CN204696131U - 一种高发电量晶硅太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高发电量晶硅太阳能电池组件，包括前表面层、胶质密封层、晶硅太阳能电池片层、胶质密封层、背支撑板，前表面层材料为乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜，其上具有三维微纳米阵列结构。本实用新型涉及的制造工艺在原有的太阳能电池组件封装工艺基础上进行改造，可以快速接入实际生产中。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池领域，具体是一种高发电量晶硅太阳能电池组件。
背景技术
尽管太阳能电池的应用能有效地减少人类生产活动对化石燃料的依赖，太阳能电池组件的发电效率至今依然制约着太阳能发电技术的发展。因此，提高太阳能电池组件的单位发电量对光伏工业的发展起着关键性作用。
太阳能电池组件实现将光能转换为电能，在实际生产生活中提供电力。在现行光伏产品市场中，单晶/多晶硅太阳能电池组件仍占据主导位置。因此，大幅度提升单晶/多晶硅太阳能电池组件单位发电总量成为光伏行业必须突破的技术关键点。尤其对于光伏电站的建设和运营，太阳能电池组件发电总量的大幅提高将创造出巨大的经济效益。
对于现行光伏市场的单晶/多晶硅太阳能电池组件，存在以下几点短板。一为，上表面封装材料为镀膜特殊钢化玻璃，透光率一般为90％至93％，对光线抗反射效果差，该种材料透光率难以进一步提升；二为，当前单晶/多晶硅太阳能电池组件无法有效地控制入射光线，实现最大化吸收利用；三为，现行单晶/多晶硅太阳能电池组件对入射光角度依赖性强；四为，现行单晶/多晶硅太阳能电池组件无法有效延长发电时间；五为，空气中的颗粒物(如灰尘)等降落在太阳能电池组件表面，会阻挡部分光线的照射，造成太阳能电池组件发电总量减少。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高发电量晶硅太阳能电池组件，在晶硅太阳能电池组件封装技术和结构的基础上，将具有微纳米陷光结构的一种薄膜材料层引入到太阳能电池组件中，使得太阳能电池组件具有强抗反射、大幅度降低对入射光的角度依赖性、表面强疏水性、高透光率等的性能。因此，本实用新型提及的太阳能电池组件能实现大幅度提高发电总量。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
一种高发电量晶硅太阳能电池组件，其特征在于：包括从上至下依次层叠的前表面层、胶质密封层、晶硅太阳能电池片层、胶质密封层、背支撑板，其特征 在于：所述前表面层材料为乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜，乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜上具有三维微纳米阵列结构；
所述胶质密封层为乙烯-醋酸乙烯共聚物或者热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU；
所述晶硅太阳能电池片层为单晶硅太阳能电池或者多晶硅太阳能电池；
所述背支撑板为钢化玻璃或者具有机械强度的聚合物材料。
所述的一种高发电量晶硅太阳能电池组件，其特征在于：所述前表面层的厚度为25微米或者50微米，构成前表面层的乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜上的三维微纳米阵列结构有以下三种：
(1)、三维微纳米全息结构的形状为规则金字塔阵列，金字塔底边长宽相等为50μm，高度为23μm，纵横比为1:2，金字塔结构周期为60微米；
(2)、三维微纳米全息结构的形状为带有脊梁分隔的规则金字塔阵列，金字塔底边长宽相等为50μm，高度为10μm，纵横比为1:5，金字塔结构周期为70微米，金字塔之间带有凸起的脊作分隔，脊梁高度为10μm；
(3)、三维微纳米全息结构的形状为蛾眼阵列结构，蛾眼底面直径300微米，高150微米，纵横比为1:2，周期300微米。
