CN213026156U - 光伏组件及光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏组件及光伏发电系统，包括层压件以及接线盒，所述层压件包括由上至下依次设置的盖板、上封装层、电池层、下封装层以及背板，所述电池层包括一片、两片或多片的电池片，其特征在于，所述背板远离所述电池层的一侧设置有半导体制冷器，所述半导体制冷器的冷端靠近所述背板，所述半导体制冷器的热端远离所述背板，每片所述电池片均对应设置有一个所述半导体制冷器，所述半导体制冷器的冷端与所述背板之间设置有导热涂层，所述半导体制冷器通过所述导热涂层与所述背板贴合，所述半导体制冷器中的半导体通过导线与所述接线盒电性连接；所述背板远离所述电池层的一侧还贴合有金属箔，所述半导体制冷器固定在所述金属箔和背板之间。

Description

光伏组件及光伏发电系统

技术领域

本实用新型属于光伏组件技术领域，具体涉及一种在降温的同时实现增量发电的光伏组件以及包括了该光伏组件的光伏发电系统。

背景技术

随着光伏行业的不断发展，行业竞争也越来越剧烈，如何提高组件的输出功率也成为了各家企业追逐的重点，企业一般都会提升电池端电池效率，另一方面就是组件端各种互联技术的不断发展，但无论是什么样的光伏组件都避免不了组件本身的诟病(如发电过程中产生热量)、在电站发电过程中受户外影响遮挡、热斑等因素的影响-组件遭受遮挡后或者发电过程中产生的热能会降低组件的发电效率。

目前，在光伏领域，已经有将半导体制冷器应用在光伏组件上实现降温发电的双重目的，以提高组件的综合发电效率。但是目前的设置都是将一个大的半导体制冷器与整个光伏组件贴合，且需要额外的通电或装置进行冷却实现降温的目的，不仅效果不好，且产生额外的能耗，限制了其推广应用。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种光伏组件，通过对应电池片设置相同数量的半导体冷却器并与光伏组件本身的接线盒连接，实习在进行降温的同时达到二次发电增量的目的。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种光伏组件，包括层压件以及接线盒，所述层压件包括由上至下依次设置的盖板、上封装层、电池层、下封装层以及背板，所述电池层包括一片、两片或多片的电池片，其特征在于，所述背板远离所述电池层的一侧设置有半导体制冷器，所述半导体制冷器的冷端靠近所述背板，所述半导体制冷器的热端远离所述背板，每片所述电池片均对应设置有一个所述半导体制冷器，所述半导体制冷器的冷端与所述背板之间设置有导热涂层，所述半导体制冷器通过所述导热涂层与所述背板贴合，所述半导体制冷器中的半导体通过导线与所述接线盒电性连接；所述背板远离所述电池层的一侧还贴合有金属箔，所述半导体制冷器固定在所述金属箔和背板之间。

通过在每片电池片上贴合半导体制冷器，首先能够实现降温的目的，以提升电池片的发电效率，同时，通过导线将每个半导体制冷器与光伏组件的接线盒电性连接，通过温差发电效应，使得半导体制冷器在进行降温的同时能够实现二次发电，达到增量的目的。本实用新型中还将半导体制冷器设置在背板与金属箔之间，金属箔厚度薄，能够形成所需要的形状，在本实用新型中，金属箔在有半导体制冷器的地方形成容纳半导体制冷器的腔体，在没有半导体制冷器的地方，金属箔与背板之间直接贴合，这样的设置保证有效散热的同时能够固定半导体制冷器和导线，且能够起到保护半导体制冷器的作用。

优选地，所述导热涂层为导热硅脂。导热硅脂是一种高导热绝缘有机硅材料，几乎永远不固化，可在-50℃-+230℃的温度下长期保持使用时的脂膏状态。所以采用导热硅脂，一方面能够更好地起到导热的效果，另一方面能够固定半导体制冷器在背板上的位置，不会轻易发生脱落。

