双面发电光伏组件的制作方法

本实用新型涉及光伏组件技术领域，尤其涉及一种双面发电光伏组件。

背景技术：

目前市面上的双面发电光伏组件使用时，一般将双面光伏组件倾斜放置，光伏组件正面直接接受阳光直射，背面则只能从周围环境的漫反射中获取辐射光，为了提高光伏组件背面的受光量，较为普遍的做法是：在放置组件的地面上涂刷白色涂料或反光涂料，以提高反光率，从而提高组件背面的受光量。这种做法通常只能使得双面发电光伏组件的背面发电量达到正面发电量的10％-20％,发电效率较低。

虽然竖直设置双面发电光伏组件，其组件两面可以同时接受阳光直射，但是在正午光照最强时，组件的受光量却几乎为零，因此此种设置方式几乎不被采纳。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种受光量好、发电量高的双面发电光伏组件。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：一种双面发电光伏组件，包括双面光伏板和支架系统，还包括用于将光线反射到双面光伏板上的弧形反射板，所述弧形反射板的凹面朝向双面光伏板且弧形反射板的底边与双面光伏板的底边连接，所述弧形反射板的底边长度大于等于双面光伏板的底边长度，所述支架系统用于支撑双面光伏板和弧形反射板。

从以上描述可以看出，本实用新型具备以下优点：利用弧形反射板将无法直射到双面光伏板上的光线反射到双面光伏板上，提高双面光伏板的受光量，从而提高发电量。

作为优选，所述支架系统包括支架和底座，所述支架用于支撑双面光伏板和弧形反射板，所述支架设于底座上。利用支架支撑双面光伏板和弧形反射板，利用底座固定支架，支架系统稳定性好。

作为优选，所述双面光伏板呈倾斜设置，所述弧形反射板为1/2圆弧形反射板且设于双面光伏板的背阴面，所述双面发电光伏组件沿纵向中心线的剖面中，经过1/2圆弧形反射板与双面光伏板连接点的1/2圆弧形反射板半径与双面光伏板之间的夹角度数为0度至10度且该半径大于等于双面光伏板高度；双面光伏板呈倾斜设置，只在双面光伏板的背阴面设置弧形反射板，结构简单，成本低。

作为优选，所述双面光伏板呈倾斜设置，所述弧形反射板为1/2椭圆弧形反射板且设于双面光伏板的背阴面，所述双面发电光伏组件沿纵向中心线的剖面中，经过1/2椭圆弧形反射板与双面光伏板连接点的1/2椭圆弧形反射板半轴与双面光伏板之间的夹角度数为0度至10度且该半轴大于等于双面光伏板的高度。双面光伏板呈倾斜设置，在双面光伏板的背阴面设置弧形反射板，提高背阴面的受光量，结构简单，成本低。

作为优选，所述双面光伏板呈垂直设置，所述弧形反射板有2个且均为1/4圆弧形反射板，2个所述1/4圆弧形反射板分别设于双面光伏板的两面，所述双面发电光伏组件沿纵向中心线的剖面中，经过1/4圆弧形反射板与双面光伏板连接点的1/4圆弧形反射板半径与双面光伏板之间的夹角度数为0度至5度且该半径大于等于双面光伏板高度；双面光伏板呈垂直设置，在双面光伏板的两面均设置弧形反射板，提高两面的受光量，结构简单，成本低。

作为优选，所述双面光伏板呈垂直设置，所述弧形反射板有2个且均为1/4椭圆弧形反射板，2个所述1/4椭圆弧形反射板分别设于双面光伏板的两面，所述双面发电光伏组件沿纵向中心线的剖面中，经过1/4椭圆弧形反射板与双面光伏板连接点的1/4椭圆弧形反射板半轴与双面光伏板之间的夹角度数为0度至5度且该半轴大于等于双面光伏板高度；双面光伏板呈垂直设置，在双面光伏板的两面均设置弧形反射板，提高两面的受光量，结构简单，成本低。

作为改进，所述双面光伏板和弧形反射板之间还设有散光板，所述散光板由支架系统支撑，所述散光板与双面光伏板平行设置且两者之间的距离为1-4cm，所述散光板的底边与弧形反射板的底边连接，所述散光板的面积大于等于双面光伏板的面积；利用散光板提高弧形反射板反射光线的均匀度。