所述的一种高发电量晶硅太阳能电池组件，其特征在于：还包括有框在各层外的铝合金边框，以及粘结在背支撑板上并与晶硅太阳能电池片层连接的接线盒。
本实用新型优点为：
1.大幅提高组件发电总量；
2.微纳米阵列的组件表面使得太阳能电池组件表面具有强疏水性。结合ETFE薄膜的抗粘性，落在太阳能电池组件表面的灰尘或油渍不容易附着于太阳能电池组件表面，当雨水冲刷的时候，颗粒物(如灰尘)会被自动冲走；
3.提高太阳能电池组件前表面透光率。透光率由原本光伏玻璃的90％提升至ETFE薄膜的95％；
4.减弱或消除太阳能电池组件对光线入射角度依赖性大的问题；
5.太阳能电池组件的封装工艺改造成本能被有效控制，在提升组件性能的同时，能快速接入成熟的大规模批量化实际生产中，实现低成本高效率生产，创 造出巨大经济效益。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为不同表面结构对光线的吸收示意图，其中：
图a为平面结构表面对入射光的反射和吸收图，图b为三维微纳米结构对入射光的反射和吸收图。
具体实施方式
如图1所示，一种高发电量晶硅太阳能电池组件，包括从上至下依次层叠的前表面层1、胶质密封层2-1、晶硅太阳能电池片层3、胶质密封层2-2、背支撑板4，前表面层1材料为乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜，乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜上具有三维微纳米阵列结构；
胶质密封层2-1和2-2为乙烯-醋酸乙烯共聚物或者热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU；
晶硅太阳能电池片层3为单晶硅太阳能电池或者多晶硅太阳能电池；
背支撑板4为钢化玻璃或者其他具有良好机械强度的聚合物材料。
前表面层1的厚度为25微米或者50微米，构成前表面层的乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜上的三维微纳米阵列结构有以下三种：
(1)、三维微纳米全息结构的形状为规则金字塔阵列，金字塔底边长宽相等为50μm，高度为23μm，纵横比为1:2，金字塔结构周期为60微米；
(2)、三维微纳米全息结构的形状为带有脊梁分隔的规则金字塔阵列，金字塔底边长宽相等为50μm，高度为10μm，纵横比为1:5，金字塔结构周期为70微米，金字塔之间带有凸起的脊作分隔，脊梁高度为10μm；
(3)、三维微纳米全息结构的形状为蛾眼阵列结构，蛾眼底面直径300微米，高150微米，纵横比为1:2，周期300微米。
还包括有框在各层外的铝合金边框，以及粘结在背支撑板上并与晶硅太阳能电池片层连接的接线盒。
本实用新型引入晶硅太阳能电池组件的微纳米陷光结构(或起到相同作用效果的类似微纳米结构)，使得晶硅太阳能电池组件增强对光能的吸收利用，从而达到提高发电量的目的。同时，采用一种薄膜材料作为晶硅太阳能电池上表面的 封装材料，替代传统的钢化玻璃，使得本实用新型提及的新型高发电量晶硅太阳能电池组件表面具有更高的透光率。
本实用新型中：
1、前表面层
本实用新型所公开的前表面层为一种薄膜材料，其英文名称为Ethylene-Tetra-Fluoro-Ethylene(ETFE)；中文名称为乙烯-四氟乙烯共聚物。ETFE薄膜具有良好的热稳定性、强抗腐蚀性、强抗老化性、高阻燃性、极低水汽渗透性、优良拉伸性及机械性等出色特征，适合作为太阳能电池片的封装材料，起到保护电池及电路作用。同时，该材料透光率高达95％或以上，不阻挡紫外线等光的透射，其寿命更是长达25年或以上，完全满足太阳能电池组件寿命至少20年或以上的要求。此外，ETFE薄膜有良好抗粘性表面，使其具有高抗污，易清洗的特点。通常雨水即可清除主要污垢。
综上所述，ETFE薄膜适合作为晶硅太阳能电池组件前表面封装材料，具有出色的耐久性、透明度、轻便、反粘性。
