CN220065717U - 一种可贴附的太阳能电池及应用其的发电储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可贴附的太阳能电池及应用其的发电储能系统，该太阳能电池包括电池单体网络和透明柔性封装膜，电池单体网络包括可伸缩电连接网和多个太阳能电池单体，太阳能单体设置在可伸缩电连接网的表面，各个太阳能单体通过可伸缩电连接网实现电连接；电池单体网络整体嵌设在透明柔性封装膜的内部。本实用新型所提供的太阳能电池通过设置可伸缩电连接网以及将电池单体网络整体嵌设在透明柔性封装膜的内部，可避开贴附表面的凸起(如窗棱、异物)，避免贴附表面的凸起戳破太阳能电池的结构，能够使得太阳能电池单体可以很好地适用于大面积的外墙或玻璃。

Description

一种可贴附的太阳能电池及应用其的发电储能系统

技术领域

本实用新型属于太阳能电池的技术领域，尤其涉及一种可贴附的太阳能电池及应用其的发电储能系统。

背景技术

随着国家颁布了以绿色、节能为导向的行业发展政策之后，人们越来越关注如何减少使用传统燃料、开发清洁无污染的可再生能源，以实现碳中和、碳达峰的目标。而太阳能是不可忽略的清洁能源，通过技术的不断发展，太阳能的转化早已引起了各国的注意。而柔性太阳能电池由于其无需使用玻璃背板和盖板，且具有生产成本低、可任意弯曲、质量轻、光电转化率高、稳定性好等有点，在太阳能汽车、光伏建筑一体化引起广泛的关注。

中国专利CN218438947U公开了一种光伏窗户系统，该专利所公开的技术方案安装复杂，需要将原有的普通窗户拆除，操作便捷性较低。如果能够不拆除窗户而将太阳能电池直接贴在窗户外面，操作便捷性会提高，还能降低人工成本。然而，当将太阳能电池直接贴在窗户外面或建筑外墙时，由于外墙和窗户等长期暴露在外，不可避免地在外墙或窗户表面的存在各种凸起、凸棱等，那么即便柔性太阳能电池背面设置好粘结层，柔性太阳能电池中的导电线路也很容易被凸起、凸棱戳破，导致断路和短路；因而需要一种新型可贴附的太阳能电池来解决该问题。

实用新型内容

为了改善太阳能电池的安装简便性以及防戳破性能，本实用新型提供一种可贴附的太阳能电池及应用其的发电储能系统。

根据本实用新型的一个方面，提供一种可贴附的太阳能电池，该太阳能电池包括电池单体网络和透明柔性封装膜，电池单体网络包括可伸缩电连接网和多个太阳能电池单体，太阳能单体设置在可伸缩电连接网的表面，各个太阳能单体通过可伸缩电连接网实现电连接；电池单体网络整体嵌设在透明柔性封装膜的内部。

本实用新型所提供的太阳能电池通过设置可伸缩电连接网以及将电池单体网络整体嵌设在透明柔性封装膜的内部，可避开贴附表面的凸起(如窗棱、异物)，避免贴附表面的凸起戳破太阳能电池的结构，能够使得太阳能电池单体可以很好地适用于大面积的外墙或玻璃。除此以外，透明柔性封装膜还能够保护电池单体网络结构，以避免太阳能电池因长期接触外界环境而被腐蚀，有效降低太阳能电池发生断路或短路的风险，并且能够增强太阳能电池的应用便捷性，降低太阳能电池的应用成本。

优选地，太阳能电池单体包括多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池、硫化镉碲化镉太阳能电池、染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池中的至少一种。本实用新型所提供的太阳能电池通过设置可伸缩电连接网以及将电池单体网络整体嵌设在透明柔性封装膜的内部，即使太阳能电池单体是刚性的也可以大面积地贴附于外墙或玻璃的表面。

优选地，透明封装膜包括相互复合的第一柔性层和第二柔性层，第一柔性层和第二柔性层，太阳能电池单体至少部分嵌设在第一柔性层中，可伸缩电连接网至少部分嵌设在第二柔性层中。

优选地，第一柔性层中含有脲醛树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、环氧树脂胶粘剂、乙烯醋酸乙烯酯热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚酯热熔胶或聚烯烃热熔胶。第一柔性层具有良好的透光率，能够保证太阳能电池单体在一定波长范围的光吸收效果。

优选地，第二柔性层中含有脲醛树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯胶粘剂、聚丙烯酸树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、环氧树脂胶粘剂、乙烯醋酸乙烯酯热熔胶、聚酰胺热熔胶、聚酯热熔胶或聚烯烃热熔胶。第二柔性层具有良好的粘结力，能够保证太阳能电池良好地附着在窗户外表面或建筑外墙表面。

