CN209981251U - 太阳能发电组件 - Google Patents

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Abstract

本公开提供的一种太阳能发电组件包括依次层叠设置的第一衬底、含多个太阳能电池芯片的光电转换元件、网状反光层和第二衬底，所述太阳能电池芯片为多个，多个太阳能电池芯片之间设有间隙，所述网状反光层的网状边框位于所述间隙的下方。

Description

太阳能发电组件
技术领域
本公开涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种发电组件，更具体的涉及一种太阳能发电组件。
背景技术
光伏发电是一种公认的清洁能源。目前，各个光伏制造商都集中优势资源发展双面发电技术，以应用于高效电池及光伏组件中。因此，双面发电技术取得了长足的进步。
实用新型内容
本公开一些实施例提供一种太阳能发电组件。所述太阳能发电组件包括依次层叠设置的第一衬底、含多个太阳能电池芯片的光电转换层、网状反光层和第二衬底，其中，所述多个太阳能电池芯片之间设有间隙，所述网状反光层的网状边框位于所述间隙的下方。
在一些实施例中，所述太阳能发电组件还可包括：第一粘结层和第二粘结层；所述第一衬底和所述光电转换元件通过所述第一粘结层粘结在一起，所述网状反光层与光电转换元件通过所述第二粘结层粘结在一起。
在一些实施例中，所述网状反光层还可包括呈网状排列的多个通孔，所述多个通孔中一个通孔的横截面积大于等于所述光电转换元件中对应的一个太阳能电池芯片的面积，所述对应的一个太阳能电池芯片在所述第二衬底上的正投影位于所述一个通孔在所述第二衬底上的正投影内，使所述网状反光层的网状边框位于所述多个太阳能电池芯片所设有的间隙的正下方。
在一些实施例中，所述网状反光层还可包括多个栅格，所述多个栅格中的每个包括所述多个通孔中的一个通孔和围绕所述一个通孔的所述网状边框的相应棱，所述光电转换元件中的一个太阳能电池芯片设置在所述多个栅格中对应的一个栅格的正上方。
在一些实施例中，所述网状边框中一条棱的宽度可小于等于所述多个太阳能电池芯片之间所设有的对应的间隙的宽度。
在一些实施例中，所述太阳能发电组件还可包括第三粘结层，所述网状反光层通过所述第三粘结层与所述第二衬底粘结在一起。
在一些实施例中，所述第一粘结层、第二粘结层或第三粘结层可以从以下的任意一个中选择：乙烯-醋酸乙烯共聚物粘结层、乙烯-丙烯酸乙酯粘结层和聚酰胺粘结层。
在一些实施例中，所述第一衬底或所述第二衬底可以从以下的任意一个中选择：超白钢化玻璃、镀有减反膜的玻璃、减反压花玻璃和透光聚合物背板。
在一些实施例中，所述多个太阳能电池芯片可为双面太阳能电池芯片。
在一些实施例中，所述网状反光层的材料可为双面反光材料。
在一些实施例中，所述网状反光层的厚度可为0.1mm～1mm。
在一些实施例中，所述网状边框在所述第二衬底上的正投影可位于所述间隙在所述第二衬底上的正投影内。
在一些实施例中，所述多个通孔中的每个通孔均可包括相对设置的第一开口和第二开口；所述第一开口邻近所述间隙，所述第二开口邻近所述第二衬底，所述第一开口在第二衬底的正投影大于所述第二开口在第二衬底的正投影；所述对应的一个太阳能电池芯片在所述第二衬底的正投影位于所述一个通孔的第二开口在所述第二衬底的正投影内。
在一些实施例中，所述多个通孔中的至少一个通孔在垂直于所述第一衬底的平面内的截面形状可为梯形。
在一些实施例中，所述多个通孔中每个通孔的内壁可设有定向反射结构，所述定向反射结构被配置为调节射向所述内壁的光线的反射角度。
在一些实施例中，所述太阳能发电组件还可包括：第一粘结层和第三粘结层；其中，所述第一衬底和所述光电转换元件通过第一粘结层粘结在一起，所述网状反光层和所述第二衬底通过所述第三粘结层粘结在一起，所述网状反光层为双面反光层，所述多个太阳能电池芯片为双面太阳能电池芯片；所述第一粘结层的折射率大于所述第一衬底的折射率；所述第一衬底的折射率大于空气的折射率；所述第三粘结层的折射率大于所述第二衬底的折射率；所述第二衬底的折射率大于所述空气的折射率。