本实用新型所公开使用的ETFE薄膜具有一种微纳米陷光结构(或起到相同作用效果的类似微纳米结构)，其微纳米陷光结构特征为以下所列：
(1)、前表面透光层厚度为30微米、50微米或者100微米；
(2)、前表面透光层上表面具有三维微纳米阵列陷光结构，其结构形貌(包括但不限于)柱体(四方、六方等)、圆柱体、金字塔(三面金字塔、四面金字塔柱体等)、半圆球体、半椭球体、规则抛物线曲面柱(球)体；
实例：列举出三种已投入生产的三维微纳米陷光结构：
a.三维微纳米全息结构的形状为规则金字塔阵列，金字塔底边长宽相等，为50μm，高度为23μm，纵横比为1:2，金字塔结构周期为60微米；
b.三维微纳米全息结构的形状为带有脊梁分隔的规则金字塔阵列，金字塔底边长宽相等，为50μm，高度为10μm，纵横比为1:5，金字塔结构周期为70微米，金字塔之间带有凸起的脊作分隔，脊梁高度为10μm；
c.三维微纳米全息结构的形状为蛾眼阵列结构，蛾眼底面直径300微米，高150微米，纵横比为1:2，周期300微米；
以上所述的三维微纳米陷光结构，其功能在于能对入射光导入和传输有效地 控制，使得太阳能电池片吸收更多的光能，从而产出更多的电量。同时所述的三维微纳米陷光结构能延长有效发电时间和减弱太阳能电池组件对入射光角度的依赖性并具有疏水性作用，进而从多方面作用，提高太阳能电池组件的整体发电量。
本实用新型所公开的微纳米陷光结构工作原理分析如下：
上述的前表面透光层附着于胶质密封材料层上，两种材料的折射率非常接近，经层压后可视为透明一体。具有微纳米陷光结构的透光层上表面，当入射光线波长范围为400nm至1100nm时，透光层上表面反射率低于4％。同时，上述前表面透光层存在的微纳米陷光结构，与平面前表面透光层相比，能增大有效透射表面积使得更多的入射光线被吸收。
如图2所示，将入射光线视作由光子组成，那么在周期性具有特定形貌的微纳米结构内部，光子运动受阻，将被来回反射、折射。光子将被限制于太阳能电池组件内，使得更多的光子到达太阳能电池片层。在太阳能电池片层通过光电转化效应，产生更多电力。由此，前表面透光层实现了对入射光线导入和传输的有效控制，起到陷光作用，达到最大化的吸收来自于太阳辐射的光能，并转化为更多的电能。
2、胶质密封材料层
胶质密封材料是用于在太阳能电池组件的前表面层、太阳能电池片层和背支撑板之间提供黏结。在高温和强紫外线照射下，胶质密封材料的物理化学性质是稳定的，并且是光学透明和低热阻的。
本实用新型所公开使用的胶质密封材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物，英文名字为Ethylene Vinyl Acetate(EVA)。本实用新型公开使用的EVA是一种热融胶粘剂，厚度在0.4毫米至0.6毫米之间，表面平整，厚度均匀，内含交联剂。该材料为薄片状，位于前表面层与太阳能电池片层、太阳能电池片层与背支撑板之间。
EVA经热压，发生熔融粘接与交联固化，并变得完全透明。经真空热压后，EVA与ETFE之间能形成良好的粘接性，组成光学透明的一体。固化后的EVA能承受大气变化且具有弹性，将太阳能电池片层密密实实包封，并和前表面层、背支撑板结为一体对组件内部太阳能电池片形成密封保护。此外，ETFE有极强的 防水汽渗透性，可以延缓EVA老化发黄，延长太阳能电池组件寿命，提高太阳能电池组件发电质量。
除了EVA以外，也可以使用热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU(Thermoplastic polyurethanes)为胶质密封材料。
3、太阳能电池片层
所采用的太阳能电池片为单晶硅太阳能电池或者多晶硅太阳能电池。以多晶硅太阳能电池片为例，本实用新型所公开使用的太阳能电池片尺寸为156mm*156mm多晶硅太阳能电池片，光电转化效率标定为17.6％。单片太阳能电池片的工作电压约为0.5V。太阳能电池片层为将一定数目的太阳能电池片进行串并联并引出连接电极线后组成。本实用新型所公开使用的单个光伏组件内包含的太阳能电池片数目为：10片、20片、30片或60片。
