CN205845968U - 一种海洋监测设备用太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种海洋监测设备用太阳能电池组件包括组件层以及铝合金框体，组件层包括从上至下依次层叠的防护层、钢化玻璃层、EVA转光胶层、电池片层、EVA层以及背板层，EVA转光胶层是掺杂铕的乙烯‑醋酸乙烯共聚物复合层，钢化玻璃层包括玻璃基体层、第一减反射层以及第二减反射层，防护层包括二氧化钛层以及设置于二氧化钛层和玻璃基体层之间的氧化锆层，其中，第一减反射层为氧化铝层，第二反射层为氮化硅层。从而太阳能电池组件具有较强的抗碱性和防水防潮性，同时通过EVA转光胶层得以减少高能量光子的能量损失，还通过多层减反射膜增加光的透过率，降低反射率，从而减少反射损失，提高电池转化效率。

Description

一种海洋监测设备用太阳能电池组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏领域，具体地说，是一种适用于海洋监测设备用的太阳能电池组件。

背景技术

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生环境污染。硅太阳能电池是把太阳能直接转化为电能的装置，由于硅折射率约为3.42，照射在硅基体上的很大一部分太阳光被反射掉，因此硅电池对太阳光的利用率不高，从而导致电池的转化效率降低。目前来说，硅电池是主要的太阳能电池，单晶硅太阳能电池的平均转化效率已达到19.8％，实验室最高效率已达到24％；多晶硅太阳能电池的平均转化效率为12％～14％，实验室最高效率已达19.8％；非晶硅太阳能电池的光电转化效率已达5％～7％，实验室最高效率为13.2％。

太阳能电池工作过程中由于自身结构和性能的原因，不能完全的吸收利用所有波段的太阳光线，同时也造成部分能量的损失，使得其能量转换效率的降低，具体的能量损失包括：(1)入射光透射和反射损失，太阳光在照射到太阳能电池表面时，一部分入射光会被表层玻璃或内层硅片反射，另一部分穿透过太阳能电池板，造成入射光损失，影响光电转换效率。(2)短波损失，高能光子在激发产生一对电子一空穴对之后，多余的能量会以热电子的形式输出，而传统的太阳能电池板对这部分热能无法有效吸收，造成能量损失。

另一方面，临海地区以及海洋监测设备的太阳能电池组件容易受到海边环境的影响，不利于太阳能电池组件的长期有效使用，可能导致海洋监测设备无法正常运行。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种海洋监测设备用太阳能电池组件，其具有较强的抗碱性和防水防潮性，同时减少了高能量光子的能量损失，还通过多层减反射膜增加光的透过率，降低反射率，从而减少反射损失，提高电池转化效率。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种海洋监测设备用太阳能电池组件包括组件层以及铝合金框体，所述组件层安装于所述铝合金框体中，所述组件层包括从上至下依次层叠的防护层、钢化玻璃层、EVA转光胶层、电池片层、EVA层以及背板层，所述EVA转光胶层是掺杂铕的乙烯-醋酸乙烯共聚物复合层，所述钢化玻璃层包括玻璃基体层、第一减反射层以及第二减反射层，所述第二减反射层的折射率大于所述第一减反射层的折射率，所述防护层包括二氧化钛层以及设置于所述二氧化钛层和所述玻璃基体层之间的氧化锆层，其中，所述第一减反射层为氧化铝层，所述第二反射层为氮化硅层。

进一步地，所述背板层包括从内向外依次层叠的内氟化乙烯层、PET层、抗紫外线层以及外氟化乙烯层，所述外氟化乙烯层设置于所述背板层的外侧，所述抗紫外线层设置于所述PET层和所述外氟化乙烯层之间。

进一步地，所述铝合金框体包括铝镁合金层以及阳极氧化铝膜层，所述阳极氧化铝膜层设置于所述铝镁合金层的外表面。

附图说明

图1是根据本实用新型的一种海洋监测设备用太阳能电池组件的示意图。

图2是根据本实用新型的防护层和钢化玻璃层的示意图。

图3是根据本实用新型的背板层的示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1到3所示的是一种海洋监测设备用太阳能电池组件1，所述太阳能电池组件1包括组件层以及铝合金框体70，所述组件层安转于所述铝合金框体70中，所述组件层包括从上至下依次层叠的防护层30、钢化玻璃层10、EVA转光胶层20、电池片层40、EVA层50以及背板层60，所述EVA转光胶层20是掺杂铕的乙烯-醋酸乙烯共聚物复合层，所述钢化玻璃层10包括玻璃基体层11、第一减反射层12以及第二减反射层13，所述第二减反射层13的折射率大于所述第一减反射层12的折射率，所述防护层30包括二氧化钛层31以及设置于所述二氧化钛层31和所述玻璃基体层11之间的氧化锆层32，其中，所述第一减反射层12为氧化铝层，所述第二反射层13为氮化硅层。从而通过所述防护层30，使得所述太阳能电池组件1不仅具有良好的抗氧化性，还具有较强的抗碱性和防水防潮性，同时通过所述EVA转光胶层得以减少高能量光子的能量损失，还通过多层减反射膜增加光的透过率，降低反射率，从而减少反射损失，提高电池转化效率。

