CN212485346U - 一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，包括从上至下顺次设置的第二基板、第二粘结层、太阳能电池基板、第一粘结层、第一基板，还包括透明导电膜，透明导电膜位于所述第一基板与第一粘结层之间或第二基板与第二粘结层之间，所述太阳能电池基板的底部向下依次设有第二汇流条、第二接线端子。本实用新型所述的太阳能电池夹层玻璃可以使玻璃表面更容易清洁，而且即使是冬季落雪或者出现冰霜时，通过加热，可以更加及时、有效的除去冰雪，避免因冰雪、脏污以及雨滴等滞留于玻璃表面，提高太阳能电池的光电转化效率。

Description

一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃

技术领域

本实用新型属于太阳能发电应用领域，尤其是涉及一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃。

背景技术

现如今，太阳能光伏发电行业正在飞速的发展，很多企业、研究机构都对该行业进行了比较深入的探索。其中，分布式小型光伏发电系统得到越来越广泛的应用，光伏建筑一体化(简称BIPV)的需求更加强劲。光伏组件与建筑的结合形式主要有屋顶、窗户、幕墙等，结构多为双玻璃组件或中空玻璃组件。

理论上，其光电转化效率一般不低于15％，而实际应用过程中会受到灰尘、雨雪等外界环境的影响，对本身光电转化效率不高的产品更是雪上加霜，特别是冬季的霜、雪以及水雾，对光电转化效率的影响是极为严重的。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，以使玻璃表面更容易清洁，而且即使是冬季落雪或者出现冰霜时，通过加热，可以更加及时、有效的除去冰雪，避免因冰雪、脏污以及雨滴等滞留于玻璃表面，提高太阳能电池的光电转化效率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，包括从上至下顺次设置的第二基板、第二粘结层、太阳能电池基板、第一粘结层、第一基板，还包括透明导电膜，透明导电膜位于所述第一基板与第一粘结层之间或第二基板与第二粘结层之间，所述太阳能电池基板的底部向下依次设有第二汇流条、第二接线端子。

进一步的，太阳能电池基板的底部向下间隔设有两个所述第二汇流条。

本太阳能电池夹层玻璃不仅可以使玻璃表面更容易清洁，而且即使是冬季落雪或者出现冰霜时，通过加热，可以更加及时、有效的除去冰雪，避免因冰雪、脏污以及雨滴等滞留于玻璃表面，提高太阳能电池的光电转化效率。

进一步的，所述透明导电膜位于所述第一基板与第一粘结层之间，所述透明导电膜的顶部向上依次设有第一汇流条、第一接线端子。

进一步的，所述透明导电膜的顶部向上间隔设有两个所述第一汇流条。

进一步的，所述透明导电膜为离线导电膜、在线导电膜中的一种，所述的第一基板、第二基板均为玻璃基板。

进一步的，所述透明导电膜与所述第一基板之间还设置有至少一个温度传感器。

当透明导电膜位于第一基板与第一粘结层之间时，透明导电膜与第二基板之间有第一粘结层、第二粘结层，厚度较厚，因此玻璃的导热效率、加热速率会比透明导电膜位于第二基板与第二粘结层之间时的导热效率、加热速率差，但是并不会影响其发电效率。

进一步的，所述透明导电膜位于所述第二基板与第二粘结层之间，所述透明导电膜的底部向下依次设有第一汇流条、第一接线端子。

进一步的，所述透明导电膜的顶部向上间隔设有两个所述第一汇流条。

进一步的，所述透明导电膜为高透光的导电膜，其可见光透过率TL≥82％。

进一步的，所述透明导电膜与所述第二基板之间还设置有至少一个温度传感器。

当透明导电膜位于第二基板与第二粘结层之间时，透明导电膜与第二基板之间仅有第二粘结层，厚度较薄，因此玻璃的导热效率、加热速率较好，但是会影响其发电效率。

进一步的，所述第一接线端子与第一汇流条之间以及第二接线端子与第二汇流条之间需利用金属锡通过焊接工艺彼此连接。

第一汇流条的作用是让电流输入，使用时需要外加电压，使得透明导电膜可以导电，

第二汇流条的作用是把太阳能电池基板上的电流导出来。

进一步的，所述第一接线端子、第二接线端子均通过导线从夹层玻璃相对的两侧或同一侧引出，当第一接线端子、第二接线端子从夹层玻璃的同一侧引出时，第一接线端子与第二接线端子的导线引出位置之间的垂直距离大于20mm。

