CN220253250U - 晶体硅柔性太阳能光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶体硅柔性太阳能光伏组件，包括自上而下依次叠置的透明前板、前封装层、电池层、后封装层、背板，所述电池层包括骨架和若干的电池片，所述骨架由若干的横骨架条和竖骨架条构成了框架，具有呈矩阵排布的若干镂空区，所述电池片与所述镂空区大小匹配，处于所述镂空区内。本实用新型的优点是：柔性组件机械强度和耐候性得以提高，提升了组件的使用寿命，电池层通过设置高强度骨架，几乎不改变组件克重，改善了柔性组件层压后边缘曲翘，组件平整，减少了生产、搬运、安装过程中产生的电池片隐裂，柔性组件在户外使用过程中对水汽阻隔性提升，降低了功率衰减。

Description

晶体硅柔性太阳能光伏组件

技术领域

本实用新型涉及柔性光伏组件。

背景技术

现有传统晶体硅柔性太阳能光伏组件，是使用透明聚合塑料薄膜为主的一类光伏组件，其中包括透明的PET聚合物前板，以及PET聚合物背板，将太阳能电池片阵列以乙烯-醋酸乙烯脂、聚烯烃弹性体等封装材料，经过热压合后封装完成。其优点为具备些许的可弯曲性且重量较轻，可以安装在有一定曲面的安装表面和彩钢瓦以及老旧屋顶等载荷较差的屋面上，拓宽了光伏的适应场景。

但由于这类组件前板、背板使用的材料强度低，具有较差的机械强度，在弯曲受力后，不像薄膜光伏组件具有可挠性，晶硅电池片硬脆的特性在受到弯曲受力后，造成组件内部的太阳能电池片隐裂、受损而永久性的造成输出功率降低。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种晶体硅柔性太阳能光伏组件。

技术方案：一种晶体硅柔性太阳能光伏组件，包括自上而下依次叠置的透明前板、前封装层、电池层、后封装层、背板，所述电池层包括骨架和若干的电池片，所述骨架由若干的横骨架条和竖骨架条构成了框架，具有呈矩阵排布的若干镂空区，所述电池片与所述镂空区大小匹配，处于所述镂空区内。

进一步的，所述骨架的两侧表面上嵌设有吸水材料。

最佳的，在所述横骨架条和竖骨架条的长度方向上以多点布设的形式，每个点嵌设所述吸水材料。

进一步的，所述吸水材料为纳米沸石粉、二环已基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺。

进一步的，所述骨架的材料为PVB、PVC、碳钎维、尼龙、ABS。

进一步的，构成所述骨架外部框架的所述横骨架条、竖骨架条的宽度为30～80mm，构成所述骨架内部框架的所述横骨架条、竖骨架条的宽度为10～40mm。

进一步的，所述光伏组件是层压组件。

有益效果：本实用新型的优点是：柔性组件机械强度和耐候性得以提高，提升了组件的使用寿命，电池层通过设置高强度骨架，几乎不改变组件克重，改善了柔性组件层压后边缘曲翘，组件平整，减少了生产、搬运、安装过程中产生的电池片隐裂，柔性组件在户外使用过程中对水汽阻隔性提升，降低了功率衰减。

附图说明

图1为本实用新型组件结构分解图；

图2为电池层结构示意图；

图3为骨架结构示意图；

图4为现有柔性组件层压后边缘曲翘示意图；

图5为现有柔性组件实际可弯折的R角、柔性组件性能不发生损失的最小折弯R角、本申请柔性组件实际可弯折的R角的关系示意图；

图6为现有柔性组件安装施力示意图；

图7为本申请柔性组件安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

一种晶体硅柔性太阳能光伏组件，如附图1所示，自上而下依次由透明前板1、前封装层2、电池层3、后封装层4、背板5叠置并层压制成组件。

结合附图2、3所示，电池层3包括骨架31和若干的电池片32。骨架31由若干的横骨架条311和竖骨架条312构成了框架，内部具有呈矩阵排布的若干镂空区313，该结构的骨架可以是由一块平板冲制而成，形成了横骨架条311和竖骨架条312，外部框架的横骨架条和竖骨架条的宽度为30～80mm，内部框架的横骨架条和竖骨架条的宽度为10～40mm。骨架31的两侧表面上，在横骨架条311和竖骨架条312的长度方向上开设有若干的沉孔，沉孔内嵌设有吸水材料33，形成了多点布设的形式。

骨架31的材料为PVB、PVC、碳钎维、尼龙、ABS等的其中一种，吸水材料33为纳米沸石粉、二环已基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺等的其中一种。

电池片32是由若干的切片电池以一定的电路连接形成，电池片32与镂空区313大小匹配，处于镂空区内，则在骨架31上多个电池片32形成了电池片阵列，各电池片32之间以一定的电路连接。

