CN1265523A - 太阳能电池组件和发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能电池组件,其包括太阳能电池部件、位于太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件、和位于太阳能电池部件的后表面侧的后表面部件,其中,前表面部件和后表面部件以一种可分离的方式连接,至少前表面部件和太阳能电池部件是紧密接触的,或前表面部件与一个和太阳能电池部件紧密接触的固体层紧密接触,太阳能电池部件、前表面部件和后表面部件可被分离,而不在太阳能电池部件上留下前表面部件、后表面部件或固体层的任何残留物。

Description

太阳能电池组件和发电装置
本发明涉及一种太阳能电池组件,其包括至少一个太阳能电池部件、一个前表面部件和一个后表面部件,特别地,这种太阳能电池组件具有一种考虑了分类/收集性和可回收性的结构,以及应用了这种太阳能电池组件的发电装置。本发明还涉及用于这种太阳能电池组件的分离和回收方法。
太阳能电池组件近来有大量不同的应用形式,其中公知的有建筑材料集成型的太阳能电池组件,通过在屋面钢板上放一光电部件,并用一密封材料盖住此光电部件形成。将来在带有这种太阳能电池组件的建筑材料的房屋重建时,太阳能电池组件可能变得不必要,或太阳能电池组件被替换或覆盖作为金属底层时,被腐蚀或在受光侧的表面材料在长期使用后被损坏。由于这种不必要的太阳能电池组件可能导致环境污染,除非太阳能电池组件的部件适合于分离、分类和处理,这样要求太阳能电池组件能分离其部件。
还是从生态角度出发,要求将太阳能电池组件分离成可回收的部件,并回收这些部件。
但在传统的太阳能电池组件中,由于单元是用树脂密封在后表面部件和前表面部件之间形成的,因而不易分离这些部件。
一种具有特定分离结构的太阳能电池组件发布于日本专利申请公开说明书第5-29160号中。这种太阳能电池组件由一个太阳能电池、一个提供在太阳能电池受光侧边缘的太阳能电池包容部件、一个提供在太阳能电池背面的容器和连接太阳能电池包容部件和容器的螺钉构成。太阳能电池组件可通过拧开太阳能电池、太阳能电池包容部件和容器而分离,但暴露在单元的最外表面的太阳能电池表面的主要部分在经过一段时期使用后表面常常损坏。在这种情况下,回收太阳能电池是不实际的,这种太阳能电池组件在回收性上不能令人满意。
现在将参看图5说明用于收集太阳能电池组件的目前的和未来的方法。
旧太阳能电池组件变得不需要,例如重建的房屋安装有太阳能电池组件或者破损的太阳能电池组件变得不再有用,由于部件的腐蚀或在持续户外使用后受光侧的前表面部件被损坏,它们被收集到例如收集店里。
传统上处理的工序有例如焚烧、沉积和埋入地下。
但是,考虑到对环境的影响和保护资源,要求回收处理。
可设计这样的一种回收工序,包括:收集单元、粉碎单元、分类被粉碎的产出物和回收必要的材料。
这种回收工序尽管能减少对环境的影响,但是成本高,并且不能充分保护资源。
而且,大多数已上市的太阳能电池组件中,前表面部件、后表面部件、太阳能电池部件和内部过滤器(例如EVA)构成的这种太阳能电池组件有各自不同的使用寿命,最贵的太阳能电池部件相比其它部件有更长的使用寿命。由于这个原因长期以来希望能单独抽取和再利用太阳能电池部件。
本发明的目的之一是对传统的太阳能电池部件中用树脂材料密封的太阳能电池组件的传统结构进行改进,提供一种太阳能电池组件,可容易地拆卸、分离和分类成单个的组件,而不粉碎收集的太阳能电池组件,其中每一个分类的组件在清洗后或其它合适的处理后可被再利用,不能再利用的组件也能被制成可回收材料或转换成新资源,这样能使回收工序同时考虑拯救资源和对环境的影响,并对太阳能电池部件的可回收性有显著的提高,一种发电装置采用这种太阳能电池组件制成。
本发明的另一目的是为上述的太阳能电池组件提供一种分离方法和回收方法。
根据本发明,上述目的可通过一种太阳能电池组件来达到。其构成包括:太阳能电池部件,提供在太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件和提供在太阳能电池部件的后表面侧的后表面部件;
其中前表面部件和后表面部件以一种可分开的方式连接;
至少前表面部件和太阳能电池部件是相互紧贴,或者前表面部件与一个和太阳能电池部件紧贴的固体层相紧贴;
太阳能电池部件、前表面部件和后表面部件可被分离,而不留下前表面部件、后表面部件或太阳能电池部件的任何残留物。
根据本发明的另一种太阳能电池组件的构成包括:太阳能电池部件;提供在太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件;和提供在太阳能电池部件后表面侧的后表面部件;
其中,前表面部件和后表面部件以一种可分离的方式相连接;
光催化剂提供在前表面部件的与太阳能电池部件相对的至少一个面上;
太阳能电池部件、前表面部件和后表面部件可被分离,而不在太阳能电池部件上留下任何前表面部件或后表面部件的残留物。
根据本发明的另一种太阳能电池组件的构成包括:太阳能电池部件;提供在太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件;提供在太阳能电池部件后表面侧的后表面部件;以及用以连接前表面部件和后表面部件的连接部件。
其中,前表面部件和后表面部件以一种可分离的方式相连接;
至少前表面部件和太阳能电池部件相互紧贴,或者前表面部件与一个和太阳能电池部件相紧贴的固体层相紧贴;
太阳能电池部件、前表面部件和后表面部件可被分离,而不在太阳能电池部件上留下前表面部件或后表面部件的任何残留物。
根据本发明的另一种太阳能电池组件的构成包括:太阳能电池部件;提供在太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件;提供在太阳能电池部件后表面侧的后表面部件;以及用以连接前表面部件和后表面部件的连接部件。
其中,前表面部件和后表面部件以一种可分离的方式相连接;
光催化剂提供在前表面部件的与太阳能电池部件相对的至少一个面上;
太阳能电池部件、前表面部件和后表面部件可被分离,而不在太阳能电池部件上留下前表面部件或后表面部件的任何残留物。
本发明的另一个目的是提供一种带有这种太阳能电池组件和电力转换设备的发电装置。
本发明的另一个目的是提供一种通过分离上述太阳能电池组件得到太阳能电池部件的方法。
本发明的另一个目的是提供一种通过至少利用分离太阳能电池组件得到的部件中的太阳能电池部件,用以制备另外的太阳能电池组件的再利用方法。
图1A、1B、2A、2B、3A、3B、3C、4A和4B是说明本发明的最佳实施例的太阳能电池组件结构的示意图。
图5是说明体现本发明的太阳能电池组件的回收循环的流程图。
图6A、6B和6C是例1的太阳能电池组件的示意图。
图7A和7B是例2的太阳能电池组件的示意图。
图8A和8B是例3的太阳能电池组件的示意图。
图9A、9B、9C、9D、9E和9F是例4的太阳能电池组件的示意图。
图10A、10B和10C是例5的太阳能电池组件的示意图。
图11A和11B是例6的太阳能电池组件的示意图。
图12A、12B、12C、13A、13B和13C是例7的太阳能电池组件的示意图。
图14A、14B和14C是例8的太阳能电池组件的示意图。
图15A和15B是例9的太阳能电池组件的示意图。
图16A、16B和16C是例10的太阳能电池组件的示意图。
图17A、17B和17C是例11的太阳能电池组件的示意图。
下面,用其最佳实施例来说明本发明。
[实施例1]
图1A和1B是说明太阳能电池组件的一个例子的示意图,其构成包括:
太阳能电池部件、提供在太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件、以及提供在太阳能电池部件的后表面侧的后表面部件;
其中,前表面部件和后表面部件以一种可分离的方式相连接;
至少前表面部件和太阳能电池部件相互紧贴,或前表面部件与一个和太阳能电池部件相紧贴的固体层相紧贴,且
太阳能电池部件、前表面部件和后表面部件可被分离,而不在太阳能电池部件上留下前表面部件或后表面部件的任何残留物,其中图1A是从受光表面侧看的透视示意图,图1B是沿图1A中的线1B-1B的横截面示意图。
在此实施例中,在太阳能电池部件1a被提供到后表面部件3a上后,前表面部件2a被叠加到其上,以便与太阳能电池部件1a相紧贴。然后前表面部件2a和后表面部件3a以一种可分离的方式相连接,得到太阳能电池组件4a。
太阳能电池部件1a与导线10的一端相连,其另一端被导向太阳能电池组件4a的外部,构成一个输出终端。
在本发明实施例的太阳能电池组件中,太阳能电池部件不是象传统的太阳能电池组件那样用树脂密封,而是与前表面部件紧密接触,以便作用在太阳能电池组件的外力通过前表面部件可被传递到太阳能电池部件,这样最终造成其被破坏。因此最好采用对抗措施来抵消这种外压力。
另外即使作用的压力没有达到太阳能电池部件损坏的水平,也可引起前表面部件和太阳能电池部件的接触表面之间的摩擦,导致性能恶化,例如前表面部件或太阳能电池部件表面的透光性,最好采取对抗措施来抵消这种现象。最好在设计单元结构时考虑这种现象,特别是在太阳能电池部件是由基础较弱的晶体硅太阳能电池部件构成的地方,其受压力影响易于变形。
具体的抵消压力的对抗措施将在以后说明。
另外由于本发明的太阳能电池组件不采用传统太阳能电池组件中的树脂密封,在不同的部分最好采用水密封装置。具体的水密封装置将在后面说明。
另外在本发明的实施例中,在前表面部件和后表面部件之间提供有缝隙6,这样连接可被容易地分开,例如通过向缝隙中插入一螺丝刀或类似的物体。
