CN219017664U - 一种彩色太阳能电池片、彩色电池组件及光伏系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于太阳能电池技术领域,提供了一种彩色太阳能电池片、彩色电池组件及光伏系统,彩色太阳能电池片包括:硅基底;设置于硅基底受光面的第一增反膜,第一增反膜包括第一膜层和第二膜层,第二膜层叠设在第一膜层背离硅基底的一侧,第一膜层的折射率小于第二膜层的折射率,彩色太阳能电池片的受光面的反射率和颜色与第一膜层及第二膜层的折射率和厚度相适配。本实用新型提供的一种彩色太阳能电池片通过设置第一增反膜,使彩色太阳能电池片的颜色鲜艳明亮,且在层压封装成组件时无需采用油墨玻璃或者彩色封装胶膜来实现彩色电池组件的彩色化和调节亮度,提高彩色电池组件的稳定性、颜色可靠性及转换效率,且简化了加工工艺,降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池技术领域,具体涉及一种彩色太阳能电池片、彩色电池组件及光伏系统。
背景技术
光伏太阳能建筑一体化技术是目前将太阳能运用在建筑上的最有效方式之一,即光伏电池不再仅作为建筑结构上的附加品,而是安装在例如屋顶、幕墙、门窗玻璃、墙壁等外围护结构上并与之相结合,由此在作为建筑材料和装饰材料的同时,还能够有效吸收太阳能并转化为电能,从而保证建筑自身用电及向电网供电以缓解高峰电力需求。因此,为了适应太阳能电池对于不同建筑物的搭配,人们对太阳能电池颜色的要求也越来越高。
现有技术中,彩色太阳能电池片的受光面的各膜层折射率从硅基底的受光面向电池片受光面逐渐减小,即各膜层的折射率从高到低发生变化,实现降低太阳能电池受光面反射率,提高电池转换效率。但是由于太阳能电池片受光面的各膜层的折射率自硅基底的受光面逐渐变小,会使得太阳能电池片受光面的颜色暗淡,颜色不够鲜艳,难以满足太阳能电池组件对颜色鲜艳程度的需求。另外,也可以在太阳能电池片封装成太阳能电池组件时,采用印刷油墨玻璃和制作彩色封装胶膜封装太阳能电池来实现相应的颜色。但太阳能电池片经层压封装成组件时,由于印刷油墨和彩色封装胶膜存在严重吸光,导致太阳能电池组件转换效率较低,且层压封装成组件后亮度会极大降低,造成太阳能电池组件颜色暗淡不够鲜艳,实现颜色可靠性差。而且,封装成组件时需要印刷油墨玻璃和制作彩色封装胶膜这样的额外加工工艺,实现工艺繁琐。
实用新型内容
本实用新型提供一种彩色太阳能电池片、彩色电池组件及光伏系统,旨在解决现有技术的彩色太阳能电池片存在颜色暗淡、封装成彩色电池组件颜色可靠性差且转换效率低、实现工艺繁琐的问题。
本实用新型是这样实现的,提供一种彩色太阳能电池片,包括:
硅基底;
设置于所述硅基底受光面的第一增反膜,所述第一增反膜包括第一膜层和第二膜层,所述第二膜层叠设在所述第一膜层背离所述硅基底的一侧,所述第一膜层的折射率小于所述第二膜层的折射率,所述彩色太阳能电池片的受光面的反射率和颜色与所述第一膜层及所述第二膜层的折射率和厚度相适配。
优选的,所述第一膜层的折射率为1.4~2.1,所述第二膜层的折射率为1.8~2.4。
优选的,所述第一膜层的折射率为1.7~2.1。
优选的,所述第二膜层的折射率与所述第一膜层的折射率的差值为0.1~2。
优选的,所述第二膜层的折射率与所述第一膜层的折射率的差值为0.2~1。
优选的,所述第二膜层的折射率与所述第一膜层的折射率的差值为0.3~0.7。
优选的,还包括:
设置于所述第一膜层与所述硅基底之间的第三膜层。
优选的,所述第三膜层的折射率大于所述第一膜层的折射率。
优选的,还包括:
设置于所述第二膜层之上的第四膜层。
优选的,所述第四膜层为单层膜或多层膜。
优选的,所述第四膜层包括单层或多层第二增反膜,所述第二增反膜包括第五膜层和第六膜层,所述第六膜层叠设在所述第五膜层背离所述硅基底的一侧,所述第五膜层的折射率小于所述第六膜层的折射率。
优选的,所述第五膜层的折射率为1.4~2.1,所述第六膜层的折射率为1.8~2.4。