太阳能电池片工作原理为：以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入适量硼，磷等杂质，形成pn结。当太阳光照射硅晶体后，pn结中产生电子-空穴对。在pn结内建电场作用下，电子-空穴对分离。空穴趋向p型区，电子趋向n型区，从而在pn结中形成电势差。此时，连接外部电路，即可产生电流。
4、背支撑板
本实用新型所公开的背支撑板材料为钢化玻璃或者其他具有良好机械强度的聚合物材料，如聚碳酸酯PC。背支撑板材料的作用是给予太阳能电池片层起背面的支撑保护作用。钢化玻璃具有良好的抗环境侵蚀能力、强绝缘能力并且和EVA能形成良好粘接。上述使用的钢化玻璃，其钢化性能符合国标GB9963-88，或者封装后的太阳能电池组件抗冲击性能达到国标GB9535-88地面用硅太阳能电池环境试验方法中规定的性能指标。
5、接线盒
本实用新型所公开的接线盒由ABS制成，并加有防老化和抗紫外辐射剂，能确保太阳能电池组件在户外使用寿命达到25年以上而不出现老化破裂现象。接线柱由外镀镍层的高导电解铜制成，可以确保电气导通及电气连接的可靠。接线盒用硅胶粘接在背支撑板表面。
6、铝合金边框
边框采用硬制铝合金制成，表面氧化层厚度大于10微米，可以保证在户外环境长达25年以上的使用寿命。
7、层压工艺
将太阳能电池片组件内各层依次序层叠，依次为前表面层(ETFE)、胶质密封层(EVA)、太阳能电池片层、胶质密封层(EVA)、背支撑板(钢化玻璃)。将具有三维微纳米结构的镍模具以及辅助加热装置放于ETFE之上，然后与层叠好的太阳能电池组件一起放入太阳能电池组件层压机内。将辅助加热装置加热至260摄氏度后由层压机施加压力，压力值为一个大气压，随后立刻停止加热层叠后的半成品太阳能电池组件放入层压机内，太阳能电池组件层压机通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热至140摄氏度使EVA熔化，将ETFE、太阳能电池片层和玻璃粘接在一起，保持加温加压的时间约为20分钟后，完成组件层压，送出机腔，冷却后进行削边去除层压时EVA融化后由于压力向外延伸固化而形成的毛边，随机装上接线盒和铝合金边框，完成新型高发电量晶硅太阳能电池组件的制作。
层压工艺是太阳能电池组件生产关键一步。本实用新型所公开的层压温度、层压时间根据ETFE和EVA的性质而决定。因此，本实用新型所公开的层压时间为20分钟。其中抽真空时间为5分钟，保温保压时间为15分钟。压力为一个大气压。固化温度为140摄氏度左右。
8、装框
层压后，用铝合金边框对太阳能电池组件进行装框，增加组件的强度，进一步密封太阳能电池组件，延长其使用寿命。边框和组件的缝隙用硅酮树脂填充，以保证其密封性。
9、焊接接线盒
在组件背面引线处焊接一个盒子，以利于太阳能电池组件与其他设备或其他太阳能电池组件间的连接。焊接面积大于总面积的80％，接线盒用1521硅胶一定比例填充。
本实用新型所提出的新型高发电量晶硅(单晶/多晶硅)太阳能电池组件性能分析总结如下所述。
本实用新型所公开的新型高发电量晶硅(单晶/多晶硅)太阳能电池组件结 构是结合了光子晶体原理、晶硅太阳能发电原理和纳米材料应用的新型太阳能电池组件。本实用新型所公开的组件发电量提高是源于对太阳能电池组件的结构进行了创新性的调整和改变，成功将三维光子晶体结构引入到目前成熟的晶硅太阳能电池组件中。
本实用新型所公开使用的太阳能电池组件前表面材料为高分子聚合物材料。相比现行晶硅太阳能电池组件，利用聚合物代替传统前表面所用的钢化镀膜玻璃，一方面提升透光率，同时有效控制生产成本。由于聚合物的可塑性和延展性，在合适可控的温度、压力、保温保压时间内，经过真空层压后，聚合物材料上表面的微纳米陷光结构，不受破坏，不产生形变，能顺利引入到太阳能电池组件中。
一般来说，当入射光线对太阳能电池组件的表面呈垂直(入射角度为九十度)或接近于垂直入射时，组件内部太阳能电池片接收到的太阳能光辐射总量最大化。太阳能电池片对光能有效吸收最大化，光电转换效果最好。然而，当入射角度很小的时候，落在太阳能电池组件表面的光线会被大量反射，使得太阳能电池组件不能够吸收到足够光能，导致太阳能电池组件发电量减少或太阳能电池组件不工作，这样的情况发生在一天的早晨和黄昏。因此太阳能电池组件对入射光有很大的角度依赖性。
