CN219040491U - 太阳能电池组件和光伏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于太阳能电池技术领域，提供了一种太阳能电池组件和光伏系统，太阳能电池组件可包括依次层叠设置的前表面层、第一胶膜层、第一聚碳酸酯支撑层、第二胶膜层、电池片阵列、第三胶膜层和背板，第一胶膜层粘接前表面层和第一聚碳酸酯支撑层，第二胶膜层粘接第一聚碳酸酯支撑层和电池片阵列，第三胶膜层粘接电池片阵列和背板。如此，在前表面层下方通过第一胶膜层粘接有第一聚碳酸酯支撑层，第一聚碳酸酯支撑层具有优秀且非常理想的耐冲击性能，能够较好的保护内部的电池片阵列，可以有效的抵抗冰雹冲击和搬运、安装过程中的一些外应力冲击，从而有效的避免电池片阵列产生隐裂和裂片。

Description

太阳能电池组件和光伏系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池组件和光伏系统。

背景技术

目前，太阳能电池组件的结构通常为前板-胶膜-电池片-背板的封装结构。在相关技术中，为了降低整个组件的重量使其更加轻质化，其前板通常采用复合前板，其中复合前板中的支撑层通常采用PET或者玻纤网格布与热固性粉末的复合层，支撑层在结构中起到关键的力学防护效果。然而，现有的轻质组件的前板结构中，虽然采用了PET或者玻纤网格布与热固性粉末的复合层作为力学防护层，但是防护效果有限，不能很好的保护内部的电池片。在受到冰雹冲击时，易产生隐裂甚至裂片，另外搬运、安装过程中也有一定的可能性产生隐裂。

实用新型内容

本实用新型提供一种太阳能电池组件和光伏系统，旨在解决现有技术中太阳能电池组件的前板结构防护效果有限，在受到冰雹等较大的外力冲击以及搬运和安装过程中容易产生隐裂甚至裂片的技术问题。

本实用新型是这样实现的，本实用新型实施例的太阳能电池组件包括：

包括依次层叠设置的前表面层、第一胶膜层、第一聚碳酸酯支撑层、第二胶膜层、电池片阵列、第三胶膜层和背板，所述第一胶膜层粘接所述前表面层和所述第一聚碳酸酯支撑层，所述第二胶膜层粘接所述第一聚碳酸酯支撑层和所述电池片阵列，所述第三胶膜层粘接所述电池片阵列和所述背板。

更进一步地，所述前表面层为含氟层。

更进一步地，所述第一聚碳酸酯支撑层的厚度为0.1mm-1.5mm。

更进一步地，所述第一聚碳酸酯支撑层的透光率大于85％。

更进一步地，所述第一胶膜层和所述第二胶膜层共同包裹所述第一聚碳酸酯支撑层。

更进一步地，所述第一胶膜层为紫外截止型胶膜。

更进一步地，所述第二胶膜层为紫外截止型胶膜。

更进一步地，所述背板为复合型背板，所述背板包括依次层叠设置的第二聚碳酸酯支撑层、第四胶膜层和后表面层，所述第二聚碳酸酯支撑层位于所述第三胶膜层和所述第四胶膜层之间，所述第四胶膜层位于所述第二聚碳酸酯支撑层和所述后表面层之间且粘接所述第二聚碳酸酯支撑层和所述后表面层。

更进一步地，所述第三胶膜层和所述第四胶膜层共同包裹所述第二聚碳酸酯支撑层；和/或

所述第三胶膜层为紫外截止型胶膜；和/或

所述第四胶膜层为紫外截止型胶膜。

本实用新型还提供一种光伏系统，所述光伏系统包括上述任一项所述的太阳能电池组件。

本实用新型所达到的有益效果是：

在前表面层下方通过第一胶膜层粘接有第一聚碳酸酯支撑层，第一聚碳酸酯支撑层具有优秀且非常理想的耐冲击性能，能够较好的保护内部的电池片阵列，可以有效的抵抗冰雹冲击和搬运、安装过程中的一些外应力冲击，从而有效的避免电池片阵列产生隐裂和裂片。同时，第一聚碳酸酯支撑层具有较好的耐高温性能，不惧太阳能电池组件由于热斑产生的高温以提高安全性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型提供的光伏系统的模块示意图；

