光伏发电装置及其制造方法与流程

本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种光伏发电装置及该光伏发电装置的制造方法。

背景技术：

当今世界天然气、煤炭等不可再生资源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，代替部分常规能源，成为世界能源供应的主体。

现有的光伏发电装置包括层叠布置的透明前板、封装胶膜、薄膜太阳能电池板和背板，其中薄膜太阳能电池板包括以串联/并联方式连接且按照阵列方式布置的多个光电转换单元。本申请的发明人在刻苦专研后发现，为了连接相邻两个光电转换单元，现有技术将连接结构设置在相邻两个光电转换单元之间的间隙(属于非发电区)中，由此导致照射到该间隙内的光没能被利用。同时，填充在透明前板与背板之间并布置在薄膜太阳能电池周边的封装胶膜(也属于非发电区)也仅有密封作用，对于照射到该位置内的光根本没法利用。

技术实现要素：

为了解决上述全部或部分问题，本发明的目的是提供一种光伏发电装置及其制造方法，其解决了光伏发电装置的光电转换效率低的问题，保证该光伏发电装置能够利用照射到非发电区内的光能发电，从而提高其光电转换效率。

根据本发明第一方面，其提供了一种光伏发电装置，所述光伏发电装置包括：背板；透明前板，与所述背板相对；薄膜太阳能电池板，设在所述透明前板与背板之间，其包括以串联/并联方式连接并按照阵列方式布置的多个光电转换单元；封装胶膜，设在所述透明前板与薄膜太阳能电池板之间；以及光反射结构，能够将接收的光反射到所述光电转换单元上。其中，所述光反射结构包括设在所述透明前板与背板之间并与所述薄膜太阳能电池板相邻的第一反射构件和/或埋设在所述封装胶膜内的第二反射构件，其中所述第二反射构件在所述背板的正投影完整落入所述光电转换单元之间的间隙在所述背板的正投影。

进一步地，所述第一反射构件和第二反射构件均包括至少一个反射平面。

进一步地，所述第一反射构件的反射平面与透明前板之间所夹角为锐角；所述第二反射构件的反射平面与透明前板之间所夹的角为锐角。

进一步地，所述第一反射构件和第二反射构件皆为三棱柱形。

进一步地，所述第一反射构件和第二反射构件皆由掺有玻璃粉的环氧树脂制成。

进一步地，所述背板和所述透明前板均为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸乙二醇中的一种。

进一步地，所述封装胶膜为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚乙烯醇缩丁醛酯中的一种。

进一步地，所述光电转换单元包括衬底、设在所述衬底上的背电极、设在所述背电极上的铜铟镓硒光吸收层、设在所述铜铟镓硒光吸收层上的缓冲层和设在所述缓冲层上的前电极。

进一步地，多个所述光电转换单元的衬底为一体式结构。

根据本发明的第二方面，其提供了一种光伏发电装置的制造方法，其中该光伏发电装置为根据本发明的第一方面所述的光伏发电装置，该制造方法包括以下步骤：准备背板，在背板上制备薄膜太阳能电池板；将第一反射构件布置在所述薄膜太阳能电池板上；将第二反射构件布置在所述薄膜太阳能电池板的周边；将封装胶膜覆盖在所述薄膜太阳能电池板上；将透明前板覆盖在所述封装胶膜上；对所述背板、薄膜太阳能电池板、第一反射构件、第二反射构件、封装胶膜和透明前板进行层压，并得到光伏发电装置。

本发明的光伏发电装置及其制造方法增设了第一反射构件和/或第二反射构件，其中第一反射构件布置在透明前板与背板之间并与薄膜太阳能电池板相邻的位置，使得第一反射构件作为光反射结构的一部分或全部，并在这个非发电区域内接收光并将其反射到光电转换单元上，从而提高光伏发电装置的光电转换效率。同理，第二反射构件被埋设在封装胶膜内并设在光电转换单元之间的间隙的上方，使得第二反射构件作为光反射结构的另一部分或全部，并在这个非发电区域内接收光并将其反射到光电转换单元上，从而提高光伏发电装置的光电转换效率。该光伏发电装置的结构简单、装配容易，使用安全可靠，便于实施推广应用。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述。在图中：

