CN207753024U - 一种光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光伏领域，公开了一种光伏组件，包括前板、背板及太阳能电池芯片，所述前板与所述背板共同限定了一真空空腔，所述太阳能电池芯片设置在所述真空空腔内，所述前板和所述背板的至少其中之一设置有金属层，所述前板或所述后板通过所述金属层与一密封部件密封设置。本实用新型的光伏组件连接牢固、气密性高、耐热冲击性好、保温隔热。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种光伏组件。
背景技术
太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的绿色可再生能源，已经在世界范围内得到了广泛的关注。将光伏组件作为建筑物的一部分可同时发挥光伏组件的发电功能，目前光伏玻璃组件结构主要是：钢化夹层玻璃结构、中空玻璃结构，真空玻璃结构。钢化夹层玻璃结构可能有气泡问题，影响组件性能。中空玻璃结构能起到一定的保温、隔热作用，但是中空玻璃结构存在以下缺点：一是玻璃整体厚度较大；二是内部空气热胀冷缩，会使密封材料寿命大大缩短。专利号为201120272796.8的实用新型专利中，用真空玻璃代替双玻组件其中的一片玻璃起到保温隔热的作用，但是厚度一般比较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种气密性高、保温隔热的光伏组件。为了实现此目的，本发明采用以下技术方案：
一种光伏组件，包括前板、背板及太阳能电池芯片，所述前板与所述背板共同限定了一真空空腔，所述太阳能电池芯片设置在所述真空空腔内，所述前板和所述背板的至少其中之一设置有金属层，所述前板或所述后板通过所述金属层与一密封部件密封设置。
本实用新型的有益效果为：本实用新型的光伏组件具有封接部位连接牢固、气密性高、耐热冲击性好等优点。由于在其封接结构中采用了金属封接片，因而能够很好地适应所封接的两片玻璃板因温差而产生的温度变形，从而避免在真空玻璃封接边处出现过大的应力，保证了真空玻璃的使用安全。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的太阳能电池芯片与前板、背板直接接触的平面光伏组件结构示意图；
图2为本实用新型第一实施例的太阳能电池芯片与前板直接接触、与背板间隔设置的平面光伏组件结构示意图；
图3为本实用新型第一实施例的太阳能电池芯片与前板直接接触、与背板间设置支撑物的平面光伏组件结构示意图；
图4为本实用新型第二实施例的太阳能电池芯片与前板、背板直接接触的曲面光伏组件结构示意图；
图5为本实用新型第二实施例的太阳能电池芯片与前板直接接触、与背板间设置支撑物的曲面光伏组件结构示意图。
图6为本实用新型第三实施例的太阳能电池芯片与前板一体设置、与背板间隔设置的平面光伏组件结构示意图。
图7为本实用新型第三实施例的太阳能电池芯片与前板一体设置、与背板间设置支撑物的平面光伏组件结构示意图。
图8为本实用新型第三实施例的太阳能电池芯片与前板一体设置、与背板间设置支撑物的曲面光伏组件结构示意图。
图9为本实用新型第三实施例的太阳能电池芯片与前板一体设置、与背板间设置支撑物的曲面光伏组件结构示意图。
附图标记
10-前板20-背板30-太阳能电池芯片40-密封部件
50-吸气剂60-密封片70-支撑物80-真空空腔
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
第一实施例
一种光伏组件，包括前板10、背板20，太阳能电池芯片30，密封部件40。前板10、背板20通过密封部件40密封形成真空空腔80，太阳能电池芯片30放置于真空空腔80内。真空空腔80内不存在气体的传导和对流，能够起到保温、隔热、吸声的功效，并且不会出现热胀冷缩现象。真空空腔80的真空度为0.01Pa-100Pa。在本实施例中，真空度为0.01Pa。
密封部件40为金属封接片，前板10上有固结于其上的金属层，背板20上有固结于其上的金属层，金属层与金属封接片通过钎焊工艺连接。先在前板10或背板20上的金属层与金属封接片之间放置钎料金属箔，或在至少其中之一表面上预镀钎料金属，然后按照金属钎焊工艺完成后续焊接。上述钎焊焊接过程可以在惰性气体保护下进行，如在氢气或氮气环境中进行，还可以在真空环境下进行，这样有助于提高钎焊焊接质量。
金属层是将覆盖于前板10或背板20上的金属浆料涂层加热烧结而成，对金属浆料涂层进行烧结时，既可以通过对玻璃板整体进行加热来完成，也可以通过对涂层部位局部加热的方式来完成，加热方式可以是激光加热、火焰加热、电流加热、感应加热或微波加热。金属浆料涂层以浸涂、喷涂、丝网印刷、手工涂覆或机械涂覆的方式制备在前板10或背板20上。金属浆料为高温烧结型金属浆料，烧结温度为560℃～700℃，优选Ag金属浆料、Cu-Ag合金金属浆料、Ni金属浆料、Ni-Ag合金金属浆料、Au及其合金金属浆料、Zn及其合金金属浆料或Pd及其合金金属浆料，这些金属浆料具有良好的耐高温特性，其中所含的金属材料具有良好的可焊接性能，保证金属层与玻璃板之间具有足够的结合强度，并保证金属层与金属封接片能够可靠焊接在一起。
设置于玻璃板的金属层具有封接部位连接牢固、气密性高、耐热冲击性好等优点。由于在其封接结构中采用了金属封接片，因而能够很好地适应所封接的两片玻璃板因温差而产生的温度变形，从而避免在真空玻璃封接边处出现过大的应力，保证了真空玻璃的使用安全。
与夹胶组件相比，一方面不需层压工序和高压釜加温加压工序，节省工序与组装时间，降低成本；另一方面改善组件外观质量与气泡问题，减少表面缺陷；而且前板10与背板20之间的间隔较小，仅为0.5mm，减少组件的整体厚度与重量，便于运输与安装。
