CN216015385U - 一种增透型单晶硅太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及太阳能电池技术领域，一种增透型单晶硅太阳能电池组件，包括固定外框、钢化玻璃、太阳能电池片和背板，还包括第一增透膜、第二增透膜和封装板，钢化玻璃外设置有第一增透膜，第一增透膜由层叠的光子晶体结构层、PET基材和硅胶层组成；太阳能电池片上设置有若干光电转化区域，且上下两侧中的光电转化区域呈相互错位分布；第二增透膜包括设置在钢化玻璃内侧的单元凸透镜和背板内侧的单元凹面镜，且单元凸透镜和单元凹面镜与其相贴光电反应层上的光电转化区呈一一正对设置；封装板安装在背板的外侧，且封装板的侧边安装有接线盒，接线盒上连接有接线头。本申请能够有效的提高太阳能电池的透光率以及光电转化效率。

Description

一种增透型单晶硅太阳能电池组件

技术领域

本申请涉及太阳能电池技术领域，尤其是涉及一种增透型单晶硅太阳能电池组件。

背景技术

单晶太阳能电池板是由若干个单晶硅太阳能电池片按一定的方式组装在一块板上的组装件。单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15％左右，最高为24％，这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以至于它还不能被广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚实耐用，使用寿命一般可达15捻，最高可达25年。多用于高质量太阳能灯生产使用，充电比多晶太阳能板转化效率高。

中国专利CN206432273U，本实用新型公开了一种高透光率单晶硅太阳能电池板，包括板体，所述板体顶部安装有电池主体，所述板体下方设置有背板和超白钢化玻璃，所述超白钢化玻璃下方粘合有EVA胶膜，且EVA胶膜通过强力胶与密封层相连接，所述电池主体外侧包裹有铝材边框，所述铝材边框下方安装有接线盒，且接线盒上设置有接线头，所述板体最左侧设置有封装板，且封装板通过密封条与保护层紧密相连，所述保护层右侧依次设置有TPT层和单晶硅层。本实用新型不但有效的保护了单晶硅太阳能电池板的发电主体单晶硅电池，而且减轻了单晶硅太阳能电池板重量，节约了能源的消耗，降低了经济成本，并大大提高了单晶硅太阳能电池的透光率和光电转换效率。现有技术中的高透光单晶硅太阳能电池板透光率较好，但是太阳光进入到电池板内不能够充分的转化，亟需一种高转化率高透光的单晶硅太阳能电池板。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的问题，本申请提供一种增透型单晶硅太阳能电池组件。

本申请提供的一种增透型单晶硅太阳能电池组件采用如下的技术方案：

一种增透型单晶硅太阳能电池组件，包括固定外框、钢化玻璃、太阳能电池片和背板，还包括第一增透膜、第二增透膜和封装板，钢化玻璃外设置有第一增透膜，第一增透膜由层叠的光子晶体结构层、PET基材和硅胶层组成；太阳能电池片上设置有若干光电转化区域，且上下两侧中的光电转化区域呈相互错位分布；第二增透膜包括设置在钢化玻璃内侧的单元凸透镜和背板内侧的单元凹面镜，且单元凸透镜和单元凹面镜与其相贴光电反应层上的光电转化区呈一一正对设置；封装板安装在背板的外侧，且封装板的侧边安装有接线盒，接线盒上连接有接线头。

通过采用上述技术方案，在太阳能电池组件原有的固定外框、钢化玻璃、太阳能电池板和背板中添加了若干增透结构，钢化玻璃外侧设有的第一增透膜采用光电晶体结构层配合PET基材和硅胶层组成，能够通过硅胶层与钢化玻璃贴合。太阳能电池板上下两侧设置的光电转化区域，且上下两侧中的光电转化区域能够隔位间错布置，能够让两侧的光电转化区无重叠的交错布置。外界的太阳光照所产生的辐射能够被电池板接收。第二增透膜设置在钢化玻璃的内侧以及背板的内侧，第二增透膜采用多个单元凸透镜组成，其与光电反应层中的光电转化区域对应，能够起到聚光的作用，不仅对较强光线有效，对如早晨、傍晚、多云等光线比较弱的时候同样可以发挥作用。封装板设置在背板的底部，用于将太阳能电池片上产生的电能传递到封装板的侧面上，并且通过接线头与其他电器零部件连接。

优选的，固定外框包括卡合部和电池组件边框，其中卡合部采用环形结构，且卡合部的内侧形成有“U”型卡接部，包括第一卡合板和第二卡合板，以及用以连接第一卡合板和第二卡合板的侧板。

