CN202487599U - 一种太阳能光伏组件 - Google Patents

Abstract

一种太阳能光伏组件，包括从上到下层压排布的钢化玻璃层、第一EVA层、太阳能电池层和第二EVA层，其特征在于：所述第二EVA层的下方排布有金属背板，所述金属背板的两个表面镀有绝缘层。由于金属背板具有高的热导率，可以提高背板的散热效率。作为优选，所述绝缘层为氧化铝薄膜层。所述金属背板的基材为铝或铜，厚度为0.3mm～0.5mm。所述金属背板的内表面具有规则排列的沟槽。该结构可以增加背板的内表面积，增大背板对光的反射面，间接增加电池片的输出功率。作为优选方案，所述沟槽的断面呈V字型。所述V型沟槽的夹角为120度～135度。作为另一种优选方案，所述沟槽的断面半圆型或半椭圆型。

Description

一种太阳能光伏组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏组件，特别涉及晶体硅太阳能光伏组件，属于太阳能光伏技术领域。

背景技术

随着全球能源危机和环境问题的日益严峻，世界各国都在积极开发和应用新能源，尤其是清洁、无污染的可再生能源，其中以太阳光作为绿色可再生能源的光伏发电技术近年来得到了极大的发展和大规模的应用。

光伏发电的主要原理是太阳光与半导体材料作用而形成的光伏效应，直接把太阳能转变为电能。光伏发电系统中最基本的单元是光伏组件，光伏组件是由钢化玻璃、EVA层(乙烯-醋酸乙烯酯)、背板等材料将太阳能电池封装在中间的一个整体。在光伏组件光电转换的过程中，由于晶体硅太阳能电池自身的特性，只能利用太阳光中部分波段的光，这部分光主要集中在可见光波段，而太阳光中其它波段的光如紫外光及红外光虽然被太阳能电池吸收，但这部分光能转换为热量，导致光伏组件在输出电能的过程中温度也随之升高。工作温度是影响太阳能电池能量转换效率的重要因素，而晶硅电池的最大功率输出具有负的温度系数，其输出功率随电池的温度上升而线性下降，体现在温度每升高1℃，功率输出将减少0.4％～0.5％。因此为了避免太阳能电池的输出功率下降，必须将电池内产生的热量及时导出，保证其工作在较低的温度。

太阳能电池的温度主要与太阳辐射强度、环境温度及组件封装的材料有关，由于背板是封装在组件最外层的材料，是组件直接与大气环境进行热交换的介质，因此背板是太阳能电池最重要、最有效的散热路径，电池内的大部分热量都是通过背板导出的。现有组件采用的背板主要是TPT(聚氟乙烯复合膜)或PET(聚乙烯对苯二甲酸酯复合膜)等材料，尽管这类材料能满足组件对背板的使用要求，但缺点是热导率很低，热导率值在(0.3～0.6)W/(m·K)，不能将电池热量有效导出。因此有必要对背板进行改进，提高组件的散热能力，降低电池温度，从而有效提高组件的效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能光伏组件，该组件的背板具有高热导率，可以将电池产生的热量快速导出，降低电池的工作温度。

实现本实用新型的技术方案是：

一种太阳能光伏组件，包括从上到下层压排布的钢化玻璃层、第一EVA层、太阳能电池层和第二EVA层，其特征在于：所述第二EVA层的下方排布有金属背板，所述金属背板的两个表面镀有绝缘层。由于金属背板具有高的热导率，可以提高背板的散热效率。

作为优选，所述绝缘层为氧化铝薄膜层。

所述金属背板的基材为铝或铜，厚度为0.3mm～0.5mm。

所述金属背板的内表面具有规则排列的沟槽。该结构可以增加背板的内表面积，增大背板对光的反射率，间接增加电池片的输出功率。

作为优选方案，所述沟槽的断面呈V字型。

进一步，所述V型沟槽的夹角为120度～135度。这样可以使入射到V型沟槽两个面的光线反射到达玻璃表面时，其入射角大于此界面的临界角，从而发生全反射被电池片吸收。

作为另一种优选方案，所述沟槽的断面半圆型或半椭圆型。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型的太阳能组件使用高热导率金属背板，大大改善了电池片内产生的热量向周围环境导出的能力；