微纳米结构是空间立体结构。在太阳能电池组件中引入微纳米陷光结构，通过表面存在的微纳米陷光结构把入射光散射开来，起到强抗反射作用，从而减小或极大消除太阳能电池组件对入射光角度的依赖性和对太阳能电池组件发电量的负面影响。举例来说，当阳光光线以一个非常小的角度入射至光伏电池，微纳米陷光结构的某一部分表面总能以九十度或者接近九十度的角度面对入射光，使得光线可以以很小的损耗被充分吸收。另外一些光线因为入射到了微纳米结构表面的其他部分进而被反射，而其反射的光可以以接近于九十度的入射角度入射至此结构周围的微纳米结构上，从而也被低损耗的吸收并导入到太阳能电池片上。
综上所述，微纳米陷光结构的引入使得太阳能电池组件大幅度降低太阳能电池组件对入射光线角度的依赖性，延长有效发电时间，使得太阳能电池组件发电量大量提升，对光伏电站建设和运营，将带来革命性影响。
Claims (3)
1.一种高发电量晶硅太阳能电池组件，其特征在于：包括从上至下依次层叠的前表面层、胶质密封层、晶硅太阳能电池片层、胶质密封层、背支撑板，其特征在于：所述前表面层材料为乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜，乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜上具有三维微纳米阵列结构；
所述胶质密封层为乙烯-醋酸乙烯共聚物或者热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU；
所述晶硅太阳能电池片层为单晶硅太阳能电池或者多晶硅太阳能电池；
所述背支撑板为钢化玻璃或者具有机械强度的聚合物材料。
2.根据权利要求1所述的一种高发电量晶硅太阳能电池组件，其特征在于：所述前表面层的厚度为25微米或者50微米，构成前表面层的乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜上的三维微纳米阵列结构有以下三种：
(1)、三维微纳米全息结构的形状为规则金字塔阵列，金字塔底边长宽相等为50μm，高度为23μm，纵横比为1:2，金字塔结构周期为60微米；
(2)、三维微纳米全息结构的形状为带有脊梁分隔的规则金字塔阵列，金字塔底边长宽相等为50μm，高度为10μm，纵横比为1:5，金字塔结构周期为70微米，金字塔之间带有凸起的脊作分隔，脊梁高度为10μm；
(3)、三维微纳米全息结构的形状为蛾眼阵列结构，蛾眼底面直径300微米，高150微米，纵横比为1:2，周期300微米。
3.根据权利要求1所述的一种高发电量晶硅太阳能电池组件，其特征在于：还包括有框在各层外的铝合金边框，以及粘结在背支撑板上并与晶硅太阳能电池片层连接的接线盒。
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| CN104966752A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-10-07 | 詹兴华 | 一种高发电量晶硅太阳能电池组件及其制作工艺 |
| CN106549074A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-03-29 | 上海空间电源研究所 | 一种用于临近空间环境的薄硅太阳电池组件及其制备方法 |
| CN110444568A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-11-12 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 有机发光二极管显示面板及其制作方法、显示装置 |
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