其中，EVA为乙烯-醋酸乙烯共聚物封装胶膜，通过将稀土转光材料铕掺杂到EVA封装胶膜中，得到的EVA转光胶层20有助于将硅电池不能吸收利用的250～400nm的紫外光转换到可以有效利用的600nm的红光区，从而减少高能量光子的损失，提高太阳能电池的光电转换效率。

所述玻璃基体层为钢化玻璃，具有较强的机械强度，抗风压不小于2400pa，其含铁量不超过0.02％，400nm～1100nm光谱范围内的光透过率在91％以上。

在所述玻璃基体层11的外表面镀所述防护层30，所述二氧化钛层31和所述氧化锆层32不仅能降低反射率，还能提高所述玻璃基体层11的抗碱性和防水防潮性，使得所述太阳能电池组件1具有较强的阻挡钠离子和水蒸气扩散的能力，使得所述太阳能电池组件1适用于海洋监测设备。

所述二氧化钛层31还具有耐摩擦性，化学性能稳定的特点，有助于增强所述太阳能电池组件最外层的抗环境腐蚀能力。

通过在所述玻璃基体层11的内表面镀双层减反射膜，有助于进一步减少反射损失。其中，在所述玻璃基体层11的先镀上所述第二减反射层13，再镀上所述第一减反射层12，有助于进一步降低所述太阳能电池组件的反射率，所述氧化铝(Al₂O₃)层的折射率为1.8～1.9，所述氮化硅(SiN)层的折射率为1.9。从而，通过所述氧化铝层12与所述玻璃基体层11具有良好的结合力，不易脱离于所述玻璃基体层11，所述氮化硅层13形成的厚度均匀，表面平整，致密好，有助于提高所述电池片层40的转化效率，通过所述防护层30与所述减反射层的协同作用使得所述太阳能电池组件1的电池转化效率提高8％～9％，如图2所示。

优选地，所述第一减反射层31的厚度为50至70纳米，所述第二减反射层32的厚度为5至15纳米。

所述背板层60包括从内向外依次层叠的内氟化乙烯(PVF)层61、PET层62、抗紫外线层63以及外氟化乙烯层64，所述外氟化乙烯层64设置于所述背板层60的外侧，所述抗紫外线层63设置于所述PET层62和所述外氟化乙烯层64之间。

其中，所述PET层62为聚对苯二甲酸乙二醇酯层，为聚脂薄膜具有良好的绝缘性能；所述内PVF层61需经表面处理和所述EVA层50具有良好的粘接性能；所述外PVF层64为外层保护层，具有良好的耐候性和抗环境侵蚀能力；所述抗紫外线层63为二氧化铈掺杂的聚酰亚胺复合层，有助于防止所述太阳能电池板1的背面材料受到紫外线的照射而老化或失效，如图3所示。

所述铝合金框体70包括铝镁合金层72以及阳极氧化铝膜层71，所述阳极氧化铝膜层71设置于所述铝镁合金层72的外表面。通过对所述铝镁合金层外表面进行阳极氧化处理，可满足在沿海地区使用的要求，增加所述铝合金框体70的使用性能。

所述太阳能电池板1还包括接线盒，所述接线盒安装于所述背板层60的外表面，所述接线盒的额定电流为13～17A，额定电压为1200～1800V。

所述电池片层上也可以镀有多层减反射层，如氟化镁层和硫化锌层。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种海洋监测设备用太阳能电池组件，其特征在于，包括组件层以及铝合金框体，所述组件层安装于所述铝合金框体中，所述组件层包括从上至下依次层叠的防护层、钢化玻璃层、EVA转光胶层、电池片层、EVA层以及背板层，所述EVA转光胶层是掺杂铕的乙烯-醋酸乙烯共聚物复合层，所述钢化玻璃层包括玻璃基体层、第一减反射层以及第二减反射层，所述第二减反射层的折射率大于所述第一减反射层的折射率，所述防护层包括二氧化钛层以及设置于所述二氧化钛层和所述玻璃基体层之间的氧化锆层，其中，所述第一减反射层为氧化铝层，所述第二减反射层为氮化硅层。

2.根据权利要求1所述的海洋监测设备用太阳能电池组件，其特征在于，所述背板层包括从内向外依次层叠的内氟化乙烯层、PET层、抗紫外线层以及外氟化乙烯层，所述外氟化乙烯层设置于所述背板层的外侧，所述抗紫外线层设置于所述PET层和所述外氟化乙烯层之间。

3.根据权利要求1或2中任一所述的海洋监测设备用太阳能电池组件，其特征在于，所述铝合金框体包括铝镁合金层以及阳极氧化铝膜层，所述阳极氧化铝膜层设置于所述铝镁合金层的外表面。