CN202601691U - 一种光伏组件用聚光玻璃以及一种聚光光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏组件用聚光玻璃，包括透明的平面基板，平面基板具有聚光部，聚光部包括不少于两个的聚光光栅，聚光光栅具有弧形结构的聚光面，这些聚光光栅组合到一起具有聚光作用，并且具有唯一的聚光焦点。通过上述结构设计，照射于平面基板上的光线能够在聚光光栅的作用下实现聚集从而解决了提高光伏组件中晶硅电池片的光电转化率的问题。本实用新型还提供了一种聚光光伏组件，包括上述光伏组件用聚光玻璃。聚光光伏组件的电池片单体与光伏组件用聚光玻璃的聚光焦点对应设置。该结构提高了晶硅电池片的光电转化效率，在转换同等光功率的情况下较普通组件减少晶硅电池片的用量，节约光伏组件的制造成本。

Description

一种光伏组件用聚光玻璃以及一种聚光光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏组件技术领域，特别涉及一种光伏组件用聚光玻璃以及一种聚光光伏组件。

背景技术

光伏组件是一种能够将光能转换为电能的装置，在光伏组件中，主要的能量转换部件为晶硅电池片。晶硅电池片是一种质地较脆的易碎品，在进行光伏组件的组装中，通常会在晶硅电池片的表面设置一块对其具有保护作用且透光率较高的玻璃板。设置有玻璃板能够对晶硅电池片进行保护，降低晶硅电池片在受到外力冲击时的破损率，并且设置了玻璃板之后，还能够保证晶硅电池片表面的洁净程度。

虽然常规的光伏组件设置了玻璃板后具有上述的诸多优点，但是，也会不可避免地带来如下的结构缺陷。玻璃板设置于晶硅电池片的表面，光线透过玻璃板照射于晶硅电池片上。作为常识可知，即使是具有较高透光率的玻璃板，也会降低光照强度。一般情况下，晶硅电池片的光电转化率较低，设置有玻璃板后将会使得晶硅电池片的光电转化率变得更低。如果采用常规的太阳能电池封装技术，为了达到光伏组件理论的功率，需要使用较多数量的晶硅电池片，由于硅料的价格相对其它的辅助材料而言价格较为昂贵，这无疑增加了组件的生产成本。

为了解决使用普通玻璃而带来的晶硅电池片光电转化效率降低的问题，现有技术中提供了如下解决方案。

请参考图1，图1为现有技术中基于光线折射原理的棱镜玻璃板的结构示意图。

一种利用光线折射原理制作的棱镜玻璃板，其一侧为光滑平面1'，另一侧为由若干个间隔设置的棱镜2'所构成的凹凸面，由光线折射原理可知，采用这种棱镜的结构设计能够将较为分散的光线在一定程度上进行聚集，提高了照射于晶硅电池片表面的光照强度，从而提高了晶硅电池片的光电转化率。但是，采用上述的棱镜玻璃板进行太阳电池的封装时，其光滑平面朝外，而设置有棱镜的一面朝向晶硅电池片，如此设置在进行层压工艺过程时，棱镜结构将会造成晶硅电池片有破碎或者隐裂的风险存在。并且，在光线较弱且入射角度倾斜较大时该类聚光组件的聚光优势将会降低。

综上所述，如何解决提高光伏组件中晶硅电池片光电转化率的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为提供一种光伏组件用聚光玻璃以及一种聚光光伏组件，该光伏组件用聚光玻璃通过其结构设计具有对光线的聚光功能；该聚光光伏组件通过设置有该光伏组件用聚光玻璃能够实现提高光伏组件中晶硅电池片的光电转化率问题的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种光伏组件用聚光玻璃，包括：