进一步的，所述第一接线端子与第二接线端子的引出位置位于两侧或者间距较大，为了减少气泡，并且避免二者的导线之间有电接触而引起干扰，安全性更高。

进一步的，所述太阳能电池基板包括玻璃基板及位于玻璃基板内的太阳能电池，所述太阳能电池为单晶硅、多晶硅、碲化镉、铜铟镓硒电池中的一种。

进一步的，所述的透明导电膜的面积不小于太阳能电池面积的80％。

玻璃在冬季落雪或出现冰霜时可以通过透明导电膜进行加热，使积雪迅速融化和滑落。

进一步的，所述第二基板的可见光透过率不小于91.5％。

进一步的，所述第一汇流条为金属浆料、金属箔带、带有导电胶的金属箔带中的至少一种；所述第二汇流条为金属箔带、带有导电胶的金属箔带中的至少一种。

进一步的，所述第二基板的顶部还设置有增透自洁膜，所述增透自洁膜的厚度为90-150nm。

进一步的，所述增透自洁膜可以通过喷涂、沉浸、涂覆等方式得到增透自洁湿膜，设有增透自洁湿膜的第二基板，经500-700℃高温固化后，可以得到增透自洁膜。

设有增透自洁膜后的第二基板可见光透过率可以提升1.5％-2.5％。

进一步的，所述增透自洁膜为一种功能性水基溶液，主要成分为无机氧化物和功能性纳米级二氧化钛粒子。

通过设置增透自洁膜、光伏级PVB以及可加热的基板，最大限度的保证了太阳能电池的光电转化效率。

进一步的，所述第一粘结层、第二粘结层均为PVB、SGP、EVA中的其中一种材料制成的层状结构。

进一步的，所述第二粘结层的材料优选为建筑光伏组件用PVB。

进一步的，所述第一基板的底面还设置有装饰层，所述装饰层包括但不限于彩釉、涂料、胶贴。

相对于现有技术，本实用新型所述的易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃具有以下优势：

(1)本实用新型所述的易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，不仅可以使玻璃表面更容易清洁，而且即使是冬季落雪或者出现冰霜时，通过加热，可以更加及时、有效的除去冰雪，避免因冰雪、脏污以及雨滴等滞留于玻璃表面，提高太阳能电池的光电转化效率。

(2)本实用新型所述的易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，可使灰尘、脏污、泥土等不易附着于玻璃表面，即使有少量附着，通过雨水或人工冲刷也很容易清洁。

(3)本实用新型所述的易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，玻璃在冬季落雪或出现冰霜时可以通过透明导电膜进行加热，使积雪迅速融化和滑落。

(4)本实用新型所述的易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，通过设置增透自洁膜、光伏级PVB以及可加热的基板，最大限度的保证了太阳能电池的光电转化效率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的透明导电膜位于位于第一基板与第一粘接层之间时的太阳能电池夹层玻璃剖面示意图；

图2为本实用新型实施例所述的透明导电膜位于位于第二基板与第二粘接层之间时的太阳能电池夹层玻璃剖面示意图；

图3为本实用新型实施例所述的太阳能电池夹层玻璃俯视示意图。

附图标记说明：

1-第二基板；2-第二粘结层；3-太阳能电池基板；4-第一粘结层；5-透明导电膜；6-第一基板；7-第二接线端子；8-第一汇流条；9-第一接线端子；10-第二汇流条；11-增透自洁膜。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。除非另有明确的规定和限定，术语“固定连接”可以是插接、焊接、螺纹连接、螺栓连接等常用的固定连接方式。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，包括从上至下顺次设置的第二基板1、第二粘结层2、太阳能电池基板3、第一粘结层4、第一基板6，还包括透明导电膜5，透明导电膜5位于所述第一基板6与第一粘结层4之间或第二基板1与第二粘结层2之间，所述太阳能电池基板3的底部向下依次设有第二汇流条10、第二接线端子7。

所述透明导电膜5位于所述第一基板6与第一粘结层4之间，所述透明导电膜5的顶部向上依次设有第一汇流条8、第一接线端子9。

所述透明导电膜5为离线导电膜，所述的第一基板6、第二基板1均为玻璃基板。

所述第一接线端子、第二接线端子7均与导线连接，所述第一接线端子与第二接线端子7的导线引出位置之间的垂直距离为22mm。

所述太阳能电池基板3包括玻璃基板及位于玻璃基板内的太阳能电池，所述太阳能电池为碲化镉电池。

所述第一汇流条8为带有导电胶的金属箔带；所述第二汇流条10为金属箔带。

所述第二基板1的顶部还设置有增透自洁膜11，所述增透自洁膜11的厚度为100nm。

所述第一粘结层4、第二粘结层2均为PVB材料制成的层状结构。

实施例2

一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃包括从上至下顺次设置的第二基板1、第二粘结层2、太阳能电池基板3、第一粘结层4、第一基板6，还包括透明导电膜5，透明导电膜5位于所述第一基板6与第一粘结层4之间或第二基板1与第二粘结层2之间，所述太阳能电池基板3的底部向下依次设有第二汇流条10、第二接线端子7。

