CN215451422U - 一种太阳能组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能组件，包括依次设置的基底、光电转换层、封装层和盖板，所述光电转换层固定在所述基底上，所述光电转换层上具有图案层，所述封装层将所述盖板固定在所述光电转换层上，所述盖板为透明材料。本实用新型提供的太阳能组件通过在光电转换层形成图案，盖上透光的盖板后，可以呈现各种图案效果，大大丰富了图案层的实现手段，保证图形清晰可控；并可增加盖板的选择范围，扩大了其在轻质化领域的应用；且具有实施方便、结构简单、成本低的特点，电学和美学效果大大优于传统产品。

Description

一种太阳能组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池组件领域，特别涉及太阳能发电膜层上的3D及彩绘图案制作领域。

背景技术

当今随着科技的进步，能源的高消耗及环保意识的提高，太阳能行业得到了巨大的发展，从单多晶、薄膜、生物质发电，各种太阳能发电技术百家争鸣，转换效率不断创新高，市场需求从最初的大型地面转战到工商业屋顶再转至户用屋顶，太阳能清洁能源各处开花、大放异彩。

现有千篇一律的太阳能组件外观无法满足人们对建筑物的审美的要求，3D及彩绘太阳能组件应运而生。中国专利文献CN202021149899.0公开了一种仿立体平面发电瓦，中国专利文献CN201811581408.7公开了一种用于光伏瓦的彩色光伏组件，两者的基本思路都是在盖板玻璃上设计不同的图案和膜层以达到所需的美学和光学效果，此类方案的限制在于盖板必须是玻璃，制品一旦成型很难进行调整。

此外，中国专利文献CN201811114810.4、CN201910256386.5通过引入带有不同颜色和图案的封装材料来获得此效果，此法生产的产品存在立体感不强，膜层结构复杂，层压后图案层不易控制等缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能组件，不但能够制作出立体图案效果，而且不限制盖板材料，结构简单。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种太阳能组件，包括依次设置的基底、光电转换层、封装层和盖板，所述光电转换层固定在所述基底上，所述光电转换层上具有图案层，所述封装层将所述盖板固定在所述光电转换层上，所述盖板为透明材料。

优选地，所述基底为玻璃、钢材或塑料，所述盖板为玻璃盖板或塑料盖板。

优选地，所述光电转换层为具有PN结半导体结构的膜层或芯片。

优选地，所述光电转换层为非晶硅、单晶硅、多晶硅、CIGS或钙钛矿型太阳能电池。

优选地，所述图案层为在增透膜上形成的3D图案或彩绘图案。

优选地，所述图案层通过印刷方式制作在所述光电转换层上，印刷时的烘干温度为140-180℃。

优选地，所述图案层通过喷涂方式制作在所述光电转换层上，形成的图案层的厚度为8-20微米。

优选地，所述图案层通过蒸镀方式制作在所述光电转换层上，所述图案层的厚度为0.2-2微米。

优选地，所述图案层通过激光雕刻或贴画方式制作在所述光电转换层上。

优选地，所述封装层的材料为EVA、POE或PVB。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的太阳能组件通过在光电转换层形成图案，盖上透光的盖板后，可以呈现各种图案效果，大大丰富了图案层的实现手段，保证图形清晰可控；并可增加盖板的选择范围，扩大了其在轻质化领域的应用；且具有实施方便、结构简单、成本低的特点，电学和美学效果大大优于传统产品。

