CN217881537U - 一种光伏背板、光伏组件和光伏系统 - Google Patents

Abstract

本申请适用于太阳能电池技术领域，提供了一种光伏背板、光伏组件和光伏系统。从背离太阳能电池阵列的一侧至朝向太阳能电池阵列的一侧，光伏背板依次层叠有：第一氟膜层、第一粘连层、支撑层、第二粘连层和第二氟膜层；其中，至少一组相邻膜层的接触面相互啮合。如此，由于至少一组相邻膜层的接触面相互啮合，故可以增大这两个相邻膜层的连接强度，减少光伏背板的膜层脱落、剥离的风险。同时，相互啮合的接触面中，凹部具有陷光效果，故可以减少光线损失，加强太阳能电池阵列的光利用率，提高光伏组件的发电效率。

Description

一种光伏背板、光伏组件和光伏系统

技术领域

本申请属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种光伏背板、光伏组件和光伏系统。

背景技术

太阳能电池发电为一种可持续的清洁能源来源，其利用半导体p-n结的光生伏特效应可以将太阳光转化成电能。通常将太阳能电池阵列设于光伏背板，从而形成光伏组件。

相关技术中，光伏背板的各层材料表面相对平整，通过粘接层粘接后形成一个整体。然而，光伏背板在剥离强度方面有待提高，长时间使用后有脱层的风险。而且，照射在光伏背板上的阳光绝大部分被背板反射，造成光线损失，导致光伏组件的发电效率较差。

基于此，如何降低光伏背板脱层的风险并减少光线损失，成为了亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请提供一种光伏背板、光伏组件和光伏系统，旨在解决如何降低光伏背板脱层的风险并减少光线损失的问题。

第一方面，本申请提供的光伏背板，从背离太阳能电池阵列的一侧至朝向所述太阳能电池阵列的一侧，依次层叠有：第一氟膜层、第一粘连层、支撑层、第二粘连层和第二氟膜层；其中，至少一组相邻膜层的接触面相互啮合。

可选地，所述光伏背板包括陷光结构，所述陷光结构自所述光伏背板的一层或多层的表面向内凹陷。

可选地，所述陷光结构包括形成于所述第一氟膜层朝向所述太阳能电池阵列的一面的第一凹陷部，所述第一凹陷部的深度小于所述第一氟膜层的1/3。

可选地，所述陷光结构包括形成于所述支撑层的第二凹陷部，所述第二凹陷部形成于所述支撑层朝向所述太阳能电池阵列的一面和/或背离所述太阳能电池阵列的一面。

可选地，所述第二凹陷部的深度小于所述支撑层的1/2。

可选地，所述第二凹陷部的宽度为3mm-5mm。

可选地，所述陷光结构包括形成于所述第二氟膜层的第三凹陷部，所述第三凹陷部形成于所述第二氟膜层朝向所述太阳能电池阵列的一面和/或背离所述太阳能电池阵列的一面。

可选地，所述第三凹陷部的宽度为0.5mm-1mm。

第二方面，本申请提供的光伏组件，包括：太阳能电池阵列和上述任一项的光伏背板。

第三方面，本申请提供的光伏系统，包括上述的光伏组件。

本申请实施例的光伏背板、光伏组件和光伏系统，由于至少一组相邻膜层的接触面相互啮合，故可以增大这两个相邻膜层的连接强度，减少光伏背板的膜层脱落、剥离的风险。同时，相互啮合的接触面中，凹部具有陷光效果，故可以减少光线损失，加强太阳能电池阵列的光利用率，提高光伏组件的发电效率。

附图说明

图1是本申请一实施例的光伏背板的结构示意图；

图2是本申请一实施例的陷光结构的结构示意图；

图3是本申请一实施例的陷光结构的结构示意图；

图4是本申请一实施例的光伏组件的结构示意图；

主要元件符号说明：

光伏背板10、第一氟膜层11、第一凹陷部111、第一粘连层12、支撑层13、第二凹陷部131、第二粘连层14、第二氟膜层15、第三凹陷部151、陷光结构16；光伏组件100、第一胶膜20、太阳能电池阵列30、第二胶膜40、盖板50。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

现有的光伏背板脱层风险较高，光线损失较多。本申请的光伏背板，至少一组相邻膜层的接触面相互啮合，故可以减少光伏背板的膜层脱落、剥离的风险。同时，相互啮合的接触面中，凹部具有陷光效果，故可以减少光线损失。

