CN207250537U - 一种太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池组件，包括依次层叠的盖板层、第一粘结层、电池片阵列、第二粘结层以及背板层，其特征在于，所述背板层与电池片阵列相对的一面上设置有光学涂层，所述光学涂层包括光反射率低于0.5%的吸光层，所述吸光层位于背板层上与电池片阵列中的电池片对应的位置；本实用新型通过在背板层上与电池片相对的位置设置吸光层，且吸光层的光反射率低于0.5%，该吸光层的存在可以将从电池片上透过的绝大部分太阳光吸收掉，防止该部分太阳光被重新反射回电池片的背面，使得电池片的温度升高，从而影响整个组件的光转化效率。

Description

一种太阳能电池组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池领域，具体地，涉及一种太阳能电池组件。

背景技术

现有常规太阳能电池组件是由超白低碳钢化玻璃、第一EVA粘结层、太阳能电池片阵列、第二EVA粘结层以及太阳能电池背板组成，在太阳能电池组件工作过程中，组件只是将照射到太阳能电池表面的小部分太阳能光转化成电能，其他大部分的太阳能光都被转化成了热能，由此组件的温度将不断升高，导致组件的输出功率及转换效率下降，因此为了提高光伏组件的转换效率，增加其输出功率。

太阳能电池组件的温度主要与太阳辐射强度、环境温度以及组件的封装材料有关，由于背板是封装在组件最外层的材料，是组件直接与大气环境进行热交换的介质，电池内的大部热量都是通过背板导出的，因此背板是太阳能电池最重要、最有效的散热路径。现有组件采用的背板主要是TPT或TPE等材料，尽管这些材料具有优异的绝缘及耐候性，但是导热率很低，一般在（0.3～0.6）W/(m.K)，背板的热量导出效果差，因此对背板进行改进是很有必要的。

基于以上优化方向，研究人员考虑采用导热率较高的金属材料代替传统背板材料，结构主要有以下两种：一是在金属层两面分别制作金属氧化层，进一步在里表面制作反光结构，在外表面制作散热槽体；二是在金属层两面制作树脂层或者一面树脂层/一面金属氧化层，进一步在里表面制作反光结构，在外表面制作散热槽体。

以上两种结构虽然在一定程度上提高了背板的散热性能，但依然存在以下缺点：1、里表面树脂层或金属氧化层通常比较薄（30微米以下），在其表面进一步设置散热槽或反光槽会严重影响背板的绝缘性能，同时散热效果并不理想；2、里表面制作成反光结构，是为了把从电池片间隙照射过来的光反射回电池片表面进一步利用，但是在电池片对应的下方，这种反光结构将透过电池片的光又重新反射到电池片背面，进一步增加了电池片的热量产生；3、背板外层一般都设置有散热槽，目的是增大表面积，增加散热量。但由于组件背面也会有从地面及其他物体上漫反射过来的光，这些沟槽同时也起到了减反射的作用，因此组件背面散热槽的存在进一步增加了组件背面的入射光，进而导致组件温度进一步升高。

因此，如何在现有技术的基础上进一步提高太阳能组件的散热效果是本领域技术人员急需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题，提出了一种太阳能电池组件，包括依次层叠的盖板层、第一粘结层、电池片阵列、第二粘结层以及背板层，其特征在于，所述背板层与电池片阵列相对的一面上设置有光学涂层，所述光学涂层包括光反射率低于0.5%的吸光层，所述吸光层位于背板层上与电池片阵列中的电池片对应的位置。

本实用新型通过在背板层上与电池片相对的位置设置吸光层，同时所述吸光层的光反射率低于0.5%，该吸光层的存在可以将从电池片上透过的绝大部分太阳光吸收掉，防止该部分太阳光被重新反射回电池片的背面，使得电池片的温度升高，从而影响整个组件的光转化效率。

优选地，所述光学涂层还包括光反射率大于90%的网格状反光层，所述网格状反光层位于背板层上与电池片阵列中的电池片间隙及电池片的边缘对应的位置。

优选地，所述吸光层之间通过网格状反光层连接。

优选地，所述吸光层为黑色有机高分子层。

优选地，所述网格状反光层为白色有机高分子层。

优选地，所述背板层的导热率大于50W/(m.K)。

优选地，所述背板层包括金属层和耐候层，所述金属层位于光学涂层和耐候层之间。

优选地，所述耐候层的光反射率大于90%。

优选地，所述背板层还包括透明绝缘层，所述透明绝缘层位于光学涂层和金属层之间，所述透明绝缘层的透光率大于90%。

优选地，所述透明绝缘层为透明高分子层或玻璃层。

优选地，所述金属层为铜层、铝层或者不锈钢层。

优选地，所述耐候层的下表面具有散热槽。

优选地，所述盖板层为光伏玻璃层、镀膜减反射玻璃层或者绒面增透玻璃层。

附图说明

附图是用来对本实用新型的进一步理解，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型吸光层的一种具体实施方式的俯视图；

