CN207818581U - 太阳电池组件及其单元结构和太阳能发电系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及太阳电池组件、太阳电池组件单元结构和太阳能发电系统，所述太阳电池组件包括层叠件，该层叠件包括从上往下依次层叠的前板玻璃层(1)、第一密封连接层(2)、电池片阵列(3)、第二密封连接层(4)和背板(5)，其中所述层叠件还包括从所述背板(5)依次向下层叠的第二金属箔(6)、第三密封连接层(7)和第一金属箔(8)。本公开提供的太阳能电池组件具有耐候性和防漏电特性，其排列能够在条件受限时有效利用阳光。

Description

太阳电池组件及其单元结构和太阳能发电系统

技术领域

本公开涉及太阳能发电技术领域，具体地，涉及太阳电池组件的构型及其排列的单元结构和相应的发电系统。

背景技术

太阳能发电系统中的核心部分为太阳电池组件。常规多晶硅太阳能电池单玻组件的结构从上到下依次为：前板玻璃层，正面乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜(ethylene-vinylacetate copolymer)，常规多晶硅太阳能电池阵列(用焊带及汇流条连接)，背面乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜，背板。在这些结构层压后，在其四周加装铝合金框架，再在背面引出接线盒和电缆，从而制作出完整的单玻组件。

目前用金属箔加强背板相关的太阳能组件的我国专利(申请号：201180026711.0，201610619947.X和201621120269.4)主要描述的是铝箔的应用。根据这些专利的描述，铝箔的作用主要体现在耐候性和防止水蒸汽进入组件，并非利用反射光的目的。铝箔是覆盖在聚合物薄膜，粘结剂或封装胶膜外侧。这种结构只是利用了聚合物薄膜，粘结剂或封装胶膜的一侧粘合性。如果能够同时利用了聚合物薄膜，粘结剂或封装胶膜的两侧的粘合性对组件的耐候性和防漏电加上双重保护，又能够利用金属箔的高反射性，则为优化的方案。

在没有追日系统的情况下，现在通常的组件构型和排列方式，其最大的缺陷是对于太阳光不能够充分利用。其组件因为排列方式的原因固定了倾斜角，使得一部分太阳光被反射而没有被太阳能电池所吸收。另外，当太阳转到组件背向阳光的一面时，可能会失去发电效能。

在拥有足够的资源建设光伏电站时，先在常规的单玻组件按照目前通用的构型和排列方式即可。可是一旦资源不充分时，无法购买追日系统，或者对于分布式光伏电站，其面积受到明显限制时，光伏组件和其太阳光需要被充分利用。通过光学工程手段在不明显增加成本的基础上利用反射光就显得尤为必要。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种太阳电池组件，以在建设面积有限且成本有限的情况下有效地利用阳光。

该种太阳电池组件，包括层叠件，该层叠件包括从上往下依次层叠的前板玻璃层1、第一密封连接层2、电池片阵列3、第二密封连接层4和背板5，其中，所述层叠件还包括三明治结构，该三明治结构包括从所述背板5依次向下层叠的第二金属箔6，第三密封连接层7和第一金属箔8。

可选地，所述背板的边缘向外延伸越过所述第二金属箔的边缘，所述第三密封连接层的上侧边缘与所述背板的越过所述第二金属箔的部分连接，下侧与所述第一金属箔连接。

可选地，所述第一金属箔由铝或铜或金或银材料制成，所述第二金属箔由铝或铜或金或银材料制成。

所述第一密封连接层，所述第二密封连接层和所述第三密封连接层为由聚合物材料制成的膜层，可选地，聚合物材料为EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，ethylene-vinylacetate copolymer)。

可选地，所述太阳电池组件还包括围绕所述层叠件边缘设置并与所述层叠件通过第一绝缘连接层连接的框架，框架可以选择金属，塑料，木头材质。

可选地，所述太阳电池组件还包括通过绝缘连接层连接于所述第一金属箔下方的接线盒。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供太阳电池组件单元结构，所述太阳电池组件单元结构包括上述的太阳电池组件M，所述太阳电池组件M彼此之间相互平行设置，并且每个所述太阳电池组件与基础平面A成角度设置。

可选地，所述太阳电池组件单元结构还包括单玻光伏组件12，每相邻的两个所述太阳电池组件M之间设置有一个所述单玻光伏组件12，该单玻光伏组件12与相邻的两个所述太阳电池组件M的底端连接，并且所述单玻光伏组件12平行于所述基础平面A设置。

可选地，每个所述太阳电池组件的前板玻璃层1与所述基础平面A之间的夹角α为钝角。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供太阳能发电系统，其中，所述太阳能发电系统包括多个上述的太阳电池组件单元结构及其组合。

