CN208538878U - 太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种太阳能电池组件,包括沿其厚度方向依次设置的背板、后封装层、多个相互之间间隔的太阳能电池、前封装层和透光元件,太阳能电池组件还包括至少一个导光膜,导光膜包括光学结构层,导光膜设置在后封装层的与太阳能电池所在一侧相对的表面上,且导光膜的位置与太阳能电池之间的区域相对应,光学结构层朝向后封装层,以使得光学结构层将光朝透光元件与前封装层之间的界面反射,并且被光学结构层反射的光传播至透光元件与空气之间的界面后,被透光元件与空气之间的界面全内反射至太阳能电池的表面。太阳能电池组件不仅具有较高的发电率,而且其光增益、电绝缘性能以及热/机械应力性能也得到了优化。
Description
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
太阳能电池组件通常包括沿所述太阳能电池组件的厚度方向依次层叠设置封装背板、后封装层、电池主体、前封装层和封装盖板,所述电池主体包括多个电池片,相邻两个所述电池片之间形成有间隙。
由于太阳能电池组件中,电池片的面积有限,因此,如何提高太阳能电池组件的发电量成为本领域亟待解决的技术问题。目前,业内通过在太阳能电池组件中引入导光膜,来提高太阳能电池组件对于太阳光的利用效率,从而提升其发电效率和发电量。然而,采用导光膜后的现有太阳能电池组件在光增益、电绝缘性能以及热/机械应力性能方面仍存在进一步优化的空间。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池组件,该太阳能电池组件在具有较高的发电率。
为了实现上述目的,作为本实用新型的一个方面,提供一种太阳能电池组件,所述太阳能电池组件包括沿其厚度方向依次设置的背板、后封装层、多个相互之间间隔的太阳能电池、前封装层和透光元件,其中,所述太阳能电池组件还包括至少一个导光膜,每个所述导光膜包括光学结构层,所述导光膜设置在所述后封装层的与所述太阳能电池所在一侧相对的表面上,且所述导光膜的位置与所述太阳能电池之间的区域相对应,所述光学结构层朝向所述后封装层,以使得所述光学结构层将光朝所述透光元件与所述前封装层之间的界面反射,并且被所述光学结构层反射的光传播至所述透光元件与空气之间的界面后,被所述透光元件与空气之间的界面全内反射至所述太阳能电池的表面。
优选地,所述太阳能电池组件包括粘结胶带,所述粘结胶带设置在所述导光膜和所述后封装层之间,所述粘结胶带的一部分粘结在所述导光膜的背离所述后封装层的表面上,所述粘结胶带的另一部分粘结在所述后封装层的异于所述太阳能电池所在一侧的表面上,以将所述导光膜固定在所述后封装层的异于所述太阳能电池所在的一侧的表面上。
优选地,每个所述光学结构层包括微结构层和设置在所述微结构层上的由金属材料制成的反光层,以及可选的在所述反光层上设置的透明绝缘层。
优选地,所述微结构层包括多个三棱柱,且所述多个三棱柱的顶角处于100°至140°的范围内,优选地处于110°至130°的范围内。
优选地,定义与所述三棱柱的面积最小的截面垂直的直线为所述三棱柱的走向,所述三棱柱的走向与其所在的导光膜的长度方向平行。
优选地,定义与所述三棱柱的面积最小的截面垂直的直线为所述三棱柱的走向,所述三棱柱的走向与其所在的导光膜的长度方向成一角度。
优选地,所述三棱柱的走向与其所在的导光膜的长度方向所成的角度处于1°至89°的范围内。
所述导光膜的总厚度在20μm至150μm之间,优选地所述导光膜的总厚度不超过75μm,更优选地,所述导光膜的总厚度不超过50μm。
