CN209981245U - 太阳能组件和太阳能路面系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能组件，所述太阳能组件包括自上而下依次层压的前板、太阳能电池和背板，所述太阳能电池包括导电结构，在所述导电结构上设置加热电极，通过所述加热电极外接供电装置。本实用新型在太阳能电池本身的导电结构上设置加热电极，通过加热电极外接供电装置，不需要再额外增加结构，进而减小了光强透过率损失，解决了增加额外电阻丝及附属材料时所引起的组件透光率降低、工艺复杂度增加、成本增加等问题；对现有太阳能电池的结构改动很小，加热电极和导电结构可同时设计制备，提高太阳能电池的加工效率，节省时间。

Description

太阳能组件和太阳能路面系统

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种太阳能电池、融雪型太阳能组件和融雪型太阳能供电系统。

背景技术

对于路面结冰，目前方法一般是通过在路面上撒布化学药剂来降低冰雪融点，使冰雪融化，进而清除积雪和积冰，是国际上较常用的一种路面除冰雪的手段。常用的融冰雪剂主要有盐类和醇类。但是，醇类融雪剂的除冰雪效果受环境温度影响较大，并具有反结冰现象。

第二种方法为通过能量转化设备，将其它形式的能量转化为热能，达到融冰雪的目的。可以利用的能量主要有工业电能、太阳能和地热等多种能量。该项技术可以提高能源利用率，而且清洁环保，适合于机场、桥面和高速公路的长大纵坡等局部路段的融冰雪。常见的有发热电缆法、红外线热源法、储蓄地热源热管融化法、太阳能热管法、储能热流体循环法等。

对于道路用光伏组件而言，在一些特殊场合，同样具有融冰融雪的应用需求，参照传统方法，可以采用电阻丝进行加热的方法，电阻丝可铺设于路面用光伏组件上方，这种方式加热速度快，除冰雪效果较好，但需尽量避免对电池组件造成遮挡，以及局部温升过高等问题。并且，采用电阻丝设计方法时，一般需要增加电阻丝防护层，电阻丝可布置于玻璃夹层中，也可以布置于树脂层。但缺点是，均需要增加额外的材料，从透过率角度讲，会降低光伏组件的效率(取决于材料透过率)，另外还会增加工艺复杂程度、增加产品成本。

发明内容

为了解决上述的传统方法耗时费力以及增加额外电阻丝及附属材料时所引起的组件透光率降低、工艺复杂度增加、成本增加等技术问题，本发明提供了一种太阳能电池、太阳能组件和太阳能供电系统。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种太阳能组件，所述太阳能组件包括自上而下依次层压的前板、太阳能电池和背板，所述太阳能电池包括导电结构，在所述导电结构上设置加热电极，通过所述加热电极外接供电装置。

可选地，所述太阳能电池还包括中间结构，所述导电结构包括负极，所述负极设置于所述中间结构上表面。

可选地，所述负极为第一栅线或第一金属丝，其中所述第一栅线全部设置于所述中间结构的表面，所述第一金属丝一侧设置于所述中间结构上，另一侧设置于所述中间结构外。

可选地，所述加热电极为两个，分别垂直设置在所述负级的两侧边缘处。

可选地，所述太阳能电池还包括中间结构，所述导电结构包括正极，所述正极设置于所述中间结构下表面。

可选地，所述正极为导电金属板。

可选地，所述加热电极为可导电的第二栅线或第二金属丝。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种太阳能路面系统，所述太阳能路面系统包括供电装置、如上述的太阳能组件和路基，所述加热电极分别外接于所述供电装置，所述太阳能组件设置于所述路基上。

可选地，所述太阳能路面系统还包括控制器，所述控制器分别与所述太阳能电池和所述供电装置电连接。

可选地，所述供电装置包括蓄电池和/或市电。

本实用新型在太阳能电池本身的导电结构上设置加热电极，通过加热电极外接供电装置，不需要再额外增加结构，进而减小了光强透过率损失，解决了增加额外电阻丝及附属材料时所引起的组件透光率降低、工艺复杂度增加、成本增加等问题；对现有太阳能电池的结构改动很小，加热电极和导电结构可同时设计制备，提高太阳能电池的加工效率，节省时间。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本实用新型实施例提供的一种太阳能组件结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种太阳能电池结构示意图；

