CN208077998U - 发电单元及发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发电单元及发电装置，属于太阳能发电技术领域。该发电单元包括：叠层设置的透明前板、太阳能电池、背板、形成于透明前板上的遮蔽层；背板包括设置太阳能电池的电池区域，以及围绕电池区域的清边区域；遮蔽层遮盖清边区域。该发电单元的外观统一性好，利于装饰，结构简单，加工难度小，利于生产制造。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电技术领域，特别涉及一种发电单元及发电装置。
背景技术
随着太阳能技术的发展，越来越多的太阳能发电装置被应用。其中，太阳能发电装置由多个发电单元组合而成，发电单元通常包括由上至下叠层设置的透明前板、第一胶层、太阳能电池、第二胶层、背板。为了避免外界水汽、灰尘等杂质侵入透明前板和背板之间，一般在透明前板和背板的周缘之间设置防水且绝缘的防水胶层。另外，太阳能电池的边缘还设置有银白色汇流条，而太阳能电池呈黑色，两者之间也会形成白边，影响发电单元的外观。
相关技术通过在汇流条上粘贴一层黑色胶带，再将透明前板放置在黑色胶带上，以遮挡汇流条与太阳能电池之间的白边。
设计人发现相关技术至少存在以下问题：
相关技术提供的黑色胶带易老化变形，使其与汇流条之间形成白边，影响发电单元的外观。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种发电单元及发电装置，可解决相关技术的问题。所述技术方案如下：
一方面，本实用新型实施例提供了一种发电单元，所述发电单元包括：叠层设置的透明前板、太阳能电池、背板、形成于所述透明前板上的遮蔽层；
所述背板包括设置所述太阳能电池的电池区域，以及围绕所述电池区域的清边区域；
所述遮蔽层遮盖所述清边区域。
在一种可能的设计中，所述遮蔽层的颜色与所述太阳能电池的颜色一致。
在一种可能的设计中，所述遮蔽层的颜色为黑色。
在一种可能的设计中，所述遮蔽层位于所述透明前板的面向所述太阳能电池的一侧。
在一种可能的设计中，所述遮蔽层位于所述透明前板的背离所述太阳能电池的一侧。
在一种可能的设计中，所述遮蔽层位于所述透明前板中。
在一种可能的设计中，所述发电单元还包括：设置于所述透明前板与所述背板之间的绝缘防水层；
所述遮蔽层还遮盖所述防水层。
在一种可能的设计中，所述透明前板设置成一层或多层。
在一种可能的设计中，所述背板设置成一层或多层。
另一方面，本实用新型实施例还提供了一种发电装置，所述发电装置包括至少一个如上述提及的任一种所述的发电单元。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本实用新型实施例提供的发电单元，通过在透明前板上形成绝缘的遮蔽层，使遮蔽层与透明前板形成一个整体，遮蔽层遮盖背板上围绕电池区域的清边区域，例如，遮蔽层遮盖了汇流条与太阳能电池之间的白边，并且，遮蔽层不易变形或者移位，避免了遮蔽层与汇流条之间形成白边，利于使该发电单元的外观统一。遮蔽层形成于透明前板上，还降低了该发电单元的加工难度，提高生产效率。可见，该发电单元和发电装置的外观统一性好，利于装饰，结构简单，加工难度小，利于生产制造。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的发电单元的截面图；
图2是本实用新型实施例提供的太阳能电池、防水层、汇流条的位置关系示意图；
图3是本实用新型实施例提供的遮蔽层与透明前板的位置关系示意图；
图4是本实用新型实施例提供的遮蔽层设置于透明前板上的第一种截面图；
图5是本实用新型实施例提供的遮蔽层设置于透明前板上的第二种截面图。
其中，附图标记分别表示：
1-透明前板，
2-太阳能电池，
3-背板，
4-遮蔽层，
5-汇流条，
6-防水层，
7-第一胶层。