在上述结构的太阳能电池组件中,太阳能电池组件夹在前表面部件和后表面部件之间,但没有粘在其上,这样前表面部件、太阳能电池组件和后表面部件能被容易地分类,结果是能提供一种具有低的制造成本和满意的分类/收集性的太阳能电池组件。
并且在上述的实施例中,前表面部件和后表面部件是通过它们的相互形状被连接在一起,不是采用一个分离的连接部件。结果部件的数目减少了,同时制造成本可以降低,因为减少的成本可以用于管理这些部件,在收集后,分类/收集性的令人满意性可减少用于拆卸、分离和分类的成本。
而且上述的结构适合于再利用,因为前表面部件或后表面部件的残留物在拆卸、分离和分类时并不保留在太阳能电池部件上。
而且在上述的结构中,前表面部件和太阳能电池部件紧密接触,以避免其内表面间的光的反射,这样降低太阳能电池组件在发电效率的损失。它也可以防止湿气在前表面部件和光电部件之间冷凝。
在前表面部件和太阳能电池部件之间有一缝隙层的情况时,太阳能电池部件的温度由于温室效应而提高,这样导致在太阳能电池部件由晶体硅半导体构成的地方的输出的明显的损失。但前表面部件和太阳能电池部件紧密接触的结构能减少输出损失,即使在晶体硅半导体被用于太阳能电池部件时。
[实施例2]
图2A和2B是说明太阳能电池组件4b构成的示意图,其构成包括:
太阳能电池部件,提供在太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件,和提供在太阳能电池部件后表面侧的后表面部件;
其中,前表面部件和后表面部件以一种可分离的方式相连接;
光催化剂提供在与太阳能电池部件相对的前表面部件的至少一个表面上;
太阳能电池部件、前表面部件和后表面部件能被分离,而不在太阳能电池部件上留下前表面部件或后表面部件的任何残留物,其中图2A是从受光表面一侧看的透视示意图,图2B是沿图2A中的线2B-2B的横截面示意图。
在本发明实施例中,在太阳能电池部件1b被提供在后表面部件3b上后,前表面部件2b被盖在其上。然后前表面部件2a和后表面部件3a以一种可分离的方式相连接,得到太阳能电池组件4b。太阳能电池部件1b被连到导线的一端,其另一端被引导到太阳能电池组件4b的外部构成输出端。
在本发明实施例的太阳能电池组件中,太阳能电池部件不是象传统的太阳能电池组件那样用树脂密封,在太阳能电池组件内有一空气层80,这样在太阳能电池组件内导致湿气冷凝。结果作为一种抵消湿气冷凝的对抗措施,光催化剂被提供在与太阳能电池部件相对的前表面部件的一个表面上。在本发明实施例中,最好也采用其它的对抗措施来抵消湿气冷凝。
而且当本发明实施例的太阳能电池组件在前表面部件2b和太阳能电池部件1b之间有一个气体层80,当前表面部件2b和气体层80的折射率有较大差异时,这会导致在前表面部件2b的表面的光反射。因而抗反射措施最好应用于前表面部件。
而且由于本发明的太阳能电池组件不象传统的太阳能电池组件那样使用树脂密封,最好在不同的部分使用水密封装置。
在上述结构的太阳能电池组件中,前表面部件和后表面部件以一种可分离的方式连接,太阳能电池部件仅被前表面部件和后表面部件支撑,而不是粘接到其上,这样前表面部件、太阳能电池部件和后表面部件能被容易地分类,结果能提供一种低制造成本和满意的分类/收集性的太阳能电池组件。
而且在上述的实施例中,前表面部件和后表面部件通过其相互的形状连接,而不使用单独的连接部件。结果部件的数目减少了,同时由于减少了用于管理部件的成本,制造成本得到降低,在收集后,令人满意的分类/收集性可减少拆卸、分离和分类的成本。
而且上述的结构适合于再利用,因为在拆卸、分离和分类时前表面部件或后表面部件的残留物不会留在太阳能电池部件上。
而且在上述的结构中,前表面部件和太阳能电池部件最好用相同的材料制成相同的形状。在这种方法中前表面部件和后表面部件可用同一压模机来制备,以减少太阳能电池组件的制造成本和改善分类和收集后的回收性。
在上述的实施例中,由于太阳光辐射引起过亲水性的光催化剂被提供到与太阳能电池部件相对的前表面部件的表面,这样即使考虑前表面部件和太阳能电池部件之间的空气存在,光催化剂被太阳光辐射激发以减少前表面部件的后表面的过亲水性,这样其上的冷凝湿气形成一个一致的水膜以保证前表面部件的透光性。
在上述的结构中,太阳能电池部件的光电部分与前表面部件相分离,以便作用在太阳能电池部件的外力通过前表面部件传到太阳能电池部件。结果太阳能电池组件的电性能可以被确保,即使没有任何特殊的对抗措施来抵消这个压力。
而且在上述的结构中,在前表面部件和太阳能电池部件间存在的气体可由于温室效应提高其温度,这样当非定形硅半导体用于太阳能电池部件时,可降低光降解作用和获得一种退火效果。
而且在上述的结构中,太阳能电池组件本身构成一热绝缘结构,通过在屋面材料或类似材料中采用这种太阳能电池组件,可提供一种屋面材料或具有高热绝缘效果的类似的材料。
[实施例3]
图3A、3B和3C说明太阳能电池组件4c,其构成包括:
太阳能电池部件,提供在太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件,提供在太阳能电池部件的后表面侧的后表面部件,和用于连接前表面部件和后表面部件的连接部件;
其中,前表面部件和后表面部件以一种可分离的方式连接;
至少前表面部件和太阳能电池部件相互紧密接触,或前表面部件与一个和太阳能电池部件紧密接触的固体层紧密接触;
太阳能电池部件、前表面部件和后表面部件能被分离,而不在太阳能电池部件上留下前表面部件、后表面部件、连接层或固体层任何残留物,其中图3A是从受光表面侧看的透视示意图,图3B是沿图3A中线3B-3B的横截面示意图,图3C是沿图3A中线3C-3C的横截面示意图。
在本发明实施例中,在太阳能电池部件1c被提供到后表面部件3c上后,前表面部件2c被盖到其上,以便与太阳能电池部件1c紧密接触。然后前表面部件2c和后表面部件3c用连接部件12c以一种可分离的方式相连接,以获得太阳能电池组件c。
太阳能电池部件1c与导线10的一端相连,其另一端被引导到太阳能电池组件c的外部构成输出端。
而且由于本发明的太阳能电池组件不象传统太阳能电池组件那样采用树脂密封,最好在不同的部分采用水密封装置81。
在本发明的太阳能电池组件中,太阳能电池部件不是象传统太阳能电池组件那样采用树脂密封,而是与前表面部件紧密接触,这样太阳能电池部件最好提供有对抗措施以抵消这种外部压力,因为在实施例1中解释的原因。
在上述结构的太阳能电池组件中,太阳能电池部件被夹在前表面部件和后表面部件之间,但不是粘接其上,以便前表面部件、太阳能电池部件和后表面部件能容易地分类。结果可提供一种低制造成本和满意的分类/收集性的太阳能电池组件。
而且在上述的结构中,前表面部件和后表面部件通过连接部件以可分离的方式连接,以便前表面部件和后表面部件不需要用于相互连接的连接部分,前表面部件和后表面部件的每一个可通过将一平板剪裁成预定的尺寸得到一简单的形状来制成。因为这个原因在制造时通过挤压成型制成此平板材料,以减少制造成本。而且依靠这种结构,可以采用通用平板材料用于前或后表面部件和采用通用屋顶材料用于前或后表面部件,这样进一步减少制造成本。
而且前或后表面部件的平板形状改善了回收后的回收性。回收性也能通过在前表面部件和后表面部件中采用相同的材料得到改善。
而且上述结构适合于再利用,因为前表面部件或后表面部件的残留物不会留在太阳能电池部件上。
而且在上述的结构中,前表面部件和太阳能电池部件紧密接触以避免在其内表面的光线反射,这样减少太阳能电池组件的发电效率的损失。这也可能防止在前表面部件和光电部件间的湿气冷凝。
如果在前表面部件和太阳能电池部件之间存在气体层,太阳能电池部件的温度可由于温室效应被提高,这样当太阳能电池部件是由晶体硅半导体构成时导致输出的明显损失。但是,前表面部件和太阳能电池部件紧密接触的结构能减少输出损失,即使当晶体硅半导体用于太阳能电池部件。
[实施例4]
图4A和4B是说明太阳能电池组件,其构成包括:
太阳能电池部件,提供在太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件,提供在太阳能电池部件的后表面侧的后表面部件,和用于连接前表面部件和后表面部件的连接部件;
其中,前表面部件和后表面部件以一种可分离的方式连接;
光催化剂提供在与太阳能电池部件相对的前表面部件的至少一个表面上;
太阳能电池部件、前表面部件和后表面部件能被分离,而不在太阳能电池部件上留下前表面部件或后表面部件的任何残留物,其中图4A是从受光表面一侧看的透视示意图,图4B是沿图4A中的线4B-4B的横截面示意图。
在本发明的实施例中,太阳能电池部件1d被夹在前表面部件2d和带有垫片15的后表面部件3d之间,前表面部件2d和后表面部件3d用一连接部件15固定。
在本发明的实施例中,太阳能电池部件1d的非受光区被垫片15支撑,这里太阳能电池部件1d定位于前表面部件2d和后表面部件3d之间的空的空间内。垫片15也可用作对抗措施抵消压力。
在本发明的实施例中,在太阳能电池部件1d被提供到后表面部件3d上后,前表面部件2d盖在其上。然后前表面部件2d和后表面部件3d用连接部件12以一种可分离的方式连接,以得到太阳能电池组件4d。
太阳能电池部件1c与导线10的一端相连,其另一端被引导到太阳能电池组件4b的外部构成输出端。
在本发明实施例的太阳能电池组件中,太阳能电池部件不象传统的太阳能电池组件是用树脂密封,并在太阳能电池组件内有气体层,这样可能导致太阳能电池组件内的湿气冷凝。结果作为抵消湿气冷凝的对抗措施82,光催化剂被提供在与太阳能电池部件相对的前表面部件的表面上。在本发明的实施例中,最好也采用其它的对抗措施来抵消湿气冷凝。