图3为负级为栅线的太阳能电池俯视图；

图4为负级为第一金属丝的太阳能电池立体示意图；

图5为负级为第一金属丝的太阳能电池俯视图；

图6为本实用新型提供的又一种太阳能电池结构示意图；

图7为太阳能电池串联示意图；

图8为本发明实施例提供的一种太阳能路面系统示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种太阳能组件结构示意图，太阳能组件包括自上而下依次层压的前板1、太阳能电池2和背板3，其中，前板1通过第一胶膜4和太阳能电池2粘接，太阳能电池2通过第二胶膜5和背板3粘接。

图2为本实用新型提供的一种太阳能电池结构示意图，太阳能电池2包括导电结构6，在导电结构6上设置加热电极7，通过加热电极7外接供电装置。其中，加热电极7为可导电的第二栅线或第二金属丝。

进一步，太阳能电池还包括中间结构8，导电结构包括负极61，负极61设置于中间结构8上表面，用于收集上表面电荷。

其中负极为第一栅线或第一金属丝，图3为负级为第一栅线的太阳能电池俯视图，第一栅线的排列方式如图3所示，全部设置于中间结构的表面，其中31为主第一栅线，32为副第一栅线；图4为负级为第一金属丝的太阳能电池立体示意图，如图4所示，第一金属丝一侧设置于中间结构上，另一侧设置于中间结构外。

其中中间结构为：P型半导体/N型半导体。

以第一金属丝为例，加热电极选用可导电的金属丝，如图4和图5所示，图5为负级为第一金属丝的太阳能电池俯视图，加热电极为两个，分别垂直设置在导电金属线的两侧边缘处。其中设置在第一金属丝上侧边缘处的加热电极71连接外部供电装置电路的正极，设置在第一金属丝下侧边缘处即露出中间结构处的加热电极72连接外部供电装置电路的负极。关于加热电极的设置位置，越靠第一金属丝边缘处设置，当外部供电装置供电时，太阳能电池的发热量越多。

图6为本实用新型提供的又一种太阳能电池结构示意图，太阳能电池2包括导电结构7，在导电结构6上设置加热电极7，通过加热电极7外接供电装置。其中，加热电极7为可导电的第二栅线或第二金属丝。

进一步，太阳能电池还包括中间结构8，导电结构包括正极62，正极62设置于中间结构8下表面，用于收集下表面电荷。

其中中间结构为：P型半导体/N型半导体。

其中正极为导电金属板，可选地，为不锈钢板，加热电极选用可导电的金属丝，如图6所示，加热电极为两个，分别设置在不锈钢板的两侧边缘处。其中设置在不锈钢板左侧边缘处的加热电极71连接外部供电装置电路的正极，设置在不锈钢板右侧边缘处的加热电极72连接外部供电装置电路的负极。关于加热电极的设置位置，越靠近不锈钢板边缘处设置，当外部供电装置供电时，太阳能电池的发热量越多。

要形成太阳电池组件，需要将多个太阳能电池片(分别为N1太阳能电池、N2太阳能电池、N3太阳能电池……)进行串联或并联，串联时，可采用互联条或电池自身的电极，将N1太阳能电池的负极与N2太阳能电池的正极相连，N2太阳能电池的负极与N3太阳能电池的正极相连，最后将N1太阳能电池的正极，与最后一个太阳能电池的负极引出，即形成该组件的正负极；当组件中需要将两个电池串并联时，需将M1太阳能电池的正极，与M2太阳能电池的正极相连，M1太阳能电池串的负极与M2太阳能电池的负极相连，即形成两个太阳能电池的并联结构，多个太阳能电池并联也是同样道理，最后将并联后的正负极引出，即形成电池组件的正负极。

图7为太阳能电池串联示意图，如图7所示，将第二片太阳能电池的导电金属板压接到第一片电池的外露第一金属丝之上，依次压接，加热电极向外露出，完成串联，其中向外露出的加热电极分别与外部供电装置电路的正负极相连。

