CN210110807U - 一种双面光伏组件及光伏发电系统 - Google Patents

一种双面光伏组件及光伏发电系统 Download PDF

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宫欣欣
郭志球
刘俊辉
古文俊
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Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种双面光伏组件及光伏发电系统,其中,该双面光伏组件从上至下依次包括第一封装层、包含多个双面电池片的光伏电池片层、第二封装层,其中:第一封装层包括正面玻璃、位于正面玻璃及光伏电池片层之间的第一封装胶膜层;第二封装层包括第二封装胶膜层、透明背板、位于第二封装胶膜层与透明背板之间的第一上转换材料层,其中,第二封装胶膜层与光伏电池片层下表面相接触。本申请公开的上述技术方案,利用第一上转换材料层将红外光转换为能够被双面电池片吸收和利用的可见光,以提高双面光伏组件对太阳光的利用率,并减少热量积累,降低双面光伏组件内部的温度,降低双面光伏组件的热损失,从而提高双面光伏组件的输出功率。

Description

一种双面光伏组件及光伏发电系统
技术领域
本申请涉及光伏发电技术领域,更具体地说,涉及一种双面光伏组件及光伏发电系统。
背景技术
光伏发电因具有清洁、环保、可再生性等特点而得到了广泛应用,其中,能够将光能转换为电能的光伏组件是光伏发电系统的重要组成部分。在光伏组件中,双面光伏组件因其背面可同时发电而成为人们关注的重点。
目前,现有的双面光伏组件从上至下依次包括玻璃、第一封装膜、光伏电池片层、第二封装膜、背板,其中,光伏电池片层中所包含的光伏电池片均为双面均可以发电的电池片。但是,由于电池片主要是对太阳光中的可见光波段进行吸收和利用(即可以将可见光转换为电能),而无法对太阳光中的红外光(其大约占太阳光的52%)进行吸收和利用,因此,则会造成太阳光的浪费,降低双面光伏组件的输出功率。另外,由于未被电池片吸收和利用的红外光会转换为热量,而这些热量会导致双面光伏组件的温度升高,从而会造成比较大的功率损失(即会导致光伏组件因温度升高而造成热损失),进而会降低双面光伏组件的输出功率。
综上所述,如何提高双面光伏组件的输出功率,是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此,本申请的目的是提供一种双面光伏组件及光伏发电系统,用于提高双面光伏组件的输出功率。
为了实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
一种双面光伏组件,从上至下依次包括第一封装层、包含多个双面电池片的光伏电池片层、第二封装层,其中:
所述第一封装层包括正面玻璃、位于所述正面玻璃及所述光伏电池片层之间的第一封装胶膜层;
所述第二封装层包括第二封装胶膜层、透明背板、位于所述第二封装胶膜层与所述透明背板之间的第一上转换材料层,其中,所述第二封装胶膜层与所述光伏电池片层下表面相接触。
优选的,所述第一上转换材料层为透明的上转换材料层。
优选的,还包括:
设置在所述透明背板的下表面上的第一增透层。
优选的,所述透明背板为玻璃。
优选的,还包括:
设置在所述正面玻璃与所述第一封装胶膜层之间的第二上转换材料层,其中,所述第二上转换材料层为透明的上转换材料层。
优选的,还包括:
设置在所述透明背板与所述第一上转换材料层之间的反射层。
优选的,还包括:
设置在所述正面玻璃的上表面上的第二增透层。
优选的,所述正面玻璃为钢化玻璃。
一种光伏发电系统,包括多个如上述任一项所述的双面光伏组件。
本申请提供了一种双面光伏组件及光伏发电系统,其中,该双面光伏组件从上至下依次包括第一封装层、包含多个双面电池片的光伏电池片层、第二封装层,其中:第一封装层包括正面玻璃、位于正面玻璃及光伏电池片层之间的第一封装胶膜层;第二封装层包括第二封装胶膜层、透明背板、位于第二封装胶膜层与透明背板之间的第一上转换材料层,其中,第二封装胶膜层与光伏电池片层下表面相接触。
本申请公开的上述技术方案,在双面光伏组件的第二封装胶膜层与透明背板之间设置第一上转换材料层,利用第一上转换材料层将红外光转换为可见光,以被双面电池片吸收和利用,从而提高双面光伏组件对太阳光的利用率,以提高双面光伏组件的输出功率,而且由于红外光被双面电池片吸收利用,因此,则可以减少因红外光存在而导致的热量积累,以降低双面光伏组件内部的温度,降低双面光伏组件的热损失,从而提高双面光伏组件的输出功率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,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申请的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种双面光伏组件的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种双面光伏组件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