而且当本发明实施例的太阳能电池组件在前表面部件2d和太阳能电池部件1d之间有一个气体层,当前表面部件2d和气体层的折射率有较大差异时,这会导致在前表面部件2b的表面的光反射。因而抗反射措施最好应用于前表面部件。
而且由于本发明的太阳能电池组件不象传统太阳能电池组件那样采用树脂密封,最好在不同的部分采用水密封装置。
在上述结构的太阳能电池组件中,太阳能电池部件仅被前表面部件和后表面部件支撑,但不是粘接其上,以便前表面部件、太阳能电池部件和后表面部件能容易地分类。结果可提供一种低制造成本和满意的分类/收集性的太阳能电池组件。
而且在上述的结构中,前表面部件和后表面部件通过连接部件以可分离的方式连接,以便前表面部件和后表面部件不需要用于相互连接的连接部分,前表面部件和后表面部件的每一个可通过将一平板剪裁成预定的尺寸得到一简单的形状来制成。因为这个原因在制造时通过挤压成型制成此平板材料以减少制造成本。而且依靠这种结构,可以采用通用平板材料用于前或后表面部件和采用通用屋顶材料用于前或后表面部件,这样进一步减少制造成本。
而且前或后表面部件的平板形状改善了回收后的回收性。回收性也能通过在前表面部件和后表面部件中采用相同的材料得到改善。
而且上述结构适合于再利用,因为前表面部件或后表面部件的残留物不会留在太阳能电池部件上。
在上述的实施例中,由于太阳光辐射引起过亲水性的光催化剂被提供到与太阳能电池部件相对的前表面部件的表面,这样即使考虑前表面部件和太阳能电池部件之间的空气存在,光催化剂被太阳光辐射激发以减少前表面部件的后表面的过亲水性,这样其上的冷凝湿气形成一个一致的水膜,以保证前表面部件的透光性。
在上述的结构中,太阳能电池部件的光电部分与前表面部件相分离,以便作用在太阳能电池部件的外力通过前表面部件传到太阳能电池部件。结果太阳能电池组件的电性能可以被确保,即使没有任何特殊的对抗措施来抵消这个压力。
而且在上述的结构中,在前表面部件和太阳能电池部件间存在的气体可由于温室效应提高其温度,这样当非定形硅半导体用于太阳能电池部件时可降低光降解作用和获得一种退火效果。
而且在上述的结构中,太阳能电池组件本身构成一热绝缘结构,这样提供一种屋面材料或具有高热绝缘效果的类似的材料,通过采用在屋面材料或类似材料中采用这种太阳能电池组件。
在实施例1到4所述的太阳能电池组件没有象传统的太阳能电池组件那样采用树脂密封结构,能采用一种不燃的、半不燃的或阻燃的材料用于前表面部件或后表面部件,以极大地减少太阳能电池组件内的可燃材料的绝对数量,由此提供一种具有极大地改善了防火性的太阳能电池组件。
而且即使当前表面部件在延长使用后被损坏而使透光性恶化,可通过采用一种用于至少前表面部件并替换前表面部件的透明部件来恢复最初的透光性。而且在使用太阳能电池组件经过了预定的使用寿命后,太阳能电池部件、前表面部件和后表面部件能容易地分类和分离,这样能得到优良的回收性。
下面将对构成上述的实施例中的太阳能电池组件的部件进行详细说明。
(太阳能电池部件1)
在本发明中采用的太阳能电池部件1(1a到1d)不受特别限制,并可由例如硅半导体或复合半导体构成。在硅半导体中,可采用单晶硅、多晶硅、微晶硅或不定型硅。
而且为获得希望的电压和电流,多个太阳能电池部件可在太阳能电池组件内依次和/或并列连接。
另一方面,当单个太阳能电池部件被用于太阳能电池组件时,没有太阳能电池部件之间的相互连接,以避免连接中的表面不规则性,这样避免了在夹挤前表面部件和后表面部件之间的太阳能电池部件时,因表面不规则性而产生的应力集中。
而且这种单个太阳能电池部件提供较低的输出电压,但可减少由水逐渐地侵蚀进太阳能电池组件而造成的短路的影响。
而且较弱基础型的太阳能电池部件、提供在不锈钢基片或玻璃基片上的太阳能电池部件或薄片型的太阳能电池部件,被用于盖有前表面部件的方式,可不受外部损坏,并能经常地在分类后被再利用。
(前表面部件2)
前表面部件2(2a到2d)要求有透光性,并最好有耐老化和耐污物沉积性。
它由透光玻璃或有机树脂构成较好。
当是玻璃时,玻璃的种类没有特别限制,但考虑到蓝色区段的光的透光性和机械强度,最好是具有低离子含量的退火玻璃。
当是有机树脂时,这种树脂的种类没有特别限制,但考虑到透光性、天气和污物沉积的不敏感性,最好是氟树脂例如聚四氟乙烯(ETFE)、聚三氟乙烯或聚氟乙烯、聚丙烯树脂、聚碳酸树脂或硅树脂。
而且对热塑性树脂,其能通过加热变回到原来的物质,在分类后回收性要好于热固性树脂,其不能通过加热变回到原来的物质。由这种热塑性树脂构成的前表面部件能被粉碎和粒子化作为原材料再利用。
而且前表面部件、后表面部件和其它部件可由相同种类的热塑性树脂构成,以改善分类工作的效率。分类工作的效率也能通过在前表面部件的一局部附上一指出材料的标记,例如一种内部统一标准。
而且,一种添加剂例如一种紫外线吸收剂可被加到上述的材料中,以降低太阳能电池组件的部件的构成材料的损坏。
而且至少前表面部件2和太阳能电池部件1之间的缝隙可用惰性气体添充以防止损坏,例如前表面部件、太阳能电池部件或后表面部件的氧化,这样提高耐久性。
为了通过前表面部件2来改善太阳能电池组件的强度,可选择具有合适厚度和形状的前表面部件达到希望的强度。
由于前表面部件被和后表面部件机械固定在一起,最好考虑后表面部件3和太阳能电池部件1的线性膨胀系数来选取材料和结构。
(后表面部件3)
后表面部件3(3a和3d)没有特别限制,可由金属、有机树脂或陶瓷构成。可以是使用天然的石板或类似的一般用作屋顶材料的物体,而且可以使用由不同材料构成的复合材料。
对有机树脂、热塑性树脂,其能通过加热变回到原来的物质,在分类后回收性要好于热固性树脂,其不能通过加热变回到原来的物质。由这种热塑性树脂构成的后表面部件能被粉碎和粒子化作为原材料再利用。
而且后表面部件可由与前表面部件和其它部件相同种类的热塑性树脂构成,以改善分类工作的效率。分类工作的效率也能通过在后表面部件的一局部附上一指出材料的标记,例如一种内部统一标准。
为了通过后表面部件3来改善太阳能电池组件的强度,可选择具有合适厚度和形状的后表面部件达到希望的强度。
由于后表面部件被和前表面部件机械固定在一起,最好考虑前表面部件2和太阳能电池部件1的线性膨胀系数来选取材料和结构。
而且,由于太阳能电池部件1的后表面是基本上导电的,后表面部件3最好由绝缘材料构成。
但是这种效果也能通过在后表面部件3和太阳能电池部件1之间提供绝缘层来得到,并且这种方法当后表面部件是由金属例如钢板构成时是有效的。
而且,后表面部件3可由弹性材料构成,以改善太阳能电池部件1的固定和太阳能电池组件的防水性,可简化和前表面部件的连接结构并消除存在于后表面部件3和太阳能电池部件1之间的导致湿气冷凝的气体层。
这种效果也能通过在后表面部件3和太阳能电池部件1之间提供绝缘层来得到。
(导线10)
本发明中使用的导线10没有特别限制,可从具有耐热、耐低温、机械强度、电绝缘、耐水性、耐油性、耐磨损、耐酸蚀、耐碱蚀等的材料中根据要求的使用的条件恰当地选取。例如,用IV、KIV、HKIV、交联聚乙烯、氟橡胶、硅氧橡胶、氟树脂等就较好。除了这种导线,也可使用铜片或铜导线代替导线。
当强烈希望耐划痕或耐磨损时,电缆结构的导线是可取的。
更特别地是,可使用JIS C3605标准的600V聚乙烯绝缘电缆(EV、EE、CV、CE),JIS C3621标准的600V级EP橡胶绝缘电缆(PN、PV),JIS C3342标准的600V级聚氯乙烯绝缘和屏蔽(平型)电缆(VVR、VVF),JIS C3327标准的1、2、3或4级600V橡皮绝缘软线电缆(1CT,2CT,3CT,4CT),JIS C3327标准的2、3或4级橡皮600V氯丁橡胶绝缘软线电缆(2RNCT、3RNCT、4RNCT),JIS C3327标准的2、3或4级EP氯丁橡胶绝缘电缆(2PNCT、3PNCT、4PNCT),或JIS C3312标准的600V级聚氯乙烯绝缘和屏蔽电缆。
(输出端)
本发明中使用的输出端部分(导线被引导到单元外部的地方)没有特别限制,但要求在经过一较长的时期后能安全地可靠地引导太阳能电池部件的输出到太阳能电池组件的外面。因为这个原因,最好使用的部件具有满意的耐潮湿、防水、电绝缘、耐老化、耐热、耐低温、耐油性、耐火性和机械强度。
更特别地是,满足上述的要求最好通过连接导线到太阳能电池部件和用一密封部件或一终端盒盖住连接的部分。
而且用作输出端的部件,为了构成具有优良的分类/收集性和回收性的太阳能电池组件的一部分,最好构成的部件具有满意的分类/收集性和回收性。
更特别地是,太阳能电池部件和导线之间的连接可通过用导线焊接太阳能电池部件的电极抽头,并在拆卸和分离太阳能电池组件时,焊接部分可再加热,这样太阳能电池组件可容易地分类成太阳能电池部件和导线。
更特别地是,可采用连接太阳能电池部件的电极抽头和与导线的一端的结构来进行电路连接,这在拆卸和拆卸/分离的再加热时不需要焊接操作,这样提供了具有好的回收性的输出端。
更特别地是,在导线的末端制备有一个带有与电极相连接部分的装置,这个装置在太阳能电池组件的后表面部件上进行连接,这样太阳能电池组件的太阳能电池部件的电极与输出端相接触,以容易地实现电路连接。
在这种结构中,输出电极的材料和电极并没有特别的限制,但接触部分,通过接触实现电路连接,要求经过一较长的时期能保证其电性能。因为这个原因,最好使用的部件具有满意的耐腐蚀性、接触电阻、弯曲性、弹性、伸展性和耐磨损性。例如,使用铜合金例如黄铜、磷青铜、铍青铜、钛铜合金或无氧铜。而且输出端和电极之间的接触部分可通过氧化或亚硫化作用形成一薄膜。因此,除了应用于可破坏这个薄膜的强电流,最好应用贵金属电镀,例如金或铂或直接在铜合金上镀锡,使用在铜合金上镀镍作为中间薄膜,用于防止相互扩散和改善接触硬度和耐磨损性。