通过上述技术方案，本公开提供的太阳电池组件中的第一金属箔8具有较强的光反射性，利用该性质，在太阳电池组件单元结构中，通过第一金属箔8的反射作用，反射或直接照射到相邻的太阳电池组件的第一金属箔8(用作背光面)上的太阳光光线L被反射到面对第一金属箔8的相邻的太阳电池组件M的前板玻璃层1上，从而使得光子被吸收。经过这种多重的反射，能够增大太阳光光线L的行程，从而在资源有限时有效利用阳光。

金属箔和聚合物的材质特性能够为太阳电池组件提供更强的防水性、防空气等耐候性，防止太阳电池组件的边缘漏电。为了避免第一金属箔8因不可预测的外力而破损，所述层叠件还包括层叠在所述背板5与所述第三密封连接层7之间的第二金属箔6，提供候备。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开实施例提供的太阳电池组件的剖面结构示意图；

图2-图4是根据本公开实施例提供的太阳电池组件单元结构的不同具体排列的实施方式示意图。

附图标记说明

M太阳电池组件，1前板玻璃层，2第一密封连接层，3电池片阵列，4第二密封连接层，5背板，6第二金属箔，7第三密封连接层，8第一金属箔，9框架，10接线盒，11绝缘连接层，12单玻光伏组件，A基础平面，L太阳光光线。

具体实施方式

以下结合附图对本公开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公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相应附图中的上、下。但上述方位词仅用于解释和说明本公开，并不用于限制。

根据本公开的具体实施方式，提供一种太阳电池组件M，包括层叠件，该层叠件包括从上往下依次层叠的前板玻璃层1、第一密封连接层2、电池片阵列3、第二密封连接层4和背板5，其特征在于，所述层叠件还包括从所述背板5依次向下层叠的第二金属箔6，第三密封连接层7和第一金属箔8。

通过上述技术方案，本公开提供的太阳电池组件中的第一金属箔8具有较强的光反射性，在太阳电池组件单元结构中，太阳光光线L被第一金属箔8反射到面对第一金属箔8的相邻的太阳电池组件M的前板玻璃层1上，能够增大光程，使得光子被吸收的机会增加。

在本公开提供的具体实施方式中，由于聚合物材料具有弹性、柔韧性、黏合性、透明性、耐应力性和耐冲击性能，所述第一密封连接层2，所述第二密封连接层4和所述第三密封连接层7为由聚合物材料制成的膜层。

另外，金属箔和聚合物的特性能够为太阳电池组件提供更强的耐候性，又防止太阳电池组件的边缘漏电。

本专利提出了通过金属箔加强背板的多晶硅太阳能单面电池单玻组件的低成本解决方案，其加强结构为金属箔-聚合物薄膜-金属箔三明治结构。该结构同时利用了聚合物薄膜两侧的粘合性对组件的耐候性和漏电做了双重防护，还能利用金属箔的高反射性。因为聚合物薄膜在微观上是多孔的，水分子具有透过的可能性，则其内外侧铝箔可以防止聚合物薄膜透水，影响其粘合性。在设计上，聚合物薄膜的面积不光要覆盖内外侧铝箔，而且要比内侧铝箔大，使聚合物薄膜的边缘能够对组件起到密封效果。外侧铝箔面积与聚合物薄膜的面积等同，因为最后对其边缘要打粘结胶密封。这种设置同时防止太阳电池组件的边缘漏电。

可选地，聚合物薄膜为EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，ethylene-vinyl acetatecopolymer)材质。

可选地，粘结胶为硅胶。

在本公开提供的具体实施方式中，为了避免第一金属箔8因不可预测的外力而破损而造成耐候性和防漏电失效，参考图1中所示，所述层叠件还可以包括层叠在所述背板5与所述第三密封连接层7之间的第二金属箔6，提供双重保护。

为了实现将第二金属箔6固定的同时不增加额外的结构，所述背板5的边缘向外延伸越过所述第二金属箔6的边缘，所述第三密封连接层7的上侧与所述背板5的越过所述第二金属箔6的部分连接，下侧与所述第一金属箔8连接，以将第二金属箔6固定在第三密封连接层7与背板5之间，同时，还能够防止漏电。而背板5延伸越过第二金属箔6的边缘部分的尺寸，则可以以通过相关测试为准进行设置，对此本公开并不做具体限制。

在本公开提供的具体实施方式中，所述第一金属箔8由铝或铜或金或银材料制成，所述第二金属箔6由铝或铜或金或银材料制成。可选地，金属箔可以由价格相对经济的铝材料制成。对此本公开并不做具体限制。

在本公开提供的具体实施方式中，为了保护层压件并提供密封、支撑作用，所述太阳电池组件M还包括围绕所述层叠件边缘设置并与所述层叠件通过绝缘连接层密封材料和粘结剂连接的框架9。可选地，粘结胶为硅胶。可选地，框架9可为金属，塑料，木头材质。

