CN206758445U - 轻型自清洁光伏组件 - Google Patents

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CN206758445U CN201720383763.8U CN201720383763U CN206758445U CN 206758445 U CN206758445 U CN 206758445U CN 201720383763 U CN201720383763 U CN 201720383763U CN 206758445 U CN206758445 U CN 206758445U
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张理卿
牛海燕
胡志刚
杨文龙
王茂东
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Ningbo Ruiyuan Tianke new energy materials Co., Ltd.
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Qingdao Raysolar New Energy Co Ltd
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Abstract

本实用新型目的在于提供一种能够保证透光率和光电转换效率、具有自清洁功能的轻型自清洁光伏组件。为层状结构，从上到下依次为ETFE膜、POE封装层、晶硅电池片组、POE封装层Ⅱ和印花半钢化浮法玻璃，5层结构通过层叠、层压压合在一起，所述ETFE膜的下侧面经过电晕处理，其透光率为93‑97%，ETFE膜的上侧面为疏水角大于110°，动态滚动角之差小于10°，所述POE封装层Ⅰ为高透POE封装胶膜，所述POE封装层Ⅱ为高透或瓷白反光POE封装胶膜。本实用新型既能够保证透光率和光电转换效率，又能够使得光伏组件具有自清洁功能，同时减轻了组件重量提高组件的安装效率，扩大光伏组件的适用领域。

Description

轻型自清洁光伏组件
技术领域
本实用新型涉及太阳能技术领域，具体的说是一种轻型自清洁光伏组件。
背景技术
实用新型专利CN202503009U中设计者提出了使用ETFE封装制备光伏组件，可以增加功率输出、减少光伏组件重量，该方案将ETFE设置在顶层，然后依次为EVA胶膜、晶体硅太阳能电池片、EVA胶膜及底层背板。但EVA材料在长时间的户外环境中可发生老化反应，易产生不饱和双键、醋酸等，将导致透光率、粘结力、光电转换效率等下降，同时，EVA的这些特性对于正面仅有一层ETFE薄膜的组件是一种较大隐患，严重影响电池组件的性能。
目前的光伏组件中，自清洁方式单一，主要是将盖板玻璃进行镀膜处理以实现高亲水性，无机亲水膜层主要以纳米氧化物（SiO2、TiO2）为主，但整个工艺要求高，其耐候性及长期可靠性仍有待验证。
ETFE膜的透光率可高达95%。该材料不阻挡紫外线等光的透射，以保证建筑内部自然光线。通过表面印刷，该材料的半透明度可进一步降低到50%。根据几何条件及膜的层数，其K值可高达2.0W/（m2·K）。耗能指数以一个三层印刷的膜为例可达到0.77。
因此提供一种既能保证光伏组件自清洁，又能保证光伏组件透光率和光电转换效率的轻型光伏组件是目前光伏组件的研发方向之一。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种能够保证透光率和光电转换效率、具有自清洁功能的轻型自清洁光伏组件。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种轻型自清洁光伏组件，为层状结构，从上到下依次为ETFE膜、POE封装层、晶硅电池片组、POE封装层Ⅱ和印花半钢化浮法玻璃，5层结构通过层叠、层压压合在一起，所述ETFE膜的下侧面经过电晕处理，其透光率为93-97%，ETFE膜的上侧面为疏水角大于110°，动态滚动角之差小于10°，该ETFE膜的厚度为20-120μm；印花半钢化浮法玻璃为上侧面设有印花、下侧面不经过处理的半钢化玻璃；所述POE封装层Ⅰ为高透POE封装胶膜，正面POE热熔胶膜为不含紫外吸收剂的高透型封装胶膜，该封装胶膜层压后交联度需大于70%，透光率需大于91%；所述POE封装层Ⅱ为高透或瓷白反光POE封装胶膜，基础上添加有反光剂的瓷白封装胶膜，该封装胶膜层压后交联度需大于70%，反光率大于90%。
当晶硅电池片组为单面电池片时，用瓷白反光或高透POE；
当晶硅电池片组为双面电池片时，用高透。
所述轻质自清洁组件可通过焊接、层叠、层压、装接线盒的工艺流程加工。生产时，在ETFE膜1下面垫一层钢化玻璃，然后进入层叠工序，5层结构摆放完整进入层压工序，层压参数为：层压温度145-150℃，抽真空时间300-450s，层压时间600-900s。
所述晶硅电池片组为使用普通涂锡铜带焊接的晶硅电池片串接而成，该晶硅电池片为单晶或多晶电池片。
本实用新型采用POE封装，POE分子链是饱和烯烃和限定几何构型结构，具有良好的耐热氧老化性能、抗紫外老化性能、光学性能及柔韧性。同时POE材料具有更高的绝缘电阻率和更低的水汽透过率，抗PID衰减优势明显。
本实用新型采用ETFE作为正面覆盖材料，ETFE的分子结构呈非极性，具有较低的表面能，天然的疏水疏油性，水接触角可高达110°以上，由于从大气中飘落的灰尘多为无机物质，水对它的浸润性很好，滚落的水滴会把这些灰尘搜罗到水滴内部，一同滚落下去，实现光伏电池表面类似荷叶的自清洁作用，其特有的自洁表面使其具有高抗污、易清洗的特点，通常仅用雨水可清除主要污垢。
本实用新型既能够保证透光率和光电转换效率，又能够使得光伏组件具有自清洁功能，同时减轻了组件重量提高组件的安装效率，扩大光伏组件的适用领域。
附图说明
图1本实用新型单片剖视结构示意图；
图2为图1本实用新型连接接线盒之后正面结构示意图；
图中：1ETFE膜；2印花半钢化浮法玻璃；3POE封装层Ⅰ；4 POE封装层Ⅱ；5晶硅电池片组；6分体式接线盒。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的介绍。
一种轻型自清洁光伏组件，为层状结构，从上到下依次为ETFE膜1、POE封装层Ⅰ3、晶硅电池片组5、POE封装层Ⅱ4和印花半钢化浮法玻璃2，5层结构通过层叠、层压压合在一起，所述ETFE膜1的下侧面经过电晕处理，其透光率为93-97%，ETFE膜1的上侧面为疏水角大于110°，动态滚动角之差小于10°，该ETFE膜1的厚度为20-120μm；印花半钢化浮法玻璃2为上侧面设有印花、下侧面不经过处理的半钢化玻璃；所述POE封装层Ⅰ3为高透POE封装胶膜，正面POE热熔胶膜为不含紫外吸收剂的高透型封装胶膜，该封装胶膜层压后交联度需大于70%，透光率需大于91%；所述POE封装层Ⅱ4为高透或瓷白反光POE封装胶膜，基础上添加有反光剂的瓷白封装胶膜，该封装胶膜层压后交联度需大于70%，反光率大于90%。
所述轻质自清洁组件可通过焊接、层叠、层压、装接线盒的工艺流程加工。生产时，在ETFE膜1下面垫一层钢化玻璃，然后进入层叠工序，5层结构摆放完整进入层压工序，层压参数为：层压温度145-150℃，抽真空时间300-450s，层压时间600-900s。
所述晶硅电池片组5为使用普通涂锡铜带焊接的晶硅电池片串接而成，该晶硅电池片为单晶或多晶电池片。
本实用新型采用POE封装，POE分子链是饱和烯烃和限定几何构型结构，具有良好的耐热氧老化性能、抗紫外老化性能、光学性能及柔韧性。同时POE材料具有更高的绝缘电阻率和更低的水汽透过率，抗PID衰减优势明显。
本实用新型采用ETFE作为正面覆盖材料，ETFE的分子结构呈非极性，具有较低的表面能，天然的疏水疏油性，水接触角可高达110°以上，由于从大气中飘落的灰尘多为无机物质，水对它的浸润性很好，滚落的水滴会把这些灰尘搜罗到水滴内部，一同滚落下去，实现光伏电池表面类似荷叶的自清洁作用，其特有的自洁表面使其具有高抗污、易清洗的特点，通常仅用雨水可清除主要污垢。