所述透明导电膜5位于所述第二基板1与第二粘结层2之间，所述透明导电膜5的底部向下依次设有第一汇流条8、第一接线端子9。

所述透明导电膜5为表面电阻与实施例1中相同的高透光的离线导电膜，其可见光透过率TL为90％。

所述第一接线端子与第二接线端子7的引出位置分别位于夹层玻璃相对的两个侧面。

所述太阳能电池基板3包括玻璃基板及位于玻璃基板内的太阳能电池，所述太阳能电池为碲化镉电池。

所述第一汇流条8为金属箔带；所述第二汇流条10为带有导电胶的金属箔带。

所述第二基板1的顶部还设置有增透自洁膜11，所述增透自洁膜11的厚度为100nm。

所述第一粘结层4、第二粘结层2均为EVA材料制成的层状结构。

对比例1：

其他结构与实施例1均相同，但是不设置透明导电膜5。

对比例2：

一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃包括从上至下顺次设置的第二基板1、第二粘结层2、太阳能电池基板3、第一粘结层4、第一基板6，还包括透明导电膜5，透明导电膜5位于所述第一基板6与第一粘结层4之间或第二基板1与第二粘结层2之间，所述太阳能电池基板3的底部向下依次设有第二汇流条10、第二接线端子7。

所述透明导电膜5位于所述第二基板1与第二粘结层2之间，所述透明导电膜5的底部向下依次设有第一汇流条8、第一接线端子9。

所述透明导电膜5为表面电阻与实施例1中相同的高透光的离线导电膜，其可见光透过率TL为70％。

所述第一接线端子与第二接线端子7的引出位置分别位于夹层玻璃相对的两个侧面。

所述太阳能电池基板3包括玻璃基板及位于玻璃基板内的太阳能电池，所述太阳能电池为碲化镉电池。

所述第一汇流条8为金属箔带；所述第二汇流条10为带有导电胶的金属箔带。

所述第二基板1的顶部还设置有增透自洁膜11，所述增透自洁膜11的厚度为100nm。

所述第一粘结层4、第二粘结层2均为EVA材料制成的层状结构。

对比例3

一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，包括从上至下顺次设置的第二基板1、第二粘结层2、太阳能电池基板3、第一粘结层4、第一基板6，还包括透明导电膜5，透明导电膜5位于所述第一基板6与第一粘结层4之间或第二基板1与第二粘结层2之间，所述太阳能电池基板3的底部向下依次设有第二汇流条10、第二接线端子7。

所述透明导电膜5位于所述第一基板6与第一粘结层4之间，所述透明导电膜5的顶部向上依次设有第一汇流条8、第一接线端子9。

所述透明导电膜5为离线导电膜，所述的第一基板6、第二基板1均为玻璃基板。

所述第一接线端子、第二接线端子7均与导线连接，所述第一接线端子与第二接线端子7的导线引出位置之间的垂直距离为22mm。

所述太阳能电池基板3包括玻璃基板及位于玻璃基板内的太阳能电池，所述太阳能电池为碲化镉电池。

所述第一汇流条8为带有导电胶的金属箔带；所述第二汇流条10为金属箔带。

所述第一粘结层4、第二粘结层2均为PVB材料制成的层状结构。

对所述的实施例1-2以及对比例1-3的太阳能电池夹层玻璃进行如下实验：

步骤一：在相同的室温条件下，对所述的实施例1-2以及对比例1-3的太阳能电池夹层玻璃采用直流稳压电源进行通电，通电前，测量玻璃外表面即第一基板1的中心点温度，通电20分钟后再次测量玻璃外表面中心点温度，并计算温升，详见表1；

步骤二：在冷冻实验箱中，对所述的实施例1-2以及对比例1-3的太阳能电池夹层玻璃进行除霜实验。具体的，将玻璃置于低温试验箱中，-18℃环境冷冻5小时以上，喷淋纯水，喷水量为6ml/dm2，30min后通入直流电，通电20min后观察除霜效果，并记录电压电流，详见表2；

步骤三：对所述的实施例1-2以及对比例1-3的太阳能电池夹层玻璃进行光电转化效率测试。具体的，在IEC61646-10.2标准测试条件下，测量电性能，详见表3。

表1温度测量结果列表

以上数据表明：

实施例1将加热膜层即透明导电膜5置于所述第一基板与第一粘结层之间，实施例2将加热膜层即透明导电膜5置于所述第二基板与第二粘结层之间，实验数据表明：将加热膜层置于所述第二基板与第二粘结层之间时升温速率更快；