图2是本实用新型提供的太阳能电池组件的结构示意图；

图3是本实用新型提供的太阳能电池组件的另一结构示意图；

图4是本实用新型提供的太阳能电池组件的又一结构示意图。

主要元件符号说明：

光伏系统1000；

太阳能电池组件100、前表面层10、第一胶膜层20、第一聚碳酸酯支撑层30、第二胶膜层40、电池片阵列50、太阳能电池片51、第三胶膜层60、背板70、第二聚碳酸酯支撑层71、第四胶膜层72、后表面层73。

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。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。此外，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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的应用和/或其它材料的使用场景。

本实用新型中，在前表面层下方通过第一胶膜层粘接有第一聚碳酸酯支撑层，第一聚碳酸酯支撑层具有优秀且非常理想的耐冲击性能，能够较好的保护内部的电池片阵列，可以有效的抵抗冰雹冲击和搬运、安装过程中的一些外应力冲击，从而有效的避免电池片阵列产生隐裂和裂片。同时，第一聚碳酸酯支撑层具有较好的耐高温性能，不惧太阳能电池组件由于热斑产生的高温以提高安全性。

实施例一

请参阅图1-图2，本实用新型实施例中的光伏系统1000可包括本实用新型实施例中的太阳能电池组件100，本实用新型实施例中的太阳能电池组件100可包括依次层叠设置的前表面层10、第一胶膜层20、第一聚碳酸酯支撑层30、第二胶膜层40、电池片阵列50、第三胶膜层60和背板70，第一胶膜层20粘接前表面层10和第一聚碳酸酯支撑层30，第二胶膜层40粘接第一聚碳酸酯支撑层30和电池片阵列50，第三胶膜层60粘接电池片阵列50和背板70。

在本实用新型实施例的太阳能电池组件100和光伏系统1000中，在前表面层10下方通过第一胶膜层20粘接有第一聚碳酸酯支撑层30，第一聚碳酸酯支撑层30具有优秀且非常理想的耐冲击性能，能够较好的保护内部的电池片阵列50，可以有效的抵抗冰雹冲击和搬运、安装过程中的一些外应力冲击，从而有效的避免电池片阵列50产生隐裂和裂片。同时，第一聚碳酸酯支撑层30具有较好的耐高温性能，不惧太阳能电池组件100由于热斑产生的高温以提高安全性。

具体地，在本实用新型中，前表面层10可为PVDF膜层，其能够保护第一聚碳酸酯支撑层30，同时也具有较好的阻水和阻氧性能。第一胶膜层20、第二胶膜层40和第三胶膜层60均可为具有良好的透光性能和耐老化性能的透明胶体，例如各个胶膜均可采用EVA胶膜、POE胶膜、PVB胶膜、EPE胶膜等等，具体可根据实际情况进行选择，在此不作限制。

在本实用新型的实施例中，第一聚碳酸酯支撑层30即为第一PC支撑层，其可理解为PC板，PC板具有非常理想的耐冲击性能，可以有效的抵抗由于外界冲击所带来的应力冲击，例如，其可以抵抗冰雹冲击以及搬运和安装过程中的外力冲击，避免在外力的冲击下导致太阳电池片产生隐裂设置裂片。

同时，PC板具有耐高温的性能，其最低能够耐180摄氏度的高温，能够使得太阳能电池组件100具有较好的阻燃性能，能够耐受太阳能电池组件100由于热斑效应而产生的高温。

电池片阵列50可有多个电池串组成，电池串可由多个太阳能电池片51组成，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)等方式来实现各个电池串的连接。在本实用新型的实施例中，组成电池片阵列50的太阳能电池片51可为PERC太阳能电池片、背接触太阳能电池片、Topcon太阳能电池片、HJT太阳能电池片等等，具体在此不作限制，电池片阵列50中的所有太阳能电池片51的类型优选为同一类型。

背板70可以对电池片阵列50起保护和支撑作用，其具有可靠的绝缘性、阻水性和耐老化性，背板70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。