实施例一

请参阅图1，本申请实施例的光伏背板10，从背离太阳能电池阵列的一侧至朝向太阳能电池阵列的一侧，依次层叠有：第一氟膜层11、第一粘连层12、支撑层13、第二粘连层14和第二氟膜层15；其中，至少一组相邻膜层的接触面相互啮合。

本申请实施例的光伏背板10，由于至少一组相邻膜层的接触面相互啮合，故可以增大这两个相邻膜层的连接强度，减少光伏背板10的膜层脱落、剥离的风险。同时，相互啮合的接触面中，凹部具有陷光效果，故可以减少光线损失，加强太阳能电池阵列的光利用率，提高光伏组件的发电效率。

具体地，“相互啮合”是指，一个膜层的凸起处对应另一个膜层的凹陷处，凸起处和凹陷处相贴合。这样，形成榫接结构，一个膜层的凸起形成榫头，另一个膜层的凹陷形成榫眼，两者的接触面积增加，可以加强光伏背板10的粘接力和剥离强度，降低脱层风险。

具体地，“至少一组相邻膜层的接触面相互啮合”是指，相邻的两个膜层为一组，接触面相互啮合的相邻膜层的数量为1组、2组、3组或4组。

例如，第一氟膜层11与第一粘连层12的接触面相互啮合；和/或，第一粘连层12与支撑层13的接触面相互啮合；和/或，支撑层13与第二粘连层14的接触面相互啮合；和/或，第二粘连层14与第二氟膜层15的接触面相互啮合。

在本实施例中，第一氟膜层11与第一粘连层12的接触面相互啮合；且，第一粘连层12与支撑层13的接触面相互啮合；且，支撑层13与第二粘连层14的接触面相互啮合；且，第二粘连层14与第二氟膜层15的接触面相互啮合。即，4组相邻膜层的接触面相互啮合。换言之，任意两个相邻膜层的接触面均相互啮合。如此，可以增大任意两个相邻膜层的连接强度，尽可能减小光伏背板10的脱层风险。同时，可以尽可能地减少光线损失。

可以理解，在其他的实施例中，也可是第一氟膜层11与第一粘连层12、第一粘连层12与支撑层13、支撑层13与第二粘连层14、第二粘连层14与第二氟膜层15中的1组、2组或3组接触面相互啮合。在此不对相互啮合的具体膜层及膜层组数进行限定。

具体地，第一氟膜层11包括聚氟乙烯(PVF)膜、聚偏二氟乙烯(PVDF)膜等。如此，第一氟膜层11的价格较为低廉，耐磨性、耐候性、阻燃性、阻水性与致密性较好，有利于降低光伏背板10的成本并提高光伏背板10的品质。

具体地，第一氟膜层11的厚度为15μm-30μm。例如为15μm、18μm、20μm、25μm、27μm、30μm。如此，使得第一氟膜层11的厚度处于合适范围，可以避免厚度过小影响第一氟膜层11的前述功能，也可以避免厚度过大导致成本过高。

优选地，第一氟膜层11的厚度为20μm。如此，兼顾第一氟膜层11的前述功能和较低成本。

具体地，第一粘连层12包括EVA胶膜、POE胶膜等、EPE胶膜等。EVA胶膜价格低廉，透光率高。POE胶膜对水汽阻隔的效果和抗PID效果较好。EPE胶膜则兼顾了EVA胶膜和POE胶膜的优点。这样，有利于提高光伏背板10的品质。

具体地，第一粘连层12的厚度为8μm-25μm。例如为8μm、10μm、12μm、15μm、20μm、25μm。如此，使得第一粘连层12的厚度处于合适范围，可以避免厚度过小影响第一粘连层12的前述功能，也可以避免厚度过大导致成本过高。

优选地，第一粘连层12的厚度为15μm。如此，兼顾第一粘连层12的前述功能和较低成本。

具体地，支撑层13包括PET膜。如此，支撑层13的透光率高，气密性和防潮性较好，有利于提高光利用率，有利于保护太阳能电池阵列。

具体地，支撑层13的厚度为120μm-350μm。例如为120μm、125μm、150μm、280μm、300μm、350μm。如此，使得支撑层13的厚度处于合适范围，可以避免厚度过小影响支撑层13的前述功能，也可以避免厚度过大导致成本过高。

优选地，支撑层13的厚度为280μm。如此，兼顾支撑层13的前述功能和较低成本。

请注意，第二粘连层14与第一粘连层12类似，可参照前文关于第一粘连层12的解释和说明，为避免冗余，在此不再赘述。

请注意，第二氟膜层15与第一氟膜层11类似，可参照前文关于第一氟膜层11的解释和说明，为避免冗余，在此不再赘述。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例二

