实施例提供的另一种压合腔部件的剖视图,如图6所示,柔性压合表面111与基底表面112的接合处分别设置有相互耦合的锯齿状凸起114,通过锯齿状凸起114相互啮合以使柔性压合表面111与基底表面112密封连接。
其中,柔性压合表面111与基底表面112通过锯齿状凸起114相互啮合使柔性压合表面111与基底表面112密封连接的设计,可以便于将第一定型模具130和柔性太阳能电池组件设置于压合腔部件110内。
另外,柔性压合表面111与基底表面112的接合处分别设置的相互耦合的锯齿状凸起114的材质可以为橡胶或硅胶材质。由于橡胶或硅胶具有柔软、耐高温、不透气等特点,由此柔性压合表面111与基底表面112通过锯齿状凸起114相互啮合使柔性压合表面111与基底表面112密封连接,可以使柔性压合表面111与基底表面112的接合形成的压合腔体的气密性更好,避免在使用过程发生漏气的情况。
可选地,抽气部件120包括真空泵(图4中未示出)和抽气接口,抽气接口与压合腔部件110内部连通,真空泵连接抽气接口,用于排出压合腔部件110内的气体。
其中,真空泵是抽气部件120的排气动力器件,抽气接口是抽气部件120的抽气口。在将第一定型模具130放置于压合腔部件110内,将柔性太阳能电池组件置于柔性压合表面111和第一定型表面131之间后,启动真空泵,会使抽气接口将压合腔部件110内的气体吸出,以使柔性压合表面111将柔性太阳能电池组件压合于第一定型模具130的第一定型表面131上。
图7为本发明实施例提供的另一种柔性太阳能电池组件的定型装置的结构示意图,如图7所示,定型装置还包括透气固定层150;
透气固定层150设置于柔性太阳能电池组件和柔性压合表面111之间,抽气接口设置于透气固定层150远离柔性太阳能电池组件的一侧;透气固定层150用于在真空泵排出压合腔部件110内的气体时防止柔性太阳能电池组件移动,使柔性太阳能电池组件平滑地压合于第一定型模具130的第一定型表面131上。
其中,透气固定层150具有良好的透气性。由于抽气接口在抽压合腔部件110内部的气体时,会带动压合腔部件110内部气流流动,若压合腔部件110内部气流流动过快会带动柔性太阳能电池组件移动。对此,将透气固定层150设置于柔性太阳能电池组件和柔性压合表面111之间,并且抽气接口设置于透气固定层150远离柔性太阳能电池组件的一侧,抽气接口抽压合腔部件110内部的气体会受到透气固定层150的阻碍,减缓压合腔部件110内部的气体流动,从而可以有效防止柔性太阳能电池组件移动,使柔性太阳能电池组件在压合腔部件110内部的气体逐渐减少的过程中可以平滑地压合于第一定型模具130的第一定型表面131上。
在上述实施例的基础上,图8为本发明实施例提供的一种第一定型模具和第二定型模具的结构示意图,如图8所示,定型装置还包括被设置于压合腔部件110内的第二定型模具160,第二定型模具160包括具有第二预设形状的第二定型表面161,第一定型表面131与第二定型表面161相对设置,第一预设形状和第二预设形状相互配合,以将柔性太阳能电池组件紧密压合在第一定型表面131与第二定型表面161之间。
其中,第二定型模具160的第二定型表面161的第二预设形状和第一定型模具130的第一定型表面131的第一预设形状相契合,由此第二定型模具160的第二定型表面161的第二预设形状和第一定型模具130的第一定型表面131的第一预设形状相同。在第一定型表面131与第二定型表面161靠近贴合时,设置在在第一定型表面131与第二定型表面161之间的柔性太阳能电池组件的形状会转变为第二定型表面161的形状。
图9为本发明实施例提供的一种柔性太阳能电池组件的定型方法的流程示意图,该柔性太阳能电池组件的定型方法由本发明任意实施例提供的定型装置执行。柔性太阳能电池组件的定型方法的具体步骤包括:
S210、将柔性太阳能电池组件承载于第一定型模具上。
S220、通过抽气部件排出压合腔部件内的气体,以使柔性压合表面将柔性太阳能电池组件压合于第一定型模具的第一定型表面上。