通过采用上述技术方案，固定外框设置的卡合部采用环形结构，并且固定外框的内侧设置的“U”型卡接部，能够用于固定钢化玻璃以及钢化玻璃内外侧的第一增透膜和第二增透膜，其中卡合部的由第一卡合板和第二卡合板以及连接的侧板组成，能够较好的对钢化玻璃板进行夹持。

优选的，第一卡合板和侧板均为透明板。

通过采用上述技术方案，卡合部中的第一卡合板和侧板采用透明板的结构，能够让卡合部也能够接收光照，从而通过卡合部照入的光照能够被太阳能电池片吸收利用，增大了太阳能电池片的受光量，有利于提升太阳能电池组件的发电量。

优选的，电池组件边框安装在卡合部的底部，且电池组件边框采用铝合金层、铝镁合金层、锌合金材料层或高强度塑料层中的一种。

通过采用上述技术方案，电池组件边框安装在卡合部的底部，用于安装太阳能电池片，采用金属材料层结构或者高强塑料的层结构，能够对作为太阳能电池板主体的太阳能电池片进行有效的保护，有效提高其使用寿命。

优选的，光子晶体结构层中阵列排布有纳米微透镜，且纳米微透镜的弧度范围为0.5-3rad。

通过采用上述技术方案，在光子晶体结构中阵列的纳米微透镜，且其安装在钢化玻璃的最外层，能够有效的进行提高太阳光的透光性，收集更多的太阳光用于发电。

优选的，纳米微透镜附着在PET基材上，且整个第一增透膜通过硅胶层与钢化玻璃连接。

通过采用上述技术方案，PET基材上附着有纳米微透镜，PET材料具有良好的力学性能，设置在钢化玻璃的最外层，相比较其他薄膜结构，冲击强度是其他的3-5倍，并且具有优良的阻气、水、油及异味性能。

优选的，太阳能电池片中包括上光电反应层和下光电反应层，且上光电反应层和下光电反应层之间设有透光的间隔层。

通过采用上述技术方案，太阳能电池板中的间隔层将上光电反应层和下光电反应层隔开，同时起到对其起到定位的作用，上光电反应层和下光电反应层上具有的光电转化区，且光电转化区的呈间隔错位排列。太阳光通过上光电反应层进入到进行首次光电转化，没有被首次转化的剩余辐射能一部分被间隔层传递到下光电反应区进行转化吸收。

优选的，上光电反应层和下光电反应层中的光电转化区相互错位设置，且上光电反应层上的光电转化区与钢化玻璃内侧的单元凸透镜对应，下光电反应层上的光电转化区背板内侧的单元凹面镜对应。

通过采用上述技术方案，钢化玻璃内侧是的单元凸透镜能够将太阳光聚集到上光电反应层上的光电转化区，剩余的太阳能光能够穿过间隔层照射到背板内侧的单元凹面镜，单元凹面镜能够有效的将光纤进行聚集，从而反射到下光电反应层中的光电转化区内，充分的利用了太阳光，大大提高的光电转化效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在太阳能电池组件原有的固定外框、钢化玻璃、太阳能电池板和背板中添加了若干增透结构，有效的提高太阳能电池板的太阳光透光率；

2.用于卡接钢化玻璃的卡合部中的第一卡合板和侧板采用透明板的结构，能够让卡合部也能够接收光照；

3.通过钢化玻璃外侧的第一增透膜以及钢化玻璃内侧的单元凸透镜对光线进行集中，集中到光电转化区中，并且剩余的太阳能光能够穿过间隔层照射到背板内侧的单元凹面镜，单元凹面镜能够有效的将光纤进行聚集，从而反射到下光电反应层中的光电转化区内，充分的利用了太阳光，大大提高的光电转化效率。

附图说明

图1是一种增透型单晶硅太阳能电池组件的结构示意图。

附图标记说明：1、固定外框；11、卡合部；111、第一卡合板；112、第二卡合板；113、侧板；12、电池组件边框；2、钢化玻璃；3、太阳能电池片；31、光电转化区；32、上光电反应层；33、下光电反应层；34、间隔层；4、背板；5、第一增透膜；51、光子晶体结构层；511、纳米微透镜；52、PET基材；53、硅胶层；6、第二增透膜；61、单元凸透镜；62、单元凹面镜；7、封装板；71、接线盒；72、接线头。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种增透型单晶硅太阳能电池组件。