在一些实施例中，所述网状反光层邻近第一衬底的表面的反射率＞80％，所述网状反光层邻近所述第二衬底的表面的反射率＞60％。
附图说明
附图用来提供对本公开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公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。
图1示出了本公开一些实施例太阳能发电组件的结构示意图；
图2示出了本公开一些实施例中网状反光层的结构示意图一；
图3示出了本公开一些实施例中网状反光层的结构示意图二；
图4示出了本公开一些实施例中网状反光层的结构示意图三；
图5示出了图4中a-a’的剖视图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
相关技术中，太阳能光伏组件的背面采用透明玻璃或者透明聚合物材料封装，使得太阳能光伏组件存在较大的透射光损失。太阳能光伏组件包括电池芯片，封装太阳能光伏组件的透明玻璃或者透明聚合物材料位于电池芯片的背面。当射向电池芯片的部分光线通过电池芯片所具有的间隙到达电池芯片的背面时，封装太阳能光伏组件的透明玻璃或者透明聚合物材料将导致这部分光线没有有效利用。
如图1和图3所示，本公开一些实施例提供的太阳能发电组件包括第一衬底101、第二衬底102、含多个太阳能电池芯片的光电转换元件2和网状反光层4。第一衬底101、光电转换元件2、网状反光层4和第二衬底102依次层叠设置。光电转换元件2中的多个太阳能电池芯片之间设有间隙3，网状反光层4的网状边框400设在多个太阳能电池芯片之间的间隙3的下方。
可以理解的是，上述多个太阳能电池芯片为单面太阳能电池或双面太阳能电池。多个太阳能电池芯片的排布方式多种多样。例如：多个太阳能电池芯片间隔并排排列，以使得多个太阳能电池芯片之间设有间隙3。多个太阳能电池芯片进行组合形成规则的形状。
在一些具体实施例中，多个太阳能电池芯片进行组合形成矩形。多个太阳能电池芯片通过导电材料串联成多个电池阵列，导电材料可以是焊带、导电胶带或铜带，但不仅限于此。
在本公开实施例提供的太阳能发电组件进行发电时，从外部穿过第一衬底101的光线中的一部分照射在光电转换元件邻近第一衬底101的表面，使得该光电转换元件输出电能。从外部穿过第一衬底101的光线中的另一部分穿过多个太阳能电池芯片之间设有的间隙3，使得这部分光线照射到网状反射层的网状边框400邻近第一衬底101的表面。网状反射层的网状边框400邻近第一衬底101的表面将这部分光线反射，使得这部分光线穿过间隙3射向第一衬底101。第一衬底101将这部分光线全部或部分被反射，使得被第一衬底101所反射的光线射向该多个太阳能电池芯片。由此增加光线利用率。
在一些实施例中，如图2所示，上述太阳能电池组件所包括的多个太阳能电池芯片为双面太阳能电池芯片，网状反光层4的材料为双面反光材料，也即网状反光层4为双面反光层时。由于网状反光层4的网状边框400位于多个太阳能电池芯片之间所设有的间隙3的下方，使得网状反光层4所包括的网状边框400不遮挡太阳能电池芯片，此时外部穿过第二衬底102的光线射向光电转换元件2中的多个太阳能电池芯片时基本不受网状边框400的遮挡。基于此，网状边框400主要分布在太阳能电池芯片的间隙3的下方和其他无太阳能电池芯片的区域。在一些实施例中，第一衬底101位于受光一侧。