S230、通过加热部件对柔性太阳能电池组件加热,以使性太阳能电池组件被赋予第一预设形状而定型;第一预设形状包括沿第一方向延伸的至少一凸起形状和至少一凹陷形状,且凸起形状和凹陷形状在与第一方向垂直的第二方向上间隔排布。
本发明实施例提通过将柔性太阳能电池组件承载于设置于压合腔部件110内的第一定型模具130的第一定型表面上。通过抽气部件排出压合腔部件内的气体,以使压合腔部件的柔性压合表面将柔性太阳能电池组件压合于第一定型模具的第一定型表面上。通过加热部件对保持于和第一定型表面相同的第一预设形状的柔性太阳能电池组件进行加热,以使柔性太阳能电池组件的形状固定为第一预设形状。由此,本方案可以实现柔性太阳能电池组件固定的形状与低负载屋顶的屋顶结构相适配,以便柔性太阳能电池组件与低负载屋顶可以更加贴合,使柔性太阳能电池组件在低负载屋顶的安装更加稳固。
需要注意的是:本发明实施例提供的柔性太阳能电池组件可以为根据上述任意实施例描述的定型方法制备而成,使柔性太阳能电池组件具有第一预设形状。
其中,该柔性太阳能电池组件可以是非晶体硅薄膜太阳电池、铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池、碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池中的任意一种,其横截面具有与定型模具相同的第一预设形状,该第一预设形状包括但并不局限于弯曲形或波纹形。
应用本方案柔性太阳能电池组件的定型装置和方法加工的柔性太阳能电池组件不仅可以安装于负载屋顶上,还可以在柔性太阳能电池组件的受光表面集成有透明保护层,使其作为整体可以用作光伏屋顶瓦。
另外,在柔性太阳能电池组件接收太阳光的一面还需铺设透明保护层,可以支作为柔性太阳能电池组件的载体和保护膜,该透明保护层优选可以采用聚碳酸酯PC。
图10为本发明实施例提供的一种1mm厚透明PC屋顶透光率的曲线示意图。如图10所示,1mm厚透明PC屋顶透光率的曲线的横坐标为透光波长,纵坐标为透光率。根据图10可知透明PC屋顶将能够阻挡紫外线辐射,并且在有用的太阳光谱(400nm至1100nm)中仅损失不到5%的光透射率,由此可以将定型后的柔性太阳能电池组件安装于透明PC屋顶下,实现高效率的光吸收和光电转换。
综上可知,将定型的柔性太阳能电池组件集成于透明PC保护层下使其整体直接作为屋顶材料,透明PC保护层透光率高、光损失小,不会影响柔性太阳能电池组件发电。另外,透明PC保护层还可以对柔性太阳能电池组件进行紫外线防护,避免柔性太阳能电池组件直接暴露在雨水中,可以延长柔性太阳能电池组件的使用寿命。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本申请中,对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述,一般只在第一次出现时进行详细描述,后面再重复出现时,为了简洁,一般未再重复阐述,在理解本申请技术方案等内容时,对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等,可以参考其之前的相关详细描述。
在本申请中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本申请技术方案的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本申请记载的范围。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种柔性太阳能电池组件,其特征在于,所述柔性太阳能电池组件的重量小于或等于3kg/m2,所述柔性太阳能电池组件包括依次层叠设置的透明柔性前板、若干个柔性太阳能电池和柔性背板,若干个所述柔性太阳能电池相互电连接;