优选的,所述硅基底的受光面为平坦化表面,所述平坦化表面的反射率为15%-40%。
本实用新型还提供一种彩色电池组件,包括上述的彩色太阳能电池片。
优选的,所述彩色电池组件包括彩色背板,所述彩色背板设置在所述彩色太阳能电池片的背光面,所述彩色背面的颜色与所述彩色太阳能电池片的颜色一致。
本实用新型还提供一种光伏系统,包括上述的彩色电池组件。
本实用新型提供的一种彩色太阳能电池片通过在硅基底的受光面设置由第二膜层与第一膜层叠设的第一增反膜,并将第一膜层的折射率设置成小于第二膜层的折射率,以增加彩色太阳能电池片受光面的反射率,可以有效地提高彩色太阳能电池片的亮度,使得彩色太阳能电池片的颜色更为鲜艳明亮;通过合理调节第一膜层及第二膜层的厚度和折射率,即可实现彩色太阳能电池片以及彩色电池组件的彩色化以及颜色亮度调整,无需在层压封装成组件时采用油墨玻璃或者彩色封装胶膜来实现彩色电池组件的彩色化和调节亮度,避免印刷的油墨受环境影响而导致彩色电池组件不稳定,提高彩色电池组件的稳定性和实现颜色的可靠性;同时,也可避免采用印刷油墨和彩色封装胶膜而导致吸光效率降低而导致转换效率较低,提高了组件的转换效率,而且也节省了封装成组件时需要印刷油墨玻璃和制作彩色封装胶膜这样的额外加工工艺,大大简化了加工工艺,实现成本更低。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的一种彩色太阳能电池片的结构示意图;
图2是本实用新型实施例二提供的一种彩色太阳能电池片的结构示意图;
图3是本实用新型实施例三提供的一种彩色太阳能电池片的第一种结构示意图;
图4是本实用新型实施例三提供的一种彩色太阳能电池片的第二种结构示意图;
图5是本实用新型实施例三提供的一种彩色太阳能电池片的第三种结构示意图;
图6是本实用新型实施例三提供的一种彩色太阳能电池片的第四种结构示意图;
图7是本实用新型提供的一种彩色电池组件的模块示意图;
图8是本实用新型提供的一种光伏系统的模块示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例提供的一种彩色太阳能电池片在硅基底受光面设置第一增反膜,通过将第一增反膜的第一膜层的折射率设置小于第一增反膜的第二膜层的折射率,以增加彩色太阳能电池片受光面反射率,可以有效地提高彩色太阳能电池片的亮度,使得彩色太阳能电池片的颜色更为鲜艳明亮;通过合理调节第一膜层及第二膜层的厚度和折射率,即可实现彩色太阳能电池片以及彩色电池组件的彩色化以及颜色亮度调整,无需在层压封装时采用油墨玻璃或者彩色封装胶膜来实现彩色电池组件的彩色化和调节亮度,避免印刷的油墨受环境影响而导致彩色电池组件不稳定,提高彩色电池组件的稳定性和实现颜色的可靠性,同时也可避免采用印刷油墨和彩色封装胶膜而导致吸光效率降低而导致转换效率较低,提高了彩色电池组件的转换效率,而且也节省了封装成组件时需要印刷油墨玻璃和制作彩色封装胶膜这样的额外加工工艺,简化了加工工艺,实现成本更低。
实施例一
请参照图1,本实用新型实施例提供一种彩色太阳能电池片100,包括:
硅基底1;
设置于硅基底1受光面的第一增反膜2,第一增反膜2包括第一膜层21和第二膜层22,第二膜层22叠设在第一膜层21背离硅基底1的一侧,第一膜层21的折射率小于第二膜层22的折射率,彩色太阳能电池片100的受光面的反射率和颜色与第一膜层21及第二膜层22的折射率和厚度相适配。
本实用新型实施例中,通过彩色太阳能电池片100的硅基底1受光面设置第一增反膜2,并将第一增反膜2的第一膜层21的折射率设置小于第一增反膜2的第二膜层22的折射率,以增加彩色太阳能电池片100受光面反射率,可以有效地提高彩色太阳能电池片100的亮度,使得彩色太阳能电池片100的颜色更为鲜艳明亮;并且,可以通过合理调节第一膜层21及第二膜层22的厚度和折射率,即可实现彩色太阳能电池片100颜色的调节,实现彩色电池组件的彩色化以及颜色亮度调整,无需在层压封装时采用油墨玻璃或者彩色封装胶膜来实现彩色电池组件的彩色化和调节亮度,避免印刷的油墨受环境影响而导致彩色电池组件不稳定,提高彩色电池组件的稳定性和颜色的可靠性,同时也可避免采用印刷油墨和彩色封装胶膜而导致吸光效率降低而导致转换效率较低,提高了彩色电池组件的转换效率,而且也节省了封装成组件时需要印刷油墨玻璃和制作彩色封装胶膜这样的额外加工工艺,简化了加工工艺,实现成本更低。