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实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型实施例提供了一种发电单元，如附图1所示，该发电单元包括：叠层设置的透明前板1、太阳能电池2、背板3、形成于透明前板1上的遮蔽层4。其中，背板3包括设置太阳能电池2的电池区域，以及围绕电池区域的清边区域；遮蔽层4遮盖清边区域。
需要说明的是，电池区域指的是：背板3上设置太阳能电池2的区域。清边区域指的是：背板3上围绕电池区域的区域，即，背板3上未设置太阳能电池2的区域，例如，太阳能电池2的周缘区域。一般地，清边区域设置有与太阳能电池2的正极和负极电连接的汇流条5，但是，太阳能电池2与汇流条5的颜色相差较大，易形成白边。
可以理解的是，通过遮蔽层4遮盖清边区域，能够遮盖汇流条5与太阳能电池2之间形成的白边。遮蔽层4绝缘，不影响太阳能电池2的发电性能。
本实用新型实施例提供的发电单元，通过在透明前板1上形成绝缘的遮蔽层4，使遮蔽层4与透明前板1形成一个整体，遮蔽层4遮盖背板3上围绕电池区域的清边区域，例如，遮蔽层4遮盖了汇流条5与太阳能电池2之间的白边，并且，遮蔽层4不易变形或者移位，避免了遮蔽层4与汇流条5之间形成白边，利于使该发电单元的外观统一。遮蔽层4形成于透明前板1上，还降低了该发电单元的加工难度，提高生产效率。可见，该发电单元的外观统一性好，利于装饰，结构简单，加工难度小，利于生产制造。
作为一种示例，如附图2所示，汇流条5设置于太阳能电池2的边缘，如附图3所示，遮蔽层4形成于透明前板1的周缘，以遮盖汇流条5与太阳能电池2形成的白边。
其中，太阳能电池2的边缘可能设置有保护边缘，此时，遮蔽层4可以遮盖太阳能电池2的边缘，未遮盖太阳能电池2的有效发电区域即可。遮蔽层4遮盖太阳能电池2边缘的宽度可为1～4mm，例如可以为1mm、2mm、3mm、4mm等。
作为一种示例，遮蔽层4遮盖太阳能电池2边缘的宽度为1～2mm。如此设置，不仅可以将汇流条5与太阳能电池2之间的白线遮盖，还不会影响太阳能电池2接收光能的面积。
进一步地，考虑到遮蔽层4利于该发电单元的外观统一，遮蔽层4的颜色与太阳能电池2的颜色一致。
如此设置，避免了不同颜色的强烈对比，增加了视觉的舒适度，使该发电单元的外观统一，利于该发电单元的美观。
太阳能电池2的颜色一般为黑色，相应地，遮蔽层4的颜色可以为黑色。
遮蔽层4形成于透明前板1上的方式有多种，举例来说，遮蔽层4可以通过耐高温的高分子材料(例如耐高温胶带)涂覆或者粘结于透明前板1上得到。也可以通过其他方式形成于透明前板1上。考虑到遮蔽层4不易变形和移位，给出以下示例：
遮蔽层4通过将无机油墨以丝网印刷的方式形成于透明前板1上制备得到。
如此设置，使遮蔽层4牢固地形成于透明前板1上，避免遮蔽层4变形或者移位，利于发电单元的外观统一。并且，使遮蔽层4与透明前板1之间形成一个整体，减少了车间加工过程中工件周转次数及工人操作次数，还确保产品的统一性，提高良品率。
具体地，可以在透明前板1上设置槽或者凸台，然后在槽或者凸台上丝网印刷无机油墨，以得到可以与透明前板1齐平的遮蔽层4，参见附图4，或者，凸出于透明前板1的遮蔽层4，参见附图5。
无机油墨的耐高温性好，采用无机油墨形成的遮蔽层4不易老化变形，利于遮盖汇流条5与太阳能电池2之间形成的白边。
作为一种示例，无机油墨的材料包括：滑石粉、钛白粉、碳酸钙、PVB(PolyvinylButyral，聚乙烯醇缩丁醛)胶、颜料等。
无机油墨还具有价格低廉的优点，利于降低发电单元的制造成本。
遮蔽层4可以在透明前板1上的不同位置形成，能够遮盖清边区域，且不影响太阳能电池2接收光能即可，以下给出几种示例：
示例地，遮蔽层4位于透明前板1的面向太阳能电池2的一侧。
如此设置，避免外界的水汽或者其他杂质侵害遮蔽层4，延长其使用寿命。
示例地，遮蔽层4位于透明前板1的背离太阳能电池2的一侧。
如此设置，利于在透明前板1上形成遮蔽层4，方便操作，提高工作效率。
示例地，遮蔽层4形成于透明前板1中。
如此设置，避免外界的水汽或者其他杂质侵害遮蔽层4，延长其使用寿命。