除了上述的结构,也可以形成太阳能电池部件的电极抽头作为其侧表面上的突出接头,以用这个接头与导线的末端接触,来连接通过电阻焊接或超声波焊接的接触部分,这样容易并安全地获得电路连接。而且在拆卸/分离时,这个焊接部分可被切除,以获得太阳能电池部件的容易分类而对其无热影响。
上面提到的输出端可提供在太阳能电池组件的受光表面,非受光表面或侧表面。
[连接部件]
本发明中使用的连接部件没有特别限制,但最好能够容易地连接前表面部件和后表面部件并能容易地分开此连接。
前表面部件和后表面部件的容易连接和分开允许分类前表面部件、太阳能电池部件和后表面部件,这样太阳能电池组件可容易地分类和收集。
而且前表面部件和后表面部件通过切割或断开此连接部件的容易分开的结构是充分有效的,其它的部件能被容易地分类和收集。
下面将说明连接部件的最佳例子。
<螺钉、螺栓和螺母、铰链>
用于这种连接的材料没有特别限制,但最好有满意的耐老化性和强度。
考虑到回收性,最好是与前或后表面部件相同的材料,具有相互立刻互溶或可磁性分类。而且必须考虑在与前或后表面部件接触中的腐蚀。
当连接部件是由与前或后表面部件相同或相互立刻互溶的材料构成时,在分类和收集太阳能电池组件时,至少连接部件的一部分被固定到上述材料上,和与这种相同的或相互立刻互溶的材料保留在一起,这样分类和收集性得到提高。
也可使用一种结构,其连接部件的一部分具有一个容易切割的部分,例如带有钳子,并且此连接能通过切除此部分来分离。
本发明的连接方法具有以下的优点。这种方法,不要求用于连接的粘接力,能用于任何材料的前和后表面部件。它也能被容易地应用到不同的形式,因为它不会被前和后表面部件的形状和尺寸影响。而且当使用螺栓和螺母时,即使在安装处折断或损坏也能容易地从商业上可获得的螺栓和螺母中得到,这样可得到满意的维修性。
<双侧粘接带>
双侧粘接带在材料和结构上没有特别限制,但最好具有耐老化、强度、防水性和电绝缘性。而且考虑到回收性,构成的材料最好是与前或后表面部件相互立刻互溶。在这种情况中,更为可取的是使用在双侧具有控制粘接力,在拆卸太阳能电池组件时,一个粘接面保持固定到相互立刻互溶材料的一侧,同时另一个粘接面在交接面处被剥去,由此改善分类/收集性。
本发明的连接方法具有下面的优点。这种连接方法不需要另外的工作,例如前和后表面部件的固定形状,这样减少了这些部件的成本。它也可用于难以加工的材料。而且,由于前和后表面部件是通过粘接相连,连接可不需在前和后表面部件中保留应力来得到。它也可用作防水方法,例如通过附加一防水双侧粘接带用来绕在太阳能电池部件的周围,这样保证了太阳能电池组件侧表面上的防水性。在使用双侧粘接带时,带的粘接面最好保持与太阳能电池部件分离。
<固定扣>
在使用固定扣时,它们事先被分别安装在前和后表面部件的相对的表面上,前和后表面部件通过相互连接固定扣而被固定。具有前和后表面部件的固定扣的固定可不仅通过上述的双侧粘接带而且可通过不同的方法,例如配合、融合或整体模制来得到。在这种情况下,要求设计时考虑前或后表面部件和固定扣的分类和回收性。
固定扣在材料和结构上没有特别限制,但最好具有耐老化和强度。而且考虑回收性,最好是由与前或后表面部件相互互溶的材料构成。
在使用的材料是与前或后表面部件相同或相互互溶时,使用的结构其至少连接部件的一部分在太阳能电池组件的分类和收集时保持与这种相同或相互互溶材料固定,这样改善分类和收集性。
固定扣的一个例子是Sumitomo 3M公司制造的双锁固定扣。
本发明的连接方法具有下面的优点。这种连接方法不要求另外的工作,例如前和后表面部件中的固定形状,这样减少了部件的成本。它也可用于难以加工的材料。
而且,由于前和后表面部件被固结在一起,连接可不需在前和后表面部件中保留应力来得到。并且通过固定扣的连接允许当前表面部件和后表面部件在制造过程中或在替换前或后表面部件时存在位置错移时进行方便的再连接。
<皮带、带子>
皮带通过共同连接可用于相互固定前和后表面部件。最好的结构允许有适度的张紧和适度的松弛,但如果皮带能容易地剪裁。则在张紧后不容易松弛皮带结构可足够有效。
带子可象皮带那样通过共同连接用于相互固定前和后表面部件。它最好有合适的拉伸性和弹性,象橡胶带,并考虑在户外环境中的使用,最好由硅氧橡胶或EPD橡胶构成。
用皮带或带子的连接具有前和后表面部件能被制成简单形状例如平的矩形的优点,因为前和后表面部件不要求装配用的孔或类似的连接部件,这样改善了制造成本、分类/收集性和回收性。
这种连接方法不要求另外的加工例如在前和后表面部件中的固定形状,这样减少了这些部件的成本。
这种不要求用于连接的粘接力的方法可被应用于任何材料的前和后表面部件。而且,这种方法能通过一方便连接的部件例如带子来连接,不需要在螺栓和螺母中要求的张紧力矩控制,也不需要在双面粘接带中的压力和施压时间的复杂的过程控制。
<罩套>
在前和后表面部件被相互挤压后,一个罩套被安装到它们的一端,这样机械固定前和后表面部件。
罩套最好是由耐老化的金属或脂类材料构成。
也可使用双罩套结构,在被挤压的前和后表面部件上安装的橡皮罩套上安装一铝框架。
本发明的连接方法具有如下的优点。这种连接方法不需要另外的加工,例如在前和后表面部件中的固定结构,这样减少了这些部件的成本。
这种不要求用于连接的粘接力的方法可被应用于任何材料的前和后表面部件。而且,这种方法能通过一方便连接的部件例如带子来连接,不需要在螺栓和螺母中要求的张紧力矩控制,也不需要在双面粘接带中的压力和施压时间的复杂的过程控制。
而且,作为一个后来附上的部件,罩套能对形状进行修改,并且罩套的一部分能被用作在顶部固定的部件。
当不使用连接部件时,前和后表面部件最好具有这种用于物理安装的结构。
[防水设施12]
本发明中使用的防水设施要求防止由来自太阳能电池组件外部的水侵蚀造成的太阳能电池组件电性能、绝缘性能和其部件物理性能的恶化。
在此的防水设施是对太阳能电池部件本身和太阳能电池组件的防水性的要求。
更特别地是,可使用一透明防水薄膜或一固体层用于改善太阳能电池部件自身的防水性,可使用一种挡水材料、衬套或沟槽用于改善整个太阳能电池组件的防水性。
下面将说明防水设施的例子。
<透明防水薄膜>
透明防水薄膜覆盖在太阳能电池的表面并变干,这样防止水从太阳能电池部件的前表面进入。
透明防水薄膜在它的材料上没有特别限制,但最好有优良的耐潮湿、透光性和电绝缘性、可主要使用由聚丙烯树脂、硅氧树脂或氟树脂构成的薄膜。
<固体层>
固体层被夹在太阳能电池部件和前表面部件之间并与太阳能电池部件的表面紧密接触,这样保护其表面不潮湿。
固体层的材料最好具有优良的耐老化、绝缘性和透光性,更可取的是,有合适的弹性、化学惰性和高的熔点。
这种材料的例子包括硅橡胶、氟橡胶、聚丙烯橡胶、尿烷树脂和聚乙烯(EVA等)。
聚乙烯可通过事先交联在透光性上得到改善。除了这些弹性固体材料,也可使用弹性凝胶或弹性冻胶。
必须选择不粘的材料,例如在太阳能电池组件实际使用的温度和湿度下,通过扩散粘到前表面部件或太阳能电池部件。
选择的材料在拆卸太阳能电池组件时能够容易地从前表面部件或太阳能电池部件分离也是很重要的。
具有弹性并能消除前表面部件和太阳能电池部件之间的缝隙的固体层,其也用作湿气冷凝和压力的对抗措施,将在下面说明。
<挡水材料>
提供挡水材料以便完全地环绕在太阳能电池部件的周围,并在前和后表面部件之间被支撑,这样防止水从太阳能电池组件的端部侵入。
挡水材料其没有特定的材料和形状限制,但最好具有耐老化、机械强度和低的恒压缩应力。例如,它可由硅橡胶或乙烯一丙烯橡胶构成。
<衬套>
衬套用于改善导线从太阳能电池组件伸出处的防水性。衬套没有特定的材料和形状限制,但最好具有耐老化、机械强度和低的恒压缩应力。例如,它可由硅橡胶或乙烯-丙烯橡胶构成。它最好是环形,安装在事先形成的孔内例如在后表面部件内,并且导线被引导穿过衬套的孔以保证防水性。
即使没有这种衬套,通过同时支撑上述的挡水材料和带有前和后表面部件的导线可得到类似的效果。
<沟槽>
沟槽可被提供在前表面部件或后表面部件上的前和后表面部件之间的连接表面处,连接面在前表面部件和导线之间,或连接面在后表面部件和导线之间,这样延长水从太阳能电池组件的外部侵入其内部的通路,获得防水性。这种沟槽的结构必须设计以达到要求的防水性。
通过这种沟槽获得防水性的结构不要求另外的部件,能减少成本并具有满意的装配、分类和收集性。
(湿气冷凝防止设施)
本发明中使用的湿气冷凝防止设施要求防止太阳能电池组件的电性能和绝缘性和其部件的物理性能由于太阳能电池组件内的湿气冷凝造成的恶化。这种设施即使在太阳能电池组件装配有上述的止水设施时也最好提供,因为太阳能电池组件内存在空气层时湿气冷凝就可能发生。
下面将说明湿气冷凝防止设施的例子。
<光催化剂>
太阳能电池组件内的湿气冷凝最初影响太阳能电池部件的防水性,也导致与太阳能电池部件相对的前表面部件的表面的模糊(以下指前表面部件的后侧面)。
这种模糊增加了太阳光在前表面部件上的反射,并减少了其透光性,这样降低了太阳能电池组件的电输出。
太阳能电池部件的防水性已在前面作了说明。
为避免前表面部件的后侧面的模糊,一个由唯一或含有光催化剂颗粒的光催化剂构成的表面层形成在前表面部件的后侧面,这个光催化剂被太阳光激发以使得前表面部件的后侧面具有超亲水性,这样在后侧面的湿气冷凝形成一个均匀的水膜以保证前表面部件的透光性。
更特别地是,光催化剂可由TiO2、ZnO2、SnO2、SnTiO3、WO3、Bi2O3、Ee2O3、CdTe、MnS2、CaS或它们的混合物构成。
这种光催化剂可维持较长的时间并且亲水的表面吸收空气中的湿气。这样这种光催化剂可与“孔+湿气渗透防水材料”联合使用,这将在下面说明。这里的太阳能电池组件中的湿气在夜间收集在前表面部件的后侧面,并当太阳能电池组件内的温度由于前表面部件对早晨的太阳光的辐射而提高时,通过这个“孔+湿气渗透防水材料”被输送到太阳能电池组件的外部。