图1为本发明实施例的光伏发电装置的结构示意图；

图2为图1所示光伏发电装置的局部放大图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1为本发明实施例的光伏发电装置100的结构示意图；图2为图1所示光伏发电装置100的局部放大图。如图1、图2所示，该光伏发电装置100包括背板1、透明前板2、薄膜太阳能电池板3、封装胶膜4和光反射结构。其中，透明前板2与背板1相对。薄膜太阳能电池板3设在透明前板2与背板1之间，其包括以串联/并联方式连接且以阵列形式布置的多个光电转换单元。封装胶膜4设在透明前板2与薄膜太阳能电池板3之间。光反射结构包括第一反射构件5a和/或第二反射构件5b,第一反射构件5a和/或第二反射构件5b能够将接收的光反射到光电转换单元上，以便于光电转换单元能产生更多的电能。其中，第一反射构件5a设在透明前板2与背板1之间并与薄膜太阳能电池板3相邻。第二反射构件5b埋设在封装胶膜4内，且该第二反射构件5b在背板1的正投影完整落入光电转换单元之间的间隙在背板1的正投影。

本发明的光伏发电装置100及其制造方法增设了第一反射构件5a和/或第二反射构件5b，其中第一反射构件5a布置在透明前板2与背板1之间并与薄膜太阳能电池板3相邻的位置，使得第一反射构件5a作为光反射结构的一部分或全部，并在这个非发电区域内接收光并将其反射到光电转换单元上，从而提高光伏发电装置100的光电转换效率。同理，第二反射构件5b被埋设在封装胶膜4内并设在光电转换单元之间的间隙的上方，使得第二反射构件5b作为光反射结构的另一部分或全部，并在这个非发电区域内接收光并将其反射到光电转换单元上，从而提高光伏发电装置100的光电转换效率。该光伏发电装置100的结构简单、装配容易，使用安全可靠，便于实施推广应用。

根据本发明实施例，第一反射构件5a和第二反射构件5b均包括至少一个反射平面。虽然曲面也可以用来反射光并促进光电转换，但由于曲面的构造难度偏高，故建议选择构造成本更低的平面，也即是说该反射平面可以在不影响第一反射构件5a和第二反射构件5b的反光效果的同时降低其制造成本。通过大量实验验证，当第一反射构件5a的反射平面与透明前板2之间所夹的角为锐角，且第二反射构件5b的反射平面与透明前板2之间所夹角为锐角时，薄膜太阳能电池板3所接受的且由反射平面所反射的光的总和达到最大。

在本实施例中，第一反射构件5a和第二反射构件5b皆为三棱柱形。更优选地，第一反射构件5a和第二反射构件5b皆由掺有玻璃粉的环氧树脂制成。

在本实施例中，背板1和透明前板2均为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸乙二醇中的一种，且背板1的厚度为2mm至6mm和透明前板2的厚度为2mm至6mm。封装胶膜4的材料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(英文全称ethylene-vinylacetatecopolymer，简称eva)和聚乙烯醇缩丁醛酯(英文全称polyvinylbutyral，简称pvb)中的一种，且封装胶膜厚度为0.5mm至1mm。

在本实施例中，薄膜太阳能电池板3选为铜铟镓硒薄膜太阳能电池板。也就是说，在该薄膜太阳能电池板3中，其光电转换单元包括衬底311、设在衬底311上的背电极312、设在背电极312上的铜铟镓硒光吸收层313、设在铜铟镓硒光吸收层313上的缓冲层314和设在缓冲层314上的前电极315。其中，在任一个薄膜太阳能电池板3中，所有光电转换单元共用同一个衬底311。衬底311可选为钙钠玻璃、不锈钢和聚酰亚胺中的一种。背电极312的材料包括钼、钛、钨和/或铝。缓冲层314的材料包括二氧化钛、硫化镉或硫化锌。优选掺铝氧化锌(azo)作为前电极315的材料，因为掺铝氧化锌(azo)具有较高的可见光透射率，且具有较高的化学稳定性，材料来源丰富，价格便宜。铜铟镓硒光吸收层313与缓冲层314能够共同构建出pn结，保证该光电转换单元能利用该pn结产生的光生伏特效应完成光电转换。

接下来说明该光伏发电装置100的制造方法。制造方法的步骤包括：准备背板1，在背板1上制备薄膜太阳能电池板3；将第一反射构件5a布置在所述薄膜太阳能电池板3上；将第二反射构件5b布置在所述薄膜太阳能电池板3的周边；将封装胶膜4覆盖在所述薄膜太阳能电池板3上；将透明前板2覆盖在所述封装胶膜4上；对所述背板1、薄膜太阳能电池板3、第一反射构件5a、第二反射构件5b、封装胶膜4和透明前板2进行层压，并得到光伏发电装置100。

综上所述，该光伏发电装置100及其制造方法解决了光伏发电装置100的光电转换效率低的问题，保证该光伏发电装置100能够利用照射到非发电区内的光能发电，从而提高其光电转换效率。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“中”、“周边”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。