作为本实用新型的另一个方面,提供一种太阳能电池组件,所述太阳能电池组件包括沿其厚度方向依次设置的后透光元件、后封装层、多个相互之间间隔的太阳能电池、前封装层和前透光元件,其特征在于,所述太阳能电池组件还包括至少一个导光膜,每个所述导光膜包括光学结构层,其设置在所述后透光元件的处于所述太阳能电池组件内部的表面上,与所述太阳能电池之间的区域相对应,所述光学结构层朝向所述后封装层,以使得所述光学结构层将光朝所述前透光元件与所述前封装层之间的界面反射,并且被所述光学结构层反射的光传播至所述前透光元件与空气之间的界面后,被所述前透光元件与空气之间的界面全内反射至所述太阳能电池的表面。
优选地,所述导光膜通过胶粘剂设置在所述后透光元件的处于所述太阳能电池组件内部的表面上,所述胶粘剂包括紫外光吸收剂。
优选地,每个所述光学结构层包括微结构层和设置在所述微结构层上的由金属材料制成的反光层,以及可选的在所述反光层上设置的透明绝缘层。
优选地,所述微结构层包括多个三棱柱,且所述多个三棱柱的顶角处于100°至140°的范围内,优选地处于110°至130°的范围内。
优选地,定义与所述三棱柱的面积最小的截面垂直的直线为所述三棱柱的走向,所述三棱柱的走向与其所在的导光膜的长度方向平行。
优选地,定义与所述三棱柱的面积最小的截面垂直的直线为所述三棱柱的走向,所述三棱柱的走向与其所在的导光膜的长度方向成一角度。
优选地,所述三棱柱的走向与其所在的导光膜的长度方向所成的角度处于1°至89°的范围内。
优选地,所述导光膜的总厚度在20μm至150μm之间,优选地所述导光膜的总厚度不超过75μm,更优选地,所述导光膜的总厚度不超过50μm。
优选地,所述太阳能电池为双面太阳能电池,以使得所述太阳能电池能够利用从所述前透光元件进入所述太阳能电池组件的光以及从所述后透光元件进入所述太阳能电池组件的光。
本实用新型所提供的太阳能电池组件中,设置了位置固定的导光膜,对太阳能电池组件的光增益、电绝缘性能以及热/机械应力性能进行了进一步优化。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,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是本实用新型实施例1所提供的太阳能电池组件的结构示意图;
图2是图1中太阳能电池组件中的导光膜的结构示意图;
图3是本实用新型实施例1所提供的太阳能电池组件层压工艺后的示意图,其中,黑色网格为参照线;
图4a测试样1在不同波长的光的照射下的反射率曲线;
图4b为测试样2在不同波长的光的照射下的反射率曲线;
图4c为测试样3在不同波长的光的照射下的反射率曲线;
图4d为测试样4在不同波长的光的照射下的反射率曲线;
图4e为测试样5在不同波长的光的照射下的反射率曲线;
图4f为测试样6在不同波长的光的照射下的反射率曲线;
图4g为对比样在不同波长的光的照射下的反射率曲线;
图5为本实用新型实施例2中的太阳能电池组件的示意图;
图6为图2中太阳能电池组件中的导光膜的示意图;
图7为本实用新型实施例2所提供的太阳能电池组件层压工艺后的示意图,其中,黑色网格为参照线。
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。
实施例1
本实用新型实施例1提供一种太阳能电池组件,如图1所示,所述太阳能电池组件包括沿其厚度方向依次设置的背板150、后封装层140、多个相互之间间隔的太阳能电池130、前封装层120和透光元件110。该背板150一般由含氟聚合物材料制成,具有较好的耐候性。例如,其可以是TPT背板、TPE背板、BBF背板或是其他背板。该前封装层120与后封装层140为封装胶膜层,对太阳能电池组件起封装作用,一般包括乙烯-醋酸乙烯共聚物材料(EVA)。该透光元件110一般包括玻璃材料,如高强度的钢化玻璃。其中,所述太阳能电池组件还包括至少一个导光膜160,该导光膜160包括光学结构层。导光膜160设置在后封装层140的与太阳能电池130所在一侧相对的表面上(即,图1中的后封装层140的下表面),且导光膜160的位置与太阳能电池130之间的区域相对应。所述光学结构层朝向后封装层140,以使得所述光学结构层将光朝透光元件110与前封装层110之间的界面反射,并且被所述光学结构层反射的光传播至透光元件110与空气之间的界面之后,被所述透光元件与空气之间的界面全内反射至所述太阳能电池的表面。
