专利名称：具有改进散热性的太阳能电池板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有改进散热性的太阳能电池板。
背景技术：
随着全球气候的变暖，各国政府对节能减排的要求越来越高。因此寻找新能 源替代石化燃料成为迫切需要解决的问题。
太阳能是一种干净无污染并且取之不尽的能源。目前太阳能的利用主要通过 太阳能电池板将其转化成电能，随后用于驱动例如电热水炉、电动汽车、卫星部 件等。
太阳能电池板是指从光，尤其是太阳光，直接产生电流的光电元件。现有的 太阳能电池板主要包括背板、太阳能电池电路、包封材料和前板。
太阳能电池板中包封材料(例如乙烯-乙酸乙烯酯薄膜)的作用是将前板和背
板结合在一起。在约15(TC的层压操作中，乙烯-乙酸乙烯酯熔体会流入太阳能电 池的间隙中，将太阳能电池封装。也可采用导电粘合剂将太阳能电池相互连接。
太阳能电池板中前板的作用主要是保护太阳能电池免遭机械和风化的影响。 为了充分利用光线，所述前板必须在一定的光谱范围内(例如对于晶体硅电池， 这一范围是400-1100 mn)具有高的透光率。现有的太阳能电池板的前板主要由 玻璃(通常为3-4mm厚的低铁燧石钢化玻璃)或聚合物材料组成。
太阳能电池板的背板主要用于保护太阳能电池和包封材料或导电粘合剂免遭 潮气和氧化。在组装太阳能电池板的过程中也利用背板作为防止划痕等的机械保 护和起绝缘作用。
太阳能电池是一种光电转换器件，它接受太阳光线并利用有用太阳光线(例 如波长小于1100nm的太阳光线)进行光电转换。这部分太阳能电池吸收的太阳 能发生光电转换，部分转化为电能，另一部分转化为热能。同时，在阳光下该太 阳能电池不可避免地同时接纳波长大于1100nm的红外光线。这部分红外光线不 发生光电转换，而是直接转化为热能。这两部分热能足以使太阳能电池内部温度 快速上升。在运行过程中太阳能电池内部温度的上升会明显降低其工作效率。
为了减少太阳能电池板的内部温度，目前通常使用两种冷却方法，即主动冷
3却法和被动冷却法
主动冷却法使用附加的机构和冷却剂来降低太阳能电池模块的温度。这种方 法使用效果明显，但是制造和维修成本高。除了成本以外，使用这种冷却方法的 太阳能电池的体积和重量明显增大，不方便野外携带和安装。
被动冷却法使用附着在太阳能电池模块上由导热金属制成的散热片，以增加 所述模块与环境的接触面积，从而达到散热的目的。但是这种附加的散热片也存 在提高太阳能电池板成本的问题和野外携带的问题。
因此，本领域仍然需要寻找一种散热效率提高的太阳能电池板，它无需额外 的附件，不明显提高太阳能电池板的体积，从而有利于控制成本和便于野外携带 和安装。
发明内容
本发明的目的是提供一种散热效率提高的太阳能电池板，它无需额外的附件， 不明显提高太阳能电池板的体积，从而有利于控制成本和便于野外携带和安装。
因此，本发明提供一种太阳能电池板，它包括前板、背板和在所述背板和前 板之间的太阳能电池电路，所述背板包括与环境接触的第一表面和邻近太阳能电 池电路放置的第二表面，其特征在于所述第一表面上具有许多表面凸起，所述表 面凸起是规则或不规则排列的，相邻两个凸起的相邻底边-底边之间的距离与顶点
-顶点之间的距离的距离比为0-0.99，较好为0.1-0.8，更好为0.2-0.7。
下面结合附图更详细地说明本发明。附图中