在本实用新型实施例中,彩色太阳能电池片100可以是IBC太阳能电池片、PERC太阳能电池片、Topcon太阳能电池片等,具体在此不作限制。
在本实用新型实施例中,彩色太阳能电池片100受光面的反射率和颜色与第一膜层21及第二膜层22的折射率和厚度相适配可以理解为,彩色太阳能电池片100的颜色可由第一膜层21及第二膜层22的折射率和厚度来决定,设置不同的厚度范围和折射率范围可以使彩色太阳能电池片100呈现不同的颜色和不同的亮度。
作为本实用新型的一个实施例,第一膜层21的折射率为1.4~2.1,第二膜层22的折射率为1.8~2.4。
本实用新型实施例中,通过将第一膜层21的折射率设置为1.4~2.1,将第二膜层22的折射率设置为1.8~2.4,可利用现有技术中的太阳能电池加工中的常规膜层制备工艺即可制备第一膜层21和第二膜层22,既可以确保彩色太阳能电池片100受光面较高的反射率,而且可以大大降低加工难度和实现成本。
本实用新型实施例中,第一膜层21的折射率可以为1.4~2.1中的任意数值,第二膜层22的折射率为1.8~2.4中的任意数值。例如,第一膜层21的折射率可为1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4,第二膜层22的折射率可为1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8,第一膜层21和第二膜层22的折射率可以根据彩色太阳能电池片100具体颜色及颜色亮度灵活设置,只需满足第一膜层21的折射率设置小于第二膜层22的折射率即可。
作为本实用新型的一个实施例,第一膜层21的折射率为1.7~2.1。
本实用新型实施例中,通过将第一膜层21的折射率优选设置为1.7~2.1,可以进一步增大彩色太阳能电池片100受光面反射率,增加彩色太阳能电池片100受光面对可见光的反射,进一步提升彩色太阳能电池片100颜色鲜艳程度。
作为本实用新型的一个实施例,第二膜层22的折射率与第一膜层21的折射率的差值为0.1-2。
本实施例中,第二膜层22的折射率与第一膜层21的折射率的差值越大,彩色太阳能电池片100受光面反射率越大,也意味着彩色太阳能电池片100的颜色越鲜艳明亮。因而,可以合理设置第二膜层22的折射率与第一膜层21的折射率差值为0.1-2,可以保证彩色太阳能电池片100颜色鲜艳程度,且便于第二膜层22与第一膜层21的制备。
进一步优选的,第二膜层22的折射率与第一膜层21的折射率的差值为0.2-1。
更进一步优选的,第二膜层22与第一膜层21的折射率的差值为0.3-0.7,第二膜层22与第一膜层21的折射率的差值相对较小,进一步便于第二膜层22与第一膜层21的制备。
作为本实用新型的一个实施例,第一膜层21和第二膜层22为氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、二氧化钛、碳化硅、非晶硅、多晶硅、氟化镁、硫化锌中的一种或者任意组合。其中,第一膜层21和第二膜层22的具体材料不做限定,可以根据实际需求灵活设置。
本实施例中,通过将第一膜层21及第二膜层22的厚度和折射率设置在不同的范围,可使得彩色太阳能电池片100具备不同的颜色和颜色鲜艳程度,以满足不同的场景需求。可以理解,在用户需要不同的其它不同的颜色时,也可以通过调节第一膜层21及第二膜层22的厚度和折射率来将彩色太阳能电池片100的颜色调节至用户所期望的颜色,具体在此不作限制。
作为本实用新型的一个实施例,硅基底1的受光面为平坦化表面,平坦化表面的反射率为15%-40%。