可以理解的是，当遮蔽层4设置于透明前板1中时，遮蔽层4与部分透明前板1之间形成夹层结构，即，形成透明前板1的部分上层-遮蔽层4-透明前板1的剩余下层的夹层结构。
具体地，可以在透明前板1中设置安装空间，使遮蔽层4固定于安装空间内，使遮蔽层4与透明前板1形成一个整体。或者，采用一体成型的方式，使遮蔽层4形成于透明前板1中。
考虑到水汽、灰尘等杂质容易侵入透明前板1与背板3之间，影响太阳能电池2的发电性能，如附图1及附图3所示，本实用新型实施例提供的发电单元还包括：设置于透明前板1与背板3之间的绝缘防水层6；遮蔽层4还遮盖防水层6。
可以理解的是，防水层6设置于清边区域内，遮蔽层4还遮盖防水层6。
防水层6与透明前板1或者汇流条5之间可能形成空白区域或者白边，遮蔽层4同时遮挡汇流条5和防水层6，利于该发电单元的外观统一。并且，当设置防水层6的区域尺寸不同时，可以仅使用一种尺寸的防水层6，通过遮蔽层4对其进行遮盖，使该发电单元的外观统一，这减少了采购、存储等成本，降低操作难度，提高生产效率。
其中，防水层6可以为丁基胶层、硅胶层等绝缘防水层6。
以防水层6为丁基胶层为例，在发电单元的生产过程中，由于丁基胶带自身较软，使用过程中因牵引易造成拉伸，导致透明前板1与背板3之间不易填满，容易形成空白区域，与太阳能电池2或者汇流条5之间形成色差。通过遮蔽层4遮蔽防水层6，利于发电单元的外观统一。
透明前板1与太阳能电池2之间的连接方式有多种，举例来说，如附图1所示，透明前板1通过第一胶层7与太阳能电池2连接。采用第一胶层7实现透明前板1和太阳能电池2连接的制造工艺简单，成本低，且连接力度好。
本实用新型实施例提供的发电单元可应用于不同领域中，例如建筑领域，为了扩大本实用新型实施例提供的发电单元的应用范围，透明前板1可以设置成一层或多层。
当透明前板1设置为多层时，利于提高该发电单元的机械强度，对太阳能电池2起到保护作用，延长了该发电单元的使用寿命。
当透明前板1设置为多层时，相邻两层透明前板1之间的连接方式有多种。举例来说，或者，相邻两层透明前板1之间可以通过第二胶层实现连接。
或者，相邻两层透明前板1之间卡接。此时，可以在一层透明前板1上设置卡接槽，另一层透明前板1上设置卡接凸起，通过将卡接凸起插入卡接槽内，实现两层透明前板1的连接。对于卡接槽和卡接凸起的结构不作具体限定，满足实现卡接即可。
当透明前板1设置为多层时，或者，遮蔽层4可以设置于两层透明前板1之间，或者，遮蔽层4设置于顶层透明前板1的顶壁上(背离太阳能电池2的一侧)，或者，遮蔽层4设置于底层透明前板1的底壁上(面向太阳能电池2的一侧)。需要说明的是，“顶”、“底”均以附图1中所示的方向为基准。
其中，透明前板1的材料可以为透明浮法玻璃、超白钢化玻璃、超白布纹压花玻璃、PMMA(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)板、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)板等。前述几种透明前板1的材料均需具有良好的机械强度，满足透光要求即可。
考虑到该发电单元能够适用于不同的领域中，背板3可以设置成一层或多层。
当背板3设置为多层时，利于提高该发电单元的机械强度，对太阳能电池2起到保护作用，延长了该发电单元的使用寿命。
当背板3设置为多层时，相邻两层背板3之间的连接方式有多种。举例来说，或者，相邻两层背板3之间可以通过第三胶层实现连接。
或者，相邻两层背板3之间卡接。具体连接方式可参见对透明前板1的阐述。
对于背板3的材料和颜色不作具体限定，满足使用要求即可。举例来说，背板3的材料可以非钢化玻璃、PMMA板、PC板等。
考虑到减少本实用新型实施例提供的发电单元的重量和体积，太阳能电池2可以为薄膜太阳能电池。
举例来说，太阳能电池2可以为非晶硅薄膜太阳能电池、微晶硅薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池、铜铟硒化物薄膜太阳能电池等。