在本实施例中,所谓的“导光膜160的位置与太阳能电池130之间的区域相对应”,意指相邻两个太阳能电池130之间的间隙在背板150上的投影(即该两个太阳能电池130之间的区域在背板150上的正投影)与相应导光膜160在背板150上的正投影至少部分重叠。
当所述太阳能电池组件用于发电时,将透光元件110向光设置。光线穿过透光元件110入射。一部分光穿过透光元件110和前封装层120直接照射在太阳能电池130的迎光面上,太阳能电池将光能转换为电能。部分光穿过透光元件110、前封装层120、太阳能电池130之间的区域、后封装层140照射在与太阳能电池之间的区域相对应的导光膜160上,并由该导光膜160反射至透光元件110,并在透光元件110中传播至该透光元件与空气交界处的表面。由于透光元件110为光密介质,空气为光疏介质,光线照射在透光元件110与空气的界面发生全内反射,并传播穿过透光元件110和前封装层120,并最终到达太阳能电池130的迎光面,太阳能电池130可以利用该部分光进行发电。
在本实施例中,设置导光膜160后可以提高入射至太阳能电池组件的入射光的利用率,并提高太阳能电池的发电效率。
如前所述,利用有机材料(例如,EVA)制成前封装层和后封装层。通常,有机材料的玻璃化温度小于100℃(例如,EVA材料的玻璃化温度Tg为70℃),而在制作太阳能电池组件时,层压工艺的温度为145℃至160℃。因此,在进行层压工艺的过程中,形成前封装层的有机材料和形成后封装层的有机材料均处于熔融状态,层压工艺中将发生流动/移位。
在本实施例中,导光膜160固定设置在后封装层140上,,这是因为,实用新型人发现,当太阳能电池组件为背板加玻璃型太阳能电池组件,且将导光膜160固定设置在后封装层140上时,在太阳能电池组件层压的过程中,由于薄的导光膜160在例如由EVA制成的后封装层熔融时基本不产生应力,该导光膜160外观上不会出现不希望的褶皱。然而,如果将导光膜160设置在太阳能电池背部(即下表面)或是背板上(即背板的处于组件内的表面)上,导光膜160上将出现不希望的褶皱。
此外,实用新型人发现,当将背板加玻璃型太阳能电池组件进行层压时,由于背板是较为柔顺的材料,所以例如由EVA制成的后封装层移位较少。而且,实用新型人还发现,在太阳能电池组件的层压过程中,剪切力主要发生在组件的边角区域,所以组件的中间区域基本不会出现后封装层的移位现象。所以,如果将导光膜设置在对应于太阳能电池之间区域的位置,而不将其设置在最外侧太阳能电池的外侧,则即使在层压过程中后封装层发生熔融,相应的剪切力也不足以移动导光膜。以下,将通过具体的试验对这些方面进行说明。
此外,将导光膜160设置在后封装层140和背板150之间、光学结构层朝向后封装层140的另一个优点在于,可以避免导光膜160的光学结构层处产生气泡。具体地,将导光膜160设置在后封装层140上之后,在进行层压工艺时,例如由EVA材料制成的后封装层140融化,填充在导光膜160的光学结构的间隙中,从而可以避免气泡的产生。
以下,对验证“电池组件周边区域的剪切力大于电池组件周边区域的剪切力”的试验进行说明。
首先,利用黑色马克笔在前封装层上画上宽度为1英寸的黑色网格作为参照线条,然后将背板、导光膜、后封装层、太阳能电池、前封装层和透光元件组装成半成品,然后再进行层压工艺。层压工艺的温度在145℃至160℃之间。层压工艺持续的时间为20分钟。层压工艺结束后对获得的太阳能电池组件进行拍照,如图3所示,可以看出,太阳能电池组件的中间区域,参照线条变化不大,而在太阳能电池组件的周边区域,参照线条发生明显弯曲变形。这验证了在层压工艺中,太阳能电池周边区域受到的剪切力比较大。