优选地，第一柔性层中含有乙烯醋酸乙烯酯热熔胶，且，第二柔性层中含有乙烯醋酸乙烯酯热熔胶。

优选地，电池单体网络整体嵌设在由第一柔性层和第二柔性层复合而成的复合结构的内部。

优选地，太阳能电池单体整体嵌设在第一柔性层之中，可伸缩电连接网整体嵌设在第二柔性层之中，第一柔性层和第二柔性层的复合面为第一复合面，太阳能电池单体与可伸缩电连接网的复合面为第二复合面，在透明柔性封装膜的厚度方向上，第一复合面和第二复合面齐平。

优选地，第一柔性层和第二柔性层的复合面为第一复合面，太阳能电池单体与可伸缩电连接网的复合面为第二复合面；电池单体网络倾斜嵌设在透明柔性封装膜中，以使第一复合面和第二复合面所成的角度为锐角。本实用新型所提供的太阳能电池通过根据实际应用，调节第一复合面和第二复合面所成的角度，以使得太阳能电池更好地吸收太阳光，进一步提高光电转换效率。

优选地，第一复合面和第二复合面所成的角度为0～45°。

优选地，透明柔性封装膜还包括支撑层；在第一柔性层背对第二柔性层设置的表面设置支撑层，和/或，在第二柔性层背对第一柔性层设置的表面设置支撑层。

优选地，支撑层为PET膜。

优选地，可伸缩电连接网包括多条呈弯曲状的金属线，各金属线之间通过并联连接或串联连接。

优选地，金属线包括锡、铝、铜、银、镀锡铜中的至少一种。

优选地，以d表示金属线的线宽，以D表示太阳能电池单体的最小边长，电池单体网络满足D/10≤d≤2D/3。当本实用新型所提供的太阳能电池贴附在墙体外表面或窗户外时，金属线适当的线宽既可以保持太阳能电池的光电转换效率，又可以保证金属线的拉伸压缩强度，进一步增强太阳能电池的防戳破性能。

优选的，D/5≤d≤D/2。

优选地，5mm≤D≤20mm。

优选地，D＝15.6mm。

优选地，以M表示相邻设置的太阳能电池单体之间最近的距离，即相邻两太阳能电池单体最近邻角的直线距离，则50μm≤M≤0.6mm。恰当的太阳能电池单体之间的距离可以使得太阳能电池单体保持良好的透光，进而能够提高太阳能电池的光电转换效率。

根据本发明的第二个方面，提供一种发电储能系统，该发电储能系统包括如上任一项所述可贴附的太阳能电池及与太阳能电池连接的控制模块、储能模块。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所提供的可贴附的太阳能电池的俯视图；

图2为本实用新型实施例1所提供的可贴附的太阳能电池沿图1的AA’的剖面图；

图3为本实用新型实施例2所提供的可贴附的太阳能电池的剖面图。

其中，在上述附图中，各附图标记含义如下：1、太阳能电池单体；2、可伸缩电连接网；3、离型层；4、第一柔性层；5、第二柔性层。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

实施例1

如图1～2所示的一种可贴附的太阳能电池，该太阳能电池包括由太阳能电池单体1和可伸缩电连接网2形成的电池单体网络、第一柔性层4和第二柔性层5形成的透明柔性封装膜、离型层3，太阳能电池单体1与可伸缩电连接网2通过串联或并联的方式形成电连接。太阳能电池单体1整体嵌设在第一柔性层4之中，可伸缩电连接网2整体嵌设在第二柔性层5之中，第一柔性层4和第二柔性层5的复合面为第一复合面，太阳能电池单体1与可伸缩电连接网2的复合面为第二复合面，在透明柔性封装膜的厚度方向上，第一复合面和第二复合面齐平。

其中，第一柔性层4为乙烯醋酸乙烯酯热熔胶，第二柔性层5为环氧树脂胶粘剂；太阳能电池单体1为单晶硅太阳能电池，可伸缩电连接网2由呈弯曲状的铜线形成；D＝15.6mm，d＝5.4mm，M满足50μm≤M≤0.6mm。

实施例2

如图3所示的一种可贴附的太阳能电池，该太阳能电池包括由太阳能电池单体1和可伸缩电连接网2形成的电池单体网络、第一柔性层4和第二柔性层5形成的透明柔性封装膜、离型层3，太阳能电池单体1与可伸缩电连接网2通过串联或并联的方式形成电连接。太阳能电池单体1、可伸缩电连接网2整体嵌设在透明柔性封装膜之中，第一柔性层和第二柔性层的复合面为第一复合面，太阳能电池单体1与可伸缩电连接网2的复合面为第二复合面；电池单体网络倾斜嵌设在透明柔性封装膜中，以使第一复合面和第二复合面所成的角度为45°。