图1是本发明一个实例的太阳能电池板背板带表面凸起表面的俯视图； 图2是本发明另一个实例的太阳能电池板背板带表面凸起表面的俯视图； 图3是本发明另一个实例的太阳能电池板背板带表面凸起表面的俯视图； 图4是本发明另一个实例的太阳能电池板背板带表面凸起表面的俯视图； 图5是本发明另一个实例的太阳能电池板背板带表面凸起表面的俯视图； 图6是本发明另一个实例的太阳能电池板背板带表面凸起表面的俯视图； 图7是本发明另一个实例的太阳能电池板背板带表面凸起表面的俯视图； 图8是本发明另一个实例的太阳能电池板背板带表面凸起表面的俯视图； 图9是本发明另一个实例的太阳能电池板背板带表面凸起表面的俯视图； 图IO是本发明另一个实例的太阳能电池板背板带表面凸起表面的俯视图；图11是具有图1俯视图案的本发明一个实例太阳能电池板背板的剖面图； 图12是具有图2俯视图案的本发明另一个实例太阳能电池板背板的剖面图； 图13是具有图l和图2俯视图案的本发明再一个实例太阳能电池板背板的剖 面图14是具有图4俯视图案的本发明一个实例太阳能电池板背板的剖面图； 图15是具有图5和图9俯视图案的本发明一个实例太阳能电池板背板的剖面
图16是具有图8俯视图案的本发明一个实例太阳能电池板背板的剖面图； 图17是具有图6俯视图案的本发明一个实例太阳能电池板背板的剖面图； 图18是具有图6俯视图案的本发明再一个实例太阳能电池板背板的剖面图； 图19是具有图7俯视图案的本发明一个实例太阳能电池板背板的剖面图； 图20是具有图IO俯视图案的本发明一个实例太阳能电池板背板的剖面图21是太阳能电池板的示意图。
具体实施例方式
本发明人经过研究发现，当在电池板背板第一表面上形成凸起可有利地提高 太阳能电池板与环境的接触面积，从而有利于散热。本发明就是在该基础上完成 的。
本发明太阳能电池板包括前板、背板和在所述背板和前板之间的太阳能电池
电路。下面，结合附图对太阳能电池板各组件作详细说明 1.背板
适用于本发明太阳能电池背板的材料无特别的限制，它可以是任何适合作为
太阳能电池背板的材料。所述材料的非限定性例子有，例如TPE叠层膜，它由含 氟聚合物(例如聚氟乙烯)/聚对苯二甲酸乙二醇酯/含有1%-70%乙酸乙烯酯的 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物组成；TPT叠层膜，它由含氟聚合物(例如聚氟乙烯)/ 聚对苯二甲酸乙二醇酯/含氟聚合物(例如聚氟乙烯)组成；和PET叠层膜，它
由聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。
在本发明的一个实例中，使用这样一种叠层膜，它包括两层聚对苯二甲酸丙 二醇酯膜和叠合在所述两层聚对苯二甲酸丙二醇酯之间的中间层，该中间层包括
一层或多层薄膜。这些薄膜的材料选自聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乙烯-乙酸乙烯酯或者金属。
在本发明的另一个例子中，使用这样一种叠层膜，它包括两层聚对苯二甲酸 丙二醇酯膜和叠合在所述两层聚对苯二甲酸丙二醇酯之间的中间层，该中间层为
镀有一层二氧化硅薄膜的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
在本发明的另一个例子中，使用这样一种叠层膜，它包括两层聚对苯二甲酸 丙二醇酯膜和叠合在所述两层聚对苯二甲酸丙二醇酯之间的中间层，该中间层为
一层铝箔。
在本发明的另一个例子中，使用这样一种叠层膜，它包括两层聚对苯二甲酸 丙二醇酯膜和叠合在所述两层聚对苯二甲酸丙二醇酯之间的中间层，该中间层为
一层铝箔和一层镀有氧化铝薄膜的聚对苯二甲酸丙二醇酯的多层膜。
本发明太阳能电池板的背板第一表面上具有许多表面凸起，所述表面凸起是
规则或不规则排列的。如图1所示，所述凸起在背板表面上可具有圆形的投影，
例如，每个凸起的形状可以是半球形(如图11和12所示)、圆柱形(如图13
所示)、圆锥形或者圆台。
所述凸起在背板上还可具有其它投影形状，例如规则多边形(如三角形、正
方形、矩形、正五边形、正六边形)或不规则多边形。
如图6所示，在本发明的一个实例中，所述凸起在背板表面上呈正方形投影， 它可以是棱柱体(如图15所示)、棱锥体(如图17所示)或者棱台(如图18 所示)。
虽然附图中给出的凸起大多数是非紧密排列的，但所述凸起在背板上还可以 是紧密排列。例如如图1和图10所示的半球形凸起可以是紧密排列的，即相邻 两个凸起的相邻底边-底边之间的距离为0。