本实施例中,为了进一步实现彩色太阳能电池片100的高反射率,提升彩色太阳能电池片100受光面颜色亮度,可通过对硅基底1的受光面进行表面平坦化处理,使平坦化表面的反射率保持在15%-40%。具体可以通过氢氟酸、硝酸等酸性溶液来对硅基底1进行抛光从而使硅基底1的受光面平坦化,又如,在一些实施例中,可通过氢氧化钾、氢氧化钠等碱性溶液来对硅基底1进行抛光从而使硅基底1的受光面平坦化,其具体实现平坦化的工艺在此不作限制。
另外,也可以通过制绒工艺在硅基底1的受光面形成金字塔状阵列结构,且金字塔的两侧面与金字塔的底面之间的夹角为0~45度,这样利用小角度的金字塔结构同样可以确保彩色太阳能电池片100受光面具备良好的反射率,确保彩色太阳能电池片100受光面颜色鲜艳明亮。
在本实用新型实施例中,彩色太阳能电池片100的亮度的大小与硅基底1的受光面的反射率的大小正相关。如此,可通过在制造过程中调节硅基底1的受光面的反射率来调节彩色太阳能电池片100的亮度以使其亮度达到合适的范围,避免在封装层压后组件的亮度极大的降低而导致颜色暗淡不明显。使得封装层压形成的彩色电池组件具有明亮鲜艳的颜色。
如此,将硅基底1的受光面的反射率设置在上述优选的范围内,可以使得彩色太阳能电池片100的亮度处于一个较优的范围内,进而实现最优化的颜色效果,最大程度的避免在封装层压后导致彩色电池组件不够明亮鲜艳。
具体地,在这样的实施例中,硅基底1的受光面的反射率可为20%、22%、24%、26%、28%、30%、32%、34%、36%、38%、40%或者15%-50%中的任一数值。
实施例二
请参照图2,在实施例一的基础上,彩色太阳能电池片还包括:
设置于第一膜层21与硅基底1之间的第三膜层3。
本实施例中,通过在第一膜层21与硅基底1之间设置第三膜层3,利用第三膜层3起到钝化功能,提高彩色太阳能电池片100的转换效率;同时,也可以通过调节第三膜层3厚度及折射率与第一膜层21及第二膜层22相配合实现相应的颜色,也就是说,第三膜层3在具备钝化功能的同时,也可以改变彩色太阳能电池片100的颜色率。
作为本实用新型的一个实施例,第三膜层3可以为单层膜,也可以是多层膜,也可以理解,第三膜层3可以是单层膜也可以是多层膜层叠在一起的复合膜层,具体在此不作限制。其中,图2中示出的第三膜层3为单层膜的实施例。其中,第三膜层3具体可以为氧化铝、氧化硅、氮化硅中的一种或任意组合。
作为本实用新型的一个实施例,第三膜层3的折射率大于第一膜层21的折射率。
本实施例中,第三膜层3为单层膜,便于第三膜层3的加工;而且,第三膜层3的折射率大于第一膜层21的折射率,使第三膜层3、第一膜层21及第二膜层22的折射率依次呈高-低-高设置,这样使第三膜层3的钝化性能与膜层匹配,可以进一步提升钝化效果,提高电池转换效率。优选的,第三膜层3的折射率为1.8-2.4,既可以确保良好的钝化效果,且便于第三膜层3的加工制备。
作为本实用新型的一个实施例,第一膜层21为氧化硅,第二膜层22为氮化硅,第三膜层3为氮化硅,第一膜层21的厚度为40nm,第一膜层21的折射率为1.7,第二膜层22的厚度为60nm,第二膜层22的折射率为2.1,第三膜层3的厚度为56nm,第三膜层3的折射率为2.1,彩色太阳能电池片100的颜色为黄色;
作为本实用新型的一个实施例,第一膜层21为氧化硅,第二膜层22为氮化硅,第三膜层3为氮化硅,第一膜层21的厚度为40nm,第一膜层21的折射率为1.7,第二膜层22的厚度为100nm,第二膜层22的折射率为2.1,第三膜层3的厚度为56nm,第三膜层3的折射率为2.1,彩色太阳能电池片100的颜色为紫色。
作为本实用新型的一个实施例,第一膜层21为氧化硅,第二膜层22为氮化硅,第三膜层3为氮化硅,第一膜层21的厚度为100nm,第一膜层21的折射率为1.7,第二膜层22的厚度为40nm,第二膜层22的折射率为2.1,第三膜层3的厚度为56nm,第三膜层3的折射率为2.1,彩色太阳能电池片100的颜色为红色。