因此,在本实用新型中,只在与相邻两个太阳能电池之间的间隙对应的位置设置导光膜,由于该位置处的导光膜在层压工艺中受到的剪切力较小,因此,导光膜的位置不会发生漂移。
优选地,任意相邻两个太阳能电池片之间的区域对应的位置均设置有所述导光膜,从而可以较大限度地提高入射至太阳能电池组件的光线的利用率。
在本实用新型中,对如何将导光膜160固定在后封装层140上并没有特殊的限制。作为一种优选实施方式,如图1所示,所述太阳能电池组件包括粘结胶带170(如3M的UV-1胶带),用于将导光膜160固定在后封装层140的异于太阳能电池130所在一侧的表面(即,图1中后封装层140的下表面)上。具体地,粘结胶带170的一部分粘结在导光膜160的背离后封装层140的表面(即,图1中导光膜160的下表面)上,粘结胶带170的另一部分粘结在后封装层140的异于太阳能电池130所在一侧的表面(即,图1中后封装层140的下表面)上,以将导光膜160固定在后封装层140的异于太阳能电池130所在的一侧的表面上。
简言之,在本实用新型中,可以利用粘结胶带170将导光膜160粘结在后封装层140上,从而可以固定导光膜160在后封装层140上的位置,防止层压工艺过程中导光膜160的位置发生漂移。
在本实施例中,对导光膜160的具体结构并不做特殊的规定,只要其能够实现之前所述的“将光朝透光元件110与前封装层120之间的界面反射,并且被所述光学结构层反射的光传播至透光元件110与空气之间的界面之后,被所述透光元件与空气之间的界面全内反射至所述太阳能电池的表面”这一功能即可。例如,如图2所示,一种导光膜160包括绝缘基底层162、设置在绝缘基底层162上的光学结构层161,该光学结构层161示例性地包括微结构层161a以及设置在微结构层161a上的由金属材料制成的反光层161b。此外,为进一步增强导光膜160的电绝缘性能,该光学结构层161还可以包括设置在反光层161b上的透明绝缘层161c,以进一步避免太阳能电池组件中电气元件之间的短路。
可以利用一种或者多种聚合物薄膜制成绝缘基底层162。例如,可以利用如下聚合物中的一种或几种制成绝缘基底层:乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚(甲基)丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯;基于萘二羧酸的共聚物或者混合物;聚醚砜、聚氨脂、聚碳酸酯、聚氯乙烯、间规聚苯乙烯、环烯烃共聚物以及基于有机硅的材料。
在光学结构层161中,微结构层161a也包括聚合物材料。其成分可以和基底层162一样,也可以不一样。在一些实例中,其材料为聚(甲基)丙烯酸酯。在图2所示的实例中,微结构层161a包括多个三棱柱。为了确保光学结构层161反射的光在透光元件110与空气之间的界面处发生全反射,优选地,这些三棱柱的顶角角度可以取100°至140°范围内的值,优选地,可以取110°至130°范围内的值。在本实施例1中,取120°的值。此外,定义与这些三棱柱的面积最小的截面垂直的直线为这些三棱柱的走向,则本实用新型中可以采用的导光膜可以分为两种。在第一种导光膜中,其三棱柱的走向与导光膜的长度方向平行。在第二种导光膜中,其三棱柱的走向与导光膜的长度方向成一角度。例如,该角度处于1°至89°的范围内。反光层161b设置在三棱柱161a上。可以利用溅射工艺形成反光层161b。制成反光层161b的材料可以是银、铝、铂、态、银合金、铝合金、铂合金、钛合金等反射率较高的金属材料。反光层161b的厚度可以大约为30nm至100nm,优选为35nm至60nm。
接下来,为了证明,在不增加上述的透明绝缘层的情况下,导光膜本身的电绝缘性能便已足够,不会使得太阳能电池组件内部发生短路现象,在本实施例中进行了以下几组实验,具体实验内容和实验结果如表1中所示。在这些实验中,采用3M公司生产的T80X导光膜(其不包括上述的透明绝缘层)作为本实施例所提供的太阳能电池组件中的导光膜。