当太阳能电池组件进行发电时，除了利用从外部穿过第一衬底101射向光电转换元件邻近第一衬底101的表面的光线发电外，还可以利用从外部穿过第二衬底102射向光电转换元件邻近第二衬底102的表面的光线发电。而且，网状反光层4为双面反光层，因此外部穿过第二衬底102的光线中的一部分射向光电转换元件中的多个太阳能电池芯片邻近第二衬底102的表面，外部穿过第二衬底102的光线中的另一部分射向网状边框400邻近第二衬底102的表面，网状边框400邻近第二衬底102的表面将这部分光线反射至第二衬底102，第二衬底102完全或部分将这部分光线反射至光电转换元件中的多个太阳能电池芯片，从而提高了该多个太阳能电池芯片的正反两面透射光线的反射效率。
另外，在网状反光层4的网状边框400位于多个太阳能电池芯片之间所设有的间隙3的下方时，网状反光层4在不影响光电转换元件中的多个太阳能电池芯片邻近第二衬底102的表面的光吸收的同时，可以有效提高外部光线从多个电池芯片之间所设有的间隙3透射的光线的反射效率，从而减少透射光线的损失。这样，上述太阳能发电组件能够充分利用网状反光层4所反射的光线进行发电，从而上述太阳能发电组件的发电效率与传统双面发电组件的发电效率相比有显著提高。
在一些实施例中，如图2所示，上述网状反光层4的厚度为0.1mm～1mm。例如：网状反光层4的厚度为0.1mm、0.6mm或1mm。在网状反光层4的厚度大于1mm的情况下，网状反光层4比较厚，这不利于太阳能发电组件的轻薄化。在网状反光层4的厚度小于0.1mm的情况下，网状反光层4所包括的网状边框400对于光线的反射效果会受到影响。在网状反光层4的厚度为0.1mm～1mm的情况下，既能够保证网状反光层4具有良好的反光效果，又不会过多的增大太阳能发电组件的厚度。
在一些实施例中，在上述太阳能电池组件所包括的多个太阳能电池芯片为双面太阳能电池芯片时，如果光电转换元件邻近第一衬底101的表面作为该多个太阳能电池芯片的太阳光主要吸收面，光电转换元件邻近第二衬底102的表面作为太阳能电池芯片的太阳光辅助吸收面，那么网状反光层4为双面网状反光层时，网状反光层邻近第一衬底101的表面的反射率＞80％，网状反光层邻近的第二衬底102的表面的反射率＞60％。网状反光层4可以是TPT(Tedlar/PET/Tedlar，聚氟乙烯复合膜)、PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二酯)或铝箔等。对于反射率来说，其定义为物体的反射的辐射能量占总辐射能量的百分比。
如图3所示，上述网状反光层4还包括呈网状排列的多个通孔402。该多个通孔402中一个通孔的横截面积大于等于光电转换元件2中对应的一个太阳能电池芯片的面积。光电转换元件2中的一个太阳能电池芯片在第二衬底102上的正投影位于所述多个通孔402中对应的一个通孔在第二衬底102上的正投影内，使网状反光层4所包括的网状边框400位于多个太阳能电池芯片之间设有的间隙内的下方。这样，可以在保证发电组件特性的情况下，增加光电转换元件邻近第一衬底101的表面和邻近第二衬底102的表面对于太阳光的吸收率(或利用率)，从而提高发电组件的发电量。
如图2所示，上述网状反光层4具有多个栅格401。该多个栅格401中的每个包括多个通孔402中的一个通孔和围绕该一个通孔的网状边框400的相应棱。所述光电转换元件中的一个太阳能电池芯片设置在多个栅格401中对应的一个栅格的正上方，使得网状反光层4的网状边框400位于多个太阳能电池芯片之间所设有的间隙3的正下方，这样就能够减小甚至避免网状反光层4对光电转换元件邻近第二衬底102的表面吸收太阳光的影响，进而使得光电转换元件邻近第二衬底102的表面最大限度的吸收太阳光，将这些吸收的太阳光用于发电。同时，在网状反光层4为双面网状反光层的情况下，利用网状反光层4的网状边框400双面反光的特性，有效提高光电转换元件邻近第一衬底101的表面和光电转换元件2邻近第二衬底102的表面的透射光的反射效率，以减少透射光的损失，使上述太阳能发电组件的发电效率比传统双面发电组件有显著提高。