请参阅图2和图3，在一些可选实施例中，光伏背板10包括陷光结构16，陷光结构16自光伏背板10的一层或多层的表面向内凹陷。如此，通过陷光结构16减少太阳光的反射损失，从而可以提高光电转换效率。

具体地，陷光结构16可分布在光伏背板10的一层，自该层的一面或两面向内凹陷；陷光结构16可分布在光伏背板10的多层，自每层的一面或两面向内凹陷。在此不对陷光结构16的设置位置进行限定。

具体地，如图2所示，被陷光结构16反射的光线再次入射至陷光结构16，从而使得部分反射光再次进入光伏背板10，可以减少光线损失。

在图2的示例中，陷光结构16为球形凹陷。在图3的示例中，陷光结构16为梯形凹陷。如此，可以防止被反射的太阳光直接射出，无法被陷光结构16阻挡而再次入射。

可以理解，陷光结构16的数量可为一个，也可为多个。在陷光结构16的数量为多个的情况下，可全部的陷光结构16均为球形凹陷，可全部的陷光结构16均为梯形凹陷，可部分陷光结构16为球形凹陷，其余陷光结构16为梯形凹陷。在此不对陷光结构16的具体数量和具体形态进行限定。

具体地，陷光结构16的开口宽度可小于陷光结构16的最大宽度，如图2和图3所示；陷光结构16的开口宽度也可等于陷光结构16的最大宽度。

具体地，陷光结构16可等间距地在光伏背板10分布。如此，陷光结构16的排布更加整齐，光伏背板10的各处的陷光效果比较均匀。可以理解，在其他的实施例中，相邻两个陷光结构16的距离可不同；光伏背板10各区域的陷光结构16的密度可不同。

具体地，陷光结构16可在光伏背板10整面铺设。可以理解，在其他的实施例中，陷光结构16也可仅铺设在光伏背板10的部分区域。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例三

请参阅图1，在一些可选实施例中，陷光结构16包括形成于第一氟膜层11朝向太阳能电池阵列的一面的第一凹陷部111，第一凹陷部111的深度小于第一氟膜层11的1/3。第一凹陷部111的深度例如为第一氟膜层11的1/4、1/5、1/6等。

如此，使得第一凹陷部111的深度处于合适范围，可以避免第一凹陷部111过深影响到第一氟膜层11的强度和功能。

具体地，第一凹陷部111的深度是指第一凹陷部111的最深点到第一凹陷部111所处表面的垂直距离。

具体地，第一凹陷部111的数量可为一个或多个。在第一凹陷部111的数量为多个的情况下，可全部第一凹陷部111的深度均相同；可部分第一凹陷部111的深度相同，其余第一凹陷部111的深度不同；可多个第一凹陷部111的深度呈梯度。

具体地，第一氟膜层11背离太阳能电池阵列的一面为平整面。可以理解，在其他的实施例中，第一氟膜层11背离太阳能电池阵列的一面也可形成有凹陷或凸起。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例四

请参阅图1，在一些可选实施例中，陷光结构16包括形成于支撑层13的第二凹陷部131，第二凹陷部131形成于支撑层13朝向太阳能电池阵列的一面和/或背离太阳能电池阵列的一面。

如此，通过设于支撑层13的第二凹陷部131减少光线损失，由于支撑层13通常较厚，故在支撑层13上设置第二凹陷部131可以充分利用支撑层13的厚度，大幅提高太阳能电池阵列的光线利用率。

在本实施例中，第二凹陷部131形成于支撑层13朝向太阳能电池阵列的一面和背离太阳能电池阵列的一面。如此，最大程度地利用支撑层13的厚度，充分利用第二凹陷部131减少光线损失。

可以理解，在其他的实施例中，第二凹陷部131也可仅形成于支撑层13朝向太阳能电池阵列的一面，不形成于支撑层13背离太阳能电池阵列的一面；还可仅形成于支撑层13背离太阳能电池阵列的一面，不形成于支撑层13朝向太阳能电池阵列的一面。

具体地，支撑层13一面的第二凹陷部131可与另一面的第二凹陷部131呈轴对称。如此，进一步减少光线损失。

可以理解，在其他的实施例中，也可支撑层13一面的第二凹陷部131与另一面的第二凹陷部131在支撑层13的厚度方向上错开。如此，避免支撑层13在凹陷处的厚度过薄，可以提高支撑层13的强度，从而保证支撑层13的支撑效果。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例五