在本实用新型实施例中，透明前板1、太阳能电池2、背板3的结构包括但不限于平板状结构，三者还可以为相适配的弧形或者其他不规则的结构。当透明前板1和背板3为不规则结构时，为了方便制造，太阳能电池2可以为柔性薄膜太阳能电池2。
太阳能电池2与背板3之间的连接方式有多种，举例来说，或者，太阳能电池2通过第四胶层粘结于背板3上。
或者，太阳能电池2通过溅射工艺形成于背板3上。
或者，太阳能电池2通过气相沉积工艺形成于背板3上。
通过溅射工艺或者气相沉积工艺形成太阳能电池2，使背板3能够更好地为太阳能电池2提供支撑，起到保护太阳能电池2的作用。
上述提及的第一胶层7、第二胶层、第三胶层、第四胶层的材料可以为EVA(Polyethylene vinylacetate，聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物)胶或者PVB胶。
EVA胶和PVB胶的粘结效果好，并且，PVB胶层具有优良的机械强度。
考虑到能够容易地利用本实用新型实施例提供的发电单元所发的电能，本实用新型实施例提供的发电单元还包括：与汇流条5电连接的接线盒。
接线盒内设置有导线，使汇流条5和外界机器均与接线盒电连接，使发电单元为外界机器供电。
接线盒可以设置在发电单元上，例如，接线盒可以设置于发电单元的侧部或者背部。接线盒也可以不设置在发电单元上。
另一方面，本实用新型实施例提供了一种发电装置，该发电装置包括至少一个如上述提及的任一种发电单元。
本实用新型实施例提供的发电装置，通过在发电单元的透明前板1上形成绝缘的遮蔽层4，使遮蔽层4与透明前板1形成一个整体，遮蔽层4遮盖背板3上围绕电池区域的清边区域，例如，遮蔽层4遮盖了汇流条5与太阳能电池2之间的白边，并且，遮蔽层4不易变形或者移位，避免了遮蔽层4与汇流条5之间形成白边，利于使该发电装置的外观统一。遮蔽层4形成于透明前板1上，还降低了该发电单元的加工难度，提高生产效率。可见，该发电装置的外观统一性好，利于装饰，结构简单，加工难度小，利于生产制造。
其中，本实用新型实施例提供的发电装置可以包括一个发电单元，也可以包括多个发电单元。
当该发电装置包括多个发电单元时，对于多个发电单元的设置形式不作具体限定。
举例来说，或者，多个发电单元并排设置。或者，多个发电单元以矩形结构排列设置。或者，多个发电单元以圆形结构排列设置。
以上所述仅为本实用新型的说明性实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发电单元，包括：叠层设置的透明前板(1)、太阳能电池(2)、背板(3)；其特征在于，所述发电单元还包括形成于所述透明前板(1)上的遮蔽层(4)；
所述背板(3)包括设置所述太阳能电池(2)的电池区域，以及围绕所述电池区域的清边区域；
所述遮蔽层(4)遮盖所述清边区域。
2.根据权利要求1所述的发电单元，其特征在于，所述遮蔽层(4)的颜色与所述太阳能电池(2)的颜色一致。
3.根据权利要求2所述的发电单元，其特征在于，所述遮蔽层(4)的颜色为黑色。
4.根据权利要求1～3任一项所述的发电单元，其特征在于，所述遮蔽层(4)位于所述透明前板(1)的面向所述太阳能电池(2)的一侧。
5.根据权利要求1～3任一项所述的发电单元，其特征在于，所述遮蔽层(4)位于所述透明前板(1)的背离所述太阳能电池(2)的一侧。
6.根据权利要求1～3任一项所述的发电单元，其特征在于，所述遮蔽层(4)位于所述透明前板(1)中。
7.根据权利要求1所述的发电单元，其特征在于，所述发电单元还包括：设置于所述透明前板(1)与所述背板(3)之间的绝缘防水层(6)；
所述遮蔽层(4)还遮盖所述防水层(6)。
8.根据权利要求1～3任一项所述的发电单元，其特征在于，所述透明前板(1)设置成一层或多层。
9.根据权利要求1～3任一项所述的发电单元，其特征在于，所述背板(3)设置成一层或多层。
10.一种发电装置，其特征在于，所述发电装置包括至少一个如权利要求1～9任一项所述的发电单元。
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