透明的平面基板；

所述平面基板上具有聚光部，所述聚光部包括不少于两个聚光光栅，所述聚光光栅具有弧形的聚光面；

所述聚光部具有唯一的聚光焦点。

优选地，所述聚光光栅为线型聚光光栅，所述聚光光栅的延伸方向与所述光伏组件用聚光玻璃的长度方向一致，所述聚光光栅的聚光面为平滑的弧形聚光面。

优选地，所述聚光部包括不少于四个所述聚光光栅。

本实用新型还提供了一种聚光光伏组件，包括进行光电转换的电池片，还包括上述的光伏组件用聚光玻璃，所述光伏组件用聚光玻璃的平面基板与所述电池片相连接；

所述电池片包括电池片单体，并所述电池片单体与所述光伏组件用聚光玻璃的聚光焦点对应设置。

优选地，所述光伏组件用聚光玻璃的聚光部为中心对称的聚光部。

优选地，所述电池片单体为长方形电池片单体，所述电池片单体的延伸方向与所述聚光光栅的延伸方向一致。

优选地，所述光伏组件用聚光玻璃上设置的所述聚光部不少于两个，并全部的所述聚光部等间距排列。

优选地，所述电池片单体的个数与所述聚光部的数量相同。

本实用新型提供了一种光伏组件用聚光玻璃，安装于光伏组件上，用于对光线的聚集，提高照射于光伏组件中晶硅电池片的光照强度。包括透明的平面基板，平面基板上设置有具有聚光功能的聚光部，当光线照射于光伏组件用聚光玻璃上，能够通过平面基板并在聚光部的作用下实现聚集。聚光部包括不少于两个的聚光光栅，聚光光栅具有弧形的聚光面，使得照射于聚光光栅上的光线按照特定的路径透射出，该结构设计与菲涅尔透镜结构相似。菲涅尔透镜是一种透光薄片，在菲涅尔透镜的两个镜片表面中，其一面为光面，另一面设置有由小到大的同心圆，通过其特殊的结构设计，菲涅尔透镜能够将光束进行聚集。本实用新型所提供的光伏组件用聚光玻璃，通过其结构设计能够照射于平面基板上的光线在聚光光栅的作用下实现聚集，当聚集后的光线照射于光伏组件的晶硅电池片上时，提高了晶硅电池片单位面积上的光照强度，从而能够实现解决提高光伏组件中晶硅电池片的光电转化率问题的目的。

本实用新型还提供了一种聚光光伏组件，包括进行光电转换的电池片和上述光伏组件用聚光玻璃，电池片用于对光照进行光电转换，光伏组件用聚光玻璃用于对光线进行聚集。由菲涅尔透镜的聚光原理可知，光线照射于同心圆上，然后通过菲涅尔透镜的平面侧实现聚集，因此，在本实用新型所提供的聚光光伏组件中，光伏组件用聚光玻璃的平面基板与电池片相连接。在上述结构设计中，由于光伏组件用聚光玻璃是通过其平面基板与晶硅电池片实现连接，平面基板与晶硅电池片之间的接触面积较大，能够有效避免光伏组件在层压工序中出现的电池片破损的情况发生。

并且，在本实用新型所提供的聚光光伏组件中，电池片包括电池片单体，电池片单体与光伏组件用聚光玻璃的聚光焦点对应设置。该结构设计不仅能够使得晶硅电池片接受较高的光照强度，提高晶硅电池片的光电转化效率，还能够减少晶硅电池片的用量（仅在聚光后光线的汇集区域内设置晶硅电池片），降低了光伏组件的生产成本。本实用新型所提供的一种光伏组件用聚光玻璃以及一种聚光光伏组件，由于光伏组件用聚光玻璃具有特殊的结构设计能够实现解决提高光伏组件中晶硅电池片的光能转化率问题的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中基于光线折射原理的棱镜玻璃板的结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例中光伏组件用聚光玻璃的结构示意图；

图3为本实用新型一种实施例中聚光光伏组件的分解结构示意图；

图1中部件名称与附图标记的对应关系为：

光滑平面1'；

棱镜2'；

图2和图3中部件名称与附图标记的对应关系为：

平面基板1；

聚光部2；聚光光栅21；聚光面2a；

电池片单体3。

具体实施方式

本实用新型的核心为提供一种光伏组件用聚光玻璃以及一种聚光光伏组件，该光伏组件用聚光玻璃通过其结构设计具有对光线的聚光功能；该聚光光伏组件通过设置有该光伏组件用聚光玻璃能够实现解决提高光伏组件中晶硅电池片的光电转化率问题的目的。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本实用新型一种实施例中光伏组件用聚光玻璃的结构示意图。