在一些可选实施例中，第二凹陷部131的深度小于支撑层13的1/2。第二凹陷部131的深度例如为支撑层13的1/3、1/4、1/5、1/6等。

如此，使得第二凹陷部131的深度处于合适范围，可以避免第二凹陷部131过深影响到支撑层13的强度和功能。

具体地，第二凹陷部131的深度是指第二凹陷部131的最深点到第二凹陷部131所处表面的垂直距离。

具体地，第二凹陷部131的数量可为一个或多个。在第二凹陷部131的数量为多个的情况下，可全部第二凹陷部131的深度均相同；可部分第二凹陷部131的深度相同，其余第二凹陷部131的深度不同；可多个第二凹陷部131的深度呈梯度。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例六

请参阅图1，在一些可选实施例中，第二凹陷部131的宽度D1为3mm-5mm。例如为3mm、3.2mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm。

如此，使得第二凹陷部131的宽度D1处于合适范围，避免宽度过大导致的陷光效果差，可以避免宽度过小导致的与相邻膜层的接触面积小，从而避免粘接效果差。这样，可以形成更有效的粘接，同时进行多次反射，增大光利用率。

请注意，第二凹陷部131的宽度D1是指第二凹陷部131在与厚度方向垂直的方向上的宽度。即使第二凹陷部131在厚度方向上各处的宽度渐变，但各处的宽度也均满足前述的3mm-5mm的范围。

在图2的示例中，第二凹陷部131的开口宽度为3mm，最大宽度为4mm。在图3的示例中，第二凹陷部131的开口宽度为3mm，最大宽度为5mm。

具体地，第二凹陷部131的开口宽度小于第二凹陷部131的最大宽度。如此，避免光线因开口过大而轻易绕出，使得光线尽可能地在第二凹陷部131内不断反射，从而尽可能地减少光线损失。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例七

在一些可选实施例中，陷光结构16包括形成于第二氟膜层15的第三凹陷部151，第三凹陷部151形成于第二氟膜层15朝向太阳能电池阵列的一面和/或背离太阳能电池阵列的一面。

如此，通过设于第二氟膜层15的第三凹陷部151减少光线损失，可以提高太阳能电池阵列的光线利用率。

在本实施例中，第三凹陷部151形成于第二氟膜层15朝向太阳能电池阵列的一面和背离太阳能电池阵列的一面。如此，最大程度地利用第二氟膜层15的厚度，充分利用第三凹陷部151减少光线损失。

可以理解，在其他的实施例中，第三凹陷部151也可仅形成于第二氟膜层15朝向太阳能电池阵列的一面，不形成于第二氟膜层15背离太阳能电池阵列的一面；还可仅形成于第二氟膜层15背离太阳能电池阵列的一面，不形成于第二氟膜层15朝向太阳能电池阵列的一面。

具体地，第二氟膜层15一面的第三凹陷部151可与另一面的第三凹陷部151呈轴对称。如此，进一步减少光线损失。

可以理解，在其他的实施例中，也可第二氟膜层15一面的第三凹陷部151与另一面的第三凹陷部151在第二氟膜层15的厚度方向上错开。如此，避免第二氟膜层15在凹陷处的厚度过薄，可以提高第二氟膜层15的强度，从而保证第二氟膜层15的支撑效果。

具体地，第三凹陷部151的开口宽度小于第三凹陷部151的最大宽度。如此，避免光线因开口过大而轻易绕出，使得光线尽可能地在第三凹陷部151内不断反射，从而尽可能地减少光线损失。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例八

在一些可选实施例中，第三凹陷部151的宽度D2为0.5mm-1mm。例如为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm。

如此，使得第三凹陷部151的宽度D2处于合适范围，可以完整地存在于光伏组件的缝隙，缝隙例如为0.5mm-2mm电池间距，从而更好地接收从光伏组件的缝隙入射的光线。太阳光照射到第三凹陷部151时，被第三凹陷部151多次反射，使得太阳能电池阵列的正背面可以更有效地利用光线，减少光学损失，从而提高光伏组件的发电效率。

请注意，第三凹陷部151的宽度D2是指第三凹陷部151在与厚度方向垂直的方向上的宽度。即使第三凹陷部151在厚度方向上各处的宽度渐变，但各处的宽度均满足前述的0.5mm-1mm的范围。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例九

