CN219204387U - 一种漂浮式光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种漂浮式光伏组件，包括太阳能电池本体以及浮力边框，浮力边框环绕太阳能电池本体的周围设置，其中，太阳能电池本体包括：背板；粘接层，粘接层设在背板上；电池片，电池片设置在粘接层上并且位于远离背板的一侧；光转化层，光转化层设置在电池片上并且位于远离粘接层的一侧；高折射层，高折射层设置在光转化层上并且位于远离电池片的一侧；前板，前板设置在高折射层上并且位于远离光转化层的一侧；低折射层，低折射层设置在前板上并且位于远离高折射层的一侧；低折射层、前板、高折射层的折射率依次增大。本申请整体重量轻，可漂浮于水面，同时优化后的结构还能够提高增透效果，提高光电转化效率。

Description

一种漂浮式光伏组件

技术领域

本实用新型涉及光伏设备技术领域，具体涉及一种漂浮式光伏组件。

背景技术

随着科技发展，能源需求与日俱增。然而地球蕴含的不可再生能源有限，因此各国皆竞相致力于可再生能源的开发，其中，以符合环保诉求的太阳能发电最为活跃。

现有技术中，太阳能发电多是通过太阳能板将光能转换为电能后，再收集电能提供给民生或工业上使用，但是由于太阳能发电的转换效率不高，就实际应用方面来考量，若要需求更大的发电量就需要更多的面积来布置光伏设备，但仅仅是利用土地或者建筑物顶层等有限资源的话，可用面积有限，而且所需的土地成本以及占用成本等都会大大提高，因而目前人们将目光转向了可布置于水面或者海面的漂浮式光伏设备，这也就对于太阳能电池板的封装提出了更高的要求，尤其是新型的HJT、IBC、TOPCON等光伏电池对于水蒸气尤为敏感，可传统封装方式都是采用玻璃来完全阻隔水汽，使得光伏组件的重量大大增加。而且现有的光伏组件中的太阳能电池本体中，由于要保证整体的较轻重量，在一定程度上放弃了部分光吸收效能，导致进入到电池片处的光线要弱于常规水准。

因此，如何优化光伏组件的结构，在减轻其重量的同时提高增透效果，是目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种漂浮式光伏组件，其整体重量轻，可漂浮于水面，同时优化后的结构还能够提高增透效果，提高光电转化效率。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种漂浮式光伏组件，包括太阳能电池本体以及浮力边框，所述浮力边框环绕所述太阳能电池本体的周围设置，其中，所述太阳能电池本体包括：

背板；

粘接层，所述粘接层设在所述背板上；

电池片，所述电池片设置在所述粘接层上并且位于远离所述背板的一侧；

光转化层，所述光转化层设置在所述电池片上并且位于远离所述粘接层的一侧；

高折射层，所述高折射层设置在所述光转化层上并且位于远离所述电池片的一侧；

前板，所述前板设置在所述高折射层上并且位于远离所述光转化层的一侧；

低折射层，所述低折射层设置在所述前板上并且位于远离所述高折射层的一侧；

所述低折射层、前板、高折射层的折射率依次增大。

对于上述技术方案，申请人还有进一步的优化措施。

可选地，所述浮力边框的内侧具有U形的卡槽，所述卡槽的开口指向内侧，所述太阳能电池本体的四周夹设在所述卡槽内。

进一步地，所述浮力边框的上部高出所述低折射层的表面，构成可容纳液体的容置腔。

可选地，所述浮力边框的上部沿横向开设有通孔，所述通孔高于所述低折射层的上表面。

可选地，所述低折射层的折射率为1.4~1.5。

可选地，所述前板的折射率为1.51~1.64。

可选地，所述高折射层的折射率为1.65~1.75。

可选地，光转化层为填充有光致发光材料的绝缘胶膜。

可选地，所述前板为高分子材料制成的轻质透明板。

可选地，所述背板包括高分子材料制成的背板本体和金属箔。

与现有技术相比较，本实用新型专利申请的优点在于：

本申请的可漂浮式光伏组件，其使用轻质的前板与背板结合具有浮力的浮力边框构建对于光伏组件的浮力支撑，能够将光伏组件保持在水面上，光伏组件无需使用固定安装模式，也无需支架、漂浮物支撑等承载物体，降低了安装成本。同时，优化的折射率逐层增大的低折射层、前板、高折射层，可达到光线增透的目的，从而提高光电转化能力。