所述柔性太阳能电池组件具有第一预设形状,所述第一预设形状包括沿第一方向延伸的至少一凸起形状和至少一凹陷形状,且所述凸起形状和所述凹陷形状在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔排布。
2.根据权利要求1所述的柔性太阳能电池组件,其特征在于,还包括用于电连接所述柔性太阳能电池的若干个导线,每一所述导线沿着所述第二方向弯折延伸,并用于连接相邻的两个所述柔性太阳能电池中的一个所述柔性太阳能电池的正面电极和另一个所述柔性太阳能电池的背面电极。
3.根据权利要求1所述的柔性太阳能电池组件,其特征在于,还包括电能输出端子,所述电能输出端子设置于所述柔性太阳能电池组件的背光侧。
4.一种柔性太阳能电池组件的定型装置,其特征在于,包括:压合腔部件、抽气部件、第一定型模具以及加热部件;
所述压合腔部件包括柔性压合表面;
所述第一定型模具被设置于所述压合腔部件内,包括具有第一预设形状的第一定型表面,所述第一定型表面用于承载所述柔性太阳能电池组件,以使所述柔性太阳能电池组件置于所述柔性压合表面和所述第一定型表面之间;所述第一预设形状包括沿第一方向延伸的至少一凸起形状和至少一凹陷形状,且所述凸起形状和所述凹陷形状在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔排布;
所述抽气部件与所述压合腔部件连接,用于排出所述压合腔部件内的气体,以使所述柔性压合表面将所述柔性太阳能电池组件压合于所述第一定型模具的第一定型表面上;
所述加热部件用于对所述柔性太阳能电池组件加热,以使所述柔性太阳能电池组件被赋予所述第一预设形状而定型。
5.根据权利要求4所述的定型装置,其特征在于,所述压合腔部件还包括基底表面,所述柔性压合表面与所述基底表面密封连接以限定出压合腔体;
所述柔性压合表面与所述基底表面的接合处通过气密胶带连接。
6.根据权利要求5所述的定型装置,其特征在于,所述柔性压合表面与所述基底表面的接合处分别设置有相互耦合的锯齿状凸起,通过所述锯齿状凸起相互啮合以使所述柔性压合表面与所述基底表面密封连接。
7.根据权利要求4-6任一项所述的定型装置,其特征在于,所述抽气部件包括真空泵和抽气接口,所述抽气接口与所述压合腔部件内部连通,所述真空泵连接所述抽气接口,用于排出所述压合腔部件内的气体。
8.根据权利要求7所述的定型装置,其特征在于,还包括透气固定层;
所述透气固定层设置于所述柔性太阳能电池组件和所述柔性压合表面之间,所述抽气接口设置于所述透气固定层远离所述柔性太阳能电池组件的一侧;
所述透气固定层用于在所述真空泵排出所述压合腔部件内的气体时防止所述柔性太阳能电池组件移动,使所述柔性太阳能电池组件平滑地压合于所述第一定型模具的第一定型表面上。
9.根据权利要求4-6任一项所述的定型装置,其特征在于,还包括被设置于所述压合腔部件内的第二定型模具,所述第二定型模具包括具有第二预设形状的第二定型表面,所述第一定型表面与所述第二定型表面相对设置,所述第一预设形状和所述第二预设形状相互配合,以将所述柔性太阳能电池组件紧密压合在所述第一定型表面与所述第二定型表面之间。
10.一种柔性太阳能电池组件的定型方法,采用如权利要求4-9任一项所述的定型装置执行,其特征在于,包括:
将所述柔性太阳能电池组件承载于所述第一定型模具上;
通过所述抽气部件排出所述压合腔部件内的气体,以使所述柔性压合表面将所述柔性太阳能电池组件压合于所述第一定型模具的第一定型表面上;
通过所述加热部件对所述柔性太阳能电池组件加热,以使所述性太阳能电池组件被赋予所述第一预设形状而定型;所述第一预设形状包括沿第一方向延伸的至少一凸起形状和至少一凹陷形状,且所述凸起形状和所述凹陷形状在与所述第一方向垂直的第二方向上间隔排布。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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