请参阅图4，本申请实施例的光伏组件100，包括：太阳能电池阵列30和实施例一至八任一项的光伏背板10。

本申请实施例的光伏组件100，由于光伏背板10中至少一组相邻膜层的接触面相互啮合，故可以增大这两个相邻膜层的连接强度，减少光伏背板10的膜层脱落、剥离的风险。同时，相互啮合的接触面中，凹部具有陷光效果，故可以减少光线损失，加强太阳能电池阵列30的光利用率，提高光伏组件100的发电效率。

具体地，太阳能电池阵列30可包括背接触电池。如此，可以减少正面焊带的遮挡，使得更多的光线被电池利用，从而更直接有效地提高光伏组件100的发电效率。

具体地，光伏组件100还可包括第一胶膜20、第二胶膜40、盖板50。

进一步地，第一胶膜20和第二胶膜40包括EVA胶膜、POE胶膜等、EPE胶膜等。如此，可以粘接光伏背板10、太阳能电池阵列30和盖板50，保护太阳能电池不受损伤，当胶膜与特殊结构的背板粘连固化后可形成更有效的连接，降低光伏组件100脱层的风险。

进一步地，盖板50可为玻璃，透光率可大于90％，玻璃上可形成有增透膜等膜层。这样，可以减少盖板50导致的光线损失。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

实施例十

本申请实施例的光伏系统，包括实施例九的光伏组件100。

本申请实施例的光伏系统，由于光伏背板10中至少一组相邻膜层的接触面相互啮合，故可以增大这两个相邻膜层的连接强度，减少光伏背板10的膜层脱落、剥离的风险。同时，相互啮合的接触面中，凹部具有陷光效果，故可以减少光线损失，加强太阳能电池阵列30的光利用率，提高光伏组件100的发电效率。

在本实施例中，光伏系统可应用在光伏电站中，例如地面电站、屋顶电站、水面电站等，也可应用在利用太阳能进行发电的设备或者装置上，例如用户太阳能电源、太阳能路灯、太阳能汽车、太阳能建筑等等。当然，可以理解的是，光伏系统的应用场景不限于此，也即是说，光伏系统可应用在需要采用太阳能进行发电的所有领域中。以光伏发电系统网为例，光伏系统可包括光伏阵列、汇流箱和逆变器，光伏阵列可为多个电池组件的阵列组合，例如，多个电池组件可组成多个光伏阵列，光伏阵列连接汇流箱，汇流箱可对光伏阵列所产生的电流进行汇流，汇流后的电流流经逆变器转换成市电电网要求的交流电之后接入市电网络以实现太阳能供电。

关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。而且，本申请各实施例或示例中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中，以合适的方式结合。

Claims (10)

1.一种光伏背板，其特征在于，从背离太阳能电池阵列的一侧至朝向所述太阳能电池阵列的一侧，依次层叠有：第一氟膜层、第一粘连层、支撑层、第二粘连层和第二氟膜层；其中，至少一组相邻膜层的接触面相互啮合。

2.根据权利要求1所述的光伏背板，其特征在于，所述光伏背板包括陷光结构，所述陷光结构自所述光伏背板的一层或多层的表面向内凹陷。

3.根据权利要求2所述的光伏背板，其特征在于，所述陷光结构包括形成于所述第一氟膜层朝向所述太阳能电池阵列的一面的第一凹陷部，所述第一凹陷部的深度小于所述第一氟膜层的1/3。

4.根据权利要求2所述的光伏背板，其特征在于，所述陷光结构包括形成于所述支撑层的第二凹陷部，所述第二凹陷部形成于所述支撑层朝向所述太阳能电池阵列的一面和/或背离所述太阳能电池阵列的一面。

5.根据权利要求4所述的光伏背板，其特征在于，所述第二凹陷部的深度小于所述支撑层的1/2。

6.根据权利要求4所述的光伏背板，其特征在于，所述第二凹陷部的宽度为3mm-5mm。

7.根据权利要求2所述的光伏背板，其特征在于，所述陷光结构包括形成于所述第二氟膜层的第三凹陷部，所述第三凹陷部形成于所述第二氟膜层朝向所述太阳能电池阵列的一面和/或背离所述太阳能电池阵列的一面。

8.根据权利要求7所述的光伏背板，其特征在于，所述第三凹陷部的宽度为0.5mm-1mm。

9.一种光伏组件，其特征在于，包括太阳能电池阵列和权利要求1-8任一项所述的光伏背板。

10.一种光伏系统，其特征在于，包括权利要求9所述的光伏组件。

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