CN216528912U - 一种光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光伏组件。所述光伏组件包括依次叠加设置的聚合物薄膜层、第一胶膜层、电池层、第二胶膜层、聚合物背板、第三层胶膜层和金属蜂窝板；所述金属蜂窝板包括依次叠加设置的第一金属板、第四胶膜层、蜂窝铝板、第五胶膜层和第二金属板；所述第一金属板远离第四胶膜层的一面与第三胶膜层远离聚合物背板的一面相贴合；所述第二金属板为金属压花板；所述第二金属板上设置有孔洞；所述蜂窝铝板上设置有水冷管；所述蜂窝铝板的蜂窝结构由中空正六棱柱构成；所述中空正六棱柱的侧面上设置有孔洞。本实用新型提供的光伏组件具有较好的散热性和较好的机械强度，同时具有较好的轻量化特性。

Description

一种光伏组件

技术领域

本实用新型属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种光伏组件。

背景技术

光伏组件是一种通过将太阳能转换为电能的设备，通过光伏组件进行电能转换可实现能源的充分利用，具有较高的经济效益以及社会效益。光伏组件一般由高效晶体硅太阳能电池片、超白布纹钢化玻璃、EVA、透明TPT背板以及铝合金边框组成。光伏组件在对阳光进行吸收光能并转换电能的时候，其太阳散发的热量也是照射在光伏组件上，因组件表面的空间非常有限，导致其散热效果不佳，因此光伏面板工作时表面温度要明显大于环境温度。

而光伏组件硅在温度较高情况下，开路电压随温度的升高而大幅下降，同时导致充电工作点的严重偏移，易使系统充电不足而损坏；硅太阳能电池的输出功率随温度的升高也大幅下降，致使太阳能电池组件不能充分发挥最大性能，即随着光伏面板温度的上升，将严重影响电池片的光电转换效率，导致电池片的效率大幅度下降，太阳能光伏组件的发电功率对温度比较敏感，温度每上升1℃，其发电功率将衰减0.4％。由此可知，太阳能电池背板散热性能的优劣，将影响太阳能电池片的转换效率和使用寿命，因此必须对光伏组件进行有效的散热。

CN213958969U公开了一种光伏组件以及光伏组件阵列。所述光伏组件包括上玻璃盖板、太阳能电池片以及金属压背板，所述上玻璃盖板与所述太阳能电池片之间以及太阳能电池片与金属压背板之间均设置有粘结层，所述上玻璃盖板、太阳能电池片以及金属压背板周边封装有边框，所述金属压背板的底面上固定连接有多组金属散热片，多组所述金属散热片之间相互平行，所述金属散热片上呈蛇形排绕的固定连接有换热管道，且所述换热管道穿过各组所述金属散热片，所述换热管道的两端分别设置为进水口以及出水口，所述金属散热片背部设置有多组散热架，所述散热架固定安装在所述边框上，所述散热架上固定安装有多组散热风扇。该技术方案提供的光伏组件虽然具有较好的散热效果，但是其结构复杂，且制备得到的光伏组件重量较重。

CN213152007U公开了一种具有高效散热结构的光伏组件。所述光伏组件包括光伏组件主板，所述光伏组件主板的外壁固定安装有散热机构，所述散热机构包括管道、连接管、水泵、导热板、散热板、散热片、风向标和传热柱，所述光伏组件主板的外壁固定安装有管道，且管道的出水口通过软管固定连接有连接管，所述连接管远离管道的一端固定连接有水泵，且水泵远离连接管的一端连接有管道的进水管，所述连接管的外壁固定包裹有导热板。该技术方案中通过散热机构的设置，以及使得管道内部流动的水流能够对光伏组件主板含有的热量进行吸收，以此来降低光伏组件主板的温度，并且通过散热片与传热柱的作用，能够对水流中的热量进行吸收，并进行快速散热，使得水流能够始终保持着冷水状态，并持续的对光伏组件主板进行温度降低。

CN206226374U公开了一种自散热式光伏组件。所述自散热式光伏组件包括光伏组件本体，在光伏组件本体的背面设有散热翅片；光伏组件包括多个电池片，散热翅片包括多个翅片单元，各翅片单元对应设置在各电池片的背面。该技术方案中，通过将传统的光伏组件与具有一定几何造型的散热翅片相结合，充分利用光伏组件安装时的倾角，使空气在光伏组件背面能够更为快速的流动，通过改变光伏组件背板空气的流动形式，降低光伏组件的工作温度，提高光伏组件及电站系统的发电效率。

由上述内容可知，现有技术中大部分是通过散热机构的设置，或者过加大散热面积来提高散热速度，以提高光伏组件的散热性，但是由于光伏背板本身的材质问题，仅仅是加大散热面积无法达到预定目标，而散热结构的设置使得光伏组件的结构较复杂，且制备得到的光伏组件的重量较大，使其不适于在承重能力较弱的屋顶上的使用。

