CN209496885U - 一种太阳能电池组件及太阳能发电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种太阳能电池组件及太阳能发电设备，所述太阳能电池组件包括基板和设置于所述基板的相对两侧的第一薄膜发电层和第二薄膜发电层；其中，所述第一薄膜发电层和所述第二薄膜发电层分别包括铜铟镓硒CIGS薄膜发电层、砷化镓薄膜发电层和碲化镉薄膜发电层中的至少一种。本实用新型实施例能够提升所述太阳能电池组件在单位面积内对太阳光的利用率。

Description

一种太阳能电池组件及太阳能发电设备

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种太阳能电池组件及太阳能发电设备。

背景技术

光伏发电具有清洁环保、运营成本低、适用范围广的优点，其中，CIGS电池(铜铟镓硒太阳能薄膜电池)具有光吸收能力强、发电稳定性好、转化效率高、白天发电时间长、发电量高、生产成本低以及能源回收周期短等优点，因此得到广泛的应用。

在相关技术中，CIGS电池组件包括浮法玻璃、设置于浮法玻璃一侧的CIGS薄膜发电层以及设置于CIGS薄膜发电层的远离浮法玻璃的一侧的透明保护层。

在应用过程中，CIGS电池组件往往安装于屋顶等地势较高的位置，并倾斜一定角度以使太阳光线最大化的直射至CIGS电池组件的受光面。

这样，CIGS电池组件不能接收地面、屋顶的反射光线以及大气层的反射光线进行发电，从而造成CIGS电池组件在单位面积内对太阳光的利用率不高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种太阳能电池组件及太阳能发电设备，以解决相关技术中CIGS电池组件存在的在单位面积内对太阳光的利用率不高的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种太阳能电池组件，包括：

基板；以及

设置于所述基板的相对两侧的第一薄膜发电层和第二薄膜发电层；

其中，所述第一薄膜发电层和所述第二薄膜发电层分别包括铜铟镓硒CIGS薄膜发电层、砷化镓薄膜发电层和碲化镉薄膜发电层中的至少一种。

可选的，所述第一薄膜发电层和所述第二薄膜发电层中的至少一个为CIGS薄膜发电层，所述CIGS薄膜发电层包括背电极层、光吸收层、缓冲层和透明导电层。

可选的，在所述CIGS薄膜发电层中，所述背电极层包括金属钼层，所述光吸收层包括CIGS层，所述缓冲层包括硫化镉层和/或硫化锌层。

可选的，还包括：

设置于所述第一薄膜发电层的远离所述第二薄膜发电层的一侧的第一透光保护层；和/或

设置于所述第二薄膜发电层的远离所述第一薄膜发电层的一侧的第二透光保护层。

可选的，所述基板为浮法玻璃。

可选的，所述第一透光保护层和/或所述第二透光保护层为钢化玻璃。

可选的，所述第一透光保护层与所述第一薄膜发电层之间通过胶粘层连接；和/或，

所述第二透光保护层与所述第二薄膜发电层之间通过胶粘层连接。

可选的，还包括：

设置于所述第二透光保护层的远离所述第二薄膜发电层的一侧的接线盒。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种太阳能发电设备，包括如上所述的太阳能电池组件。

可选的，还包括：

安装支架，用于将所述太阳能电池组件固定安装于安装平台，以使所述太阳能电池组件所在的平面与所述安装平台所在的平面呈预设角度。

在本实用新型实施例中，在基板的相对两侧分别设置薄膜发电层，利用两侧的薄膜发电层分别接收基板相对两侧的光线，并利用吸收的光线进行光伏发电，达到提升所述太阳能电池组件在单位面积内对太阳光的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术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一种太阳能电池组件的结构图；

图2是CIGS薄膜发电层的结构图；

图3是本实用新型实施例提供的一种太阳能发电设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，是本实用新型实施例提供的一种太阳能电池组件的结构图。如图1所示，该太阳能电池组件100，包括基板1、贴设于基板1一侧的第一(Cu Inx Ga(1-x)Se2，铜铟镓硒)CIGS薄膜发电层2和贴设于基板1另一侧的第二CIGS薄膜发电层3。

当然，基板1的相对两侧中，可以仅在一侧设置CIGS薄膜发电层，而另一侧设置砷化镓薄膜发电层、碲化镉薄膜发电层等中的任意一种。例如：可以在基板1的背光侧设置CIGS薄膜发电层，另一侧设置砷化镓薄膜发电层、碲化镉薄膜发电层等中的任意一种。

这样，在基板的相对两侧分别设置薄膜发电层，利用两侧的薄膜发电层分别接收基板相对两侧的光线，并利用吸收的光线进行光伏发电，达到提升所述太阳能电池组件在单位面积内对太阳光的利用率。