图2是本实用新型太阳能电池组件的一种具体实施方式的侧面局部结构示意图；

图3是本实用新型太阳能电池组件的背板的一种具体实施方式的侧面局部结构示意图。

附图标记说明

1 盖板层， 2 第一胶粘层，3 电池片阵列，4第二胶粘层， 5背板层，51透明绝缘层，52 金属层，53 耐候层， 6 光学涂层，61 吸光层，62 网格状反光层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种太阳能电池组件，依次包括层叠设置的盖板层1、第一粘结层2、电池片阵列3、第二粘结层4以及背板层5，所述背板层5与电池片阵列相对的一面上设置有光学涂层6，所述光学涂层6包括光反射率低于0.5%的吸光层61，所述吸光层61位于背板层5上与电池片阵列中的电池片对应的位置。

本实用新型中，所述吸光层6位于背板层5上与电池片重叠的区域，即所述吸光层6避开电池片之间的间隙以及电池片的边缘位置，位于电池片的正下方区域，该吸光层61能够将由电池片透过的大部分太阳光吸收掉，同时不影响射向电池片的间隙以及电池片的边缘区域的太阳能光被重新反射回电池片的表面，防止由电池片透光的大部分太阳光线被重新反射回电池片的背面，使得电池片的温度升高，从而影响组件整体的光转化效率。

本实用新型中，所述吸光层61可以是任意的可以吸收太阳能光线的层，只需保证该吸光层61的光反射率低于0.5%即可，例如所述吸光层61可以是黑色的绝缘层，进一步地，该吸光层61可以是含黑色填料的高分子材料层，所述黑色填料为本领域常规使用的各种黑色填料，如可以是炭黑、碳纳米管等，高分子材料层中的高分子可以选自太阳能电池领域常规使用的耐候性高分子，例如可以为氟碳树脂、聚间苯二甲酸二烯丙酯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、氟碳树脂改性聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸二烯丙酯改性聚合物、聚偏氟乙烯改性聚合物、聚乙烯改性聚合物和聚四氟乙烯改性聚合物等中的一种或多种。

根据本实用新型提供的太阳能电池组件，如图1所示，所述光学涂层6还包括光反射率大于90%的网格状反光层62，所述网格状反光层62位于背板层5上与电池片阵列中的电池片间隙及电池片的边缘对应的区域，即网格状反光层62填充电池片的间隙以及电池片的边缘区域。

根据本实用新型提供的太阳能电池组件，所述吸光层61之间通过网格状反光层62连接即吸光层61和网格状反光层61共同形成光学涂层6，且该光学涂层6位于电池片阵列与背板层5之间；该网格状反光层62的存在，能够将射向电池片的间隙以及电池片的边缘的太阳光线反射回电池片的受光面，能够提高电池片的光的利用率，从而提高组件的效率。

在本实用新型中，所述网格状反光层62可以是任意的可以反射太阳能光线的层，只需保证该网格状反光层62的光反射率大于90%即可，例如所述网格状反光层62可以是白色的绝缘层，进一步地，该网格状反光层62可以是含白色填料的高分子材料层，所述白色填料为本领域常规使用的各种白色填料，如可以是白炭黑、钛白粉等等，高分子材料层中的高分子可以选自太阳能电池领域常规使用的耐候性高分子，例如可以为氟碳树脂、聚间苯二甲酸二烯丙酯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、氟碳树脂改性聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸二烯丙酯改性聚合物、聚偏氟乙烯改性聚合物、聚乙烯改性聚合物和聚四氟乙烯改性聚合物等中的一种或多种。

根据本实用新型提供的太阳能电池组件，所述背板层5的导热率大于50W/(m.K)，背板层5的导热率越大，组件的散热性也越好，吸收层61吸收由电池片透过的太阳能光线，并将太阳能转化为热能，由于吸光层61设置在背板层5上，因此该部分热能被很好的传导至高导热率的背板层5上，经由背板层5将热量散出，大大降低组件的温度，提高组件的效率。