参见图1,其示出了本申请实施例提供的一种双面光伏组件的结构示意图,从上至下依次可以包括第一封装层1、包含多个双面电池片21的光伏电池片层2、第二封装层3,其中:
第一封装层1可以包括正面玻璃11、位于正面玻璃11及光伏电池片层2之间的第一封装胶膜层12;
第二封装层3可以包括第二封装胶膜层31、透明背板32、位于第二封装胶膜层31与透明背板32之间的第一上转换材料层33,其中,第二封装胶膜层31与光伏电池片层2下表面相接触。
双面光伏组件从上至下依次可以包括第一封装层1、光伏电池片层2、第二封装层3,其中,这里提及的从上至下即为从双面光伏组件的受光面至双面光伏组件的背光面,光伏电池片层2包含多个双面电池片21,这些双面电池片21不仅正面能够吸收太阳光进行发电,而且背面也可以吸收太阳光进行发电。需要说明的是,这里提及的双面电池片21可以为N型双面电池片、P型双面电池片等,并且其可以为多晶硅双面电池片或者单晶硅双面电池片,本申请对此不做任何限定。
位于光伏电池片层2上表面的第一封装层1可以包括正面玻璃11、第一封装胶膜层12,其中,第一封装胶膜层12位于正面玻璃11和光伏电池片层2之间,用于对光伏电池片层2起到固定和密封的作用。
位于光伏电池片层2下表面的第二封装层3可以包括第二封装胶膜层31、透明背板32、第一上转换材料层33,其中,第二封装胶膜层31与光伏电池片层2的下表面相接触,第一上转换材料层33位于第二封装胶膜层31及透明背板32之间,第二封装胶膜层31同样对光伏电池片层2起到固定和密封的作用。其中,第一封装胶膜层12、第二封装胶膜层31具体可以为EVA(Ethylene-vinyl acetate copolymer,乙烯-醋酸乙烯共聚物)、POE(Polyolefinelastomer,聚烯烃弹性体)中的任意一种,本申请对此不做任何限定。
第一上转换材料层33能够将红外光转换为可见光,其具体是在氟化物、硫化物、氧化物、卤化物基质材料中掺杂稀土元素,以将近红外、远红外光转换为高强度的可见光,例如:Er3+掺杂的氟化物可将近红外光转换为高强度的绿光,掺杂稀土离子的重金属卤化物Er3+:Cs3Lu2Br9可将980nm的近红外光转换为500nm的可见蓝绿光,Yb3+:Cs3R2X9能将1500nm的红外光转换为可见光区域等。
在双面光伏组件中,当太阳光从双面光伏组件的正面玻璃11照射至光伏电池片层2并被双面电池片21吸收利用之后(主要是太阳光中的可见光被吸收利用),剩余未能够被双面电池片21吸收利用的红外光则会从双面电池片21的背面照射至第一上转换材料层33上,此时,第一上转换材料层33则可以将红外光转换为可见光,转换得到的可见光(具体可能是转换得到的一部分可见光)会被透明背板32反射至双面电池片21的背面,以被双面电池片21的背面吸收和利用由红外光转换而来的可见光,而且由红外光转换得到的可见光可能会有一部分被透明背板32反射至正面玻璃11的下表面并由正面玻璃11的下表面反射至双面电池片21的正面,以被双面电池片21的正面吸收和利用,即通过第一上转换材料层33可以使太阳光中的红外光部分被双面光伏组件吸收和利用,因此,可以提高双面光伏组件对太阳光的吸收利用率,从而提高双面光伏组件的输出功率。另外,由于第一上转换材料层33可以将红外光转换为红外光,因此,则可以减少红外光在双面光伏组件中的积累,从而可以减少因红外光存在而造成的热量积累,进而可以降低双面光伏组件的热损失,提高双面光伏组件的输出功率。
另外,由于可以通过第一上转换材料层33将红外光转换为可见光,以被双面光伏组件吸收和利用,因此,本申请中的双面光伏组件可以应用在夜晚或者天气不好的情况下(即双面光伏组件在这类天气条件下仍能够进行发电),而非将其局限在日光下,从而可以扩大双面光伏组件的应用范围。并且双面光伏组件中的透明背板32可以使得被周围环境所反射的太阳光直接从透明背板32射入到双面光伏组件中,并使得第一上转换材料层33可以对从透明背板32射入的太阳光中的红外光进行转换,从而可以进一步提高双面光伏组件的输出功率。
本申请公开的上述技术方案,在双面光伏组件的第二封装胶膜层与透明背板之间设置第一上转换材料层,利用第一上转换材料层将红外光转换为可见光,以被双面电池片吸收和利用,从而提高双面光伏组件对太阳光的利用率,以提高双面光伏组件的输出功率,而且由于红外光被双面电池片吸收利用,因此,则可以减少因红外光存在而导致的热量积累,以降低双面光伏组件内部的温度,降低双面光伏组件的热损失,从而提高双面光伏组件的输出功率。
本申请实施例提供的一种双面光伏组件,第一上转换材料层33可以为透明的上转换材料层。
位于第二封装胶膜层31与透明背板32之间的第一上转换材料层33具体可以为透明的上转换材料层,而且由于双面光伏组件的背板为透明背板32,此时,从透明背板32射入的太阳光中的可见光则可以从透明的上转换材料层中射入到双面电池片21的背面而被双面电池片21吸收和利用,从而可以提高双面光伏组件的输出功率。
本申请实施例提供的一种双面光伏组件,还可以包括:
设置在透明背板32的下表面上的第一增透层。
双面光伏组件还可以包括设置在透明背板32的下表面的第一增透层,其中,这里的透明背板32的下表面即为透明背板32中与设置第一上转换材料层33的表面相对的一面。
通过第一增透层可以使得更多的太阳光从透明背板32的下表面射入到双面光伏组件中,因此,可以使得第一上转材料层接收更多的红外光,并可以使双面电池片21接收更多的可见光,最终可以提高双面光伏组件的输出功率。
本申请实施例提供的一种双面光伏组件,透明背板32可以为玻璃。
具体可以利用玻璃作为双面光伏组件的透明背板32,其不仅具有较好的透光性,而且可以较好地隔绝水汽等,以提高双面光伏组件的可靠性。
参见图2,其示出了本申请实施例提供的另一种双面光伏组件的结构示意图。本申请实施例提供的一种双面光伏组件,还可以包括:
设置在正面玻璃11与第一封装胶膜层12之间的第二上转换材料层4,其中,第二上转换材料层4为透明的上转换材料层。
在双面光伏组件中,除了在第二封装层3中设置第一上转换材料层33之外,还可以在第一封装层1中设置第二上转换材料层4,其具体可以设置在正面玻璃11与第一封装胶膜层12之间,并且为了避免因第二上转换材料层4的存在而降低光伏电池片层2从正面接收到的太阳光,则第二上转换材料层4具体可以为透明的上转换材料层,这样不仅使得太阳光可以正常照射至光伏电池片层2中,而且还可以使得更多的红外光能够转换为可见光,以提高光伏电池片层2中的双面电池片21对可见光的吸收率,从而可以提高双面光伏组件的输出功率。
本申请实施例提供的一种双面光伏组件,还可以包括:
设置在透明背板32与第一上转换材料层33之间的反射层。
可以在透明背板32与第一上转换材料层33之间设置反射层,通过反射层使由未被双面电池片21吸收利用的太阳光中的可见光被反射至光伏电池片层2中,并使由第一上转换材料层33转换得到的可见光被反射至光伏电池片层2中,以提高双面光伏组件对太阳光的利用率,从而提高双面光伏组件的输出功率。
本申请实施例提供的一种双面光伏组件,还可以包括:
设置在正面玻璃11的上表面上的第二增透层。
还可以在正面玻璃11的上表面设置第二增透层,通过第二增透层使得更多的太阳光可以从正面玻璃11照射至光伏电池片层2中,从而提高双面光伏组件的输出功率。
本申请实施例提供的一种双面光伏组件,正面玻璃11可以为钢化玻璃。
具体可以利用钢化玻璃作为双面光伏组件的正面玻璃11,其具有较强的硬度,可以更好地对光伏电池片层2起到保护的作用,以提高双面光伏组件的可靠性。
本申请实施例还提供了一种光伏发电系统,可以包括多个上述任一种双面光伏组件。
可以将多个上述任一种双面光伏组件应用在光伏发电系统中,由于上述任一种双面光伏组件均可以利用内部的第一上转换材料层33将红外光转换为可见光,以被双面光伏组件中的光伏电池片层2吸收利用,从而可以提高光伏发电系统的发电量。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外,本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明,以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种双面光伏组件,其特征在于,从上至下依次包括第一封装层、包含多个双面电池片的光伏电池片层、第二封装层,其中:
所述第一封装层包括正面玻璃、位于所述正面玻璃及所述光伏电池片层之间的第一封装胶膜层;
所述第二封装层包括第二封装胶膜层、透明背板、位于所述第二封装胶膜层与所述透明背板之间的第一上转换材料层,其中,所述第二封装胶膜层与所述光伏电池片层下表面相接触。
2.根据权利要求1所述的双面光伏组件,其特征在于,所述第一上转换材料层为透明的上转换材料层。
3.根据权利要求2所述的双面光伏组件,其特征在于,还包括:
设置在所述透明背板的下表面上的第一增透层。
4.根据权利要求1所述的双面光伏组件,其特征在于,所述透明背板为玻璃。
5.根据权利要求1至4任一项所述的双面光伏组件,其特征在于,还包括:
设置在所述正面玻璃与所述第一封装胶膜层之间的第二上转换材料层,其中,所述第二上转换材料层为透明的上转换材料层。
6.根据权利要求5所述的双面光伏组件,其特征在于,还包括:
设置在所述透明背板与所述第一上转换材料层之间的反射层。
7.根据权利要求5所述的双面光伏组件,其特征在于,还包括:
设置在所述正面玻璃的上表面上的第二增透层。
8.根据权利要求5所述的双面光伏组件,其特征在于,所述正面玻璃为钢化玻璃。
9.一种光伏发电系统,其特征在于,包括多个如权利要求1至8任一项所述的双面光伏组件。
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CN111224607A (zh) * 2020-02-24 2020-06-02 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种基于热光效应的光伏发电系统及应用

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