实施例1

参照图1，一种增透型单晶硅太阳能电池组件，包括固定外框1、钢化玻璃2、太阳能电池片3和背板4，还包括第一增透膜5、第二增透膜6和封装板7，钢化玻璃2外设置有第一增透膜5，第一增透膜5由层叠的光子晶体结构层51、PET基材52和硅胶层53组成；太阳能电池片3上设置有若干光电转化区31域，且上下两侧中的光电转化区31域呈相互错位分布；第二增透膜6包括设置在钢化玻璃2内侧的单元凸透镜61和背板4内侧的单元凹面镜62，且单元凸透镜61和单元凹面镜62与其相贴光电反应层上的光电转化区31呈一一正对设置；封装板7安装在背板4的外侧，且封装板7的侧边安装有接线盒71，接线盒71上连接有接线头72。在太阳能电池组件原有的固定外框1、钢化玻璃2、太阳能电池板和背板4中添加了若干增透结构，钢化玻璃2外侧设有的第一增透膜5采用光电晶体结构层配合PET基材52和硅胶层53组成，能够通过硅胶层53与钢化玻璃2贴合。太阳能电池板上下两侧设置的光电转化区31域，且上下两侧中的光电转化区31域能够隔位间错布置，能够让两侧的光电转化区31无重叠的交错布置。外界的太阳光照所产生的辐射能够被电池板接收。第二增透膜6设置在钢化玻璃2的内侧以及背板4的内侧，第二增透膜6采用多个单元凸透镜61组成，其与光电反应层中的光电转化区31域对应，能够起到聚光的作用，不仅对较强光线有效，对如早晨、傍晚、多云等光线比较弱的时候同样可以发挥作用。封装板7设置在背板4的底部，用于将太阳能电池片3上产生的电能传递到封装板7的侧面上，并且通过接线头72与其他电器零部件连接。

参照图1，固定外框1包括卡合部11和电池组件边框12，其中卡合部11采用环形结构，且卡合部11的内侧形成有“U”型卡接部，包括第一卡合板111和第二卡合板112，以及用以连接第一卡合板111和第二卡合板112的侧板113。固定外框1设置的卡合部11采用环形结构，并且固定外框1的内侧设置的“U”型卡接部，能够用于固定钢化玻璃2以及钢化玻璃2内外侧的第一增透膜5和第二增透膜6，其中卡合部11的由第一卡合板111和第二卡合板112以及连接的侧板113组成，能够较好的对钢化玻璃2板进行夹持。

参照图1，第一卡合板111和侧板113均为透明板。卡合部11中的第一卡合板111和侧板113采用透明板的结构，能够让卡合部11也能够接收光照，从而通过卡合部11照入的光照能够被太阳能电池片3吸收利用，增大了太阳能电池片3的受光量，有利于提升太阳能电池组件的发电量。

参照图1，电池组件边框12安装在卡合部11的底部，且电池组件边框12采用铝合金层、铝镁合金层、锌合金材料层或高强度塑料层中的一种。电池组件边框12安装在卡合部11的底部，用于安装太阳能电池片3，采用金属材料层结构或者高强塑料的层结构，能够对作为太阳能电池板主体的太阳能电池片3进行有效的保护，有效提高其使用寿命。

参照图1，光子晶体结构层51中阵列排布有纳米微透镜511，且纳米微透镜511的弧度范围为3rad。在光子晶体结构中阵列的纳米微透镜511，且其安装在钢化玻璃2的最外层，能够有效的进行提高太阳光的透光性，收集更多的太阳光用于发电。

实施例2

参照图1，一种增透型单晶硅太阳能电池组件，包括固定外框1、钢化玻璃2、太阳能电池片3和背板4，还包括第一增透膜5、第二增透膜6和封装板7，钢化玻璃2外设置有第一增透膜5，第一增透膜5由层叠的光子晶体结构层51、PET基材52和硅胶层53组成；太阳能电池片3上设置有若干光电转化区31域，且上下两侧中的光电转化区31域呈相互错位分布；第二增透膜6包括设置在钢化玻璃2内侧的单元凸透镜61和背板4内侧的单元凹面镜62，且单元凸透镜61和单元凹面镜62与其相贴光电反应层上的光电转化区31呈一一正对设置；封装板7安装在背板4的外侧，且封装板7的侧边安装有接线盒71，接线盒71上连接有接线头72。在太阳能电池组件原有的固定外框1、钢化玻璃2、太阳能电池板和背板4中添加了若干增透结构，钢化玻璃2外侧设有的第一增透膜5采用光电晶体结构层配合PET基材52和硅胶层53组成，能够通过硅胶层53与钢化玻璃2贴合。太阳能电池板上下两侧设置的光电转化区31域，且上下两侧中的光电转化区31域能够隔位间错布置，能够让两侧的光电转化区31无重叠的交错布置。外界的太阳光照所产生的辐射能够被电池板接收。第二增透膜6设置在钢化玻璃2的内侧以及背板4的内侧，第二增透膜6采用多个单元凸透镜61组成，其与光电反应层中的光电转化区31域对应，能够起到聚光的作用，不仅对较强光线有效，对如早晨、傍晚、多云等光线比较弱的时候同样可以发挥作用。封装板7设置在背板4的底部，用于将太阳能电池片3上产生的电能传递到封装板7的侧面上，并且通过接线头72与其他电器零部件连接。