上述的光伏组件的制作，是先将多个电池片连接成电池片阵列，然后由下而上依次叠放透明前板、前封装层、骨架，再将电池片阵列对着骨架的镂空区放置，电池片的受光面朝向透明前板，然后依次叠放后封装层、背板，将叠层件放入层压机，层压工艺参数：层压温度145±15℃、真空时间5～10min、真空后下压压力-20KPa、延时10～20分钟，完成热层压，取出完成制作。

本实用新型的晶体硅柔性太阳能光伏组件，提高了组件的机械强度和耐候性，提升了组件的使用寿命，具体为：

1、在柔性光伏组件内设置高强度骨架，几乎不改变组件克重。

2、电池层中设置的骨架，解决了柔性组件层压后不平整、层压工艺窗口窄的问题。

由于柔性组件背板、前板都属于柔性材料，在层压时由于前板、背板和封装胶膜的收缩率不一致，常常导致层压后组件不平整，边缘曲翘的问题，如附图4所示。本申请通过在电池层中设置高强度骨架，在组件层压收缩时提供支撑，可以有效避免曲翘。

3、电池层中设置的骨架，增加了柔性组件的机械强度，减少了生产、搬运、安装过程中产生的电池片隐裂的问题。

柔性组件在一定R角的弯折下不会导致电池片隐裂，但是由于柔性组件材料过于柔软缺乏支撑，使得组件的实际可弯折的R角小于柔性组件性能不发生损失的最小折弯R角。往往在生产、搬运、安装等过程中，在无察觉的情况下组件弯折的R度过小导致组件内部电池片发生隐裂。

如附图5所示，本申请通过在电池层中设置高强度骨架，使得组件的实际可弯折的R角大于柔性组件性能不发生损失的最小折弯R角，避免了组件在生产、搬运、安装等过程中导致的组件电池片隐裂问题。

附图5中自上而下依次为：现有柔性组件实际可弯折的R角、柔性组件性能不发生损失的最小折弯R角、本申请柔性组件实际可弯折的R角。

4、电池层中设置的骨架，解决了柔性组件安装施工难度大，安装过程中容易导致电池片隐裂的问题。

柔性组件的设计场景是在彩钢瓦等承载力较差的屋面上使用，往往采用背面硅胶或泡棉胶的方式固定，如图6所示，在安装时必须施力F按压组件才能获得一个较高的安装强度，如果安装人员经验不足往往会在此步骤容易导致组件内的电池片产生隐裂。

本申请在电池层中设置的高强度骨架，可以在组件安装时，如图7所示，将骨架的位置设定为施胶的位置，那么在安装过程中大力按压也不会导致电池片隐裂，降低了施工难度，提高了安装强度。

5、电池层中设置的骨架，解决了柔性组件在户外使用过程中对水汽阻隔性差、功率衰减大的问题。

由于柔性组件无边框、无密封胶，在户外使用过程中水汽容易从边缘位置渗透进组件内部，导致引起组件效率下降。

本申请在电池层中，通过设计的骨架结构，以一个个小的子单元——电池片构成整个电池，以及在骨架表面设置嵌入的吸水材料，有效的减缓了水汽对组件效率的影响，提高了柔性组件的使用寿命。

Claims (7)

1.一种晶体硅柔性太阳能光伏组件，其特征在于：包括自上而下依次叠置的透明前板(1)、前封装层(2)、电池层(3)、后封装层(4)、背板(5)，所述电池层(3)包括骨架(31)和若干的电池片(32)，所述骨架(31)由若干的横骨架条(311)和竖骨架条(312)构成了框架，具有呈矩阵排布的若干镂空区(313)，所述电池片(32)与所述镂空区(313)大小匹配，处于所述镂空区(313)内。

2.根据权利要求1所述的晶体硅柔性太阳能光伏组件，其特征在于：所述骨架(31)的两侧表面上嵌设有吸水材料(33)。

3.根据权利要求2所述的晶体硅柔性太阳能光伏组件，其特征在于：在所述横骨架条(311)和竖骨架条(312)的长度方向上以多点布设的形式，每个点嵌设所述吸水材料(33)。

4.根据权利要求2所述的晶体硅柔性太阳能光伏组件，其特征在于：所述吸水材料(33)为纳米沸石粉、二环已基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺。

5.根据权利要求1所述的晶体硅柔性太阳能光伏组件，其特征在于：所述骨架(31)的材料为PVB、PVC、碳钎维、尼龙、ABS。

6.根据权利要求1所述的晶体硅柔性太阳能光伏组件，其特征在于：构成所述骨架(31)外部框架的所述横骨架条(311)、竖骨架条(312)的宽度为30～80mm，构成所述骨架(31)内部框架的所述横骨架条(311)、竖骨架条(312)的宽度为10～40mm。

7.根据权利要求1所述的晶体硅柔性太阳能光伏组件，其特征在于：所述光伏组件是层压组件。