本实用新型提供了一种光伏组件用聚光玻璃，安装于光伏组件上，用于对光线进行聚集，提高照射于光伏组件中晶硅电池片上光照的强度。包括透明的平面基板1，平面基板1上设置有具有聚光功能的聚光部2。当光线照射于光伏组件用聚光玻璃上，能够通过平面基板1并在聚光部2的作用下实现聚集。聚光部2包括不少于两个的聚光光栅21，聚光光栅21具有弧形的聚光面2a，聚光光栅21能够对光线进行疏导，使得照射于聚光光栅21上的光线按照一定的路径透射出，该结构设计与菲涅尔透镜结构相似。

菲涅尔透镜是一种透光薄片，在菲涅尔透镜的两个镜片表面中，其一面为光面，另一面设置有由小到大的同心圆，通过其特殊的结构设计，菲涅尔透镜能够将光束进行聚集。

本实用新型所提供的光伏组件用聚光玻璃，通过其结构设计能够将照射于平面基板1上的光线在聚光光栅21的作用下能够实现聚集，当聚集后的光线照射于光伏组件的晶硅电池片上时，提高了晶硅电池片单位面积上的光照强度，从而能够实现解决提高光伏组件中晶硅电池片的光电转化率问题的目的。

在本实用新型的一个具体实施方式中，聚光光栅21采用线型的聚光光栅的结构，聚光光栅21的聚光面2a为平滑的弧形聚光面。在现有技术中，光伏组件多采用矩形结构设计，为了便于聚光玻璃的安装，聚光玻璃采用与光伏组件相适配的矩形结构。聚光玻璃与光伏组件相适配是指聚光玻璃的形状能够满足光伏组件的安装以及使用要求。

由于聚光玻璃采用矩形结构设计，因此为了便于聚光光栅21于聚光玻璃上的排布，在本实用新型中聚光光栅21为线型的聚光光栅，如此设置不仅能够将聚光光栅21最大程度地设置于聚光玻璃上（相比于圆形结构，矩形结构的边缘部分不存在空隙），还能够便于聚光玻璃的制造。

基于上述聚光光栅21采用线型结构设计，聚光光栅21延伸方向的排布与聚光玻璃的长度方向一致。当然，聚光光栅21的延伸方向的排布也可以与聚光玻璃的宽度方向一致。

并且，将聚光光栅21的弧形的聚光面2a设计为平滑的聚光面，能够提高聚光光栅21对光线的聚集程度，提高聚集后的光束于被照射物体（晶硅电池片）单位面积上的光照强度。

具体地，在本实用新型的一个具体实施例中，聚光部2包括不少于六个聚光光栅21，并聚光部2具有一个聚光焦点。

如图2所示，聚光部2包括不少于六个聚光光栅21时，全部的聚光光栅21分为两组，两组聚光光栅21中具有相同结构尺寸的相对应的聚光光栅21，并且两个相对应的聚光光栅21对称设置于平面基板1上。作为聚光玻璃上对光线具有聚集作为的基本单位，聚光部2所包括的全部的聚光光栅21对称地组成一个聚光整体。

当然，聚光部2所包括的聚光光栅21还可以设计为4个或者8个等偶数个。设计为偶数个的聚光光栅21，目的在于使其所构成的聚光部2为对称结构，以便聚光部2于平面基板1上的排布。

基于上述结构设计，相同组内的聚光光栅21的弧形的聚光面2a的弯曲朝向相同，两组聚光光栅21中相对应的两个聚光光栅21的聚光面2a的弯曲朝向相对。结构设计能够保证同一个聚光部2仅能够将光聚集于一个焦点上。

请参考图3，图3为本实用新型一种实施例中聚光光伏组件的分解结构示意图。

本实用新型提供了一种聚光光伏组件，包括进行光电转换的电池片和上述光伏组件用聚光玻璃，电池片用于对光照进行光电转换，光伏组件用聚光玻璃用于对光线进行聚集。由菲涅尔透镜的聚光原理可知，光线照射于透镜上表面时，然后通过菲涅尔透镜的平面侧实现聚集，因此，在本实用新型所提供的聚光光伏组件中，光伏组件用聚光玻璃的平面基板1与电池片相连接。在上述结构设计中，由于光伏组件用聚光玻璃是通过其平面基板1与晶硅电池片实现连接，平面基板1与晶硅电池片之间的接触面积较大，能够有效避免光伏组件在层压工序中出现的硅片破损的情况发生。

