CN202513177U

CN202513177U - 太阳能光伏全黑式组件

Info

Publication number: CN202513177U
Application number: CN 201220111059
Authority: CN
Inventors: 薛海英; 李海军; 滕永坤
Original assignee: Shandong Zhong Jing New Forms Of Energy Co Ltd
Current assignee: Shandong Zhong Jing New Forms Of Energy Co Ltd
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2022-03-22

Abstract

本实用新型提供一种太阳能光伏全黑式组件，属于太阳能发电技术领域，其结构包括钢化玻璃、高透光复合膜、太阳能电池片或电池片组、复合膜、边框，其特征在于，所述边框内由上而下层叠设置有钢化玻璃、上层高透光复合膜、太阳能电池片或电池片组、下层高透光复合膜和复合膜。本实用新型的太阳能光伏全黑式组件与现有技术相比，具有设计合理、结构简单、安装方便、安全性好、寿命长等特点；直流电压输出稳定，卓越的弱光效应，美观坚固抗风雪，25年输出功率保证，光电转换效率高（16%以上），低衰减，可靠性强。

Description

太阳能光伏全黑式组件

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能发电技术，具体地说是一种CTM较低，吸光性能好，尤其适合解决寒冷地区的光伏发电的太阳能光伏全黑式组件。

背景技术

随着化石能源逐步消耗，能源危机以展现在人们面前，按照目前的发展趋势，煤、石油和天然气等化石能源包括核电站所用的铀材料在100—200年终将消耗殆尽。其中光伏发电持有一系列特有优势，首先，太阳能所用的主要材料为硅材料，硅材料储量丰富，为地壳上除氧之外的丰富排列第二，达26%之多；光伏发电没有燃烧过程，不排放温室气体；废气和废水，环境友好；没有机械旋转部件，不存在机械磨损，无噪声；发电不用冷却水，能够在无水的荒漠地带安装；在城市可以安装到屋顶和墙面，不单独占地；模块化结构，规模大小随意；使用寿命长（可达25年以上），一次投资多年收益；维护管理简单，可实现无人值守，维护成本极低。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种主要是对大型电站安装和对外观有需求的建筑物使用的太阳能光伏全黑式组件。相对于普通组件，全黑式组件CTM较低，可以在寒冷地带不受影响，同时因为黑色吸光，外观突出，在功率上没有争议，衰减速度慢。尤其适合在天气寒冷地带使用。另外，黑色组件更有可观赏性和挑选性，非常适合进行屋顶电站及建筑一体化搭建使用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

太阳能光伏全黑式组件，包括钢化玻璃、高透光复合膜、太阳能电池片或电池片组、复合膜、边框，其特征在于，所述边框内由上而下层叠设置有钢化玻璃、上层高透光复合膜、太阳能电池片或电池片组、下层高透光复合膜和复合膜。

所述太阳能电池片或电池片组与接线盒相连。该接线盒为高密封性接线盒，主要起到一个引线和保护的功能，通过高密封性接线盒将电池组件的电流引出，以便更好的进行串并链接。从而达到建设电站和发电系统的目的。同时高密封性接线盒中配有二极管和自动断开保护功能，保证短路状态下自动断开电路保护组件。其主要特性为外壳采用进口高级原料（PPO）生产，具有极高的抗老化，耐紫外线能力，适用于室外恶劣环境条件下的使用，使用实效长达30年以上。接线盒也可以根据需要可以任意内置2～6个接线端子。所有的接线盒连接方式均采用快速插入式方式连接。其高密封性防护等级为IP65。线盒中的阻流二极管采用肖特基旁路二极管，肖特基旁路二极管是贵金属（金、银、铝、铂等）A为正极，以N型半导体B为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属半导体器件。最显著的特点为反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V左右。

所述钢化玻璃为超白低铁绒面钢化玻璃或镀膜钢化玻璃，主要起到透光和保护作用。超白低铁绒面钢化玻璃的主要生产工艺为：“压延法”它是采用特制的花辊，通过在玻璃上下表面压制特殊的压花花纹设计减少玻璃定向反射，增加内反射效应，促进其有效的吸收太阳光能，最大限度地提高太阳光线的透过率，提高发电效能。具有高太阳能透过率、低反射率、低含铁量、高机械强度、高平整度等优异特点。其高性能：3.2mm厚的玻璃在太阳电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm)可见光透光率达91.7%以上，对于大于1200 nm的红外光有较高的反射率。此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射，透光率不下降。超白低铁绒面钢化玻璃还具有超强的抗机械冲击力和抗风、雪等巨大的压力。