进一步地，本申请还在浮力边框的上边框处具有进水的通孔，使得光伏组件在水面漂浮时能够让水流可以进出，一是能够防止在浮力边框以及低折射层的表面积蓄过多的水，二是让水能够浸没组件，相当于在低折射层表面又增加了一折射层，海水的折射率大于空气但是小于低折射层的折射率，因而也构建出了一层增透效果，提高了最终的光线增透效果，提高光电转化的能力。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的漂浮式光伏组件的剖面结构示意图；

图2是根据本实用新型另一个实施例的漂浮式光伏组件的剖面结构示意图。

附图标记说明如下：

1、浮力边框，11、进水的通孔，2、背板，3、粘接层，4、电池片，5、光转化层，6、高折射层，7、前板，8、低折射层，9、水折射层。

实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在一个实施例中，本实施例描述了一种漂浮式光伏组件，如图1所示，包括太阳能电池本体以及浮力边框1，所述浮力边框1环绕所述太阳能电池本体的周围设置，浮力边框1采用的是密度小于漂浮式光伏组件所置的液体的密度。举例而言，当漂浮式光伏组件所置的液体为水时，则浮力边框1的密度较佳为小于1 g/cm³的物体，而当漂浮式光伏组件所置的液体为海水时，海水密度一般在1.02～1.07 g/cm³之间，则浮力边框1的密度较佳为小于1.02 g/cm³的物体，浮力边框1优选使用高分子发泡材料制造，如发泡聚苯乙烯或发泡聚氨酯类的高分子发泡材料，从而为组件整体提供浮力。另外，为了能够减轻整体重量，所述前板7与背板2均可采用轻质材料制成，使用轻质的前板7与背板2结合具有浮力的浮力边框1构建对于光伏组件的浮力支撑，能够将光伏组件保持在水面上，光伏组件无需使用固定安装模式，也无需支架、漂浮物支撑等承载物体，降低了安装成本。

在一实施例中，所述太阳能电池本体可包括：背板2；粘接层3，所述粘接层3设在所述背板2上；电池片4，所述电池片4设置在所述粘接层3上并且位于远离所述背板2的一侧，电池片4具有若干片，通过粘接层3均匀排布固定在所述背板2的上表面；光转化层5，所述光转化层5设置在所述电池片4上并且位于远离所述粘接层3的一侧；高折射层6，所述高折射层6设置在所述光转化层5上并且位于远离所述电池片4的一侧；前板7，所述前板7设置在所述高折射层6上并且位于远离所述光转化层5的一侧；低折射层8，所述低折射层8设置在所述前板7上并且位于远离所述高折射层6的一侧；优选地，所述低折射层8、前板7、高折射层6的折射率依次增大 。优化的折射率逐层增大的低折射层8、前板7、高折射层6，可达到光线增透的目的，从而提高光电转化能力。

在一实施例中，所述浮力边框1的内侧具有U形的卡槽，所述卡槽的开口指向内侧，所述太阳能电池本体的四周夹设在所述卡槽内。U形的卡槽设计能够更好地对太阳能电池本体进行夹持，同时能够包覆住太阳能电池本体的边缘，起到更好的密封及保护效果。

在一进一步的实施例中，如图2所示，所述浮力边框1的上部高出所述低折射层8的表面，构成可容纳液体的容置腔。容置腔中能够存留部分液体，比如海水。当容置腔中存有水时，让水能够浸没组件的低折射层8就构成了水折射层9，相当于在低折射层8表面又增加了一折射层，海水的折射率大于空气但是小于低折射层8的折射率，因而也构建出了一层增透效果，提高了最终的光线增透效果，提高光电转化的能力。

在一更进一步的实施例中，如图2所示，所述浮力边框1的上部沿横向开设有通孔11，所述通孔11高于所述低折射层8的上表面。通这一设计能够在浮力边框1的上边框处做出进水的通孔11，使得光伏组件在水面漂浮时能够让水流可以进出，同时也能够防止在浮力边框1以及低折射层8的表面积蓄过多的水。