前板10、背板20为透明材质，优选透明刚性材质。可以为玻璃，不限于普通浮法玻璃、半钢化玻璃或钢化玻璃，还可以为有机玻璃。
太阳能电池芯片30为薄膜太阳能电池芯片，可以为铜铟镓硒薄膜太阳能电池芯片、硅基薄膜太阳能电池芯片、碲化镉薄膜太阳能电池芯片、砷化镓薄膜太阳能电池芯片、染料敏化太阳能电池芯片或有机柔性太阳能电池芯片。
进一步的，背板玻璃20上可设置抽气孔，抽气孔上水平设置密封片60。抽气孔用于为真空空腔80抽真空，密封片60用于真空空腔80的密封。
进一步的，抽气孔内设置吸气剂50，能够吸收真空空腔80内进入的空气，提高光伏组件寿命。
汇流条从密封部件40引出至接线盒。
太阳能电池芯片30与前板10、背板20直接接触(如图1所示)。
太阳能电池芯片30与前板10直接接触，太阳能电池芯片30与背板20相互间隔设置，中间形成真空空腔80(如图2所示)。太阳能电池芯片30与背板20之间的间隔(即真空空腔80的厚度)为0.1mm-1mm，但是本实施方式不以此为限，光伏组件的尺寸只要能够满足外界大气压力的安全需求即可，如果外界大气压力过大，光伏组件的尺寸又较大的话，可能对光伏组件造成损坏，不利于使用。本领域技术人员可以根据实际使用环境中的外界大气压设置光伏组件的尺寸。本实施例中，所述太阳能电池芯片30、前板10、背板20的尺寸为：长7cm，宽7cm。汇流条从密封部件40引出至接线盒。
太阳能电池芯片30与前板10直接接触，太阳能电池芯片30与背板20相互间隔设置，在太阳能电池芯片30与背板20之间设置至少一支撑物70(如图3所示)。优选竖直设置或垂直于太阳能电池芯片30和背板20设置。支撑物70起支撑作用，防止外界大气压的压力损坏光伏组件。支撑物的材料为金属、玻璃、陶瓷或合金。支撑物70单独设置或与背板20一体成型。支撑物70不限于圆柱形、长方体形等。真空度为50Pa。
前板10与背板20之间的间隔较小，减少组件的整体厚度与重量，便于运输与安装。
第二实施例
第二实施例与第一实施例基本相同，区别仅在于，前板10、太阳能电池芯片30、背板20为曲面。前板10、太阳能电池芯片30、背板20可以为波浪形、C型、S型或W型。真空度100Pa。曲面光伏组件满足多样化需求，更加贴合建筑的设计需求。太阳能电池芯片30与前板10、背板20直接接触(如图4所示)。太阳能电池芯片30与前板10直接接触，太阳能电池芯片30与背板20相互间隔设置，在太阳能电池芯片30与背板20之间设置至少一支撑物70(如图5所示)。
第三实施例
第三实施例与第一实施例基本相同，区别仅在于，太阳能电池芯片30与前板10一体设置。
太阳能电池芯片30包括多层光伏薄膜，采用薄膜生长工艺在前板10上沉积光伏薄膜，薄膜生长工艺不限于蒸镀法、溅射法。
太阳能电池芯片30与背板20间隔设置(如图6所示)。
在太阳能电池芯片30与背板20之间设置支撑物40(如图7所示)，优选竖直设置或垂直于太阳能电池芯片30和背板20设置。支撑物40起支撑作用，防止外界大气压的压力损坏光伏组件。支撑物的材料为金属、玻璃、陶瓷或合金。支撑物40单独设置或与背板20一体成型。支撑物40不限于圆柱形、长方体形等。真空度为50Pa。
前板10、太阳能电池芯片30、背板20可以为波浪形(如图8所示)、C型(如图9所示)、S型或W型。曲面光伏组件满足多样化需求，更加贴合建筑的设计需求。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。
Claims (10)
1.一种光伏组件，包括前板、背板及太阳能电池芯片，所述前板与所述背板共同限定了一真空空腔，所述太阳能电池芯片设置在所述真空空腔内，其特征在于：所述前板和所述背板的至少其中之一设置有金属层，所述前板或所述后板通过所述金属层与一密封部件密封设置。
2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述密封部件由金属材料制成。
3.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，所述金属层是将覆盖于前板或背板上的金属浆料涂层加热烧结形成。
4.根据权利要求3所述的光伏组件，其特征在于，所述前板、所述背板的端面设置金属层，金属封接片分别与所述前板、所述背板端面上的金属层气密焊接连接。
5.根据权利要求3所述的光伏组件，其特征在于，所述前板、所述背板朝向真空空腔的一侧表面设置金属层，金属封接片分别与所述前板、所述背板上的金属层气密焊接连接。
6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述太阳能电池芯片与所述前板一体设置或直接接触。
7.根据权利要求6所述的光伏组件，其特征在于，所述太阳能电池芯片与所述背板之间通过至少一支撑物支撑。
8.根据权利要求1-7任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述前板、所述太阳能电池芯片、所述背板为曲面。
9.根据权利要求1-7任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述前板和/或所述背板为浮法玻璃、半钢化玻璃或钢化玻璃。
10.根据权利要求1-7任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述太阳能电池芯片为硅基薄膜太阳能电池芯片、铜铟镓硒薄膜太阳能电池芯片、碲化镉薄膜太阳能电池芯片、砷化镓薄膜太阳能电池芯片、染料敏化太阳能电池芯片或有机柔性太阳能电池芯片。
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