本实用新型实施例中,通过将第一膜层21、第二膜层22及第三膜层3的厚度和折射率设置在不同的范围可使得彩色太阳能电池片100具备不同的颜色和颜色鲜艳程度,以满足不同的场景需求。需要说明的是,以上颜色仅为示例性的颜色,可以理解,在用户需要不同的其它不同的颜色时,也可以通过调节第一膜层21、第二膜层22及第三膜层3的厚度和折射率来将彩色太阳能电池片100的颜色调节至用户所期望的颜色,具体在此不作限制。
下表1为传统太阳能电池片的相关数据表。
其中,该传统太阳能电池片的硅基底的受光面为绒面,且硅基底的受光面具有底层为SiNx膜和上层为SiOx膜;其中,SiNx的折射率为2.1,SiOx的折射率为1.7。
表1
下表2为本实用新型的彩色太阳能电池片的相关数据表。其中,本实用新型彩色太阳能电池片为硅基底的受光面为绒面,且硅基底的受光面具有底层为SiNx膜、中层为SiOx膜、顶层为SiNx膜的三层膜。
表2
由上述表1和表2可知,本实用新型的彩色太阳能电池片相比传统的彩色太阳能电池片,本实用新型的彩色太阳能电池片受光面的反射率更高,亮度值更高,颜色更加鲜艳明亮。
下表3为另一传统太阳能电池片的相关数据表。
其中,该传统太阳能电池片为硅基底的受光面为抛光面,且硅基底的受光面具有底层为SiNx膜和上层为SiOx膜。
表3
下表4为本实用新型另一实施例的太阳能电池片的相关数据表。其中,该太阳能电池片为硅基底的受光面为抛光面,且硅基底的受光面具有底层为SiNx膜、中层为SiOx膜、顶层为SiNx膜的三层膜。
表4
由上述表3和表4同样可知,相比传统抛光的彩色太阳能电池片,本实用新型抛光的彩色太阳能电池片的受光面反射率更高,亮度值更高,颜色更加鲜艳明亮。
下表5为传统的电池片彩色化技术中的硅基底、彩色太阳能电池片和彩色电池组件在反射率、亮度和归一化效率上与本实用新型中的彩色太阳能电池片100和彩色电池组件200的对比表。
表5
由表5数据对比可知,本实用新型的彩色太阳能电池片100的硅基底采用抛光,且第一膜层21、第二膜层22及第三膜层3的折射率依次呈高-低-高设置,本实用新型的彩色太阳能电池片100制成的组件与传统具有彩色油墨和彩色胶膜的组件一样优异的亮度色彩,但是具有更高的效率。对比传统绒面的太阳能电池片100,本实用新型硅基底采用抛光加第一膜层21、第二膜层22及第三膜层3,具有更鲜艳的颜色。
实施例三
请参照图3-图6,在实施例一或实施例二的基础上,彩色太阳能电池片还包括:
设置于第二膜层22之上的第四膜层4。
本实施例中,通过在第二膜层22之上设置第四膜层4,第四膜层4与第一增反膜2形成叠层膜,可以进一步增强彩色太阳能电池片100受光面对可见光的反射率,进一步提升彩色太阳能电池片100受光面颜色亮度。
作为本实用新型的一个实施例,第四膜层4为单层膜或多层膜。可以理解,第四膜层4可以是单层膜,也可以是多层膜层叠在一起的复合膜层,具体在此不作限制。其中,图3和图4示出的第四膜层4为单层膜,图5和图6示出的第四膜层4为多层膜。
作为本实用新型的一个实施例,第四膜层4包括单层或多层第二增反膜,第二增反膜包括第五膜层41和第六膜层42,第六膜层42叠设在第五膜层41背离硅基底1的一侧,第五膜层41的折射率小于第六膜层42的折射率。第二增反膜的具体结构与第一增反膜2结构相同。
具体的,如图5所示,本实施例中,第四膜层4可为单层第二增反膜,即第四膜层4由第五膜层41和第六膜层42组成。在实施例中,彩色太阳能电池片100受光面可以包括第三膜层3,也可以不设置第三膜层3。优选的,彩色太阳能电池片100受光面包括第三膜层3。第四膜层4由叠设在第二膜层22上的第五膜层41和第六膜层42组成,即彩色太阳能电池片100受光面设置有叠设的第二增反膜和第一增反膜2,第一膜层21、第二膜层22、第五膜层41及第六膜层42的折射率依次呈低-高-低-高设置,利用第二增反膜和第一增反膜2叠加增强反射效果,可以进一步提升彩色太阳能电池片100颜色亮度。
具体的,如图6所示,第四膜层4为多层第二增反膜时,即第四膜层4由两层第二增反膜或两层以上的第二增反膜叠合。在此实施例中,彩色太阳能电池片100受光面可以设置第三膜层3,也可以不设置第三膜层3。优选的,彩色太阳能电池片100受光面设置有第三膜层3。彩色太阳能电池片100受光面包括叠加在第一增反膜2上的多个第二增反膜,利用多个第二增反膜的多次增强反射,并配合第一增反膜2的增强反射,可以更好地提升彩色太阳能电池片100受光面颜色亮度。