<孔+湿气渗透防水材料(阀)>
连接太阳能电池组件外部和内部的孔形成在前表面部件、后表面部件或太阳能电池组件的连接部件,一种能透过湿气并具有防水性的材料被安装在这个孔内,这样当太阳能电池组件的内部在白天被加热时,太阳能电池组件内的湿气通过“孔+湿气渗透防水材料”被除去。
这种湿气渗透防水材料由具有比水分子更小的细孔的材料例如Goates(Goates公司)构成较好。
而且一种干燥材料可被提供在太阳能电池组件内用于达到吸收太阳能电池组件内的湿气和以更有效的方式将湿气排除到外部。
<真空>
前表面部件和后表面部件之间的缝隙可形成真空以消除冷凝源,这样防止湿气冷凝在太阳能电池部件的受光面上。更好的是,所有的太阳能电池组件内的缝隙都被制成真空。
<干燥空气>
在前表面部件和后表面部件之间缝隙中的空气可在制备太阳能电池组件时弄干以消除形成冷凝源的水分子,这样防止湿气冷凝在与太阳能电池部件或其受光面相对的前表面部件上。更好的是,所有的太阳能电池组件内的缝隙都被充满干燥空气。
<无缝隙结构>
无缝隙结构意味着设计用来尽可能消除太阳能电池组件内的缝隙(含空气缝隙)。这种结构允许消除构成冷凝源的水分子,这样防止湿气冷凝在与太阳能电池部件或其受光面相对的前表面部件上。
另一方面,这种无缝隙结构降低了太阳能电池组件的热绝缘性,因此这种设计必需考虑这两种因素。
(压力防止设施)
本发明中使用的压力防止设施是用来防止太阳能电池组件的电性能和绝缘性和由于外力通过前表面部件传递到太阳能电池部件而造成其物理性能的损失。
例如,压力防止设施可以是:一种提高前表面部件的强度的用于防止外力通过前表面部件传递到太阳能电池部件的结构;一种具有透光性和弹性材料例如在前表面部件和太阳能电池部件之间提供有固体层的结构,这里外力通过前表面部件被传递到固体层,并被分散开,这样以这种分散的方式被传递到太阳能电池部件;一种具有透光性和弹性材料例如在前表面部件和太阳能电池部件之间提供有固体层的结构,这样防止前表面部件和太阳能电池部件之间内表面之间的磨损;一种以平面结构形成太阳能电池部件的表面的方法,这里前表面部件和太阳能电池部件是平面接触,以减少单位面积上作用的外力;一种事先限制前表面部件和太阳能电池部件的接触部分的结构,并且通过消除太阳能电池部件在此接触部分表面的透明电极,将此接触部分作为非发电区;一种支撑带有前或后表面部件的太阳能电池组件的非发电部分的结构,这样以一种非接触的方式分离太阳能电池组件的受光表面的发电部分和前表面部件;或一种使用一种柔性太阳能电池部件的结构,利用柔性材料例如用不锈钢板作为太阳能电池部件的替代物。
上述具有透光性和弹性的材料的例子包括硅橡胶、氟橡胶、聚丙烯橡胶、尿烷树脂和聚乙烯(EVA等)。
聚乙烯可通过事先交联改善透光性。这些材料必须这样选择,以便其在太阳能电池组件的实际使用的温度和湿度下不会通过例如扩散粘接到前表面部件或太阳能电池部件。
选择一种在拆卸太阳能电池组件时能容易地与前表面部件或太阳能电池部件分离的材料也是重要的。
(抗反射措施)
本发明中使用的抗反射措施没有特别限制,但尽可能的最好能防止太阳能电池组件输出的来自前表面部件光反射的损失。更具体地,可使用(1)一种使前表面部件的表面凸起以减少表面的太阳光的反射的方法,(2)一种维持前表面部件和太阳能电池部件,或前表面部件、固体层和太阳能电池部件紧密接触以消除这些部件间的空气层并减少反射的方法,(3)一种在前表面部件、这些固体层和太阳能电池部件的前和后表面上形成抗反射层的方法,这样减少反射。
而且反射可通过下面的方式在选择其材料时选择前和后表面部件、固体层和太阳能电池部件的表面层的折射率来减少。
当具有不同折射率的两层相邻时,通过降低各自的折射率可减少在两层界面处的反射。
更具体地,当前表面部件和太阳能电池部件,或前表面部件、固体层和太阳能电池部件象实施例1或3那样紧密接触时,对于前表面部件的折射率n1、固体层的n2和太阳能电池部件的表面层的n3,最好有以下的条件:
(A)n1、n2和n3等于或大于1(防止全反射);
(B)n1≤n2≤n3(防止全反射)。
例如,如果太阳能电池部件的表面层(透明导体膜)由折射率2的材料构成,前表面部件最好由例如玻璃(1.45到1.9)、聚丙烯树脂(1.49)、聚碳酸树脂(1.59)、氟树脂(1.34到1.43)或硅树脂(1.43),同时固体层最好由例如硅橡胶(1.4到1.5)、氟橡胶(1.36)、聚丙烯橡胶(1.4到1.5)、尿烷树脂(1.5到1.6)或EVA(1.5),这里母原料的混合可给出折射率(同样的继承除非有其它的特别)。
(C)当n1、n2和n3能任意地选择时,最好选择n1尽可能接近1并减小n1、n2和n3之间的不同(减少反射)。而且当n3被事先决定时,最好的选择n1和n2来减小被<空气和n1之间的差异>、<n1和n2之间的差异>和<n2和n3之间的差异>(减少反射)决定了的总反射。
例如,如果太阳能电池部件的表面层(透明导体膜)由具有折射率为2的材料构成,为减少反射,最好使用氟树脂(1.34)作为前表面部件和尿烷树脂(1.6)作为固体层(对于垂直入射光具有4.1%的总反射),而不是使用玻璃(1.55)作为前表面部件和尿烷树脂(1.6)作为固体层(具有5.9%的总反射)。
当前表面部件和太阳能电池部件紧密接触,其间无固体层,最好服从下面的条件:
(A)n1、n3等于或大于1(防止全反射);
(B)n1≤n3(防止全反射)。
(C)当n1和n3能任意地选择时,最好选择n1尽可能接近1并减小n1和n3之间的不同(减少反射)。而且当n3被事先决定时,最好的选择n1来减小被<空气和n1之间的差异>和<n1和n3之间的差异>(减少反射)决定了的总反射。
而且当在前表面部件和太阳能电池部件之间存在气体层时,如果气体层的折射率n2是可控制的,对于前表面部件的折射率n1、气体层的n2和太阳能电池部件的表面层的n3,最好服从下面的条件:
(A)n1、n2和n3等于或大于1(防止全反射);
(B)n1≤n2≤n3(防止全反射)。
(C)当n1、n2和n3能任意地选择时,最好选择n1尽可能接近1并减小n1、n2和n3之间的不同(减少反射)。而且当n3被事先决定时,最好的选择n1和n2来减小被<空气和n1之间的差异>、<n1和n2之间的差异>和<n2和n3之间的差异>(减少反射)决定了的总反射。
如果气体层的折射率n2接近1(如果气体层具有与空气相近的折射率),最好有下面的条件:
(A)n1和n3尽可能的接近1(减少反射)。
[例子]
本发明将通过其例子来进一步说明,但本发明绝不受这些例子的限制。
[例子1]
本发明关于实施例1的例子,其特征在于后表面部件是用具有均匀一致的横截面的材料形成的。
图6A到6C是说明例1的太阳能电池组件的示意图,这里图6A是在装配时从受光表面侧看的透视图,图6B是从受光表面侧看的透视图,图6C是在完全方式下沿图6B中线6C-6C的横截面示意图。
太阳能电池部件1a(在表面层具有折射率2)是由晶体硅太阳能电池部件构成,它们串联以得到希望的电压。
前表面部件2a、后表面部件2b和罩套部件17由聚碳酸树脂(折射率1.59)构成。
衬套45由弹性硅橡胶构成。
太阳能电池部件1a的表面因为存在电极等而不是平的,并不能充分地与前表面部件2a直接接触,所以尿烷树脂薄片(折射率1.6)被使用作为前表面部件2a和太阳能电池部件1a之间的固体层42。
最初固体层42和前表面部件2a在太阳能电池部件1a上被连续挤压,并且这些部件被以一种前表面部件2a被指向太阳能电池组件的受光层的方式插进后表面部件3a。然后沿径向方向两端部被用罩套17密封。
最后,为形成输出端,事先插进衬套45的导线被焊接成太阳能电池部件1a的抽头电极45,并且衬套被移动安装到后表面部件3a中事先形成的孔47中,这样太阳能电池组件4a就完成了。
在上述的太阳能电池组件中,由于后表面部件有一致的横截面并能用压模模制,模制成本低并可获得任意长度的太阳能电池组件。
而且对于前和后表面部件,罩套部件和衬套由相同的透明材料构成,材料成本可被减少,并且分类后的回收性可被改善。
而且仅仅插进后表面部件的衬套可被容易地分类。
[例子2]
本发明关于实施例1的例子,其特征在于后表面部件用一平板制成澡盆的形状。
图7A和7B是说明安装在户外支撑上的例2的太阳能电池组件的示意图,这里图7A是从受光面的一侧看的透视图,图7B是沿图7A中线7B-7B的横截面示意图。
太阳能电池部件1a(具有折射率为1.6的表面层(玻璃底层))是单片式结构,通过在玻璃底层(非受光侧)上形成非晶体半导体得到的并将电池分成串联以的小的部分例如通过激光划线,这样减少来自单个电池的输出电流,并提高整个单元的输出电压。绝缘膜48由一定厚度的弹性硅橡胶构成。
前表面部件2a由一个平的白色钢化玻璃板(折射率1.5)构成,后表面部件3a通过将不锈钢板的四边折叠成一澡盆形状并事先为输出端提供孔47。垫片49由硅橡胶构成,具有低的永久压缩张力。后表面部件3a构成支撑50的一部分,其由后表面部件3a和一支座51构成。
最初绝缘膜位于事先放置的后表面部件3a上,太阳能电池部件1a置于其上。然后提供垫片49以便矩形状环绕太阳能电池部件1a,前表面部件被压缩。结果,太阳能电池部件2a被夹在前表面部件2a和后表面部件3a之间,垫片49在前表面部件2a和后表面部件3a之间通过挤压被支撑,以防止水侵入太阳能电池组件内部。
最后,导线10通过提供在后表面部件3a内的孔47被焊接到太阳能电池部件1a,孔被终端盒盖住,以完成太阳能电池组件4a。在此操作中,终端盒52被安装,以便以后可移去,通过一双侧粘接带,构成一聚丙烯底层和一聚丙烯粘接剂,以便有实用上足够的粘接力,并以后可移去。