对比例1中没有设置加热膜层即透明导电膜5，因此无法加热；

对比例2与实施例2相比，唯一的区别在于，所选取的透明导电膜的可见光透过率仅为70％，但对于加热效果，几乎无影响；

对比例3与实施例1相比，唯一的区别在于，对比例3未设置增透自洁膜，但对于加热效果，几乎无影响。

表2除霜测量结果列表

以上数据表明：

实施例1将加热膜层即透明导电膜5置于所述第一基板与第一粘结层之间，实施例2将加热膜层即透明导电膜5置于所述第二基板与第二粘结层之间，实验数据表明：将加热膜层置于所述第二基板与第二粘结层之间时除霜速率更快；

对比例1中没有设置加热膜层，因此无法除霜；

对比例2与实施例2相比，唯一的区别在于，所选取的透明导电膜的可见光透过率仅为70％，但对于除霜效果，几乎无影响；

对比例3与实施例1相比，唯一的区别在于，对比例3未设置增透自洁膜，对于除霜效果来说，最终的除霜效果虽勉强通过测试，但由于冰霜在通电过程中不易滑落，导致最终的除霜效果不如其他，而过程中，比如在20min时，其除霜面积仅为50％左右，与其他设置了增透自洁膜的方案相比，差异比较明显。

表3光电性能测量结果

	Voc(V)	Isc(A)	Vmpp(V)	Impp(A)	光电转化率
						实施例1	117	1.06	87	1.49	12.96％
实施例2	112	0.98	87	1.38	12.01％
						对比例1	117	1.06	87	1.50	13.05％
对比例2	112	0.98	87	1.03	8.96％
						对比例3	116	0.98	87	1.46	12.71％

其中，Voc为开路电压，Isc为短路电流，Vmpp为峰值电压，Impp为峰值电流。

以上数据表明：

实施例1将加热膜层置于所述第一基板与第一粘结层之间，实施例2将加热膜层置于所述第二基板与第二粘结层之间，实验数据表明：将加热膜层置于所述第二基板与第二粘结层之间的方法对光电转化效率有相应的衰减；

对比例1中没有设置加热膜层，虽无法加热除霜但光电转化效率与实施例1相比几乎无影响；

对比例2与实施例2相比，唯一的区别在于，所选取的透明导电膜的可见光透过率仅为70％，对于光电转化效率，衰减较大；

对比例3与实施例1相比，唯一的区别在于，对比例3未设置增透自洁膜，导致可见光透过率降低2％，因此其光电转化效率也有微量衰减；

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，其特征在于：包括从上至下顺次设置的第二基板(1)、第二粘结层(2)、太阳能电池基板(3)、第一粘结层(4)、第一基板(6)，还包括透明导电膜(5)，透明导电膜(5)位于所述第一基板(6)与第一粘结层(4)之间或第二基板(1)与第二粘结层(2)之间，所述太阳能电池基板(3)的底部向下依次设有第二汇流条(10)、第二接线端子(7)。

2.根据权利要求1所述的一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，其特征在于：所述透明导电膜(5)位于所述第一基板(6)与第一粘结层(4)之间，所述透明导电膜(5)的顶部向上依次设有第一汇流条(8)、第一接线端子(9)。

3.根据权利要求2所述的一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，其特征在于：所述透明导电膜(5)为离线导电膜、在线导电膜中的一种，所述第一基板(6)、第二基板(1)均为玻璃基板。

4.根据权利要求1所述的一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，其特征在于：所述透明导电膜(5)位于所述第二基板(1)与第二粘结层(2)之间，所述透明导电膜(5)的底部向下依次设有第一汇流条(8)、第一接线端子(9)。

5.根据权利要求4所述的一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，其特征在于：所述透明导电膜(5)为高透光的导电膜，其可见光透过率TL≥82％。

6.根据权利要求2或4所述的一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，其特征在于：所述第一接线端子(9)、第二接线端子(7)均通过导线从夹层玻璃相对的两侧或同一侧引出，当第一接线端子(9)、第二接线端子(7)从夹层玻璃的同一侧引出时，第一接线端子(9)与第二接线端子(7)的导线引出位置之间的垂直距离大于20mm。

7.根据权利要求1所述的一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，其特征在于：所述太阳能电池基板(3)包括玻璃基板及位于玻璃基板内的太阳能电池，所述太阳能电池为单晶硅、多晶硅、碲化镉、铜铟镓硒电池中的一种。

8.根据权利要求2或4所述的一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，其特征在于：所述第一汇流条(8)为金属浆料、金属箔带、带有导电胶的金属箔带中的至少一种；所述第二汇流条(10)为金属箔带、带有导电胶的金属箔带中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，其特征在于：所述第二基板(1)的顶部还设置有增透自洁膜(11)，所述增透自洁膜(11)的厚度为90-150nm。

10.根据权利要求1所述的一种易洁且可加热的太阳能电池夹层玻璃，其特征在于：所述第一粘结层(4)、第二粘结层(2)均为PVB、SGP、EVA中的其中一种材料制成的层状结构。

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