虽然附图中给出的凸起是均匀分布的，但是本发明还包括所述凸起是非均匀 分布的情形。例如，所述凸起可离散地无规分布。
在本发明的一个实例中，在背板第一表面上所述凸起形成多个离散的岛，在 每个岛上所述凸起是连续分布的。
本发明太阳能电池板背板第一表面上凸起的密度较好为10、10'G个/cm2，宜为 105-108 +/cm2，更好为105-107个/0112。如果凸起的密度超过1(T个/cm2，则由于 凸起太过拥挤而会影响散热效果，如果密度低于1(^个/cm2，则由于表面积增加 有限而散热效果不明显。但是，散热效果不明显并非意味着没有散热效果。
相邻两个凸起的相邻底边-底边之间的距离与顶点-顶点之间的距离的距离比 为0-0.9，较好为0.1-0.8，更好为0.2-0.7。背板上各个凸起的形状并不要求是相同的，它们可以是各不相同的。在本发 明的一个实例中，背板上的凸起具有两种形状。在本发明的另一个实例中，所述 背板上的凸起具有两种形状，它们交替排列。
在本发明中，术语"凸起"是一个广义的术语，它指在背板上能提高其表面 积的高于背板平面的突起、低于背板平面的凹陷或者两者的组合。
在本发明中，凸起的高度(即凸起的最高点至其底面中心的垂直距离)无特 别的限制，取决于具体表面积的要求。在本发明的一个实例中，所述凸起的高度
为1-1000微米，较好为5-500微米，更好为10-100微米。
在本发明中，背板第一表面上凸起的高宽比无特别的限制，取决于具体散热 的要求。在本发明的一个实例中，所述高宽比(即凸起的高度与底面宽度或直径
之比)宜为4: 1-1: 10，较好为1: 1-1: 4。
所述凸起的制造方法无特别的限制，可以是本领域的任何常规方法。在本发 明的一个实例中，背板是聚合物叠层膜。制造时将一层第一表面上预先形成有表 面凸起的聚合物膜作为外层，将所述聚合物膜与其它聚合物膜叠合在一起，所述形 成表面凸起的方法包括压纹处理
为了满足不同用途的要求，例如为了提高太阳能电池板背板的光反射率从而 防止光子从太阳能电池板内部逃逸，可对本发明叠层膜背板的第二表面进行表面 处理。
适合的叠层膜表面处理方法无特别的限制，只要能满足用途要求(例如提高 太阳能电池板背板的光反射率从而防止光子从太阳能电池板内部逃逸)即可。
在本发明的一个实例中，所述叠层膜的表面处理包括对构成叠层膜第二表面 的主表面(即靠近太阳能电池内部放置的背板主表面)进行压纹，形成凸起微结 构。所述凸起微结构包括连续的或者离散的棱锥、棱台、圆锥、圆台、半球等。
所述凸起微结构的高度一般为500nm-500陶，较好为2-50 Wn;高宽比一 般为4: 1-1: 10，较好为1: 1-1: 4。
在本发明中术语"凸起微结构的高度或者凸起的高度"是指一个微结构的底 面中心至该微结构的顶点(棱锥或圆锥的情形)、上表面(棱台或圆台的情形) 或者最高点(半球的情形)之间的距离。
如上所述，本发明背板第二主表面上可包括连续的或者离散的微结构。在本 发明的一个较好的实例中，所述背板第二主表面上包括离散的凸起微结构，所述 凸起微结构在该主表面上均匀分布，其密度为1_10'°个/cm2，较好为104-108个 /cm o在本发明的一个较好的实例中，所述背板第二主表面上包括离散的凸起微结 构，所述凸起微结构在该主表面上形成多个离散的岛，在每个岛上所述凸起微结 构是连续分布的。
在本发明的一个较好的实例中，所述背板第二主表面上包括离散的凸起微结 构，所述凸起微结构在该主表面上形成多个离散的岛，在每个岛上所述凸起微结 构是均匀地离散分布的，其密度为l-l(T个/cm2，较好为104-108个/01112。
可采用任何常规的方法制得所述凸起微结构。例如，可采用带有所需阴凸起 的模板(例如轧花辊)在构成背板第二表面的膜上用压纹的方法压制微结构。随 后将该膜以微结构向外的方式与其它膜叠合在一起形成本发明背板。
在本发明的一个实例中将中空的玻璃微球涂覆在聚合物片第二表面上形成凸 起的微结构。