根据本实用新型提供的太阳能电池组件，如图3所示，所述背板层5包括金属层52以及耐候层53，其中金属层52位于光学涂层6与耐候层53之间，即所述金属层52位于光学涂层6的下方，所述耐候层53位于金属层52的下方；背板层5包括金属层52和耐候层53，金属层52的存在，能够增加背板的热传导性能，便于组件更好的将热量散出，耐候层52的存在能够提高背板的耐腐蚀及耐氧化性能，能够提高背板的使用寿命。

本实用新型中，所述金属层52可以为铜层、铝层或者不锈钢层，所述耐候层53为太阳能电池中背板常规使用的各种耐候层，例如可以为耐候高分子材料层，耐候高分子材料层中的高分子可以选自含氟树脂，所述含氟树脂可以为偏氯乙烯-氟乙烯-乙烯基醚共聚物、氟乙烯-乙烯基酯共聚物、四氟乙烯-烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-烷基乙烯基共聚物中的一种或多种。

根据本实用新型提供的太阳能电池组件，所述耐候层53的光反射率大于90%，将耐候层设置成光反射率大于90%的层，可以提高背板背面的光反射率，从而能够将照射到太阳能电池背板背面的大部分太阳能光线反射出去，防止该部分光线转化为热能被组件吸收，从而影响组件的效率。

本实用新型中，所述耐候层可以是含有白色填料的含氟树脂层，其中白色填料可以是本领域常规使用的各自白色填料，例如可以是白炭黑、钛白粉等，含氟树脂可以为偏氯乙烯-氟乙烯-乙烯基醚共聚物、氟乙烯-乙烯基酯共聚物、四氟乙烯-烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-烷基乙烯基共聚物中的一种或多种。

根据本实用新型提供的太阳能电池组件，所述背板层还包括透明绝缘层51，所述透明绝缘层51位于光学涂层6和金属层52之间，即透明绝缘层51位于金属层52的上方，所述透明绝缘层的透光率大于90%。透明绝缘层的存在能够更好的将背板层5上的金属层52与电池片隔绝，防止短路，同时由于该透明绝缘层的高透光性，经由光学涂层6透过的太阳能光线可以经大部分由透明绝缘层透过到达背板， 转化成的热能可以经由背板很好的散出，即透明绝缘层51的存在，可以更好好的起到绝缘金属层52与电池片的效果，同时不会影响组件的热量散出。

本实用新型中，所述透明绝缘层为透明高分子或玻璃层，其中透明高分子层可以是太阳能电池领域常规使用的透明高分子层，例如可以为PET，即聚对苯二甲酸乙二醇酯层。

根据本实用新型提供的太阳能电池组件，所述耐候层53的下表面具有散热槽，通过在耐候层的下表面即耐候层与外界环境接触的一面设置散热槽，背板层5能够将组件的热量更好的散出，从而降低组件的温度，提高组件的光电光电转化效率。

本实用新型中，所述盖板层为本领域常规使用的盖板层，例如可以为光伏玻璃层、镀膜减反射玻璃层或者绒面增透玻璃层。

本实用新型中，所述的第一粘结层2以及第二粘结层4可以为本领域常规使用的粘结层，例如可以各自独立的选自乙烯-醋酸乙烯共聚物层、聚乙烯醇缩丁醛层、透明硅胶层或聚烯烃层。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指附图的上下左右。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (13)

1.一种太阳能电池组件，包括依次层叠的盖板层、第一粘结层、电池片阵列、第二粘结层以及背板层，其特征在于，所述背板层与电池片阵列相对的一面上设置有光学涂层，所述光学涂层包括光反射率低于0.5%的吸光层，所述吸光层位于背板层上与电池片阵列中的电池片对应的位置。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述光学涂层还包括光反射率大于90%的网格状反光层，所述网格状反光层位于背板层上与电池片阵列中的电池片间隙及电池片的边缘对应的位置。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述吸光层之间通过网格状反光层连接。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述吸光层为黑色有机高分子层。

5.根据权利要求2所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述网格状反光层为白色有机高分子层。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述背板层的导热率大于50W/(m.K)。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述背板层包括金属层和耐候层，所述金属层位于光学涂层和耐候层之间。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述耐候层的光反射率大于90%。

9.根据权利要求7所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述背板层还包括透明绝缘层，所述透明绝缘层位于光学涂层和金属层之间，所述透明绝缘层的透光率大于90%。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述透明绝缘层为透明高分子层或玻璃层。

11.根据权利要求7所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述金属层为铜层、铝层或者不锈钢层。

12.根据权利要求7所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述耐候层的下表面具有散热槽。

13.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述盖板层为光伏玻璃层、镀膜减反射玻璃层或者绒面增透玻璃层。