在进行实验时,为了防止光子产生的电流(photon generated current)对实验结果造成影响,将太阳能电池组件中的太阳能电池置换成5mm宽的电极(Bus bar)。
表1
表1中的“封装层材料”是指前封装层的材料和后封装层的材料,其均采用3M公司生产的EVA 9120。层压工艺5/13/145的意思是,抽真空的时间持续5分钟,层压时间为13分钟,层压温度为145℃。Quadtech 1868D 100VDC是指利用绝缘体测试仪Quadtech 1868D测量将100V的直流电压施加在相邻两个电极上时测得的电阻。
通过表1可以得知,设置了导光膜的实验例1、实验例2和实验例3中电极之间的电阻与未设置导光膜的对比例1和对比例2中电极之间的电阻相差不多。也就是说,在本实用新型所提供的太阳能电池组件中,设置导光膜并不会造成太阳能电池组件内部的短路。
当然,如前所述,优选地,为进一步增强导光膜160的电绝缘性能,可以在反光层161b上设置透明绝缘层161c。具体地,可以利用化学气相沉积的方式在反光层161b上设置透明绝缘层161c。该透明绝缘层161c可以由硅的氧化物制成。
制成透明绝缘层的硅的氧化物可以包括二氧化硅,相应地,透明绝缘层161c的厚度可以在20nm至100nm之间,优选地在20nm至50nm之间。
在本实用新型中,对前封装层120的材料以及后封装层140的材料不做特殊的限制。作为一种优选实施方式,前、后封装层可以利用乙烯-醋酸乙烯共聚物(即,EVA)制成。因此利用二氧化硅成透明绝缘层161c除了能够提供较好的绝缘性能之外,还有另外一个优点:二氧化硅的折射率与EVA的折射率几乎相同,因此,透明绝缘层161c不会影响穿过该透明绝缘层161c到达反光层161b的光线的光路。
二氧化硅具有良好的绝缘性能,具体地,EVA材料的电阻率为1013Ω·m,二氧化硅的电阻率为1017Ω·m,因此,厚度为50nm的二氧化硅的电阻与厚度为500μm的EVA材料的电阻几乎相同。并且,二氧化硅在层压工艺的过程中厚度也不会发生变化,从而可以保证该二氧化硅制成的透明绝缘层经过层压工艺后电阻值不变。
除此之外,二氧化硅具有较高硬度,二氧化硅制成的透明绝缘层161c可以防止反光层161b受到刮擦,进而确保反光层161b具有较高的反射率。二氧化硅制成的透明绝缘层还可以起到将反光层与氧气、水汽隔绝的作用,可以防止反光层161被氧化,确保反光层161b的反射率。
作为本实施例1的另一种具体实施方式,透明绝缘层161c可以由乙烯-醋酸乙烯共聚物材料(EVA)、聚烯烃材料(PO)、低密度聚乙烯材料(LDPE)中的一种或几种材料制成。在本实用新型中,可以将制成透明绝缘层的有机物涂敷在反光层上,然后进行层压工艺。
作为本实施例1的还一种具体实施方式,透明绝缘层161c可以由乙烯-醋酸乙烯共聚物材料(EVA)、聚烯烃材料(PO)、低密度聚乙烯材料(LDPE)中的一种或几种经交联后形成的材料。经交联后形成的材料具有较高的抗剪切强度,从而可以更好地防止层压过程中导光膜160的位置发生漂移。
在本实用新型中,设置透明绝缘层对光学结构层的反射率影响并不大。为了证明该观点,在本实用新型中,对六组测试样(包括测试样1、测试样2、测试样3、测试样4、测试样5、测试样6)的反射率进行了测试。
在测试样1中,在铝制的平坦镜面膜上设置厚度为20nm的二氧化硅制成的透明绝缘层;在测试样2中,在铝制的平坦镜面膜上设置厚度为50nm的二氧化硅制成的透明绝缘层;在测试样3中,在铝制的平坦镜面膜上设置厚度为100nm的二氧化硅的透明绝缘层;在测试样4中,在铝制的平坦镜面膜上设置有厚度为20nm的三氧化二铝,在测试样5中,在铝制的平坦镜面膜上设置有厚度为50nm的三氧化二铝;在测试样6中,在铝制的平坦镜面膜上设置有厚度为100nm的三氧化二铝。对比样为表面未设氧化物(No Oxides)的铝制的平坦镜面膜。