图8为本发明实施例提供的一种太阳能路面系统示意图，包括供电装置9、如上述的太阳能组件和路基10，加热电极7分别外接于供电装置9，太阳能组件设置于路基上，具体可通过胶膜粘接于路基上。

进一步，太阳能路面系统还包括控制器11，控制器11分别与太阳能组件的太阳能电池2和供电装置9电连接。其中，供电装置9包括蓄电池和/或市电。

控制器11可同时与太阳能电池2、蓄电池和市电电连接，当蓄电池电量充足时，控制器起到并网发电作用，此时控制器可控制蓄电池为太阳能电池供电；当蓄电池电量不足时，控制器可控制太阳能电池2经过光电转换作用获得的电存储至蓄电池中，此时控制器可控制市电为太阳能电池2供电。

进一步，控制器包括点阵电路芯片，可将蓄电池电压转换为多个点阵电压，并可实现一个蓄电池为多个太阳能组件单独供电。

控制器可对太阳电池阵并网与加热功能进行切换。

进一步，在太阳能电池上设置温度传感器和压力传感器，此时，温度传感器将检测到的温度信号传输至控制器11，压力传感器将检测到的压力信号传输至控制器11；控制器11对接受到的温度信号和压力信号进行处理，获得温度信息和压力信息；控制器11根据温度信息和压力信息综合判断路面上是否有冰雪，例如，当获得的温度信息小于预设温度值并且压力信息大于预设压力值时，判断路面上存在冰雪，此时控制供电装置9通过加热电极为太阳能电池供电，使其产生热量融化冰雪，具有实时性；在供电过程中，控制器11还通过获得的温度信息获得太阳能电池的加热温度，进而控制供电电压和供电电流的大小来调整太阳能电池的加热温度，使加热温度维持在一个预设温度范围内，避免因加热温度过低导致融冰雪效果较差、花费时间较长，避免因加热温度过高导致损坏太阳能组件。

本实用新型通过在太阳能电池的正极或负级上设置可导电的加热电极，使用外部供电装置通过加热电极为太阳能电池供电，从而使太阳能电池发热，不需要再额外增加结构，进而减小了光强透过率损失，解决了增加额外电阻丝及附属材料时所引起的组件透光率降低、工艺复杂度增加、成本增加等问题；对现有太阳能电池的结构改动很小，加热电极和导电结构可同时设计制备，提高太阳能电池的加工效率，节省时间。还可设置温度传感器和压力传感器控制供电电压和电流，实时控制融冰雪温度，避免损坏太阳能组件，实现较好的融冰雪效果，解决了传统融冰雪方法的无实时性和耗时费力的问题。

可以理解地，在本实用新型的描述中，需要理解的是，所说的“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接；“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分；术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种太阳能组件，其特征在于，所述太阳能组件包括自上而下依次层压的前板、太阳能电池和背板，所述太阳能电池包括导电结构，在所述导电结构上设置加热电极，通过所述加热电极外接供电装置。

2.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述太阳能电池还包括中间结构，所述导电结构包括负极，所述负极设置于所述中间结构上表面。

3.如权利要求2所述的太阳能组件，其特征在于，所述负极为第一栅线或第一金属丝，其中所述第一栅线全部设置于所述中间结构的表面，所述第一金属丝一侧设置于所述中间结构上，另一侧设置于所述中间结构外。

4.如权利要求3所述的太阳能组件，其特征在于，所述加热电极为两个，分别垂直设置在所述负极的两侧边缘处。

5.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述太阳能电池还包括中间结构，所述导电结构包括正极，所述正极设置于所述中间结构下表面。

6.如权利要求5所述的太阳能组件，其特征在于，所述正极为导电金属板。

7.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述加热电极为可导电的第二栅线或第二金属丝。

8.一种太阳能路面系统，其特征在于，所述太阳能路面系统包括供电装置、如权利要求1-7任一项所述的太阳能组件和路基，所述加热电极分别外接于所述供电装置，所述太阳能组件设置于所述路基上。

9.如权利要求8所述的太阳能路面系统，其特征在于，所述太阳能路面系统还包括控制器，所述控制器分别与所述太阳能电池和所述供电装置电连接。

10.如权利要求8所述的太阳能路面系统，其特征在于，所述供电装置包括蓄电池和/或市电。

Images