如图6所示,优选的,第四膜层4由层叠设置的两层第二增反膜组成,在此实施例中,第一膜层21、第二膜层22、第五膜层41、第六膜层42、第五膜层41、第六膜层42的折射率依次呈低-高-低-高-低-高设置,利用两层第二增反膜叠加增强反射,可以更好地提升彩色太阳能电池片100颜色亮度,同时也便于第四膜层4的加工。
作为本实用新型的一个实施例,第五膜层41的折射率为1.4~2.1,第六膜层42的折射率为1.8~2.4。
本实施例中,通过将第五膜层41的折射率设置为1.4~2.1,将第六膜层42的折射率设置为1.8~2.4,可利用现有太阳能电池加工中的常规膜层制备工艺即可制备第五膜层41和第六膜层42,既可以确保彩色太阳能电池片100受光面较高的反射率,而且可以大大降低加工难度和实现成本。
本实用新型实施例中,第五膜层41的折射率可以为1.4~2.1中的任意数值,第六膜层42的折射率为1.8~2.4中的任意数值。例如,第五膜层41的折射率可为1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4,第六膜层42的折射率可为1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8,第五膜层41和第六膜层42的折射率可以根据彩色太阳能电池片100具体颜色及颜色亮度灵活设置,只需满足第五膜层41的折射率设置小于第六膜层42的折射率即可。
实施例四
请结合参照图7,本实用新型实施例提供一种彩色电池组件200,包括上述实施例一至实施例三中任一实施例的彩色太阳能电池片100。彩色电池组件200通过设置上述彩色太阳能电池片100,在制备彩色太阳能电池片100时,通过合理调节第一膜层21及第二膜层22的厚度和折射率,即可实现彩色太阳能电池片100颜色的调节,而将第一增反膜2的第一膜层21的折射率设置小于第一增反膜2的第二膜层22的折射率,使彩色太阳能电池片100受光面本身就具备鲜艳明亮的颜色,无需在层压封装时采用油墨玻璃或者彩色封装胶膜来实现彩色电池组件的彩色化和调节亮度,避免印刷的油墨受环境影响而导致彩色电池组件不稳定,提高彩色电池组件200的稳定性和可靠性,同时也可避免采用印刷油墨和彩色封装胶膜而导致吸光效率降低而导致转换效率较低,提高彩色电池组件200的转换效率,而且也节省了封装成组件时需要印刷油墨玻璃和制作彩色封装胶膜这样的额外加工工艺,简化了加工工艺,实现成本更低。
作为本实用新型的一个实施例,彩色电池组件200包括彩色背板(图未示出),彩色背板设置在彩色太阳能电池片100的背光面,彩色背面的颜色与彩色太阳能电池片100的颜色一致。
本实施例中,相比传统的彩色电池组件200的背板,本实用新型的彩色电池组件200的背板为彩色背板,彩色背板设置在彩色太阳能电池片100的背光面,彩色背板的颜色可与彩色电池组件200中彩色太阳能电池片100的颜色一致。这样,从外观上,整个彩色电池组件20的受光面和背面均为彩色且为同一颜色,提高外观美感。
进一步地,在本实用新型实施例中,彩色电池组件中的多个太阳能电池片可依次串接在一起从而实现形成电池串,各个电池串可串联、并联、或者串并联组合后实现电流的汇流输出,例如,可通过设置焊带(汇流条、互联条)、导电背板等方式来实现各个电池串的连接。
可以理解的是,在本申请的实施例中,彩色电池组件还可包括金属框架、彩色背板、光伏玻璃和胶膜(图均未示出)。胶膜可填充在彩色太阳能电池片100的受光面和光伏玻璃、彩色太阳能电池片100背面和彩色背板以及相邻电池片等之间,作为填充物,其可为良好的透光性能和耐老化性能的透明胶体,例如胶膜可采用封装胶膜胶膜或者POE胶膜,具体可根据实际情况进行选择,在此不作限制。