所述高透光复合膜为高透光醋酸乙烯复合膜，分为两层，主要起到粘合和保护作用。上层高透光醋酸乙烯复合膜覆盖链接玻璃和电池片，下层高透光醋酸乙烯复合膜覆盖链接聚氟乙烯复合膜和电池片。其主要成分为：乙烯-醋酸（乙烯）共聚物,是一种膜状热熔胶。其基本特性为：EVA用于太阳能电池组件的封装，在常温下无粘性，便于裁剪操作。使用时，在一定条件热压便发生热熔粘结与交联固化，变得透明，其固化后的透光率在AM1.5光谱下高达91%以上，产生永久性的粘合密封。固化后的EVA能承受大气变化且具有弹性，可经受各种气候环境和恶劣条件下使用。EVA的主要作用是：粘结密封，将电池片、玻璃、背板粘贴成一个整体，对太阳电池组件的质量与寿命起着至关重要的作用。

所述复合膜为聚氟乙烯复合膜，为黑色，对阳光起吸收和过滤反射作用，因此对组件的效率略有提高，并因其具有较高的紫外发射率，还可降低组件的工作温度，也有利于提高组件的效率。当然，此复合膜首先具有太阳电池封装材料所要求的耐老化、耐腐蚀、绝缘、耐压、不透气等基本要求。聚氟乙烯复合膜是由2层Tedlar 中间一层PVF或者PET 组成。Tedlar中不含可塑剂，颜色持久稳定、抗漂白剂、防止粉化和真菌生长。其表面斥力大，可以防止灰尘玷污，容易清洗维护。而且，既便是最强的洗涤剂也不会损坏Tedlar薄膜。从零下70度到110度，Tedlar均可保证优异的性能，瞬间温度峰值最高到200度亦不会对其造成破坏。

所述聚氟乙烯复合膜为黑色，由2层Tedlar 中间一层PVF或者PET 组成。

位于电池组件最底层，主要起到保护全黑式组件的作用，同时聚氟乙烯材料感光性比较高，能够更好的吸收太阳光，从而提高太阳光的有效利用率和组件的发电效率。

所述焊带为铜锡合金焊带，又称镀锡铜带或涂锡铜带，分汇流带和互连条，应用于光伏组件电池片的连接，焊带是光伏组件焊接过程中的重要原材料，焊带质量的好坏将直接影响到光伏组件电流的收集效率，对光伏组件的功率影响很大。铜锡合金焊带的铜基是采用进口精炼韧性无氧铜/T2紫铜，含铜量为99.99%以上，导电率≥98%以上，铜基的电阻率为：≤0.0165Ωmm2/m。涂层成分：62%Sn36%Pb2%Ag，单面涂层厚度为：0.05mm。

所述电池片组是由2—198片太阳能电池片通过焊带串联而成。是最主要的发电部件，该太阳能电池片是由晶体硅片加工而成。首先按照功率档次进行设计配算，然后再通过铜锡合金焊带将电池片按照正负逐片串联起来，形成电流进行发电。其主要以硅半导体材料为主，其中又以单晶硅和多晶硅为代表。其特点为：效率高，低衰减，可靠性强，先进的扩散技术，保证了片间片内的良好均匀性，降低了电池片之间的匹配损失。其次运用先进的管式PECVD成膜技术，使得覆盖在电池表面的深蓝色氮化硅减反射膜致密、均匀、美观。为确保了电极良好的导电性、可焊性以及背场的平整性；应用高品质的金属浆料制作电极和背场。高精度的丝网印刷图形，使得电池片易于焊接。太阳能电池片主要特性为：超薄（总厚度约190±20微米）、效率高（光电转换效率达18%以上）、重量轻（单晶125×125mm的电池片单片的重量仅为7g）。