参照图1，纳米微透镜511附着在PET基材52上，且整个第一增透膜5通过硅胶层53与钢化玻璃2连接。PET基材52上附着有纳米微透镜511，PET材料具有良好的力学性能，设置在钢化玻璃2的最外层，相比较其他薄膜结构，冲击强度是其他的3-5倍，并且具有优良的阻气、水、油及异味性能。

参照图1，太阳能电池片3中包括上光电反应层32和下光电反应层33，且上光电反应层32和下光电反应层33之间设有透光的间隔层34。太阳能电池板中的间隔层34将上光电反应层32和下光电反应层33隔开，同时起到对其起到定位的作用，上光电反应层32和下光电反应层33上具有的光电转化区31，且光电转化区31的呈间隔错位排列。太阳光通过上光电反应层32进入到进行首次光电转化，没有被首次转化的剩余辐射能一部分被间隔层34传递到下光电反应区进行转化吸收。

参照图1，上光电反应层32和下光电反应层33中的光电转化区31相互错位设置，且上光电反应层32上的光电转化区31与钢化玻璃2内侧的单元凸透镜61对应，下光电反应层33上的光电转化区31背板4内侧的单元凹面镜62对应。钢化玻璃2内侧是的单元凸透镜61能够将太阳光聚集到上光电反应层32上的光电转化区31，剩余的太阳能光能够穿过间隔层34照射到背板4内侧的单元凹面镜62，单元凹面镜62能够有效的将光纤进行聚集，从而反射到下光电反应层33中的光电转化区31内，充分的利用了太阳光，大大提高的光电转化效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种增透型单晶硅太阳能电池组件，包括固定外框（1）、钢化玻璃（2）、太阳能电池片（3）和背板（4），其特征在于：还包括第一增透膜（5）、第二增透膜（6）和封装板（7），所述钢化玻璃（2）外设置有第一增透膜（5），所述第一增透膜（5）由层叠的光子晶体结构层（51）、PET基材（52）和硅胶层（53）组成；所述太阳能电池片（3）上设置有若干光电转化区（31）域，且上下两侧中的光电转化区（31）域呈相互错位分布；所述第二增透膜（6）包括设置在钢化玻璃（2）内侧的单元凸透镜（61）和背板（4）内侧的单元凹面镜（62），且所述单元凸透镜（61）和单元凹面镜（62）与其相贴光电反应层上的光电转化区（31）呈一一正对设置；所述封装板（7）安装在背板（4）的外侧，且封装板（7）的侧边安装有接线盒（71），所述接线盒（71）上连接有接线头（72）。

2.根据权利要求1所述的一种增透型单晶硅太阳能电池组件，其特征在于：所述固定外框（1）包括卡合部（11）和电池组件边框（12），其中卡合部（11）采用环形结构，且卡合部（11）的内侧形成有“U”型卡接部，包括第一卡合板（111）和第二卡合板（112），以及用以连接第一卡合板（111）和第二卡合板（112）的侧板（113）。

3.根据权利要求2所述的一种增透型单晶硅太阳能电池组件，其特征在于：所述第一卡合板（111）和侧板（113）均为透明板。

4.根据权利要求2所述的一种增透型单晶硅太阳能电池组件，其特征在于：所述电池组件边框（12）安装在卡合部（11）的底部，且电池组件边框（12）采用铝合金层、铝镁合金层、锌合金材料层或高强度塑料层中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种增透型单晶硅太阳能电池组件，其特征在于：所述光子晶体结构层（51）中阵列排布有纳米微透镜（511），且所述纳米微透镜（511）的弧度范围为0.5-3rad。

6.根据权利要求5所述的一种增透型单晶硅太阳能电池组件，其特征在于：所述纳米微透镜（511）附着在PET基材（52）上，且整个第一增透膜（5）通过硅胶层（53）与钢化玻璃（2）连接。

7.根据权利要求1所述的一种增透型单晶硅太阳能电池组件，其特征在于：所述太阳能电池片（3）中包括上光电反应层（32）和下光电反应层（33），且上光电反应层（32）和下光电反应层（33）之间设有透光的间隔层（34）。

8.根据权利要求7所述的一种增透型单晶硅太阳能电池组件，其特征在于：所述上光电反应层（32）和下光电反应层（33）中的光电转化区（31）相互错位设置，且上光电反应层（32）上的光电转化区（31）与钢化玻璃（2）内侧的单元凸透镜（61）对应，下光电反应层（33）上的光电转化区（31）背板（4）内侧的单元凹面镜（62）对应。

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