利用Lamada 900光谱仪测量测试样1、测试样2、测试样3、测试样4、测试样5、测试样6以及对比样进行反射率测试。图4a为测试样1在不同波长的光的照射下的反射率曲线;图4b为测试样2在不同波长的光的照射下的反射率曲线;图4c为测试样3在不同波长的光的照射下的反射率曲线;图4d为测试样4在不同波长的光的照射下的反射率曲线;图4e为测试样5在不同波长的光的照射下的反射率曲线;图4f为测试样6在不同波长的光的照射下的反射率曲线;图4g为对比样在不同波长的光的照射下的反射率曲线。需要指出的是,在图4a至图4g中,横坐标为波长,单位为纳米,纵坐标为反射率,单位为%。
如图4a至图4g所示,测试样1的反射率>测试样2的反射率>对比样的反射率≥测试样4的反射率>测试样3的反射率>测试样5的反射率>测试样6的反射率。由此可知,二氧化硅不会降低反射率,但是氧化铝会降低反射率。
如上文中所述,设置二氧化硅后,可以将氧气、水汽与反光层隔绝,避免在反光层的表面形成氧化物,从而可以避免光学结构层反射率下降。
在本实用新型实施例1中,导光膜160的总厚度在20μm至150μm之间,优选地所述导光膜160的总厚度不超过75μm,更优选地,所述导光膜160的总厚度不超过50μm。
在本实施例中,对导光膜160的宽度并不做特殊的限定。优选地,导光膜160的宽度大于相邻两个太阳能电池之间的间隔。例如,当相邻两个太阳能电池之间的间隔为3mm时,导光膜160的宽度可以为5mm。
实施例2
本实用新型实施例2提供一种太阳能电池组件,如图5所示,所述太阳能电池组件包括沿其厚度方向依次设置的后透光元件250、后封装层240、多个相互之间间隔的太阳能电池230、前封装层220和前透光元件210,其中,所述太阳能电池组件还包括至少一个导光膜260。如图6所示,导光膜260包括光学结构层261,该光学结构层261设置在后透光元件250的处于所述太阳能电池组件内部的表面上,且与太阳能电池230之间的区域相对应。所述光学结构层261朝向后封装层240,以使得所述光学结构层261将光朝前透光元件210与前封装层220之间的界面反射,并且被所述光学结构层261反射的光传播至前透光元件220与空气之间的界面后,被前透光元件210与空气之间的界面全内反射至太阳能电池230的表面。
与实施例1相比,实施例2的区别之处在于,在本实施例2中,采用后透光元件250而非实施例1中的背板。在本实施例中,可以采用玻璃材料制成后透光元件250。由于后透光元件250具有较好的刚度,因此,可以将导光膜260固定在后透光元件250上,这样,在组件层压过程中,导光膜260既不会产生褶皱,其位置也不会发生漂移。
以下,对验证上述方面的试验进行说明。
首先,利用黑色马克笔在前封装层上画上黑色网格作为参照线条,然后将后透光元件、导光膜、后封装层、太阳能电池、前封装层和前透光元件组装成半成品,然后再进行层压工艺。层压工艺的温度在145℃至160℃之间。层压工艺持续的时间为20分钟。层压工艺结束后对获得的太阳能电池组件进行拍照,如图7所示,可以看出,参照线条变化不大。这验证了太阳能电池组件为玻璃加玻璃型组件的情况下,当将导光膜260固定在后透光元件即背板玻璃上后,即使对组件进行层压,导光膜260的位置也不会发生漂移。
设置导光膜260之后,可以提高太阳能电池组件的光利用率,进而提高发电效率。导光膜260在实施例2中提高太阳能电池组件的发电效率的原理与导光膜160在实施例1中提高太阳能电池的发电效率的原理相似。在此不再赘述。
一种能够应用于本实施例的导光膜260的实例如图6中所示。该导光膜260的结构与图2中所示的导光膜160的结构相同。具体地,该导光膜260同样包括绝缘基底层262以及设置在绝缘基底层262上的光学结构层261。该光学结构层261包括微结构层261a以及设置在微结构层261a上的由金属材料制成的反光层261b。为了增强导光膜260的电绝缘性,可选地,可以在反光层上设置透明绝缘层261c。该导光膜260的各部分的原材料以及制造方法也与图2中所示的导光膜160的各相应部分的原材料以及制造方法相同,在此不再赘述。