在上述的太阳能电池组件中,由于后表面部件通过弯曲平板形成澡盆的形状,可使用具有低模制成本的通用滚压机或通用折叠机,并可获得不同形状的太阳能电池组件。
而且在收集后,原先的平面形状可被恢复通过展平折叠的部分或将部件压平,这样回收性可被改善。
而且前表面部件2a通过其重量被与后表面部件连接,这样不要求用于前和后表面部件的特殊的安装结构,并可获得出色的模制成本、装配成本和维护性。而且,当在太阳能电池部件和后表面部件之间提供有弹性绝缘膜时,太阳能电池部件总是通过绝缘膜的弹性与前表面部件接触,这样前表面部件和太阳能电池部件之间的缝隙可容易地除去。
而且太阳能电池组件通过在支撑部件使用高耐用材料可使用一延长的时期,并可通过替换前表面部件或后表面部件连续使用。
而且由于太阳能电池部件是具有平表面的单片结构,前表面部件和太阳能电池部件可仅通过挤压消除其间的缝隙,这样不需要用于消除缝隙的部件,减少了成本和改善了回收性。
而且,仅用双侧粘接带固定的终端盒可容易地移去,仅被焊接到太阳能电池部件的导线可容易地分类。
[例子3]
本发明的例子涉及实施例2,其特征在于前表面部件是用一平板形成,前和后表面部件通过超声波融合连接。
图8A和8B是说明例3的太阳能电池组件的示意图,这里图8A是从受光表面侧看的透视图,图8B是沿图8A中线8B-8B的横截面示意图。
太阳能电池部件1b由一具有不锈钢底层的非晶体硅部件构成。
前表面部件2b和后表面部件3b由聚碳酸树脂构成。
前表面部件2b事先在对着太阳能电池部件的表面上提供有一含有光催化剂的表面层。
而且后表面部件3b被事先提供一用于安装太阳能电池部件1b的太阳能电池部件约束零件53和一用于引入导线10的孔47。
衬套45由硅橡胶构成。
最初多个太阳能电池部件1b被安装到后表面部件3b上的太阳能电池部件约束零件53,部件1b被串联以得到希望的电压。
然后,形成输出端,连接事先插进衬套45的导线10的一端的铜接头75被激光焊接到太阳能电池部件1b的抽头电极46,衬套45被转动安装到孔47。
最后前表面部件2b被挤压,图解部分B通过超声波融合被安装完成太阳能电池组件4b。
在上述的太阳能电池组件中,由于前和后表面部件通过超声波融合安装,获得出色的水密性,前和后表面部件可通过将一改锥或类似的物体插进分离沟槽13来分离。由于没有用螺钉或类似的物体,可改善装配性和分离/收集性。
在分类时,后表面部件或前表面部件的残留物可能分别留在前或后表面部件上,但回收性不受影响,因为前和后表面部件是由相同的材料构成。
在这些被分类的后表面部件上,太阳能电池部件仅仅通过约束零件安装并能容易地除去。
而且由于前表面部件由一平板构成,可使用通用平板材料,并且制造成本可显著地降低。
而且导线的铜接头和太阳能电池部件的抽头电极是在其端部激光焊接的,这种焊接零件可容易地切除,以分类太阳能电池部件和导线。
[例子4]
本发明的例子涉及实施例2,其特征在于太阳能电池组件是在太阳能电池部件形成一个单元后制备的。
图9A到9F是说明例4的太阳能电池组件的示意图,这里图9A是从受光表面侧看的透视图,图9B是沿图9A中的线9B-9B的横截面示意图,图9C是沿图9A中的线9C-9C的横截面示意图,图9D是沿图9A中的线9D-9D的横截面示意图,图9E是说明图9B中太阳能电池部件单元的透视图,图9F是沿图9E中的线9F-9F的横截面示意图。
太阳能电池部件1b是由使用不锈钢底层的非晶体硅电池部件构成。
前表面部件2b和后表面部件3b是由聚碳酸树脂构成的。
前表面部件2b被事先提供有一含光催化剂的在与太阳能电池部件相对的表面上的表面层。
而且后表面部件3b被事先提供有一用于固定太阳能电池部件单元54的底层55。
在前表面部件2b和后表面部件3b上,在连接面上有止水沟槽56,在导线10的抽头部分也提供有止水沟槽56。
最初多个太阳能电池部件1b被安装在支撑板57上,以形成太阳能电池部件单元54。支撑板57提供有约束零件58,这样可以一种可除去的方式安装太阳能电池部件1b。支撑板57是由与前表面部件2b和后表面部件3b相同使用的聚碳酸树脂构成。
然后,在支撑板57上,太阳能电池部件1b被依次连接得到希望的电压。
然后,导线10被象例3中那样连接到太阳能电池部件1b,并且在太阳能电池部件单元54中的安装孔59被插进在后表面部件的底层55,这样安装太阳能电池部件单元54到后表面部件3b。然后导线10被引入太阳能电池组件4b的外部,前表面部件2b被装配以完成太阳能电池组件4b。
前表面部件2b和后表面部件3b通过使用柔性约束零件60来机械安装,提供在前表面部件2b上,在后表面部件3b上带有突出部分61。
上述的太阳能电池组件可被容易地分类和收集,因为太阳能电池部件仅仅是通过太阳能电池组件被插进后表面部件的底层的。
而且由于单个的太阳能电池部件被集中整合成一太阳能电池组件,它们可被集中从后表面部件除去,以获得与例2相比要优异的装配性和分类/收集性。
而且由于太阳能电池部件以一种与前表面部件间隔的方式被支撑,这可避免外力传到太阳能电池部件的影响或前表面部件和太阳能电池部件之间的摩擦造成的影响。
[例子5]
本发明的例子涉及实施例3,其特征在于后表面部件和连接部件是通过一个铰链整体形成的,导线被制成一个部件以容易附上和分开。
图10A到10C是说明例5的太阳能电池组件的示意图,这里图10A是从受光表面侧看的透视图,图10B是在装配时沿图10A中的线10B-10B的横截面示意图,图10C是在完成方式下沿图10A中的线10B-10B的横截面示意图。
太阳能电池部件1c(表面层折射率为2)是由晶体硅太阳能电池部件构成的,其被串联以得到希望的电压。
前表面部件2c是由白色钢化玻璃板构成的,同时后表面部件3c和连接部件12是由聚丙烯树脂(折射率1.49)构成的。
后表面部件3c是由底层部分30和具有一小孔68的封盖部分31构成的,底层部分30中的枢轴部分62被装在封盖部分31中的刻槽孔63中,以构成一用于连接各部分的铰链。
而且在构成连接部件12的卡锁部分32中,其上的刻槽孔63和底层部分30中的枢轴部分62装配在一起以构成用于相互连接的铰链。
太阳能电池部件1c的表面由于电极等的存在而不是平的,并且不与前表面部件2c充分直接接触,这样一聚丙烯树脂薄片(折射率1.5)被用作前表面部件2c和太阳能电池部件1c之间的固体层42。
首先太阳能电池部件1c置于后表面部件的底层30上,然后具有太阳能电池部件1c的尺寸的固体层42被置于其上,前表面部件2c再置于其上。最后底层30和封盖部分31被挤压并通过卡锁部分32被机械安装。
太阳能电池部件1c、固体层42和前表面部件2c通过底层30和封盖部分31之间的挤压被支撑,固体层42的外框架部分通过底层30和封盖部分31之间的挤压被单独支撑。
最后,装配在导线10一端的接头64通过螺旋安装在后表面部件3c上,以与太阳能电池部件1c和导线10电路连接,这样完成了太阳能电池组件4c。
在导线10的端部,树脂接头64被整体模制以形成导线组件65,接头64带有一个外螺纹83。接头64也配有一硅橡胶的0形环66,用于实现接头64和太阳能电池组件4c之间的水密封性。导线10与接头64端部的接触点67电连接,接触点67和太阳能电池部件1c的抽头电极46通过将接头64旋进太阳能电池组件4c的后侧来实现电连接。
在上述的太阳能电池组件中,底层部分、封盖部分、卡锁部分和铰链部分是由相同材料构成的,这样在分类后不用拆卸就可回收。
而且固体层的外部框架部分被挤在底层部分和封盖部分之间,这样太阳能电池组件可被制成防水的,而不使用另外的垫片或类似的物体,并且由于缺少这种另外的部件分类/回收性可被改善。
而且太阳能电池部件和导线之间的电连接,与例1到4的焊接相对比,通过将导线组件旋进太阳能电池组件也可达到,这里得到出色的装配性、导线的可替换性和分类/收集性。
[例子6]
本发明的例子涉及实施例3,其特征在于使用了在收集后不要求拆卸或分离的连接部件。
图11A和11B是说明例6的太阳能电池组件的示意图,这里图11A是从受光表面侧看的透视图,图11B是在装配时沿图11A中的线11B-11B的横截面示意图。
太阳能电池部件1c(具有表面层折射率为2)是由晶体硅太阳能电池部件构成的,其被串联以得到希望的电压。
前表面部件2c是由白色钢化玻璃板(折射率1.45)构成的,同时后表面部件3c是由ABS树脂构成的。
前表面部件2c仅在双侧粘接带8的区域有一黑色罩套14,用以防止其上的太阳光辐射。
双侧粘接带8是由聚苯乙烯底层构成。其双侧覆盖有一与ABS树脂(PS/ABS相互互溶双侧带,由Sumitomo 3M公司制造)相互互溶的粘性材料。选择此粘性材料是为了满足条件:“后表面部件3c和双侧带8之间的粘接力”>“前表面部件2c和双侧带8之间的粘接力”。
太阳能电池部件1c的表面由于电极等的存在而不是平的,并且不与前表面部件2c充分直接接触,这样一硅橡胶薄片(折射率1.5)被用作前表面部件2c和太阳能电池部件1c之间的固体层42。
开始,凸缘套环70被装配在后表面部件3c中的一台阶孔69上,用于抽出导线10。凸缘套环70是由ABS树脂构成并带有外螺纹。
然后双侧粘接带8按矩形形状被粘接在后表面部件3c上,太阳能电池部件1c和固体层位于双侧粘接带8内。然后前表面部件2c被挤压与双侧粘接带粘在一起。
然后导线10被插进由ABS树脂构成的止动器71中,其内部带有一倾斜的内螺纹,并被焊接到太阳能电池部件1c。
最后凸缘套环70和止动器71被旋动,以将导线10机械固定到太阳能电池组件4c,并保证在连接处的水密性,这样就完成了太阳能电池组件4c。
上述的太阳能电池组件通过将一改锥或类似物体插入分离沟槽13内,可被容易地分类成前表面部件、固体层、太阳能电池部件和后表面部件。