整个太阳能电池组件100可设置在金属框架上，金属框架作为整个太阳能电池组件100的主要外部支撑结构，且可为太阳能电池组件100进行稳定的支撑和安装，例如，可通过金属框架将太阳能电池组件100安装在所需要安装的位置。

进一步地，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。在本实用新型的实施例中，太阳能电池组件100的重量较轻，其可作为优选用于太阳能光伏建筑中。

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，光伏阵列可为多个太阳能电池组件100的阵列组合，例如，多个太阳能电池组件100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。

进一步地，在一些实施例中，第一聚碳酸酯支撑层30的厚度可为0.1mm-1.5mm。

如此，将第一聚碳酸酯支撑层30的厚度设置在上述这一合理的范围可以保证第一聚碳酸酯支撑层30能够具有较优的耐冲击性能，提高太阳能电池组件100的耐冲击性能，同时也使第一聚碳酸酯支撑层30具有较优的耐高温性能，可以在保证耐冲击性能和耐高温性能的前提下避免厚度过厚而导致成本升高。

具体地，在这样的实施例中，第一聚碳酸酯支撑层30的厚度具体可为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm或者0.1mm-1.5mm。较佳地，在本实用新型的实施例中，第一聚碳酸酯的厚度可优选为0.3mm-1mm。

进一步地，在本实用新型的实施例中，第一聚碳酸酯支撑层30的透光率大于85％。

如此，将第一聚碳酸酯支撑层30的透光率设置的较高可以保证整个太阳能电池组件100对阳光的率用率，提高转换效率。

具体地，在这样的实施例中，第一聚碳酸酯支撑层30的透光率具体可为70％、75％、80％、85％、90％、95％等等，其可优选为大于89％。

实施例二

在一些实施例中，前表面层10为含氟层。

如此，将前表面层10设置为含氟层可以使得前表面层10具有很强的耐候性、机械性能和延展性能，从而使得前表面层10能够极大的保护第一聚碳酸酯支撑层30，确保能够安全、可靠、长久地发挥支撑组件以及阻水和租氧的作用，提高太阳能电池组件100的可靠性。

具体地，在这样的实施例中，前表面层10可为氟膜，其具体可为PVF膜层、PVDF膜层、氟树脂涂料、ETFE膜层、ECTFE膜层、PCTFE膜层等等，具体在此不作限制。

进一步地，在这样的实施例中，前表面层10的厚度可为20um-50um，且前表面层10具有优秀的透光性能，例如，在一些实施例中，前表面层10的透光率可大于90％。

实施例三

请参阅图3，在一些实施例中，第一胶膜层20和第二胶膜层40共同包裹第一聚碳酸酯支撑层30。

如此，在层压封装形成太阳能电池组件100时，第一胶膜层20和第二胶膜层40可共同包裹住第一聚碳酸酯支撑层30，以避免第一聚碳酸酯支撑层30外漏，形成力学性能良好的支撑层。

具体地，在这样的实施例中，在层压封装太阳能电池组件100时，可先将各个胶膜以及各个膜层和背板70均铺设好，然后将其送入层压机中加热进行层压，在层压的过程中，第一胶膜层20和第二胶膜层40熔融以包裹第一聚碳酸酯支撑层30的四周以将其完全包裹。

实施例四

在一些实施例中，第一胶膜层20可为紫外截止型胶膜。

如此，将第一胶膜层20设置为紫外截止型胶膜可以有效的阻挡紫外线，避免第一聚碳酸酯支撑层30长期在紫外线的作用下发生老化和发黄，提高使用寿命。

具体地，可以理解，第一聚碳酸酯支撑层30长期在紫外线的照射下容易发生老化和发黄，会降低整体的使用寿命，因此，将第一胶膜层20设置为紫外截止型胶膜可以有效的阻挡紫外线摄入至第一聚碳酸酯支撑层30上，从而提高使用寿命。

进一步地，在一些实施例中，第二胶膜层40也可为紫外截止型胶膜。这样，第一聚碳酸酯支撑层30均被紫外截止型胶膜包裹，可以避免全方位的避免紫外线入射至第一聚碳酸酯材料上，进行全方位的防护。可以理解的是，在本实用新型中，优选第一胶膜层20和第二胶膜层40均为紫外截止型胶膜，当然，由于光线绝大部分都是从太阳能电池组件100的正面照射，因此，在一些实施例中，也可以是只将第一胶膜层20设置为紫外截止型胶膜，具体在此不作限制。