并且，在本实用新型所提供的聚光光伏组件中，电池片包括电池片单体3，电池片单体3与光伏组件用聚光玻璃的聚光焦点对应设置。该结构设计不仅能够使得晶硅电池片接受较高的光照强度，提高晶硅电池片的光电转化效率，还能够减少晶硅电池片的用量（仅在聚光后光线的照射区域内设置晶硅电池片），降低了光伏组件的生产成本。本实用新型所提供的一种光伏组件用聚光玻璃以及一种聚光光伏组件，由于光伏组件用聚光玻璃具有特殊的结构设计能够实现解决提高光伏组件中晶硅电池片的光电转化率问题的目的。

具体地，在本实用新型的一个具体实施方式中，光伏组件用聚光玻璃的聚光部2为中心对称的聚光部。该结构如图2所示，全部的聚光光栅21分为两组，两组聚光光栅21中具有相同结构尺寸的相对应的聚光光栅21，并且两个相对应的聚光光栅21对称设置于平面基板1上。

具体地，光伏组件用聚光玻璃上的聚光光栅21为线型的聚光光栅，电池片单体3为条状电池片单体。由上述可知，采用线型的聚光光栅的结构设计能够便于聚光光栅21于平面基板1上的排布。当聚光光栅21为条状聚光光栅时，其聚集的光束所形成的焦点光斑为长方形光斑。而电池片单体3是将光能转化为电能的部件，因此，采用长方形电池片单体结构设计能够与聚光光栅21形成的光斑的结构相对应，使得电池片单体3充分接受光照。

当然，在上述实施例中，如果将电池片单体3的尺寸设计为与聚光光栅21形成的焦点光斑的尺寸相吻合，通过减少电池片单体3上不必要的部分能够减少电池片单体3的制造用料，降低光伏组件的成本。

具体地，光伏组件用聚光玻璃上具有的聚光部2不少于两个，并全部的所述聚光部2等间距排列。

聚光部2采用等间距排列设置，并全部的聚光部2所形成的聚光焦点也是等间距排列，那么电池片单体3也将是对应于聚光焦点等间距地排列设置于光伏组件的底板上。

基于上述实施例，电池片单体3的个数与聚光部2的数量相同。从而，能够形成电池片单体3与聚光部2一一对应的关系。

以上对本实用新型所提供的一种光伏组件用聚光玻璃以及一种聚光光伏组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种光伏组件用聚光玻璃，其特征在于，包括：

透明的平面基板（1）；

所述平面基板（1）上具有聚光部（2），所述聚光部（2）包括不少于两个的聚光光栅（21），所述聚光光栅（21）具有弧形的聚光面（2a）；

所述聚光部（2）具有唯一的聚光焦点。

2.根据权利要求1所述的光伏组件用聚光玻璃，其特征在于，所述聚光光栅（21）为线型聚光光栅，所述聚光光栅（21）的延伸方向与所述光伏组件用聚光玻璃的长度方向一致，所述聚光光栅（21）的聚光面（2a）为平滑的弧形聚光面。

3.根据权利要求2所述的光伏组件用聚光玻璃，其特征在于，所述聚光部（2）包括不少于四个的所述聚光光栅（21）。

4.一种聚光光伏组件，包括进行光电转换的电池片，其特征在于，

还包括如权利要求1至3任一项所述的光伏组件用聚光玻璃，所述光伏组件用聚光玻璃的平面基板（1）与所述电池片相连接；

所述电池片包括电池片单体（3），并所述电池片单体（3）与所述光伏组件用聚光玻璃的聚光焦点对应设置。

5.根据权利要求4所述的聚光光伏组件，其特征在于，所述光伏组件用聚光玻璃的聚光部（2）为中心对称的聚光部。

6.根据权利要求5所述的聚光光伏组件，其特征在于，所述电池片单体（3）为长方形电池片单体，所述电池片单体（3）的延伸方向与所述聚光光栅（21）的延伸方向一致。

7.根据权利要求6所述的聚光光伏组件，其特征在于，所述光伏组件用聚光玻璃上设置的所述聚光部（2）不少于两个，并全部的所述聚光部（2）等间距排列。

8.根据权利要求7所述的聚光光伏组件，其特征在于，所述电池片单体（3）的个数与所述聚光部（2）的数量相同。

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