本发明叠层膜的叠合方法无特别的限制，它可以是任何常规的方法，例如可 采用导电粘合剂将各层膜粘合在一起，或者采用热压、挤出贴面等方法将其叠合 在一起。常用的粘合剂包括乙烯-乙酸乙烯酯聚合物和聚氨酯系列粘合剂。
以第一主表面和第二主表面平面(即凸起底面)之间的距离计，本发明叠层 膜的总厚度为20-1000微米，较好为50-800微米，更好为100-500微米。
如附图21所示，本发明太阳能电池板包括背板1、包封材料层2和4、太阳 能电池电路3和前板5。所述背板1通常由叠层膜组成，所述叠层与环境接触的 表面(第一表面)上带有本发明所述的凸起。在本发明的一个实例中，所述背板 邻近太阳能电池电路放置的第二表面经表面处理(例如压纹有用于提高太阳光利 用效率的表面纹理)。
在本发明中，术语太阳能电池板的"背板"是指在位于太阳能电池非受光一 侧的表面上的外层表面板。
在本发明中，术语太阳能电池板的"前板"是指在位于太阳能电池受光一侧 表面上的外层表面板，所述前板具有第一表面和第二表面。所述前板的第一表面 是一个受光表面，使用时它面朝太阳的方向；所述前板的第二表面邻近太阳能电 池的太阳能电池电路放置。
在本发明中，术语"邻近太阳能电池电路放置"并不意味着所述前板和/或背 板的第二表面与太阳能电池电路直接接触，在太阳能电池电路和前板和/或背板 的第二表面之间还可包括例如一层乙烯-乙酸乙烯酯共聚物包封层或导电粘合 剂。
在本发明中，术语"太阳能电池板"包括受光照能产生电流的各种电池或电池模块，可根据具体用途的要求对多块所述太阳能电池模块进行组合以获得所需 的电功率、电压、电流等。本发明太阳能电池板的非限定性例子有例如单晶硅太 阳能电池、多晶硅太阳能电池、纳米硅太阳能电池、非晶体硅薄膜太阳能电池、 碲化镉薄膜太阳能电池、铜铟稼硒薄膜太阳能电池和染料敏化太阳能电池等。
2.前板
本发明釆用玻璃或聚合物材料作为太阳能电池板的前板，但是最好是玻璃， 以提供背板所难以提供的组件机械强度。前板的主要作用是让太阳光透过太阳能 电池板的同时保护太阳能电池电路免遭例如划痕等的影响。
前板的厚度无特别的限制，只要能最大限度地透过太阳光并且保护太阳能电 池电路免遭例如冰雹的冲击即可。在本发明的一个实例中，所述前板是由塑料材 料制成的，其厚度为20-500微米。适合作为本发明太阳能电池板前板的玻璃或 塑料材料可选自具有高透光度的材料。它对350-1150nm波长范围内光线的透射 率一般大于88%，较好大于92%，更好大于96%。这种塑料材料的非限定性例 子有例如含氟聚合物如聚全氟乙丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物和聚三氟氯 乙烯等；液晶聚合物；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚萘二甲酸乙二醇酯；聚甲基丙 烯酸甲酯；乙烯-乙烯醇共聚物；聚碳酸酯；聚氨酯等；或者它们中的两种或多 种形成的层压物。
为了提高太阳能电池板的光线入射率，可在前板的第一表面上增加减反射膜 或者叫增透膜，增加太阳光线的入射。
适合的增透膜没有特别的限制。如果前板材料是塑料，适合和增透膜材料可 以是比前板材料的折射率更低的高透光率材料。在本发明的一个实例中，前板材 料用聚偏氟乙烯，增透膜材料用聚全氟乙丙烯共聚物。如果前板材料是塑料，适 合的增透膜材料可以是比玻璃的折射率更低的高透光率材料。在本发明的另一个 实例中，前板材料用玻璃，增透膜材料用氟化镁和二氧化硅，这层增透膜可以用 熔胶-凝胶法，蒸镀，热喷涂或者磁控溅射镀膜的工艺制造，这样制成的玻璃的 透光率可以由92%提高到94%-96%以上。
为了提高太阳能电池板的光线俘获效率，从而提高其整体输出功率，可对前 板靠近太阳能电池电路的表面进行表面处理以提高其光反射率，减少光线从太阳 能电池板内部出射的量。