另外，还可以在基板1的一侧叠设两层及以上的薄膜发电层，例如：在基板1的向阳面叠设砷化镓薄膜发电层和CIGS薄膜发电层，在基板1的背光侧设置CIGS薄膜发电层。

这样，在基板的向阳面叠设多层薄膜发电层，可以增加对阳光的吸收率，从而提升太阳能电池组件在单位面积内的发电量。

其中，基板1可以是浮法玻璃，也可以是其他材料，例如：陶瓷等。

另外，第一CIGS薄膜发电层2和第二CIGS薄膜发电层3的结构可以相同，为避免重复，在此仅以第一CIGS薄膜发电层2为例，对CIGS薄膜发电层的结构进行详细描述。

如图2所示，第一CIGS薄膜发电层2包括：背电极层21、光吸收层22、缓冲层23和透明导电层24。

其中，在一个具体的示例中，背电极层21背电极层为金属钼层，光吸收层22为CIGS层，缓冲层23为硫化镉层。

当然，第一CIGS薄膜发电层2中的背电极层21还可以采用其他材质制造而成，在此对背电极层21的材质作具体限定。

同理，CIGS薄膜发电层2中的光吸收层22、缓冲层23和透明导电层24也可以采用其他材质，在此不做具体限定。

这样，在基板的相对两侧分别设置一层CIGS薄膜发电层，以分别接收基板相对两侧的光线，并利用吸收的光线进行光伏发电，达到提升所述太阳能电池组件在单位面积内对太阳光的利用率。

其中，由于CIGS薄膜发电层对光线的利用率较高，能够吸收光照强度较弱的光线进行光伏发电。因此，该CIGS薄膜发电层可以吸收背光侧接收的经过折射、反射或者散射的太阳光线，并利用吸收的光线进行光伏发电。

这样，可以使对弱光具有较强吸收率的CIGS薄膜发电层，吸收太阳能电池组件的背光侧光照强度较弱的光线，从而提升太阳能电池组件的发电效率。

当然，还可以在基板1的相对两侧分别设置其他薄膜发电层，且该其他薄膜发电层中至少一个薄膜发电层具有背电极层、光吸收层、缓冲层和透明导电层。以分别吸收太阳能电池组件100的相对两侧的光线，进行光伏发电，提升所述太阳能电池组件100在单位面积内的发电效率和发电量。

可选的，如图1所示，太阳能电池组件100还包括设置于第一CIGS薄膜发电层2的远离第二CIGS薄膜发电层3的一侧的第一透光保护层4；和/或，设置于第二CIGS薄膜发电层3的远离第一CIGS薄膜发电层1的一侧的第二透光保护层5。

其中，第一透光保护层4可以是钢化玻璃。

另外，为了避免钢化玻璃的透光率影响第一CIGS薄膜发电层的受光率，可以将第一透光保护层4设置为超白钢化玻璃。

这样，可以通过超白钢化玻璃加强太阳能电池组件的结构可靠性，并防止雨水、杂物等破坏第一CIGS薄膜发电层的发电性能。

当然，第一透光保护层4还可以是透明塑料等，其同样可以起到增强太阳能电池组件100的结构可靠性，并保护第一CIGS薄膜发电层2的发电性能的作用，在此对第一透光保护层4的材料不做具体限定。

另外，第二透光保护层5的结构和材料均可以与第一透光保护层4相同，且起到相同的作用。

在具体实施过程中，可以同时设置第一透光保护层4和第二透光保护层5。

这样，能够对太阳能电池组件的相对两侧进行结构增强，从而进一步增强了太阳能电池组件的结构可靠性。而不像现有技术中，仅有一层CIGS薄膜发电层和一层透光保护层的太阳能电池组件，很容易因风压、雪压的作用而发生破损。

可选的，第一透光保护层4与第一CIGS薄膜发电层2之间通过第一胶粘层6连接；和/或，

第二透光保护层5与第二CIGS薄膜发电层3之间通过第二胶粘层7连接。

需要说明的是，在太阳能电池组件100进行光伏发电的过程中，第一胶粘层6和第二胶粘层7呈透明状态，以确保第一CIGS薄膜发电层2和/或第二CIGS薄膜发电层3的受光率。例如：第一胶粘层6和第二胶粘层7为EVA胶。

本实施方式中，通过胶粘层将透光保护层贴设于相应的CIGS薄膜发电层上，以使透光保护层与相应的CIGS薄膜发电层粘连，从而提升太阳能电池组件的结构可靠性。

当然，根据透光保护层的材料不同，还可能采用热压等其它方式将透光保护层固定于对应的CIGS薄膜发电层，在此不做具体限定。

可选的，太阳能电池组件100还包括：

设置于第二透光保护层5的远离第二CIGS薄膜发电层3的一侧的接线盒8。

其中，接线盒8与第一CIGS薄膜发电层2和第二CIGS薄膜发电层3分别电连接，以便于收集太阳能电池组件100产生的电能。

在安装过程中，接线盒8可以设置于朝向地面的一侧，从而遮盖于太阳能电池组件100中其他部件的下方，以遮蔽风雨，从而提升接线盒8的稳定性。

可选的，第一CIGS薄膜发电层2与第一透光保护层4之间；和/或，

第二CIGS薄膜发电层3与第二透光保护层5之间通过高温真空层压固定连接。

具体的，在生产过程中，可以先采用沉积的方法在基板1的相对两侧分别沉积第一CIGS薄膜发电层2和第二CIGS薄膜发电层3，形成中间组件。然后按照第一透光保护层4、中间组件以及第二透光保护层5的顺序依次叠放，并将叠放好的各层一同放入高温真空层压设备进行高温真空层压，以使太阳能电池组件100呈一体结构。