光伏玻璃可覆盖在彩色太阳能电池片100的受光面的胶膜上,光伏玻璃可为超白玻璃,其具有高透光率、高透明性,并且具有优越的物理、机械以及光学性能,例如,超白玻璃的透光率可达92%以上,其可在尽可能不影响彩色太阳能电池片100的效率的情况下对彩色太阳能电池片100进行保护。同时,胶膜可将光伏玻璃和彩色太阳能电池片100黏合在一起,胶膜的存在可以对彩色太阳能电池片100进行密封绝缘以及防水防潮。
彩色背板可贴附在彩色太阳能电池片100背面的胶膜上,彩色背板可以对彩色太阳能电池片100起保护和支撑作用,具有可靠的绝缘性、阻水性和耐老化性,彩色背板可以有多重选择,通常可为钢化玻璃、有机玻璃、铝合金TPT复合胶膜等,其具体可根据具体情况进行设置,在此不作限制。彩色背板、彩色太阳能电池片100、胶膜以及光伏玻璃组成的整体可设置在金属框架上,金属框架作为整个彩色电池组件200的主要外部支撑结构,且可为彩色电池组件200进行稳定的支撑和安装,例如,可通过金属框架将彩色电池组件200安装在所需要安装的位置。
在一些可能的实施例中,彩色电池组件200中的也可以包括颜色不同的彩色太阳能电池片100,这样,彩色电池组件200可呈现多种多样的色彩,以提高美感。
作为本实用新型的一个实施例,彩色电池组件的受光面的反射率为15%~50%。
如此,整个彩色太阳能电池片100的反射率位于这一合理的范围内可以有效的保证整个彩色电池组件200的亮度处于一个较为合理的范围,避免彩色电池组件200的亮度过低而导致颜色暗淡不明显,也可以避免亮度过高而导致转换效率变低。
具体地,“彩色电池组件200的受光面的反射率”指的是在制作完成整个彩色电池组件200后整个组件的反射率,而并非是指彩色电池组件200最上方的表面的反射率,例如,其可以理解为将多个彩色太阳能电池片100通过胶膜、光伏盖板、背面经过层压封装后所形成的组件的反射率,其反射率由彩色太阳能电池片100的受光面的反射率、胶膜、以及封装盖板的反射率决定。其具体反射率的含义以及测量方式,可参考上述的硅基底110的受光面11的反射率的定义以及测量方式,在此不作赘述。
作为本实用新型的一个实施例,彩色电池组件的亮度为0.1-0.6。需要说明的是,在本申请中,“亮度”所表示的是在色彩空间HSL内的L值,具体地,本文中的亮度是定义在色彩空间HSL内,在D50光源下,以2°观察角所计算测得的归一化亮度值。
进一步地,在这样的实施例中,彩色太阳能电池片100的亮度为0.2-0.8,可以在保证效率的同时保证彩色太阳能电池片100在封装层压层彩色电池组件200后同样也具备明亮鲜艳的颜色,同时也可以避免亮度过高而导致转换效率变低。
进一步地,彩色电池组件200的亮度为0.1-0.6。
较佳地,在一些实施例中,彩色电池组件200的受光面的反射率可优选为20%-35%。
在这样的情况下,优选地,彩色电池组件200的亮度为0.15-0.6。
如此,将彩色电池组件200的受光面的反射率设置在这一较佳范围内,可以保证彩色电池组件200的亮度处于0.15-0.6这一较优的范围内,保证组件具有明亮鲜艳的颜色,同时也可以避免亮度过高而导致转换效率变低。
具体地,在这样的实施例中,彩色电池组件200的反射率可为20%、22%、24%、26%、28%、30%、32%、34%、35%或者20%-35%中的任一数值,具体在此不作限制。彩色电池组件200的亮度可为0.15、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.55、0.6或者0.15-0.6之间的任一数值,具体在此不作限制,不同的反射率对应不同的亮度。
此外,在一些实施例中,彩色电池组件200中连接彩色太阳能电池片100100的汇流条可为增反汇流条,例如,其反射率可设置为15%-50%,这样也可以提高背面的反射率从而提高背面亮度。
当然,在一些实施例中,背接触电池片背面的焊带也可为彩色焊带,背面的汇流条也可为彩色汇流条,从而使得彩色电池组件200的背面也具备彩色效果,两者的色彩可与彩色太阳能电池片100的受光侧的颜色相同或者不同,具体在此不作限制。
实施例五
请参照图8,本实用新型实施例提供一种光伏系统,包括上述实施例四的彩色电池组件。