因此，如何提供一种既具有较好的散热效果，又具有轻量化效果的光伏组件，已成为目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种光伏组件。本实用新型通过对光伏组件结构的设计，进一步通过对金属蜂窝板中第二金属板和蜂窝铝板结构的设计，制备得到的光伏组件具有较好的散热性，同时具有较好的机械性能能和轻量化特性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种光伏组件，所述光伏组件包括依次叠加设置的聚合物薄膜层、第一胶膜层、电池层、第二胶膜层、聚合物背板、第三层胶膜层和金属蜂窝板；

所述金属蜂窝板包括依次叠加设置的第一金属板、第四胶膜层、蜂窝铝板、第五胶膜层和第二金属板；

所述第一金属板远离第四胶膜层的一面与第三胶膜层远离聚合物背板的一面相贴合；

所述第二金属板为金属压花板；

所述第二金属板上设置有孔洞；

所述蜂窝铝板上设置有水冷管；

所述蜂窝铝板的蜂窝结构由中空正六棱柱构成；

所述中空正六棱柱的侧面上设置有孔洞。

本实用新型中，通过对光伏组件结构的设计，进一步通过对金属蜂窝板中第二金属板和蜂窝铝板结构的设计，制备得到的光伏组件具有较好的散热性，同时具有较好的轻量化特性。

本实用新型中通过在蜂窝铝板上设置水冷管，可通过水冷管内部流动的水流对光伏组件主板产生的热量进行吸收，以此来降低光伏组件主板的温度，并通过在形成蜂窝铝板的中空正六棱柱侧面上设置孔洞，可增强其散热效果。

本实用新型中，通过在第二金属板上设置孔洞，可增大光伏组件的散热面积，进一步提高光伏组件的散热性；同时，本实用新型通过设置第二金属板为金属压花板，可增强金属蜂窝板的机械强度，并可避免由于电池的“热胀冷缩”，使光伏组件发生断路问题的发生。

光伏组件通常包括依次叠加设置的前板、第一胶膜层、电池层、第二胶膜层和背板。本实用新型中通过设置前板为聚合物薄膜，背板为聚合物背板，由此制备得到的光伏组件具有轻量化的特点。

以下作为本实用新型的优选技术方案，但不作为对本实用新型提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本实用新型的目的和有益效果。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第二金属板的厚度为0.2～2mm，例如可以是0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm或2mm等。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第二金属板上孔洞的横截面面积为1～30mm²，例如可以是1mm²、3mm²、5mm²、8mm²、10mm²、12mm²、15mm²、18mm²、20mm²、23mm²、25mm²、27mm²或30mm²等。

需要说明的是，本实用新型中，对于孔洞的形状没有任何特殊限定，示例性地包括但不限于：正方形、圆形、长方形等。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第二金属板上任意两个相邻孔洞之间的距离为2～20mm，例如可以是2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm或20mm等。

需要说明的是，本实用新型中，所述任意两个相邻孔洞之间的距离是指两个孔洞横截面重心之间的距离。

本实用新型中通过控制第二金属板上任意两个相邻孔洞之间的距离在特定的范围内，制备得到的光伏组件既具有较好的散热性，又具有较好的机械强度。若相邻两个孔洞之间的距离过小，则制备得到的光伏组件的机械强度较差；若相邻两个孔洞之间的距离过大，则制备得到的光伏组件的散热性较差。

作为本实用新型的优选技术方案，所述蜂窝铝板的厚度为5～50mm，例如可以是5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等。

作为本实用新型的优选技术方案，所述水冷管的宽度为1～5mm(例如可以是1mm、2mm、3mm、4mm或5mm等)，高度为1～5mm(例如可以是1mm、2mm、3mm、4mm或5mm等)。

作为本实用新型的优选技术方案，所述中空正六棱柱侧面上孔洞横截面的面积为1～10mm²，例如可以是1mm²、2mm²、3mm²、4mm²、5mm²、6mm²、7mm²、8mm²、9mm²或10mm²等。

作为本实用新型的优选技术方案，所述中空正六棱柱侧面上任意两个相邻孔洞之间的距离为2～10mm，例如可以是2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm等。