优选地,所述导光膜260的总厚度在20μm至150μm之间,优选地所述导光膜260的总厚度不超过75μm,更优选地,所述导光膜260的总厚度不超过50μm。
可以利用胶带(如3M的UV-1胶带)将该导光膜260固定在后透光元件即背板玻璃的位于太阳能电池组件内部的表面上。或者,可选地,如图2中所示,该导光膜260还可以包括设置在其绝缘基底层262的下表面上的粘胶层,以便于将其固定在后透光元件的内表面上。对于本实施例中的玻璃加玻璃太阳能电池组件,由于背侧也可能接收足够的太阳光,因而希望导光膜260具有抗紫外线的功能。从而,可以在用于将导光膜260固定在背板玻璃的内表面上的粘胶中加入紫外吸收剂,以将导光膜(包括其基底以及微结构)中聚合物成分对于紫外线的吸收减至最小。
另一方面,本领域普通技术人员容易想到,为了提高发电效率,所述太阳能电池也可以是双面太阳能电池,以使得所述太阳能电池能够利用从所述前透光元件进入所述太阳能电池组件的光以及从所述后透光元件进入所述太阳能电池组件的光。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式,然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
Claims (26)
1.一种太阳能电池组件,所述太阳能电池组件包括沿其厚度方向依次设置的背板、后封装层、多个相互之间间隔的太阳能电池、前封装层和透光元件,其特征在于,所述太阳能电池组件还包括至少一个导光膜,每个所述导光膜包括光学结构层,所述导光膜设置在所述后封装层的与所述太阳能电池所在一侧相对的表面上,且所述导光膜的位置与所述太阳能电池之间的区域相对应,所述光学结构层朝向所述后封装层,以使得所述光学结构层将光朝所述透光元件与所述前封装层之间的界面反射,并且被所述光学结构层反射的光传播至所述透光元件与空气之间的界面后,被所述透光元件与空气之间的界面全内反射至所述太阳能电池的表面。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述太阳能电池组件包括粘结胶带,所述粘结胶带的一部分粘结在所述导光膜的背离所述后封装层的表面上,所述粘结胶带的另一部分粘结在所述后封装层的异于所述太阳能电池所在一侧的表面上,以将所述导光膜固定在所述后封装层的异于所述太阳能电池所在的一侧的表面上。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于,每个所述光学结构层包括微结构层和设置在所述微结构层上的由金属材料制成的反光层。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池组件,其特征在于,在所述反光层上设置的透明绝缘层。
5.根据权利要求3所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述微结构层包括多个三棱柱,且所述多个三棱柱的顶角处于100°至140°的范围内。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述多个三棱柱的顶角处于110°至130°的范围内。
7.根据权利要求5所述的太阳能电池组件,其特征在于,定义与所述三棱柱的面积最小的截面垂直的直线为所述三棱柱的走向,所述三棱柱的走向与其所在的导光膜的长度方向平行。
8.根据权利要求5所述的太阳能电池组件,其特征在于,定义与所述三棱柱的面积最小的截面垂直的直线为所述三棱柱的走向,所述三棱柱的走向与其所在的导光膜的长度方向成一角度。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述角度处于1°至89°的范围内。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述导光膜的总厚度在20μm至150μm之间。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述导光膜的总厚度不超过75μm。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述导光膜的总厚度不超过50μm。