示例性的，网状边框400中一条棱的宽度小于等于多个太阳能电池芯片之间所设有的对应的间隙3的宽度，以避免网状边框400中每条棱的宽度过大。如果网状边框400中一条棱的宽度过大，使得该网状边框400在第二衬底102的正投影或多或少与光电转换元件2中对应的一个太阳能电池芯片在第二衬底102的正投影重叠，则将导致网状边框400影响太阳能电池芯片邻近第二衬底102的表面吸收太阳光的能力，进而使得多个太阳能电池芯片的发电效率降低。
在一些实施例中，太阳能发电组件包括依次层叠设置的第一衬底101、第一粘结层501、包含多个太阳能电池芯片的光电转换元件2、第二粘结层502、反光层4、以及第二衬底102。这里，第一衬底101和所述多个太阳能电池芯片通过第一粘结层501粘结在一起，网状反光层4与所述多个太阳能电池芯片通过第二粘结层502粘结在一起。
在一些实施例中，如图1所示，太阳能发电组件包括依次层叠设置的第一衬底101、第一粘结层501、包含多个太阳能电池芯片的光电转换元件2、第二粘结层502、反光层4、第三粘结层503以及第二衬底102。第一衬底101和第二衬底102从以下的任意一个中选择：超白钢化玻璃，含压花玻璃的超白钢化玻璃、镀有减反膜的玻璃、减反压花玻璃或透光聚合物背板(如透明聚合物背板)。第一衬底101和第二衬底102被配置为固定和保护所述光电转换元件2中的多个太阳能电池芯片。第一衬底101和光电转换元件2通过第一粘结层501粘结在一起。网状反光层4与光电转换元件2通过第二粘结层502粘结在一起。网状反光层4通过第三粘结层503与第二衬底102粘结在一起。网状反光层4与太阳能发电组件中的第一粘结层501、第二粘结层502和第三粘结层503之间无相容性。第一粘结层501、第二粘结层502和第三粘结层503从以下的任意一个中选择：乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetatecopolymer，缩写为eva)粘结层、乙烯-丙烯酸乙酯粘结层(Ethylene Ethyl Acrylate，缩写为EEA)或聚酰胺粘结层(Polyamide，缩写为PA)。第一粘结层501、第二粘结层502和第三粘结层503被配置为将太阳能发电组件各层状结构粘结固定。
在一些实施例中，如图1所示，第一粘结层501、第二粘结层502和第三粘结层503被配置为将太阳能发电组件所包括的第一衬底101、包含多个太阳能电池芯片的光电转换元件2、网状反光层4和第二衬底102粘结在一起。
在一些实施例中，上述太阳能发电组件所包括的多个太阳能电池芯片为双面太阳能电池芯片。此时上述网状边框400在第二衬底102的正投影位于间隙3在第二衬底102的正投影内，这可基本避免网状边框400遮挡穿过第二衬底102并射向多个太阳能电池芯片邻近第二衬底102的表面的光线，从而提高光电转换元件邻近第二衬底102的表面对光线的吸收率。
在一些实施例方式中，上述多个通孔402中的每个通孔均包括相对设置的第一开口402a和第二开口402b。第一开口402a邻近间隙3。第二开口402b邻近第二衬底102。第一开口402a在第二衬底102的正投影大于第二开口402b在第二衬底102的正投影，使得镂空部402呈现喇叭状结构。
示例性的，上述光电转换元件2中的一个太阳能电池芯片在第二衬底102的正投影位于相应的一个通孔中的第二开口402b在第二衬底102的正投影内，以使得光电转换元件2邻近第一衬底101的表面上的各个位置都可以接收到从外部穿过第一衬底101的太阳光。
上述每个通孔402的内壁即为网状边框400的侧面。这样，从外部穿过第一衬底101的光线射向网状反光层4时，不仅可以射向网状边框400邻近第一衬底101的表面，还可以射向网状边框400的侧面。在每个通孔402呈现喇叭状结构的情况下，网状边框400的侧面为近似斜面形状。因此，网状边框400的侧面不仅可以反射从外部穿过第一衬底101的光线，还可以使所反射的这些光线更好的入射到光电转换元件邻近第一衬底101的表面。
示例性的，上述网状边框400的侧面倾斜程度决定了该侧面反射的光线的出射角度。网状边框400的侧面的倾斜程度越大，那么该侧面反射的光线更容易入射到光电转换元件邻近第一衬底101的表面。