在本公开提供的具体实施方式中，所述太阳电池组件M还包括通过绝缘连接层11连接于所述第一金属箔8下方的接线盒10，该接线盒10与所述电池片阵列3通过电线连接。绝缘连接层11的大小可以比照接线盒10的上表面的大小设置。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供太阳电池组件单元结构，其中，所述太阳电池组件M单元结构包括上述的太阳电池组件M，所述太阳电池组件M彼此之间相互平行设置，并且每个所述太阳电池组件M与基础平面A成角度设置，参考图2和图3中所示。

通过上述技术方案，在本公开提供的太阳电池组件单元结构中，当太阳光光线L能够直接照射到作为迎光面前板玻璃层1，被反射的光线，一部分到达第一金属箔8，如图2所示，而通过第一金属箔8的反射作用，太阳光光线L被反射到面对第一金属箔8的相邻的太阳电池组件M的前板玻璃层1(图2中未示出)上，从而使得光子被吸收。

如图3所示，当太阳光线不能直接照射到前板玻璃层1而只能够照射到相邻的太阳电池组件M的第一金属箔8(用作背光面)上时，通过第一金属箔8的反射作用，太阳光光线L被反射到相邻的太阳电池组件M的前板玻璃层1上，从而使得光子被吸收。

如图4所示，所述太阳电池组件的单元结构中还可包括单玻光伏组件12，每相邻的两个所述太阳电池组件M之间设置有一个所述单玻光伏组件12，该单玻光伏组件12与相邻的两个所述太阳电池组件M的底端连接，并且所述单玻光伏组件12平行于所述基础平面A设置。

如图4所示，经过第一金属箔8(未标出)的反射，能够使得相邻的太阳电池组件M及其之间的单玻光伏组件12形成陷光结构，有效地增大了太阳光光线L的光程，提高太阳电池组件单元结构的功率。

在本公开提供的具体实施方式中，根据使用环境(例如太阳光辐照的具体情况)的不同，每个所述太阳电池组件的前板玻璃层1与所述基础平面A之间的夹角α为钝角。

在此需要说明的是，本公开提供的太阳电池组件为金属箔加强背板，实际上仍属于单玻光伏组件。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供太阳能发电系统，其中所述太阳能发电系统包括多个上述的太阳电池组件单元结构及其组合。

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

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，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

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

Claims (11)

1.太阳电池组件，包括层叠件，该层叠件包括从上往下依次层叠的前板玻璃层(1)、第一密封连接层(2)、电池片阵列(3)、第二密封连接层(4)和背板(5)，其特征在于，所述层叠件还包括三明治结构，该三明治结构包括从所述背板(5)依次向下层叠的第二金属箔(6)、第三密封连接层(7)和第一金属箔(8)。

2.根据权利要求1所述的太阳电池组件，其特征在于，所述背板(5)的边缘向外延伸越过所述第二金属箔(6)的边缘，所述第三密封连接层(7)的上侧边缘与所述背板(5)的越过所述第二金属箔(6)的部分连接，下侧与所述第一金属箔(8)连接。

3.根据权利要求1所述的太阳电池组件，其特征在于，所述第一金属箔(8)由铝或铜或金或银材料制成，所述第二金属箔(6)由铝或铜或金或银材料制成。

4.根据权利要求1所述的太阳电池组件，其特征在于，所述第一密封连接层(2)、所述第二密封连接层(4)和所述第三密封连接层(7)为由聚合物材料制成的膜层。

5.根据权利要求1所述的太阳电池组件，其特征在于，制备所述第一密封连接层(2)、所述第二密封连接层(4)和所述第三密封连接层(7)的聚合物材料为EVA。

6.根据权利要求1所述的太阳电池组件，其特征在于，所述太阳电池组件(M)还包括围绕所述层叠件边缘设置并与所述层叠件通过绝缘材质连接的框架(9)。

7.根据权利要求1所述的太阳电池组件，其特征在于，所述太阳电池组件(M)还包括通过绝缘连接层(11)连接于所述第一金属箔(8)下方的接线盒(10)，该接线盒(10)与所述电池片阵列(3)连接。

8.太阳电池组件单元结构，其特征在于，所述太阳电池组件(M)单元结构包括根据权利要求1-7中任意一项所述的太阳电池组件(M)，所述太阳电池组件(M)彼此之间相互平行设置，并且每个所述太阳电池组件(M)与基础平面(A)成角度设置。

9.根据权利要求8所述的太阳电池组件单元结构，其特征在于，所述太阳电池组件(M)单元结构还包括单玻光伏组件(12)，每相邻的两个所述太阳电池组件(M)之间设置有一个所述单玻光伏组件(12)，该单玻光伏组件(12)与相邻的两个所述太阳电池组件(M)的底端连接，并且所述单玻光伏组件(12)平行于所述基础平面(A)设置。

10.根据权利要求8或9所述的太阳电池组件单元结构，其特征在于，每个所述太阳电池组件的前板玻璃层(1)与所述基础平面(A)之间的夹角α为钝角。

11.太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能发电系统包括多个根据权利要求8-10中任意一项所述的太阳电池组件单元结构及其组合。