优选地，所述导热涂层的覆盖面积大于或等于所述半导体制冷器与所述背板的接触面积，以更好的实现导热。

优选地，所述半导体制冷器的热端与所述金属箔接触以更好地实现散热。且金属箔靠近背板的一侧具有粘接胶用于与背板进行粘接，粘接胶能够避免半导体制冷器与金属箔直接的刚性接触。

优选地，所述金属箔为铝箔，所述铝箔的厚度为1～2mm，厚度太厚不利于导热。

优选地，所述半导体制冷器对应位于所述电池片的中间位置。

优选地，所述金属箔远离所述半导体制冷器的一侧贴合有石墨烯散热膜。

更加优选地，所述石墨烯散热膜上具有向所述光伏组件外侧延伸的散热棱柱，以更好地散热，散热棱柱优选为正六棱柱。具体的，在一些实施例中，散热膜包括最下方的导热层以及位于导热层上的散热层和散热棱柱，导热层用于与背板进行完全贴合，实现导热，散热层上开设有散热孔，优选为正六边形的撒热孔，每个散热孔内还设置有向外凸出的散热棱柱，通过六边形的散热孔和散热棱柱形成的蜂窝状的散热结构，更加符合空气对流原理，加速了空气与组件散热的流速，有效的提高了组件的散热性能。

本实用新型还提供了一种光伏发电系统，包括多个如上所述光伏组件所组成的光伏组件阵列以及其他的可以本领域常规选择的零部件如支架等。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：本实用新型的光伏组件，通过在背板上贴合半导体制冷器，且对应每片电池片设置，首先能够实现降温的目的，以提升电池片的发电效率，同时，通过导线将每个半导体制冷器与光伏组件的接线盒电性连接，通过温差发电效应，将半导体制冷器的发电量通过接线盒导出，使得半导体制冷器在进行降温的同时能够实现二次发电，达到增量的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本实用新型优选实施例中光伏组件的示意图；

图2为本实用新型优选实施例中光伏组件的截面示意图；

图3为本实用新型优选实施例中散热膜的主视图；

图4为图3中散热膜的局部放大图；

图5为本实用新型优选实施例中散热膜的截面示意图；

其中：层压件-1，盖板-11，上封装层-12，电池层-13，下封装层-14，背板-15，电池片-2，半导体制冷器-3，导热涂层-4，铝箔-5，散热膜-6，导热层-61，散热层-62，散热棱柱-63。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本实施例的光伏发电系统，包括多个光伏组件所组成的光伏组件阵列。多个光伏组件通过导线连接，该光伏发电系统还包括各种连接固定结构以及导线、汇流箱等光伏系统零部件。

参照图1-2，本实施例中的光伏组件，包括层压件1以及接线盒，层压件1包括由上至下依次设置的盖板11、上封装层12、电池层13、下封装层14以及背板15，电池层13包括多片规则排列的电池片2，背板15远离电池层13的一侧还贴合有铝箔5，铝箔5与背板15之间设置有半导体制冷器3，半导体制冷器3的冷端靠近背板15，半导体制冷器3的热端靠近铝箔5，且每片电池片2均对应设置有一个半导体制冷器3，半导体制冷器3的热端与背板15之间设置有导热涂层4，半导体制冷器3通过导热涂层4固定在背板15上，半导体冷却器与背板15之间完全贴合，没有气泡。半导体制冷器3对应电池片2的中间位置，半导体制冷器3中的半导体通过导线与接线盒电性连接，以将半导体制冷器3的发电量通过接线盒导出。导热涂层4的覆盖面积大于或等于半导体制冷器3与背板15的接触面积，以更好的实现导热。