在本实施例中,光伏系统1000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1000的应用场景不限于此,也即是说,光伏系统1000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1000可包括光伏阵列、汇流箱和逆变器,光伏阵列可为多个彩色电池组件200的阵列组合,例如,多个彩色电池组件200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。
在本实施例中,光伏系统通过设置上述彩色电池组件200,无需在层压封装彩色电池组件时采用油墨玻璃或者彩色封装胶膜来实现彩色电池组件的彩色化和调节亮度,避免印刷的油墨受环境影响而导致彩色电池组件不稳定,提高彩色电池组件的稳定性和可靠性,从而提升整个光伏系统稳定性和可靠性,同时也可避免采用印刷油墨和彩色封装胶膜而导致吸光效率降低而导致转换效率较低,提升光伏系统的发电效率,而且也由于彩色电池组件节省了需要印刷油墨玻璃和制作彩色封装胶膜这样的额外加工工艺,简化了加工工艺,实现成本更低,降低了光伏系统的总体成本。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种彩色太阳能电池片,其特征在于,包括:
硅基底;
设置于所述硅基底受光面的第一增反膜,所述第一增反膜包括第一膜层和第二膜层,所述第二膜层叠设在所述第一膜层背离所述硅基底的一侧,所述第一膜层的折射率小于所述第二膜层的折射率,所述彩色太阳能电池片的受光面的反射率和颜色与所述第一膜层及所述第二膜层的折射率和厚度相适配。
2.根据权利要求1所述的一种彩色太阳能电池片,其特征在于,所述第一膜层的折射率为1.4~2.1,所述第二膜层的折射率为1.8~2.4。
3.根据权利要求2所述的一种彩色太阳能电池片,其特征在于,所述第一膜层的折射率为1.7~2.1。
4.根据权利要求1所述的一种彩色太阳能电池片,其特征在于,所述第二膜层的折射率与所述第一膜层的折射率的差值为0.1~2。
5.根据权利要求4所述的一种彩色太阳能电池片,其特征在于,所述第二膜层的折射率与所述第一膜层的折射率的差值为0.2~1。
6.根据权利要求5所述的一种彩色太阳能电池片,其特征在于,所述第二膜层的折射率与所述第一膜层的折射率的差值为0.3~0.7。
7.根据权利要求1所述的一种彩色太阳能电池片,其特征在于,还包括:
设置于所述第一膜层与所述硅基底之间的第三膜层。
8.根据权利要求7所述的一种彩色太阳能电池片,其特征在于,所述第三膜层的折射率大于所述第一膜层的折射率。
9.根据权利要求1所述的一种彩色太阳能电池片,其特征在于,还包括:
设置于所述第二膜层之上的第四膜层。
10.根据权利要求9所述的一种彩色太阳能电池片,其特征在于,所述第四膜层为单层膜或多层膜。
11.根据权利要求9所述的一种彩色太阳能电池片,其特征在于,所述第四膜层包括单层或多层第二增反膜,所述第二增反膜包括第五膜层和第六膜层,所述第六膜层叠设在所述第五膜层背离所述硅基底的一侧,所述第五膜层的折射率小于所述第六膜层的折射率。
12.根据权利要求11所述的一种彩色太阳能电池片,其特征在于,所述第五膜层的折射率为1.4~2.1,所述第六膜层的折射率为1.8~2.4。
13.根据权利要求1所述的一种彩色太阳能电池片,其特征在于,所述硅基底的受光面为平坦化表面,所述平坦化表面的反射率为15%~40%。
14.一种彩色电池组件,其特征在于,包括如权利要求1-13任意一项中所述的彩色太阳能电池片。
15.根据权利要求14所述的彩色电池组件,其特征在于,所述彩色电池组件包括彩色背板,所述彩色背板设置在所述彩色太阳能电池片的背光面,所述彩色背面的颜色与所述彩色太阳能电池片的颜色一致。
16.一种光伏系统,其特征在于,包括如权利要求14-15任意一项所述的彩色电池组件。
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