所述边框为高强度铝合金边框，是以铝为主要材料的合金材料（6063T5），表面有一层很薄的复合膜（氧化膜+涂层）。合金材料主要含有（镁、硅、铁、铜、锰、锌、钛等）。铝合金边框是太阳能电池组件的边框，主要起到一个固定安装的功能。铝合金边框通过四角角码链接可以将全黑式组件很好的固定并按照行业标准配有安装孔，以便于电站和系统的安装。同时配有标准出水孔，保证雨雪天气下，组件背面不会出现积水现象。

本实用新型的太阳能光伏全黑式组件与现有技术相比，所产生的有益效果是：

本实用新型的太阳能光伏全黑式组件与现有技术相比，具有设计合理、结构简单、安装方便、安全性好、寿命长等特点；直流电压输出稳定，卓越的弱光效应，美观坚固抗风雪， 25年输出功率保证，光电转换效率高（16%以上），低衰减，可靠性强。

附图说明　

附图1为本实用新型的工作原理示意图；

附图2为本实用新型的工作原理电器连接示意图；

附图3为本实用新型的外形正面示意图；

附图3-1为本实用新型的外形反面示意图；

附图3-2为本实用新型的内部结构示意图；

附图3-3为本实用新型的安装示意图；

附图4为多个太阳能光伏全黑式组件串联示意图。

图中，1、包括超白低铁绒面钢化玻璃，2、上层高透光醋酸乙烯复合膜，3、高效率太阳能电池片或电池片组，4、下层高透光醋酸乙烯复合膜，5、聚氟乙烯复合膜，6、铜锡合金焊带，7、高密封性接线盒，8、高强度铝合金边框。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的太阳能光伏全黑式组件作以下详细地说明。所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如附图所示，本实用新型的太阳能光伏全黑式组件，其结构包括超白低铁绒面钢化玻璃1、上层高透光醋酸乙烯复合膜2、高效率太阳能电池片或电池片组3、下层高透光醋酸乙烯复合膜4、聚氟乙烯复合膜5、铜锡合金焊带6、高密封性接线盒7和高强度铝合金边框8，所述高强度铝合金边框8内由上而下层叠设置有超白低铁绒面钢化玻璃1、上层高透光醋酸乙烯复合膜2、高效率太阳能电池片或电池片组3、下层高透光醋酸乙烯复合膜4、聚氟乙烯复合膜5；所述电池片组有32片太阳能电池片并通过铜锡合金焊带6串联在一起构成串联电路，所述高效率太阳能电池片3的串联电路与高密封性接线盒7相连。

太阳能光伏全黑式组件的工作原理是基于“光生伏特效应”。它实质上是一个大面积的PN结，当光照射到PN结的一个面，例如P型面。光伏发电时，若光子能量大于半导体材料的禁带宽度，那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴，电子-空穴对从表面向内迅速扩散，在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势。将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压，对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。通过光照在界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。界面层吸收的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。

太阳能光伏全黑式组件就是根据这个原理，同时结合客户对于系统电压的要求进行相应的设计配算。

本实用新型的太阳能光伏全黑式组件其加工制作简单方便，按说明书附图所示加工制作即可。　　

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims

1.太阳能光伏全黑式组件，包括钢化玻璃、高透光复合膜、太阳能电池片或电池片组、复合膜、边框，其特征在于，所述边框内由上而下层叠设置有钢化玻璃、上层高透光复合膜、太阳能电池片或电池片组、下层高透光复合膜和复合膜。

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏全黑式组件，其特征在于，所述太阳能电池片或电池片组与接线盒相连。

3.根据权利要求2所述的太阳能光伏全黑式组件，其特征在于，所述接线盒为高密封性接线盒。

4.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏全黑式组件，其特征在于，所述钢化玻璃为超白低铁绒面钢化玻璃或镀膜钢化玻璃。

5.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏全黑式组件，其特征在于，所述高透光复合膜为高透光醋酸乙烯复合膜。

6.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏全黑式组件，其特征在于，所述复合膜为聚氟乙烯复合膜。

7.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏全黑式组件，其特征在于，所述焊带为铜锡合金焊带。

8.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏全黑式组件，其特征在于，所述电池片组是由2—198片太阳能电池片通过焊带串联而成。

9.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏全黑式组件，其特征在于，所述边框为高强度铝合金边框。