具体说来，对于各层折射率的限制，由于空气的折射率为1，海水的折射率一般为1.33，因而可选择地选用不同折射率的低折射层8、前板7、高折射层6，其中，所述低折射层8的折射率为1.4~1.5，所述前板7的折射率为1.51~1.64，所述高折射层6的折射率为1.65~1.75。

在一实施例中，所述前板7为高分子材料制成的轻质透明板，作为优选，所述前板7的主体材料选自PC、PS、PP、PMMA或者聚氨酯材料中任意一种。所述背板2包括高分子材料制成的轻质的背板本体，所述背板本体材料优选聚氨酯，所述背板2还设置有金属箔。采用轻质的前板7以及背板2，能够降低光伏组件的整体重量，同时使用包覆有金属箔的背板2，能够克服海水腐蚀的问题，能够更好地应用于海水环境下。

金属箔可以是单独设置在背板本体远离电池片的一侧表面，也可以由远离电池片的一侧延伸包裹至背板本体的左、右、前、后的侧面处，甚至延伸包裹至背板本体接近电池片的另一侧处，还可以是将金属箔设置在背板本体内。金属箔能够增强阻水性能，包覆有金属箔的背板2，能够克服海水腐蚀的问题，从而能够更好地应用于海水环境下。

在一实施例中，光转化层5为填充有光致发光材料的绝缘胶膜。这一光转化层5一是能够起到粘接电池片4与高折射层6的作用，同时光致发光材料能够吸收蓝光、紫外光等并发出中长波段的光线从而提高电池片的光吸收率，提高光电转化效能。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种漂浮式光伏组件，其特征在于，包括太阳能电池本体以及浮力边框（1），所述浮力边框（1）环绕所述太阳能电池本体的周围设置，其中，所述太阳能电池本体包括：

背板（2）；

粘接层（3），所述粘接层（3）设在所述背板（2）上；

电池片（4），所述电池片（4）设置在所述粘接层（3）上并且位于远离所述背板（2）的一侧；

光转化层（5），所述光转化层（5）设置在所述电池片（4）上并且位于远离所述粘接层（3）的一侧；

高折射层（6），所述高折射层（6）设置在所述光转化层（5）上并且位于远离所述电池片（4）的一侧；

前板（7），所述前板（7）设置在所述高折射层（6）上并且位于远离所述光转化层（5）的一侧；

低折射层（8），所述低折射层（8）设置在所述前板（7）上并且位于远离所述高折射层（6）的一侧；

所述低折射层（8）、前板（7）、高折射层（6）的折射率依次增大。

2.根据权利要求1所述的漂浮式光伏组件，其特征在于，所述浮力边框（1）的内侧具有U形的卡槽，所述卡槽的开口指向内侧，所述太阳能电池本体的四周夹设在所述卡槽内。

3.根据权利要求1或2所述的漂浮式光伏组件，其特征在于，所述浮力边框（1）的上部高出所述低折射层（8）的表面，构成可容纳液体的容置腔。

4.根据权利要求3所述的漂浮式光伏组件，其特征在于，所述浮力边框（1）的上部沿横向开设有通孔（11），所述通孔（11）高于所述低折射层（8）的上表面。

5.根据权利要求1所述的漂浮式光伏组件，其特征在于，所述低折射层（8）的折射率为1.4~1.5。

6.根据权利要求1或5所述的漂浮式光伏组件，其特征在于，所述前板（7）的折射率为1.51~1.64。

7.根据权利要求6所述的漂浮式光伏组件，其特征在于，所述高折射层（6）的折射率为1.65~1.75。

8.根据权利要求1所述的漂浮式光伏组件，其特征在于，光转化层（5）为填充有光致发光材料的绝缘胶膜。

9.根据权利要求1所述的漂浮式光伏组件，其特征在于，所述前板（7）为高分子材料制成的透明板。

10.根据权利要求1所述的漂浮式光伏组件，其特征在于，所述背板（2）包括高分子材料制成的背板本体和金属箔。

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