这样，可以简化太阳能电池组件的生产过程，并使其呈结构可靠性高的一体结构，以提升太阳能电池组件的结构可靠性。

如图3所示，是本实用新型实施例提供的一种太阳能发电设备的结构图。如图3所示，太阳能发电设备300包括至少一个如图1所示的太阳能电池组件100。

其中，由于太阳能电池组件100在单位面积内的受光率较高，因此，太阳能发电设备300在单位面积内的发电效率较高，且增加了太阳能发电设备300的发电量。

另外，图3中仅绘制出一个太阳能电池组件300作为示意，在实际应用中，可以根据太阳能发电设备300的发电量需求，而在太阳能发电设备300中设置多个相互串联的太阳能电池组件100，例如：10个、100个等，在此对太阳能发电设备300中太阳能电池组件100的数量不做具体限定。

可选的，太阳能发电设备300还包括：

安装支架301，用于将太阳能电池组件100固定安装于安装平台302，以使太阳能电池组件100所在的平面与安装平台302所在的平面呈预设角度。

其中，预设夹角可以根据太阳能电池组件100所安装的地理位置而确定，通过改变该预设夹角，可以调整太阳能电池组件100的受光率。例如：当太阳能电池组件100的受光面与太阳光线垂直时，太阳能电池组件100的受光率最大。

因此，可以根据太阳能电池组件100处于最大受光率时的角度而确定所述预设角度，从而提升太阳能发电设备300的发电效率。

另外，安装平台302可以是屋顶、地面、设备平台等任意可以安装太阳能发电设备300的平台，在此不做具体限定。

另外，安装支架301将太阳能电池组件100架设于安装平台302之上，且与安装平台302之间间隔设置。

为了表示太阳能发电设备300的工作原理，图3中还包括太阳401、太阳401沿多个方向照射的太阳光线(如图3中所示的，照射至太阳能电池组件100上的箭头线)以及大气层402。

在工作过程中，一部分太阳光线直接照射至太阳能电池组件100的向阳面，一部分太阳光线经过安装平台302的反射照射至太阳能电池组件100的背光面，还有一部分太阳光线经过大气层402的反射照射至太阳能电池组件100的背光面。

因此，太阳能电池组件100的向阳面和背光面都能够接收太阳光线，以利用接收的太阳光线进行光伏发电。

这样，太阳能电池组件中，位于背离太阳一侧的CIGS薄膜发电层可以接收安装平台反射的太阳光线以及大气层反射的太阳光线，并利用接收的光线进行光伏发电，从而提升了太阳能发电设备在单位面积内的受光率，进一步提升了太阳能发电设备的发电效率和发电量。

本实用新型实施例中，在太阳能发电设备中设置两面受光的太阳能电池组件，从而提升了所述太阳能发电设备在单位面积内的发电效率，提升总的发电量。

另外，太阳能电池组件的两侧均可以贴设一层透光保护层，从而使太阳能电池组件的结构更加牢固，进一步提升了太阳能发电设备整体的结构可靠性。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括：

基板；以及

设置于所述基板的相对两侧的第一薄膜发电层和第二薄膜发电层；

其中，所述第一薄膜发电层和所述第二薄膜发电层分别包括铜铟镓硒CIGS薄膜发电层、砷化镓薄膜发电层和碲化镉薄膜发电层中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第一薄膜发电层和所述第二薄膜发电层中的至少一个为CIGS薄膜发电层，所述CIGS薄膜发电层包括背电极层、光吸收层、缓冲层和透明导电层。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池组件，其特征在于，在所述CIGS薄膜发电层中，所述背电极层包括金属钼层，所述光吸收层包括CIGS层，所述缓冲层包括硫化镉层和/或硫化锌层。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，还包括：

设置于所述第一薄膜发电层的远离所述第二薄膜发电层的一侧的第一透光保护层；和/或

设置于所述第二薄膜发电层的远离所述第一薄膜发电层的一侧的第二透光保护层。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述基板为浮法玻璃。

6.根据权利要求4所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第一透光保护层和/或所述第二透光保护层为钢化玻璃。

7.根据权利要求4所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第一透光保护层与所述第一薄膜发电层之间通过胶粘层连接；和/或，

所述第二透光保护层与所述第二薄膜发电层之间通过胶粘层连接。

8.根据权利要求4所述的太阳能电池组件，其特征在于，还包括：

设置于所述第二透光保护层的远离所述第二薄膜发电层的一侧的接线盒。

9.一种太阳能发电设备，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的太阳能电池组件。

10.根据权利要求9所述的太阳能发电设备，其特征在于，还包括：

安装支架，用于将所述太阳能电池组件固定安装于安装平台，以使所述太阳能电池组件所在的平面与所述安装平台所在的平面呈预设角度。