其中，第一柔性层4和第二柔性层5为同一种材料，为乙烯醋酸乙烯酯热熔胶，太阳能电池单体1为单晶硅太阳能电池，可伸缩电连接网2由呈弯曲状的铜线形成；D＝15.6mm，d＝5.4mm，M满足50μm≤M≤0.6mm。

测试例1

1.测试对象

实施例1～2所制得的太阳能电池。

2.测试方法

(1)光电转换率：按照JB/T 9478.3-2013《光电池测量方法第3部分:光电转换效率》对所制得的太阳能电池进行测试；

(2)防戳破性能：将所制得的太阳能电池贴附在具有凸起的表面，其中凸起为人为设置、随机分布，该凸起高度约为8-10cm，顶部为方形或圆形，长方形边长为1cm，圆形的直径为1cm；观察所贴附太阳能电池是否会出现破损、无法运行情况。

3.测试结果及分析

本测试例的测试结果如表1所示，其中，通过本测试例可表明，本实用新型所提供的可贴附的太阳能电池具有良好的光电转换率及防戳破能力，且实施例2的光电转换效率更高，这表明当将第一复合面和第二复合面所成的角度为45°时，贴附型太阳能电池的转换效率得到提高。

表1.测试例1的测试结果

组别	光电转化效率	防戳破性能
			实施例1	5.06％	好
实施例2	7.06％	好

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种可贴附的太阳能电池，其特征在于，

所述太阳能电池包括电池单体网络和透明柔性封装膜，所述电池单体网络包括可伸缩电连接网和多个太阳能电池单体，所述太阳能电池单体设置在所述可伸缩电连接网的表面，各个所述太阳能电池单体通过所述可伸缩电连接网实现电连接；

所述电池单体网络整体嵌设在所述透明柔性封装膜的内部。

2.如权利要求1所述可贴附的太阳能电池，其特征在于：所述透明柔性封装膜包括相互复合的第一柔性层和第二柔性层，所述第一柔性层和所述第二柔性层，所述太阳能电池单体至少部分嵌设在所述第一柔性层中，所述可伸缩电连接网至少部分嵌设在所述第二柔性层中。

3.如权利要求2所述可贴附的太阳能电池，其特征在于：所述第一柔性层中含有乙烯醋酸乙烯酯热熔胶，且，所述第二柔性层中含有乙烯醋酸乙烯酯热熔胶。

4.如权利要求2所述可贴附的太阳能电池，其特征在于：所述电池单体网络整体嵌设在由所述第一柔性层和所述第二柔性层复合而成的复合结构的内部。

5.如权利要求4所述可贴附的太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池单体整体嵌设在所述第一柔性层之中，所述可伸缩电连接网整体嵌设在所述第二柔性层之中，所述第一柔性层和所述第二柔性层的复合面为第一复合面，所述太阳能电池单体与所述可伸缩电连接网的复合面为第二复合面，在所述透明柔性封装膜的厚度方向上，所述第一复合面和所述第二复合面齐平；

或，所述电池单体网络倾斜嵌设在所述透明柔性封装膜中，以使所述第一复合面和所述第二复合面所成的角度为锐角。

6.如权利要求2所述可贴附的太阳能电池，其特征在于：

所述透明柔性封装膜还包括支撑层；

在所述第一柔性层背对所述第二柔性层设置的表面设置所述支撑层，和/或，在所述第二柔性层背对所述第一柔性层设置的表面设置所述支撑层。

7.如权利要求1~6任一项所述可贴附的太阳能电池，其特征在于：所述可伸缩电连接网包括多条呈弯曲状的金属线，各所述金属线之间通过并联连接或串联连接。

8.如权利要求7所述可贴附的太阳能电池，其特征在于：以d表示所述金属线的线宽，以D表示所述太阳能电池单体的最小边长，所述电池单体网络满足D/10≤d≤2D/3。

9.如权利要求7所述可贴附的太阳能电池，其特征在于：以M表示相邻设置的所述太阳能电池单体之间最近的距离，即相邻所述太阳能电池单体最近邻角的直线距离，则50μm≤M≤0.6mm。

10.一种发电储能系统，其特征在于，所述发电储能系统包括如权利要求1~9任一项所述可贴附的太阳能电池及与所述太阳能电池连接的控制模块、储能模块。