在一些实施方式中，上述多个通孔402中的一个通孔呈现喇叭状结构时，该一个通孔402具体可以为棱台结构或圆台结构，此时该一个通孔402在垂直于第一衬底101的平面内的截面形状为梯形。
在一些实施方式中，如图5所示，上述多个通孔402中每个通孔的内壁设有定向反射结构403，该定向反射结构403被配置为调节射向该内壁的光线的反射角度，以使得射向该内壁的光线更好的被至少一个太阳能电池芯片利用。
示例性的，上述定向反射结构403为圆角状反射结构、倒角反射结构或异形反射结构，但不仅限于此。
在一些具体实施例中，如图1所示，上述网状反光层4为双面网状反光层。多个太阳能电池芯片为双面太阳能电池芯片。第一粘结层501的折射率大于第一衬底101的折射率。第一衬底101的折射率大于空气的折射率。在从外部穿过第一衬底101的光线射向网状反光层4所包括的网状边框400后，被网状边框400反射的光线穿过对应的间隙3射向第一粘结层501时，通过第一粘结层501的折射率和第一衬底101的折射率、空气的折射率相互配合，使得被网状边框400反射的光线可以大部分甚至完全被第一衬底101反射至光电转换元件邻近第一衬底101的表面。
同理，如图1所示，第三粘结层503的折射率大于第二衬底102的折射率；第二衬底102的折射率大于空气的折射率。当从外部穿过第二衬底102的光线射向网状反光层4所包括的网状边框400后，被网状边框400反射的光线穿过对应的间隙3并射向第三粘结层503时，通过第三粘结层503的折射率和第二衬底102的折射率、空气的折射率相互配合，使得被网状边框400反射的光线能够大部分甚至完全被第二衬底102反射至光电转换元件邻近第二衬底102的表面。
在一些实施例中，太阳能发电组件所包括的多个太阳能电池芯片为双面太阳能电池芯片。将该光电转换元件邻近第一衬底101的表面作为主要吸收太阳光的表面，将该光电转换元件邻近第二衬底102的表面作为辅助吸收太阳光的表面。这种情况下，网状反光层邻近第一衬底的表面的反射率＞80％，网状反光层邻近第二衬底的反射率＞60％。这样，保证网状反光层邻近第一衬底的表面可以更多的将光线反射至第一衬底101，以使得第一衬底101反射这部分光线至光电转换元件邻近第一衬底101的表面，从而提高太阳能发电组件的发电效率。
虽然本公开所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本公开而采用的实施方式，并非用以限定本公开。任何本公开所属领域内的技术人员，在不脱离本公开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，但本公开的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
本申请要求于2017年7月17日提交中国专利局、申请号为201720867630.8、发明名称为“一种太阳能发电组件”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

Claims (15)

1.一种太阳能发电组件，包括依次层叠设置的第一衬底、包含多个太阳能电池芯片的光电转换元件、网状反光层和第二衬底，其特征在于，
所述多个太阳能电池芯片之间设有间隙，所述网状反光层的网状边框位于所述间隙的下方；
所述网状反光层还包括呈网状排列的多个通孔，所述多个通孔中一个通孔的横截面积大于等于所述光电转换元件中对应的一个太阳能电池芯片的面积，所述对应的一个太阳能电池芯片在所述第二衬底上的正投影位于所述一个通孔在所述第二衬底上的正投影内，使所述网状反光层的网状边框位于所述多个太阳能电池芯片之间所设有的间隙的正下方；
所述多个通孔中的每个通孔均包括相对设置的第一开口和第二开口；所述第一开口邻近所述间隙，所述第二开口邻近所述第二衬底，所述第一开口在第二衬底的正投影大于所述第二开口在第二衬底的正投影；所述对应的一个太阳能电池芯片在所述第二衬底上的正投影位于所述一个通孔的第二开口在所述第二衬底的正投影内。