在分类时,由与后表面部件的材料相互互溶的材料构成的双侧带可保留,以便后表面部件不用剥除双侧带就可再使用。
[例子7]
本发明的例子涉及实施例3,其主要特征在于使用了普通屋面材料作为后表面部件。
图12A到12C是说明例7的太阳能电池组件的示意图,这里图12A是从受光表面侧看的透视图,图12B是沿图12A中的线12B-12B的横截面示意图,图12C是沿图12A中的线12C-12C的横截面示意图。
太阳能电池部件1c(具有表面层折射率为2)是由晶体硅太阳能电池部件构成的,其被串联以得到希望的电压。
前表面部件2c是由白色钢化玻璃板(折射率1.45)构成的,同时后表面部件3c是由不锈钢板构成的。
后表面部件3c带有孔47用于插入连接部件12和抽出导线10,然后被折叠成图12B中所示的形状。更特别的是,在底槽侧的约束部分34,后表面部件3c从平面部分72被向下折叠,并进一步朝顶脊侧向后折叠。而且在顶脊侧的约束部分35,部件被向上垂直折叠,并进一步朝底槽侧向后折叠。折叠工作可用用于普通屋面材料的卷形机来进行。
连接部件12是由能容易连接和分开的螺栓和螺母构成。
至于在前表面部件2c和太阳能电池部件1c之间的固体层42,可使用尿烷树脂薄片(折射率1.6)。
由于后表面部件3c是电导体,要求在太阳能电池部件1c和后表面部件3c之间有绝缘,PET树脂薄片被用作其间的绝缘片44。
最初,在后表面部件3c上放置绝缘片44,事先带有一接触点67的导线的一部分被放置于其上。然后放置事先带有抽头电极46的太阳能电池部件1c,接着固体层42被放置于其上和放置一由EPDM橡胶构成的止水部件,以便完全环绕太阳能电池部件1c的周边。
导线10的另一端通过后表面部件3c内的孔47被引导到太阳能电池组件4c的外部。
最后前表面部件2c被挤压,前表面部件2c和后表面部件3c用连接部件12机械固定夹住绝缘片44、导线10、太阳能电池部件1c、固体层42和止水部件11,这样就完成了集成有横向屋面型的屋面材料的太阳能电池组件4c。导线10以一种被挤压在防水部件11和后表面部件3c之间的方式被引导到外部,这样防止水从抽头部分侵入。
通过太阳能电池部件1c的抽头电极46和接触点67的接触来实现所需的电连接。
上述的太阳能电池组件可减少制造成本,由于后表面部件可用用于普通屋面材料的成形机来制备。而且集成有屋面材料的太阳能电池组件具有与传统的屋面材料类似的约束部分,这样能以同样的方式作为或联合使用传统的屋面材料。
而且通过太阳能电池部件和导线的接触得到电连接,这可获得出色的装配性和分类/收集性。
而且可得到集成有屋面材料的太阳能电池组件,和传统的屋面材料的形状相同,通过按同样的过程修正后表面部件的形状。
图13A到13C是说明集成有用于板条形屋面的屋面瓦的太阳能电池组件的示意图,这里图13A是从受光表面侧看的透视图,图13B是沿图13A中的线13B-13B的横截面示意图,图13C是沿图13A中的线13C-13C的横截面示意图。
[例子8]
本发明的例子涉及实施例3,其主要特征在于使用了普通屋面材料作为后表面部件。与例7中使用的部分有用的普通屋面材料相比,本例不经任何加工即可使用普通屋面材料。
图14A到14C是说明例8的太阳能电池组件的示意图,这里图14A是从受光表面侧看的透视图,图14B是沿图14A中的线14B-14B的横截面示意图,图14C是沿图14A中的线14C-14C的横截面示意图。
太阳能电池部件1c(表面层折射率为2)是由晶体硅太阳能电池部件构成的,其被串联以得到希望的电压。
前表面部件2c是由氟树脂板(折射率1.34)构成的,同时后表面部件3c是由商业上可得到的屋面板构成的。
连接部件12是由一通过将一不锈钢板折叠成一方的U形罩套构成。
至于在前表面部件2c和太阳能电池部件1c之间的固体层42,可使用氟树脂薄片(折射率1.36)。
最初,在后表面部件3c上放置事先焊接有导线10(平电缆)的太阳能电池部件1c,然后固体层42被放置于其上和放置一由EPDM橡胶构成的止水部件以便完全环绕太阳能电池部件1c的周边。接着前表面部件2c被挤压和最后前表面部件2c和后表面部件3c的端部用连接部件12机械固定以夹住太阳能电池部件1c、固体层42和止水部件11,这样就完成了集成有屋面瓦的屋面材料的太阳能电池组件4c。
导线10以一种被挤压在防水部件11和后表面部件3c之间的方式被引导到外部,这样防止水从抽头部分侵入。
上述的太阳能电池组件可减少制造成本,由可使用商业上可得到的屋面板。而且集成有屋面材料的完成的太阳能电池组件能以同样的方式作为或联合使用传统的屋面材料。
而且当使用一种通过形成一通孔而使强度恶化的材料,例如屋面板时,对于后表面部件,通过使用罩套形的连接部件,本发明例子的太阳能电池组件可在不损失屋面材料强度的情况下来制备。
[例子9]
本发明的例子涉及实施例3,其主要特征在于使用了普通屋面材料作为后表面部件。
图15A和15B是说明例9的太阳能电池组件的示意图,这里图15A是从受光表面侧看的透视图,图15B是沿图15A中的线15B-15B的横截面示意图。
太阳能电池部件1c(表面层折射率为2)是由带有柔性不锈钢底层的非晶体硅太阳能电池部件构成的。
前表面部件2c是由白色钢化玻璃板(折射率1.5)构成的,同时后表面部件3c是由具有特殊形状的如图15A和15B所示的日本屋面瓦构成的。更特殊的是,一用于包容太阳能电池部件1c的凹槽36位于后表面部件3c的中心,同时一限制部分37用于定位前表面部件2c,连接部件12位于较上的部分,用于抽出导线的孔47位于凹槽的中心。
连接部件12是由具有方的十字断面的EPDM矩形环构成。
而且对于在前表面部件2c和太阳能电池部件1c之间的固体层42,可使用交联EVA薄片(折射率1.5)。
最初,事先连接导线10的太阳能电池部件1c被置于后表面部件3c的凹槽36。导线10通过孔47被抽出到太阳能电池组件4c的外部,带有刻槽84的衬套45被安装到导线10上并在其上移动以安装到孔47上。然后固体层42被置于太阳能电池部件1c上,前表面部件2c再置于其上。最后,连接部件12被压进前表面部件2c的端部和限制部分37之间的缝隙以完成集成有日本屋面瓦形状的屋面材料的太阳能电池组件4c。
上述的太阳能电池组件的设计出色,其表面光滑并与商业上可得到的日本屋面瓦的形状相同。它也能以相同的方式工作作为或与普通的日本屋面瓦联合使用。
[例子10]
本发明的例子涉及实施例3,其主要特征在于使用了现有的屋面材料作为前表面部件。
图16A到16C是说明例10的太阳能电池组件的示意图,这里图16A是说明装配在建筑38的窗口39上的方式,图16B是沿图16A中的线16B-16B的横截面示意图,图16C是从建筑38内看时的一种安装方式。
太阳能电池部件1c(具有表面层折射率为2)是由晶体硅太阳能电池部件构成的,其串联以以获得希望的电压。
前表面部件2c是由现有建筑38的窗口39(折射率1.5)构成的,同时后表面部件3c是由带有多个可分离吸杯的聚碳酸树脂板构成的。后表面部件3c也带有用于将太阳能电池部件1c压到前表面部件2c的弹性部分41。
在装配到后表面部件3c的吸杯40中,那些与太阳能电池部件1c接触的用来固定同一物体,同时那些与前表面部件2c相接触的用作连接部件12。
而且尿烷树脂薄片(折射率1.6)被用作固体层42,用来消除太阳能电池部件1c和前表面部件2c之间的缝隙和防止其间的滑动。
最初,事先与导线10相连的太阳能电池部件1c被安装到吸杯,用于固定太阳能电池部件1c,然后固体层42被置于太阳能电池部件1c上,用于和前表面部件1c一起装配的吸杯40也被安装到该处。这样太阳能电池部件1c和固体层42被后表面部件3c挤压到前表面部件2c。
上述太阳能电池组件可显著减少制造成本,由于现存建筑的窗玻璃是被用作前表面部件,应用性也可被改善。
而且它可从建筑物内部应用,这可实现出色的应用性、维修性和收集性,由于防水结构可被简化,成本也可进一步地降低
[例子11]
本发明的例子涉及实施例4,其主要特征在于使用了廉价的树脂棒作为连接部件和使用了防水措施用于支撑太阳能电池部件。
图17A到17C是说明例11的太阳能电池组件的示意图,这里图17A是从受光表面侧看的透视图,图17B是沿图17A中的线17B-17B的横截面示意图,图17C是说明连接前表面部件和后表面部件的方法及连接部件被切割的方式的示意图。
太阳能电池部件1d(具有表面层折射率为2)是由非晶体硅太阳能电池部件构成的,其被串联以得到希望的电压。
前表面部件2d和后表面部件3d是由具有相同形状的相同材料(白色钢化玻璃板)构成,带有用于插连接部件12的孔47。
前表面部件2d事先带有一含有光催化剂的表面层,位于与太阳能电池部件相对的表面上。
用于防止水从太阳能电池组件4d的端部侵入的止水部件11是由具有独立小孔的泡沫硅树脂构成。
连接部件12由一根变性的PPE构成。
最初,如图17B中圆圈部分的放大图所示,在后表面部件3d上,作为接头的抽头电极46在太阳能电池部件1d的侧面被制成突出状,放置的太阳能电池部件1d的抽头电极46被阻力焊接到位于导线10端部的接触点67。然后止水部件11被放置,以便部分地挤压太阳能电池部件1d的周边,前表面部件2d被置于其上。
最后,连接部件12被插进前表面部件2d和后表面部件3d的孔47,连接部件12的上、下端通过超声波融合被熔化以形成止动部分73,这样就完成了太阳能电池组件4d。
除了上述的结构,也可以以一种突出到太阳能电池部件的侧面的接头形状来形成太阳能电池部件的抽头电极,以与带有这种突出部分的导线的端部相接触,并通过阻力焊接或超声波焊接与凸起的端部相连,这样容易而安全的获得电连接,并在拆卸时通过切割这些焊接部分而容易分类。