本实施例中将半导体制冷器3设置在背板15与铝箔5之间，铝箔5厚度为1～2mm，厚度薄，能够形成所需要的形状。铝箔5在有半导体制冷器3的地方形成容纳半导体制冷器3的腔体，在没有半导体制冷器3的地方，铝箔5与背板15之间直接贴合，这样的设置保证有效散热的同时能够固定半导体制冷器和导线，且能够起到保护半导体制冷器的作用。

本实施例中的导热涂层4为导热硅脂。导热硅脂是一种高导热绝缘有机硅材料，几乎永远不固化，可在-50℃-+230℃的温度下长期保持使用时的脂膏状态。所以采用导热硅脂，一方面能够更好地起到导热的效果，另一方面能够固定半导体制冷器3在背板15上的位置，不会轻易发生脱落。

本实施例中，为了更好地实现散热，铝箔5远离背板15的一侧贴合有石墨烯散热膜6，且石墨烯散热膜6上具有向光伏组件外侧延伸的散热棱柱63，以更好地散热，散热棱柱63优选为正六棱柱。

具体的，如图3-5所示，散热膜6包括最下方的导热层61以及位于导热层61上的散热层62和散热棱柱63，导热层61用于与背板15进行完全贴合，实现导热，散热层62上开设有散热孔，优选为正六边形的撒热孔，每个散热孔内还设置有向外凸出的散热棱柱63，通过正六边形的散热孔和散热棱柱63形成的蜂窝状的散热结构，更加符合空气对流原理，加速了空气与组件散热的流速，有效的提高了组件的散热性能。

通过在对应每片电池片2的背板15上贴合半导体制冷器3，首先能够实现降温的目的，以提升电池片2的发电效率，同时，通过导线将每个半导体制冷器3与光伏组件的接线盒电性连接，通过温差发电效应，将半导体制冷器的发电量通过接线盒导出，使得半导体制冷器3在进行降温的同时能够实现二次发电，达到增量的目的。

光伏组件的发电过程中，正常的温度会在60℃左右，受遮挡后生成热斑电池片2温度更高。本实施例中的光伏组件可以降低光伏组件在发电过程中因为发热产生的电量损耗，提高组件的发电效率，增加组件的使用寿命；且在降低光伏组件发电产生热量的同时受温差影响发出不同程度的电量，温差越大，产生的电量越大。所以本实施例中的光伏组件可以优化组件在发电过程中产生的多余损耗，还可以进行二次发电，增加光伏组件的发电收益和使用寿命。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏组件，包括层压件以及接线盒，所述层压件包括由上至下依次设置的盖板、上封装层、电池层、下封装层以及背板，所述电池层包括一片、两片或多片的电池片，其特征在于，所述背板远离所述电池层的一侧设置有半导体制冷器，所述半导体制冷器的冷端靠近所述背板，所述半导体制冷器的热端远离所述背板，每片所述电池片均对应设置有一个所述半导体制冷器，所述半导体制冷器的冷端与所述背板之间设置有导热涂层，所述半导体制冷器通过所述导热涂层与所述背板贴合，所述半导体制冷器中的半导体通过导线与所述接线盒电性连接；所述背板远离所述电池层的一侧还贴合有金属箔，所述半导体制冷器固定在所述金属箔和背板之间。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述导热涂层为导热硅脂。

3.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述导热涂层的覆盖面积大于或等于所述半导体制冷器与所述背板的接触面积。

4.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述半导体制冷器的热端与所述金属箔接触。

5.根据权利要求4所述的光伏组件，其特征在于，所述金属箔为铝箔。

6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述铝箔的厚度为1～2mm。

7.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述半导体制冷器对应位于所述电池片的中间位置。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的光伏组件，其特征在于，所述金属箔远离所述半导体制冷器的一侧贴合有石墨烯散热膜。

9.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，所述石墨烯散热膜上具有向所述光伏组件外侧延伸的散热棱柱。

10.一种光伏发电系统，其特征在于：包括多个如权利要求1-9中任意一项所述光伏组件所组成的光伏组件阵列。

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