附图说明

图1为本实用新型实施例中光伏组件的结构示意图。

图中：

1-基底，2-光电转换层，3-封装层，4-盖板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

请参见图1，本实施例提供的太阳能组件包括依次设置的基底1、光电转换层2、封装层3和盖板4，所述基底1可以是玻璃、钢材、塑料等，所述基底1上方制作带有图案层的光电转换层2，所述光电转换层2可以是非晶硅、单晶硅、多晶硅、CIGS (铜铟镓锡)、钙钛矿等具有PN结半导体结构的膜层或芯片，具体地，对于非晶硅、 CIGS、钙钛矿等薄膜太阳能电池，光电转换层2沉积在基底1上；对于单晶硅、多晶硅薄膜太阳能电池，光电转换层就是芯片本身，所述图案层可以是3D图层或者彩绘图案，图案层可以使用印刷、喷涂、蒸镀、激光雕刻、贴画等方式在光电转换层上实现，图案层制作会影响透光率从而造成发电效率略微降低，可通过选择透过率高的材料及优化图案透过率匹配来平衡图案和发电效率，透过率高的材料优选为 MgF₂增透膜。在具体实施例中，通过不同图案遮光系数及印刷、喷涂或蒸镀材料在层压过程中的尺寸和特性的变化调整芯片子电池尺寸，确保子电池间的电流匹配，避免产生热斑现象；对于印刷、喷涂或蒸镀时的图案材料选择和膜层匹配良好及耐高温油墨或蒸镀材料，设计对应的网版制作相应图案；对于印刷方式，操作过程中要特别注意划伤和烘干温度控制以得到较佳图案，较佳地，印刷时的烘干温度为 140-180℃；对于喷涂或蒸镀方式，需要特别控制成膜图案的膜厚均匀性，较佳地，对于喷涂方式形成的图案层的厚度为8-20微米，对于蒸镀方式，所述图案层的厚度为0.2-2微米；对于激光雕刻和贴画则相对比较简单，直接在芯片上雕刻相应设计好的图案或贴绝缘图画膜就可以。本技术领域人员可以根据需要将太阳能组件制作成瓦状使用在屋顶，或者制作成砖状使用在墙壁上，也可以设计成各种彩色图案等。

本实用新型实施例的带有图案层的光电转换层2上设置有封装层3，所述封装层 3可以是EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)、POE(聚烯烃弹性体)、PVB(聚乙烯醇缩丁醛酯)等具有粘接功能的材料，所述封装层3上方加盖板4，所述盖板4可以是玻璃、塑料等具有透光效果的材料。以上四层在一定压力、温度下压合后，带有图案的太阳能发电产品完成，透过盖板4图案清晰可见，组件很好地将美学和电学效果融为一体。

以光电转换层2为CIGS太阳能电池为例，所述图案层形成过程如下：选用覆有 Mo(钼)层的中铝玻璃作为衬底；对玻璃衬底进行清洗，采用直流磁控溅射法沉积背电极Mo层；在Mo层上沉积CIGS薄膜，接着将沉积有CIGS薄膜的镀Mo玻璃在硒化氢的气氛中进行退火处理，以形成CIGS薄膜；在退火后的CIGS薄膜上采用水浴法沉积CdS(硫化镉)薄膜，接着用CVD法(化学气相沉积)沉积双层ZnO(氧化锌) 薄膜；最后覆盖一层MgF₂(氟化镁)增透膜，并在所述MgF₂增透膜上形成所述图案层，通过控制增透膜的厚度可以灵活确定图案层的厚度，由于图案层在增透膜上，因此几乎不会影响光电转换层的透光效果；采用所述封装层将所述盖板固定在所述光电转换层及图案层上，形成CIGS薄膜太阳能组件。

相比现有的太阳能组件，本实用新型实施例提供的太阳能组件至少具有以下优点：

1.将图案层设置在光电转换层上，盖板不局限于为玻璃板，盖板可以是塑料膜，大大降低了太阳能组件产品的重量，扩大了其在轻质化领域的应用；

2.可根据需求随时进行图形方案优化调整，包含且不限于各类3D图案，各类彩绘图案，从而获得所需的美学和电学效果；

3.所述的彩绘图案在光电转换层上通过印刷、喷涂、蒸镀、激光雕刻、贴画等各类手段实现，图形清晰可控；

4.此法生产的太阳能产品具有实施方便、结构简单、成本低、电学和美学效果大大优于传统产品。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种太阳能组件，其特征在于，包括依次设置的基底、光电转换层、封装层和盖板，所述光电转换层固定在所述基底上，所述光电转换层上具有图案层，所述封装层将所述盖板固定在所述光电转换层上，所述盖板为透明材料。

2.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述基底为玻璃、钢材或塑料，所述盖板为玻璃盖板或塑料盖板。

3.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述光电转换层为具有PN结半导体结构的膜层或芯片。

4.如权利要求3所述的太阳能组件，其特征在于，所述光电转换层为非晶硅、单晶硅、多晶硅、CIGS或钙钛矿型太阳能电池。

5.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述图案层为在增透膜上形成的3D图案或彩绘图案。

6.如权利要求5所述的太阳能组件，其特征在于，所述图案层通过印刷方式制作在所述光电转换层上，印刷时的烘干温度为140-180℃。

7.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述图案层通过喷涂方式制作在所述光电转换层上，形成的图案层的厚度为8-20微米。

8.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述图案层通过蒸镀方式制作在所述光电转换层上，所述图案层的厚度为0.2-2微米。

9.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述图案层通过激光雕刻或贴画方式制作在所述光电转换层上。

10.如权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述封装层的材料为EVA、POE或PVB。

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