实施例五

请参阅图4，在一些实施例中，背板70为复合型背板，背板70包括依次层叠设置的第二聚碳酸酯支撑层71、第四胶膜层72和后表面层73，第二聚碳酸酯支撑层71位于第三胶膜层60和第四胶膜层72之间，第三胶膜层60粘接第二聚碳酸酯支撑层71和电池片阵列50，第四胶膜层72位于第二聚碳酸酯支撑层71和后表面层73之间且粘接第二聚碳酸酯支撑层71和后表面层73。

如此，将背板70设置为包括第二聚碳酸酯支撑层71、第四胶膜层72和后表面层73，相较于传统技术中将背板设置为玻璃等结构，其可以有效的减少整个组件的重量，组件更加轻量化。同时，第二聚碳酸酯支撑层71的设置也可以更进一步地提高太阳能电池组件100的抗冲击性能，更好地保护内部的电池片阵列50。

具体地，在这样的实施例中，第四胶膜层72的材质可与第一胶膜至第三胶膜层60的材质相同，后表面层73的材质也可与前表面层10的材质相同，具体在此不作限制。

进一步地，在这样的实施例中，第三胶膜层60和第四胶膜层72可共同包裹第二聚碳酸酯支撑层71，从而对第二聚碳酸酯支撑层71进行保护。

在一些实施例中，第三胶膜层60和第四胶膜层72也可设置为紫外截止型胶膜以避免提高使用寿命。当然，在一些实施例中，也可以只是第三胶膜层60或者第四胶膜层72设置为紫外截止型胶膜，具体在此不作限制。

再有，在这样的实施例中，第二聚碳酸酯支撑层71的厚度也可为0.1mm-1.5mm。例如，0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm或者0.1mm-1.5mm，其具体厚度可优选为0.3mm-1mm。

当然，可以理解的是，在其它实施例中，背板70也可以采用常规的背板，具体在此不作限制。

再有，在一些实施例中，在电池片阵列50中的太阳能电池片51为双面太阳能电池片时(例如PERC太阳能电池片)，背板70可采用上述的复合型背板，也可以采用常规的透光性能较好的背板，例如，钢化玻璃、光伏玻璃等等。在电池片阵列50中的太阳能电池片51为单面太阳能电池片(例如背接触太阳能电池片)时，其可以采用上述的复合型背板，在这样的情况下，第四胶膜层72可设置为黑色或者其它颜色的胶膜层，当然，其也可采用常规的背板70，具体在此不作限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，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。

此外，以上所述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 (10)

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括依次层叠设置的前表面层、第一胶膜层、第一聚碳酸酯支撑层、第二胶膜层、电池片阵列、第三胶膜层和背板，所述第一胶膜层粘接所述前表面层和所述第一聚碳酸酯支撑层，所述第二胶膜层粘接所述第一聚碳酸酯支撑层和所述电池片阵列，所述第三胶膜层粘接所述电池片阵列和所述背板。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述前表面层为含氟层。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第一聚碳酸酯支撑层的厚度为0.1mm-1.5mm。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第一聚碳酸酯支撑层的透光率大于85％。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第一胶膜层和所述第二胶膜层共同包裹所述第一聚碳酸酯支撑层。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第一胶膜层为紫外截止型胶膜。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第二胶膜层为紫外截止型胶膜。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述背板为复合型背板，所述背板包括依次层叠设置的第二聚碳酸酯支撑层、第四胶膜层和后表面层，所述第二聚碳酸酯支撑层位于所述第三胶膜层和所述第四胶膜层之间，所述第四胶膜层位于所述第二聚碳酸酯支撑层和所述后表面层之间且粘接所述第二聚碳酸酯支撑层和所述后表面层。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述第三胶膜层和所述第四胶膜层共同包裹所述第二聚碳酸酯支撑层；和/或

所述第三胶膜层为紫外截止型胶膜；和/或

所述第四胶膜层为紫外截止型胶膜。

10.一种光伏系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的太阳能电池组件。

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