作为优选，所述散光板与双面光伏板之间的距离为2cm；间距为2cm时，散光效果最佳。

作为优选，所述散光板面向弧形反射板的一面为棱锥面，所述棱锥面是指平面内均匀分布有N个相同的棱锥，N个所述棱锥的底面连接在一起并位于平面上，投向任意一个所述棱锥侧面的的光线能够在相邻的多个棱锥的侧面产生多次反射；棱锥面对光线进行多次反射，提高了折射率，增加了入射到双面光伏板的光线。

作为优选，所述散光板面向双面光伏板的一面为光滑面、磨砂面或棱锥面，所述棱锥面是指平面内均匀分布有N个相同的棱锥，N个所述棱锥的底面连接在一起并位于平面上，投向任意一个所述棱锥侧面的的光线能够在相邻的多个棱锥的侧面产生多次反射；若散光板面向双面光伏板的一面为光滑面，结构简单，便于制作，若散光板面向双面光伏板的一面为磨砂面或棱锥面，则光线反射率高，增加了入射到双面光伏板的光线。

附图说明

图1是本实用新型基于的理论基础模型图；

图2是本实用新型基于的理论基础模型图；

图3是参数K取值为10时的L2变化曲线图。

图4是参数K取值为10时的L2变化曲线图。

图5是参数K取值为10时的L2变化曲线图。

图6是参数K取值为10时的L2变化曲线图。

图7是本实用新型的结构示意图；

图8是实施例1的结构示意图；

图9是实施例1的夹角α示意图；

图10是实施例1的夹角α示意图；

图11是实施例2的结构示意图；

图12是实施例3的结构示意图；

图13是实施例3的夹角α和夹角β示意图；

图14是实施例3的夹角α和夹角β示意图；

图15是实施例4的结构示意图；

图16是实施例5的结构示意图；

图17是散光板三棱锥面的实施例示意图；

图18是实施例3的改进结构示意图

附图标记：1.双面光伏板、2.支架系统、21.支架、22.底座、3.弧形反射板、31.1/2圆弧形反射板、32.1/2椭圆弧形反射板、33.1/4圆弧形反射板、34.1/4椭圆弧形反射板、4.散光板。

具体实施方式

本实用新型基于的理论基础如下：

如图1所示，X轴正方向侧的半圆弧面内侧可以反光，本理论中三个参数可以唯一确定一条光线的反射路径：

1、半圆弧半径R

2、光线入射方向与Y轴正方向的夹角K；

3、光线入射点s与半圆弧Y轴的交点距圆心的距离L1

其中角度J为光线第一次射到半圆形弧面上的点m与圆心o连线的夹角，当光线经过一次或多次反射后最终射在半圆弧Y轴负方向p点，圆心o与p点的距离记为L2。

经计算可得，一条入射光线在半圆弧内侧反射n次后到达p点,为了方便计算，先引入参数J(J是L1的函数)，

式(1)和式(2)中K的取值范围为(0,π)，J的取值范围为(0,π/2)，L1和L2的取值范围为(0,R)，由公式可知，在以上K和J的取值范围内，L2均为正值，即不存在光线反射后落在Y轴正半轴的情况，也即集光侧的光线经过半圆弧形的反射后全部被反射到了半圆弧受光侧(如图2所示)。

为了直观地描述一系列平行光照射在集光侧的反射位置，将式(1)和式(2)中的J替换为L1，依据三角形正弦定理可得：

由式(3)可得：

依据式(1)、式(2)和式(4)，以R＝50，参数K取值为(10,40,50,80)时，L1取值为(1,…,49)时，绘制L2的变化曲线(K取确定的值即光线的入射角度确定，也即K值相同的光线为一系列平行光，不同的L1值表示平行光不同的入射位置)。

如图3所示，入射角10°的平行光(根据式(1)计算n＝2即反射2次)，L2的变化曲线。

如图4所示，入射角40°的平行光(根据式(1)计算n＝2即反射2次)，L2的变化曲线。

如图5所示，入射角50°的平行光(根据式(1)计算n＝3即反射3次)，L2的变化曲线。

如图6所示，入射角80°的平行光(根据式(1)计算n＝9即反射9次)，L2的变化曲线。

由以上公式和图表可知，反射后的光线依入射角度和位置的不同呈现周期性的变化，也即反射光线并非均匀。

基于上述理论基础，如图7所示，设计一种双面发电光伏组件，包括双面光伏板1、支架系统2和用于将光线反射到双面光伏板1上的弧形反射板3，弧形反射板3的凹面朝向双面光伏板1且弧形反射板3的底边与双面光伏板1的底边连接，弧形反射板3的底边长度大于等于双面光伏板1的底边长度，支架系统2用于支撑双面光伏板1和弧形反射板3。