Claims (5)

1.一种轻型自清洁光伏组件，其特征在于：为层状结构，从上到下依次为ETFE膜(1)、POE封装层Ⅰ(3)、晶硅电池片组(5)、POE封装层Ⅱ(4)和印花半钢化浮法玻璃(2)，5层结构通过层叠、层压压合在一起；所述ETFE膜(1)的下侧面经过电晕处理，其透光率为93-97％，ETFE膜(1)的上侧面为疏水角大于110°，动态滚动角之差小于10°；印花半钢化浮法玻璃(2)为上侧面设有印花、下侧面不经过处理的半钢化玻璃；所述POE封装层Ⅰ(3)为高透POE封装胶膜，正面POE热熔胶膜为不含紫外吸收剂的高透型封装胶膜；所述POE封装层Ⅱ(4)为高透或瓷白反光POE封装胶膜。
2.根据权利要求1所述的轻型自清洁光伏组件，其特征在于：ETFE膜(1)的厚度为20-120μm。
3.根据权利要求1所述的轻型自清洁光伏组件，其特征在于：POE封装层Ⅰ(3)层压后交联度需大于70％，透光率需大于91％。
4.根据权利要求1所述的轻型自清洁光伏组件，其特征在于：POE封装层Ⅱ(4)为高透型封装胶膜，层压后交联度需大于70％，透光率需大于91％。
5.根据权利要求1所述的轻型自清洁光伏组件，其特征在于：POE封装层Ⅱ(4)为瓷白反光POE封装胶膜，该封装胶膜层压后交联度需大于70％，反光率大于90％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111509053A (zh) * 2019-10-22 2020-08-07 国家电投集团西安太阳能电力有限公司 一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件及其制作方法

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Patentee before: QINGDAO RAYSOLAR NEW ENERGY CO., LTD.