2.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，还包括：第一粘结层和第二粘结层；其特征在于，
所述第一衬底和所述光电转换元件通过所述第一粘结层粘结在一起，所述网状反光层与所述光电转换元件通过所述第二粘结层粘结在一起。
3.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述网状反光层还包括多个栅格，所述多个栅格中的每个包括所述多个通孔中的一个通孔和围绕所述一个通孔的所述网状边框的相应棱，所述光电转换元件中的一个太阳能电池芯片设置在所述多个栅格中对应的一个栅格的正上方。
4.根据权利要求3所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述网状边框中一条棱的宽度小于等于所述多个太阳能电池芯片之间所设有的对应的间隙的宽度。
5.根据权利要求2所述的太阳能发电组件，还包括第三粘结层，其特征在于，所述网状反光层通过所述第三粘结层与所述第二衬底粘结在一起。
6.根据权利要求5所述的太阳能发电组件，其特征在于，
所述第一粘结层、第二粘结层或第三粘结层从以下的任意一个中选择：乙烯-醋酸乙烯共聚物粘结层、乙烯-丙烯酸乙酯粘结层和聚酰胺粘结层。
7.根据权利要求1-6任一所述的太阳能发电组件，其特征在于，
所述第一衬底或第二衬底从以下的任意一个中选择：超白钢化玻璃、镀有减反膜的玻璃、减反压花玻璃和透光聚合物背板。
8.根据权利要求1-6任一所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述多个太阳能电池芯片为双面太阳能电池芯片。
9.根据权利要求1-6任一所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述反光层的材料为双面反光材料。
10.根据权利要求1-6任一所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述反光层的厚度为0.1mm～1mm。
11.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述网状边框在所述第二衬底上的正投影位于所述间隙在所述第二衬底上的正投影内。
12.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述多个通孔中的至少一个通孔在垂直于所述第二衬底的平面内的截面形状为梯形。
13.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述多个通孔中每个通孔的内壁设有定向反射结构，所述定向反射结构被配置为调节射向所述内壁的光线的反射角度。
14.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，还包括：第一粘结层和第三粘结层；其特征在于，
所述第一衬底和所述光电转换元件通过第一粘结层粘结在一起，所述网状反光层和所述第二衬底通过所述第三粘结层粘结在一起，所述网状反光层为双面反光层，所述多个太阳能电池芯片为双面太阳能电池芯片；
所述第一粘结层的折射率大于所述第一衬底的折射率；所述第一衬底的折射率大于空气的折射率；所述第三粘结层的折射率大于所述第二衬底的折射率；所述第二衬底的折射率大于所述空气的折射率。
15.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述网状反光层邻近所述第一衬底的表面的反射率＞80％，所述网状反光层邻近所述第二衬底的表面的反射率＞60％。
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