结合图8至图10，详细说明本实用新型的实施例1，但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图8所示，一种双面发电光伏组件，包括双面光伏板1、支架系统2和1/2圆弧形反射板31，1/2圆弧形反射板31设于双面光伏板1的背阴面且凹面朝向双面光伏板1，1/2圆弧形反射板31的底边与双面光伏板1的底边连接且1/2圆弧形反射板31的底边长度大于等于双面光伏板1的底边长度，支架系统2用于支撑双面光伏板和弧形反射板。

在上述双面发电光伏组件沿纵向中心线的剖面中，经过1/2圆弧形反射板31与双面光伏板1连接点的1/2圆弧形反射板31的半径R与双面光伏板1之间的夹角α的度数为0度至10度且该半径R大于等于双面光伏板1高度H。

如图9和图10所示，分别为夹角α的两种形成情形。

多次试验表明，当夹角α为0度且半径R等于高度H时，反射效果最佳，双面光伏板受光量最多。

结合图11，详细说明本实用新型的实施例2，但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图11所示，一种双面发电光伏组件，包括双面光伏板1、支架系统2和1/2椭圆弧形反射板32，1/2椭圆弧形反射板32设于双面光伏板1的背阴面且凹面朝向双面光伏板1，1/2椭圆弧形反射板32的底边与双面光伏板1的底边连接且1/2椭圆弧形反射板32的底边长度大于等于双面光伏板1的底边长度，支架系统2用于支撑双面光伏板和弧形反射板。

在上述双面发电光伏组件沿纵向中心线的剖面中，经过1/2椭圆弧形反射板32与双面光伏板1连接点的1/2椭圆弧形反射板32半轴A与双面光伏板1之间的夹角α的度数为0度至10度且该半轴A大于等于双面光伏板1高度H。

夹角α的形成情形可参考实施例1。

多次试验表明，当夹角α为0度且半径R等于高度H时，反射效果最佳，双面光伏板受光量最多。

结合图12至图14，详细说明本实用新型的实施例3，但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图12所示，一种双面发电光伏组件，包括双面光伏板1、支架系统2和2个1/4圆弧形反射板33，2个所述1/4圆弧形反射板33分别设于双面光伏板1的两面且凹面朝向双面光伏板1，2个1/4圆弧形反射板33的底边均与与双面光伏板1的底边连接且1/4圆弧形反射板33的底边长度大于等于双面光伏板1的底边长度，支架系统2用于支撑双面光伏板和弧形反射板。

在上述双面发电光伏组件沿纵向中心线的剖面中，经过1/4圆弧形反射板33与双面光伏板1连接点的1/4圆弧形反射板33半径与双面光伏板1之间的夹角的度数为0至5度且该半径大于等于双面光伏板高度H。

为了方便区分，将经过左侧1/4圆弧形反射板33与双面光伏板1连接点的左侧1/4圆弧形反射板33半径记作R1，其对应的夹角记作α；将经过右侧1/4圆弧形反射板33与双面光伏板1连接点的右侧1/4圆弧形反射板33半径记作R2，其对应的夹角记作β。

如图13和图14所示，为夹角α和夹角β形成的两种情形。

多次试验表明，当夹角α和夹角β均为0度且半径R1和R2均等于高度H时，反射效果最佳，双面光伏板受光量最多。

结合图15，详细说明本实用新型的实施例4，但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图15所示，一种双面发电光伏组件，包括双面光伏板1、支架系统2和2个1/4椭圆弧形反射板34，2个所述1/4椭圆弧形反射板34分别设于双面光伏板1的两面且凹面朝向双面光伏板1，2个1/4椭圆弧形反射板34的底边均与与双面光伏板1的底边连接且1/4椭圆弧形反射板34的底边长度大于等于双面光伏板1的底边长度，支架系统2用于支撑双面光伏板和弧形反射板。