13.一种太阳能电池组件,所述太阳能电池组件包括沿其厚度方向依次设置的后透光元件、后封装层、多个相互之间间隔的太阳能电池、前封装层和前透光元件,其特征在于,所述太阳能电池组件还包括至少一个导光膜,每个所述导光膜包括光学结构层,其设置在所述后透光元件的处于所述太阳能电池组件内部的表面上,与所述太阳能电池之间的区域相对应,所述光学结构层朝向所述后封装层,以使得所述光学结构层将光朝所述前透光元件与所述前封装层之间的界面反射,并且被所述光学结构层反射的光传播至所述前透光元件与空气之间的界面后,被所述前透光元件与空气之间的界面全内反射至所述太阳能电池的表面。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述导光膜通过胶粘剂设置在所述后透光元件的处于所述太阳能电池组件内部的表面上,所述胶粘剂包括紫外光吸收剂。
15.根据权利要求13所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述前和后透光元件包括玻璃材料,所述前和后封装层包括乙烯-醋酸乙烯共聚物材料。
16.根据权利要求13所述的太阳能电池组件,其特征在于,每个所述光学结构层包括微结构层和设置在所述微结构层上的由金属材料制成的反光层。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池组件,其特征在于,在所述反光层上设置的透明绝缘层。
18.根据权利要求16所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述微结构层包括多个三棱柱,且所述多个三棱柱的顶角处于100°至140°的范围内。
19.根据权利要求18所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述多个三棱柱的顶角处于110°至130°的范围内。
20.根据权利要求18所述的太阳能电池组件,其特征在于,定义与所述三棱柱的面积最小的截面垂直的直线为所述三棱柱的走向,所述三棱柱的走向与其所在的导光膜的长度方向平行。
21.根据权利要求18所述的太阳能电池组件,其特征在于,定义与所述三棱柱的面积最小的截面垂直的直线为所述三棱柱的走向,所述三棱柱的走向与其所在的导光膜的长度方向成一角度。
22.根据权利要求21所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述角度处于1°至89°的范围内。
23.根据权利要求13所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述导光膜的总厚度在20μm至150μm之间。
24.根据权利要求23所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述导光膜的总厚度不超过75μm。
25.根据权利要求24所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述导光膜的总厚度不超过50μm。
26.根据权利要求13至25中任意一项所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述太阳能电池为双面太阳能电池,以使得所述太阳能电池能够利用从所述前透光元件进入所述太阳能电池组件的光以及从所述后透光元件进入所述太阳能电池组件的光。
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