本实用新型中通过控制中空正六棱柱侧面上任意两个相邻孔洞之间的距离在特定的范围内，制备得到的光伏组件既具有较好的散热性，又具有较好的机械强度。若相邻两个孔洞之间的距离过小，则制备得到的光伏组件的机械强度较差；若相邻两个孔洞之间的距离过大，则制备得到的光伏组件的散热性较差。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第二金属板的厚度为0.2～2mm，例如可以是0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm或2mm等。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第四胶膜层和第五胶膜层的克重各自独立地选自100～600g/m²，例如可以是100g/m²、150g/m²、200g/m²、250g/m²、300g/m²、350g/m²、400g/m²、450g/m²、500g/m²或600g/m²等。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过对光伏组件结构的设计，进一步通过在第二金属板上设置孔洞，并控制任意两个相邻孔洞之间的距离在特定的范围内，同时通过在蜂窝铝板上设置水冷管，制备得到的光伏组件具有较好的散热性和较好的机械强度，同时具有较好的轻量化特性，其温度为105～115℃，经抗压测试后，其未发生断裂和裂纹，轻量化测试结果为4.4～8kg/m²。

附图说明

图1是本实用新型实施例1-3提供的光伏组件的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1-3提供的金属蜂窝板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1-3提供的蜂窝铝板的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1-3提供的中空正六棱柱侧面的结构示意图；

图5是本实用新型实施例1-3提供的第二金属板的结构示意图；

其中，1-聚合物薄膜层，2-第一胶膜层，3-电池层，4-第二胶膜层，5-聚合物背板，6-第三层胶膜层，7-金属蜂窝板，71-第一金属板，72-第四胶膜层，73-蜂窝铝板，74-第五胶膜层，75-第二金属板，731-水冷管。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种光伏组件，其结构示意图如图1-2所示，所述光伏组件包括依次叠加设置的聚合物薄膜层1、第一胶膜层2、电池层3、第二胶膜层4、聚合物背板5、第三层胶膜层6和金属蜂窝板7；

所述金属蜂窝板7包括依次叠加设置的第一金属板71、第四胶膜层72、蜂窝铝板73、第五胶膜层74和第二金属板75；

所述第一金属板71为铝板，厚度为0.2mm；

所述第四胶膜层72的克重为100g/m²；

所述蜂窝铝板73的厚度为5mm，结构示意图如图3所示，所述蜂窝铝板73上设置有水冷管731，所述水冷管731的宽度为1mm，高度为1mm；所述蜂窝铝板的蜂窝结构由中空正六棱柱构成，所述中空正六棱柱的侧面上设置有正方形孔洞(如图4所示)，孔洞的横截面面积为1mm²，任意两个相邻孔洞之间的距离为2mm；

所述第五胶膜层74的克重为100g/m²；

所述第二金属板75为压花铝板，其结构示意图如图5所示，所述第二金属板75上设置有圆形孔洞，孔洞的横截面面积为1mm²，任意两个相邻孔洞之间的距离为2.3mm。

实施例2

本实施例提供一种光伏组件，其结构示意图如图1-2所示，所述光伏组件包括依次叠加设置的聚合物薄膜层1、第一胶膜层2、电池层3、第二胶膜层4、聚合物背板5、第三层胶膜层6和金属蜂窝板7；

所述金属蜂窝板7包括依次叠加设置的第一金属板71、第四胶膜层72、蜂窝铝板73、第五胶膜层74和第二金属板75；

所述第一金属板71为铝板，厚度为2mm；

所述第四胶膜层72的克重为570g/m²；

所述蜂窝铝板73的厚度为50mm，结构示意图如图3所示，所述蜂窝铝板73上设置有水冷管731，所述水冷管731的宽度为5mm，高度为5mm；所述蜂窝铝板的蜂窝结构由中空正六棱柱构成，所述中空正六棱柱的侧面上设置有正方形孔洞(如图4所示)，孔洞的横截面面积为9mm²，任意两个相邻孔洞之间的距离为9mm；

所述第五胶膜层74的克重为570g/m²；

所述第二金属板75为压花铝板，其结构示意图如图5所示，所述第二金属板75上设置有圆形孔洞，孔洞的横截面面积为25mm²，任意两个相邻孔洞之间的距离为16mm。

实施例3

本实施例提供一种光伏组件，其结构示意图如图1-2所示，所述光伏组件包括依次叠加设置的聚合物薄膜层1、第一胶膜层2、电池层3、第二胶膜层4、聚合物背板5、第三层胶膜层6和金属蜂窝板7；

所述金属蜂窝板7包括依次叠加设置的第一金属板71、第四胶膜层72、蜂窝铝板73、第五胶膜层74和第二金属板75；

所述第一金属板71为铝板，厚度为0.5mm；

所述第四胶膜层72的克重为200g/m²；

所述蜂窝铝板73的厚度为20mm，结构示意图如图3所示，所述蜂窝铝板73上设置有水冷管731，所述水冷管731的宽度为2.5mm，高度为2.5mm；所述蜂窝铝板的蜂窝结构由中空正六棱柱构成，所述中空正六棱柱的侧面上设置有正方形孔洞(如图4所示)，孔洞的横截面面积为4mm²，任意两个相邻孔洞之间的距离为6mm；