在上述双面发电光伏组件沿纵向中心线的剖面中，经过1/4椭圆弧形反射板34与双面光伏板1连接点的1/4椭圆弧形反射板34半轴与双面光伏板1之间的夹角的度数为0度至5度且该半轴大于等于双面光伏板1高度H。

为了方便区分，将经过左侧1/4椭圆弧形反射板33与双面光伏板1连接点的左侧1/4椭圆弧形反射板34半轴记作A1，其对应的夹角记作α；将经过右侧1/4椭圆弧形反射板34与双面光伏板1连接点的右侧1/4椭圆弧形反射板34半轴记作A2，其对应的夹角记作β。

本实施例中，夹角α和夹角β形成的两种情形，可参考实施例3中夹角α和夹角β的形成情形。

多次试验表明，当夹角α和夹角β均为0度且半轴A1和A2均等于高度H时，反射效果最佳，双面光伏板受光量最多。

在实施例1至4中，基于之前叙述的理论基础，可知弧形反射板反射到双面光伏组件的光线分布不均匀，当光线分布不均匀的情况下，组件长期使用后，会对双面光伏板造成损坏，因此对实施例1至4做进一步地改进。

结合图16，详细说明本实用新型的实施例5，但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图16所示，对实施例1进行改进，在实施例1的基础上，在双面光伏板1和1/2圆弧形反射板31之间增设散光板4，散光板4也由支架系统2支撑，散光板4与双面光伏板1平行设置且两者之间的距离为1-4cm，散光板4的底边与1/2圆弧形反射板31的底边连接，散光板4的面积大于等于双面光伏板1的面积。

散光板4与双面光伏板1之间的距离最好为2cm，此时散光板散光效果最佳。

为了进一步提高散光板的散光性能，散光板4面向弧形反射板3的一面设计成棱锥面，所述棱锥面是指平面内均匀分布有N个相同的棱锥，N个所述棱锥的底面连接在一起并位于平面上，投向任意一个所述棱锥侧面的的光线能够在相邻的多个棱锥的侧面产生多次反射。这样的设计使得光线在棱锥面具有多次反射，从而增加光线在锥面内的折射次数，最终使得双面光伏板对光的吸收量增加。

散光板4面向双面光伏板1的一面可以为光滑面、磨砂面或棱锥面的任意一种。设计为光滑面时，结构简单，易于制作；设计为磨砂面或棱锥面时，反射次数高，光面光伏饭受光量高。

如图17所示，为三棱锥面的一个实施例。

对实施例2至4的改进方法，可以参照对实施例1的改进，实施例3的改进方案如图18所示。

结合上述所有实施例，值得注意的有：

1.所有实施例中提及的支架系统2均可由支架21和底座22构成，支架21用于支撑双面光伏板1、弧形反射板和散光板4，底座22用于固定支架21，使得整个支架系统2结构稳定。

2.弧形反射板3可采用塑料薄板弯曲成型，然后在凹面内均匀涂刷反光材料；也可以采用内侧光亮的金属板弯曲成型或其他原材料和加工工艺达到同等效果的材料。

3.弧形反射板3凸面侧可设置加强筋，用于加强弧形反射板的强度，最好加强筋能够与支架系统的支架连为一体。

4.双面光伏板1倾斜设置的实施例，组件制造成本低，易于与现有光伏组件普遍实施方式融合。

5.双面光伏板1垂直设置的实施例，长期使用，组件表面不易积灰，经过雨水冲刷即可实现清洗，无需人工清洗，运维成本低。

6.散光板4面向弧形反射板的一面的结构并不限于棱锥面，可以是其他锥面结构、不规则结构(例如类似硅片制绒产生的绒面结构)等，只要能提高光线在该面内的反射次数，从而提高该面对光线的折射率，最终使得双面光伏板接收到的光线量增加即可。

7.散光板4面向双面光伏板1的一面的结构并不限于光滑面、磨砂面或棱锥面，可以是其他锥面结构、不规则结构(例如类似硅片制绒产生的绒面结构)等，只要能提高光线在该面内的反射次数，从而提高双面光伏板接收到的光线量即可。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1.利用弧形反射板提高双面光伏板的受光量，从而提高双面发电光伏组件的发电量；

2.利用散光板提高弧形反射板反射到双面光伏板的光线的均匀度，不仅避免损伤双面光伏板，而且提高双面光伏板的受光量。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。