2、金属背板表面具有比常规背板更高的反射率，可以将入射到组件内电池片间隙的太阳光大部分反射回去，一方面减少了由于背板对光的吸收而导致的温度升高，另一方面被背板反射的光可以重新为电池片利用，从而增加电池片的功率输出；

3、金属背板的沟槽结构调节了反射光的方向，通过改变被反射光线的入射角，使反射的太阳光大部分再被电池片吸收。

综上，本实用新型的太阳能组件增加了电池片的散热能力，提高了对太阳光的利用率，提高了组件的输出功率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细说明：

图1为本实用新型太阳能光伏组件的结构示意图；

图2为本实用新型第一种实施方式的沟槽放大示意图，其中沟槽断面为V型。

图3为本实用新型第二种实施方式的沟槽放大示意图，其中沟槽断面为半圆型或椭圆型。

图中，1为钢化玻璃，2为第一EVA层，3为太阳能电池片，4为第二EVA层，5为金属背板；6为沟槽。

具体实施方式：

如图1所示，一种太阳能光伏组件，包括从上到下层压排布的钢化玻璃层1、第一EVA层2、太阳能电池层3和第二EVA层4，所述第二EVA层的下方排布有金属背板5，所述金属背板的两个表面镀有绝缘层51，所述金属背板的基材为铝，其厚度为0.3mm～0.5mm。绝缘层51为氧化铝薄膜层。该薄膜层既保证了高的热导率，同时保证了背板与电池片之间的绝缘性。当然金属背板的基质也可以是铜。

铝背板热导率为237W/(m·K)，大大高于TPT背板的热导率，因而能快速地将电池片产生的热量传导出去。

为了提高背板的反射率，对金属背板的内表面进行了织构化的处理，使其具有规则排列的沟槽，该结构可以增加背板的内表面积，增大背板对光的反射面，间接增加电池片的输出功率。以铝背板为例，其内表面，即通过绝缘层和第二EVA层接触的表面的反射率为95％，而现有TPT背板的反射率一般为80％左右，因此铝背板能将照射到组件内电池片间隙的太阳光更多的反射回去，并再次被电池片吸收。

如图2所示，在第一种实施方式中，所述沟槽的断面呈V字型。所述V型沟槽的夹角为120度～135度。这样可以使入射到V型沟槽两个面的光线反射到达玻璃表面时，其入射角大于此界面的临界角，从而发生全反射被电池片吸收。

例如，当V型沟槽内夹角为125度，这样垂直入射到沟槽内表面的光线被反射到玻璃与空气的界面时的入射角为55度，大于该界面的临界角42度(假设玻璃的折射率为1.5)，从而发生全反射，最终再反射到电池片表面被其吸收，因此此种方式也间接增加了电池片的输出功率。

以72片5寸单晶电池片组成的组件为例，分别使用铝背板及TPT背板，当太阳辐照强度为1000W/m²、环境温度为25℃时，使用TPT背板的组件电池温度达到50℃，而使用铝背板组件电池温度只有43℃，由于晶体硅电池片具有负的功率温度系数，因此铝背板组件的最大输出功率将比TPT背板的组件高很多。

图3本实用新型的第二种实施方式，其中沟槽的断面呈半圆型或半椭圆型。这样也可提高金属背板的反射率，提高太阳光的利用率，最终提高了组件的输出功率。

Claims (7)

1.一种太阳能光伏组件，包括从上到下层压排布的钢化玻璃层(1)、第一EVA层(2)、太阳能电池层(3)和第EVA层(4)，其特征在于：所述第二EVA层的下方排布有金属背板(5)，所述金属背板的两个表面镀有绝缘层(51)。

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述绝缘层(51)为氧化铝薄膜层。

3.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述金属背板(5)的基材为铝或铜，厚度为0.3mm～0.5mm。

4.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述金属背板(5)的内表面具有规则排列的沟槽(6)。

5.根据权利要求4所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述沟槽的断面呈V字型。

6.根据权利要求5所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述V型沟槽的夹角为120度～135度。

7.根据权利要求4所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述沟槽的断面呈半圆型或半椭圆型。

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