所述第五胶膜层74的克重为200g/m²；

所述第二金属板75为压花铝板，其结构示意图如图5所示，所述第二金属板75上设置有圆形孔洞，孔洞的横截面面积为16mm²，任意两个相邻孔洞之间的距离为6mm。

实施例4

本实施例提供一种光伏组件，与实施例1的区别仅在于，所述第二金属板上任意两个相邻孔洞之间的距离为2mm，其他条件与实施例1相同。

实施例5

本实施例提供一种光伏组件，与实施例1的区别仅在于，所述第二金属板上任意两个相邻孔洞之间的距离为20mm，其他条件与实施例1相同。

实施例6

本实施例提供一种光伏组件，与实施例1的区别仅在于，所述第二金属板上任意两个相邻孔洞之间的距离为1.2mm，其他条件与实施例1相同。

实施例7

本实施例提供一种光伏组件，与实施例1的区别仅在于，所述第二金属板上任意两个相邻孔洞之间的距离为25mm，其他条件与实施例1相同。

对比例1

本对比例提供一种光伏组件，与实施例1的区别仅在于，所述蜂窝铝板上未设置水冷管，其他条件与实施例1相同。

对比例2

本对比例提供一种光伏组件，与实施例1的区别仅在于，所述中空正六棱柱的侧面上未设置孔洞，其他条件与实施例1相同。

对比例3

本对比例提供一种光伏组件，与实施例1的区别仅在于，所述第二金属板上未设置孔洞，其他条件与实施例1相同。

对上述实施例和对比例提供的光伏组件的性能进行测试，测试方法如下：

散热性：按照IEC61215组件热斑测试其表面温度；

抗压强度：按照IEC61215机械载荷进行测试，观察光伏组件是否发生断裂或产生裂纹，若不发生断裂和裂纹，则记为合格，反之为不合格；

轻量化：称量上述实施例和对比例提供的光伏组件一平方米的重量。

上述实施例和对比例提供的光伏组件的性能测试结果如下表1所示：

表1

由表1的内容可知，本实用新型通过对光伏组件结构的设计，进一步通过在第二金属板上设置孔洞，并控制任意两个相邻孔洞之间的距离在特定的范围内，同时通过在蜂窝铝板上设置水冷管，制备得到的光伏组件具有较好的散热性和较好的机械强度，同时具有较好的轻量化特性，其温度为105～115℃，经抗压测试后，其未发生断裂和裂纹，轻量化测试结果为4.4～8kg/m²。

与实施例1相比，若第二金属板上任意两个相邻孔洞之间的距离过小(实施例6)，则制备得到的光伏组件的机械强度较差；若第二金属板上任意两个相邻孔洞之间的距离过大(实施例7)，则制备得到的光伏组件的散热性较差。

与实施例1相比，若蜂窝铝板上未设置水冷管(对比例1)或若构成蜂窝铝板中蜂窝结构的中空正六棱柱的侧面上未设置孔洞(对比例2)或若第二金属板上未设置孔洞(对比例3)，则制备得到的光伏组件的散热性均较差。

综上所述，本实用新型通过对光伏组件结构的设计，进一步通过在第二金属板上设置孔洞，并控制任意两个相邻孔洞之间的距离在特定的范围内，同时通过在蜂窝铝板上设置水冷管，制备得到的光伏组件具有较好的散热性和较好的机械强度，同时具有较好的轻量化特性。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细结构特征，但本实用新型并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括依次叠加设置的聚合物薄膜层、第一胶膜层、电池层、第二胶膜层、聚合物背板、第三层胶膜层和金属蜂窝板；

所述金属蜂窝板包括依次叠加设置的第一金属板、第四胶膜层、蜂窝铝板、第五胶膜层和第二金属板；

所述第一金属板远离第四胶膜层的一面与第三胶膜层远离聚合物背板的一面相贴合；

所述第二金属板为金属压花板；

所述第二金属板上设置有孔洞；

所述蜂窝铝板上设置有水冷管；

所述蜂窝铝板的蜂窝结构由中空正六棱柱构成；

所述中空正六棱柱的侧面上设置有孔洞。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述第二金属板的厚度为0.2～2mm。

3.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述第二金属板上孔洞的横截面面积为1～30mm²。

4.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述第二金属板上任意两个相邻孔洞之间的距离为2～20mm。

5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述蜂窝铝板的厚度为5～50mm。

6.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述水冷管的宽度为1～5mm，高度为1～5mm。

7.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述中空正六棱柱侧面上孔洞横截面的面积为1～10mm²。

8.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述中空正六棱柱侧面上任意两个相邻孔洞之间的距离为2～10mm。

9.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述第一金属板的厚度为0.2～2mm。

10.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述第四胶膜层和第五胶膜层的克重各自独立地选自100～600g/m²。

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