上述的太阳能电池组件可采用简单形状的后和前表面部件,例如带孔的平板或最终是平的矩形形状,这样进一步改善了制造成本、分类/收集性和回收性。
而且用前和后表面部件夹挤太阳能电池部件的带有止水部件的简单结构,允许提供低制造成本的太阳能电池组件。
而且前和后表面部件通过将一改锥或类似的物体插入缝隙74或通过切割连接部件和太阳能电池部件的中间部分来容易地分离,仅仅在前和后表面部件之间挤压,可容易地取出。
而且由于前和后表面部件是由相同部件构成的,当透光性被延长使用后前表面部件上的损伤降低时,可通过交换前和后表面部件来保存原先的透光性。
而且,通过切割抽头电极和接触点的焊接部分,太阳能电池部件和导线可容易地拆卸和分离,而对太阳能电池部件没有热影响。
在本发明的太阳能电池组件中,即使当部件的一部分在延长的户外使用中被破坏,也可仅分离被破坏的部件,收集和再使用可用的部件。
而且在寿命期后,太阳能电池组件可被分离成太阳能电池部件、前表面部件和后表面部件,其可容易地分类和回收。
尤其是,具有更长的寿命期和更高制造成本的太阳能电池部件可被分离而没有其它部件的残留物,由此可提供具有出色的回收性能的太阳能电池组件。

Claims (37)

1、一种太阳能电池组件,包括:
太阳能电池部件;
在所说太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件;以及
在所说太阳能电池部件后表面侧的后表面部件;
其中,所说的前表面部件和所说的后表面部件以一种可分离的方式被连接;
至少所说前表面部件和所说的太阳能电池部件是紧密接触的,或者前表面部件与和所说的太阳能电池部件紧密接触的固体层紧密接触;
所说的太阳能电池部件、所说的前表面部件和所说的后表面部件可被分离,而不在所说太阳能电池部件上留下所说前表面部件、所说后表面部件或所说固体层的任何残留物。
2、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中所说的组件不包括固体层,并存在以下关系:空气的折射率≤所说前表面部件的折射率≤所说太阳能电池部件的最外层的折射率;或者所说组件包括固体层,并存在如下关系:空气的折射率≤所说前表面部件的折射率≤所说固体层的折射率≤所说太阳能电池部件的最外层的折射率。
3、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件由相同的材料构成。
4、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件是由相互互溶的材料构成的。
5、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件具有相同的形状。
6、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中至少所说的前表面部件和所说的后表面部件中的一个的形状是平的矩形平板。
7、根据权利要求1的太阳能电池组件,进一步包括一连接分离部分,用于分离所说前表面部件和所说后表面部件的连接。
8、根据权利要求1的太阳能电池组件,进一步包括在所说前表面部件和所说太阳能电池部件之间的具有透光性的弹性薄片。
9、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中所说的太阳能电池部件是柔性的。
10、根据权利要求1的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件是通过相互配合而连接的。
11、一种太阳能电池组件,包括:
太阳能电池部件;
在所说太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件;以及
在所说太阳能电池部件的后表面侧的后表面部件;
其中,所说的前表面部件和所说的后表面部件以一种可分离的方式被连接;
至少在所说前表面部件的与所说的太阳能电池部件相对的面上提供光催化剂;
所说的太阳能电池部件、所说的前表面部件和所说的后表面部件可被分离,而不在所说太阳能电池部件上留下所说前表面部件、所说后表面部件的任何残留物。
12、根据权利要求11的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件由相同的材料构成。
13、根据权利要求11的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件是由相互互溶的材料构成的。
14、根据权利要求11的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件具有相同的形状。
15、根据权利要求11的太阳能电池组件,其中至少所说的前表面部件和所说的后表面部件中的一个的形状是平的矩形平板。
16、根据权利要求11的太阳能电池组件,进一步包括一连接分离部分,用于分离所说前表面部件和所说后表面部件的连接。
17、根据权利要求11的太阳能电池组件,其中所说的太阳能电池部件是柔性的。
18、根据权利要求11的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件是通过相互配合而连接的。
19、一种太阳能电池组件包括:
太阳能电池部件;
在所说太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件;
在所说太阳能电池部件的后表面侧的后表面部件;以及
用于连接所说前表面部件和所说后表面部件的连接部件;
其中,所说的前表面部件和所说的后表面部件以一种可分离的方式被连接;
至少所说前表面部件和所说太阳能电池部件是紧密接触的,或所说前表面部件与和所说太阳能电池部件紧密接触的固体层紧密接触;
所说的太阳能电池部件、所说的前表面部件和所说的后表面部件可被分离,而不在所说太阳能电池部件上留下所说前表面部件、所说后表面部件或所说连接部件的任何残留物。
20、根据权利要求19的太阳能电池组件,其中,所说的组件不包括固体层,并存在如下关系:空气的折射率≤所说前表面部件的折射率≤所说太阳能电池部件的最外层的折射率,或所说组件包括固体层,并存在如下关系:空气的折射率≤所说前表面部件的折射率≤所说固体层的折射率≤所说太阳能电池部件的最外层的折射率。
21、根据权利要求19的太阳能电池组件,其中,所说的连接部件是由与所说前或后表面部件的材料相同或相互互溶的材料构成;且在分离所说太阳能电池部件、所说前表面部件和所说后表面部件时,至少所说连接部件的一部分是仅仅安装在构成所说前或后表面部件的相同或相互互溶的材料上。
22、根据权利要求19的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件由相同的材料构成。
23、根据权利要求19的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件是由相互互溶的材料构成的。
24、根据权利要求19的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件具有相同的形状。
25、根据权利要求19的太阳能电池组件,这里至少所说的前表面部件和所说的后表面部件中的一个的形状是平的矩形平板。
26、根据权利要求19的太阳能电池组件,进一步包括一在所说前表面部件和所说太阳能电池部件之间的弹性薄片。
27、根据权利要求19的太阳能电池组件,其中所说的太阳能电池部件是柔性的。
28、一种太阳能电池组件包括:
太阳能电池部件;
在所说太阳能电池部件的受光表面侧的前表面部件;
在所说太阳能电池部件的后表面侧的后表面部件;以及
用于连接所说前表面部件和所说后表面部件的连接部件;
其中,所说的前表面部件和所说的后表面部件以一种可分离的方式被连接;
至少在与所说前表面部件所说的太阳能电池部件相对的面上提供光催化剂;
所说的太阳能电池部件、所说的前表面部件和所说的后表面部件可被分离,而不在所说太阳能电池部件上留下所说前表面部件、所说后表面部件或所说连接部件的任何残留物。
29、根据权利要求28的太阳能电池组件,其中,所说的连接部件是由与所说前或后表面部件的材料相同或相互互溶的材料构成;且在分离所说太阳能电池部件、所说前表面部件和所说后表面部件时,至少所说连接部件的一部分是仅仅安装在构成所说前或后表面部件的相同或相互互溶的材料上。
30、根据权利要求28的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件由相同的材料构成。
31、根据权利要求28的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件是由相互互溶的材料构成的。
32、根据权利要求28的太阳能电池组件,其中所说的前表面部件和所说的后表面部件具有相同的形状。
33、根据权利要求28的太阳能电池组件,这里至少所说的前表面部件和所说的后表面部件中的一个的形状是平的矩形平板。
34、根据权利要求28的太阳能电池组件,其中所说的太阳能电池部件是柔性的。
35、一种发电装置,其中包括根据权利要求1到34中的任何一项所述的太阳能电池组件和电力转换设备。
36、一种用于太阳能电池组件的分离方法,其中包括分离根据权利要求1到34中的任何一项所述的太阳能电池组件,以获得太阳能电池部件。
37、一种用于太阳能电池组件的回收方法,包括以下步骤:制备太阳能电池组件,以及使用根据权利要求36的方法获得的太阳能电池部件、前表面部件和后表面部件。
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