适合的前板表面处理方法无特别的限制，只要能提高前板的光反射率从而防止光子从太阳能电池板内部逃逸即可。
在本发明的一个实例中，所述前板由玻璃制成，其表面处理包括对前板靠近 太阳能电池电路一侧的主表面进行压纹，形成凸起或凹陷的微结构。所述凸起微 结构包括连续的或者离散的沟槽、棱锥、棱台、圆锥、圆台、半球或其两种或多 种的组合等。
所述凸起微结构的高度一般为500nra-500陶，较好为2-50 to;高宽比一般
为4: 1-1: 10，较好为1: 1-1: 4。
如上所述，本发明前板可包括连续的或者离散的微结构。在本发明的一个较 好的实例中，所述前板在靠近太阳能电池电路的一个主表面上包括离散的凸起微
结构，所述凸起微结构在该主表面上均匀分布，其密度为1-108个/cm2，较好为 104-107个/，2。
在本发明的一个较好的实例中，所述前板在靠近太阳能电池电路的一个主表 面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上形成多个离散的岛， 在每个岛上所述凸起微结构是连续分布的。
在本发明的一个较好的实例中，所述前板在靠近太阳能电池电路的一个主表 面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上形成多个离散的岛， 在每个岛上所述凸起微结构是均匀地离散分布的，其密度为1-1()8个/cm2，较好 为104-1()7个/cm2。
所述凸起微结构可采用任何常规的方法制得。当前板由玻璃制成时，可以对 玻璃前板靠近太阳能电池电路的表面(即玻璃的第二表面)进行表面处理以施加 表面凸起。适合的玻璃前板表面处理方法无特别的限制，只要能提高背板的光反 射率从而防止光子从太阳能电池板内部逃逸即可。
在本发明的一个实例中，所述玻璃前板的表面处理包括将玻璃前板加热软化， 随后用模板对靠近太阳能电池电路一侧的主表面(第二表面)进行压纹，形成凸 起微结构。所述凸起微结构包括连续的或者离散的棱锥、棱台、圆锥、圆台、半 球、或者规则或不规则的沟槽或上面两种或多种的组合。
在本发明的另一个实例中，可将熔融的玻璃直接浇注在模具中，形成一个主 表面(第二表面)带有表面凸起的玻璃板，所述表面凸起包括连续的或者离散的 棱锥、棱台、圆锥、圆台、半球、或者规则或不规则的沟槽或上面两种或多种的 组合。
在本发明的另一个实例中，使用化学蚀刻方法在玻璃表面上形成所述表面凸 起。合适的化学蚀刻玻璃的方法是本领域普通技术人员已知的。所述凸起微结构的高度一般为500nm-500陶，较好为2-50陶；高宽比一 般为4: 1-1: 10，较好为1: 1-1: 4。
如上所述，本发明玻璃前板可包括连续的或者离散的微结构。在本发明的一 个较好的实例中，所述玻璃前板在靠近太阳能电池电路的一个主表面上包括离散 的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上均匀分布，其密度为l-108个/cm2， 较好为104-1()7个/cm2。
在本发明的一个较好的实例中，所述玻璃前板在靠近太阳能电池电路的一个 主表面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上形成多个离散的 岛，在每个岛上所述凸起微结构是连续分布的。
在本发明的一个较好的实例中，所述玻璃前板在靠近太阳能电池电路的一个 主表面上包括离散的凸起微结构，所述凸起微结构在该主表面上形成多个离散的 岛，在每个岛上所述凸起微结构是均匀地离散分布的，其密度为1-10H个/cm2， 较好为104-1()7个/cm2。
在本发明太阳能电池板中，前板的第二i面和背板的第二表面上的表面凸起 可相同或不同。本领域的普通技术人员根据其专业知识结合电池的具体要求，例 如压纹的工艺要求、电池板的厚度等，可容易地确定合适的表面凸起。
3. 太阳能电池电路
适用于本发明的太阳能电池电路无特别的限制，可以是但是不限定于单晶硅、 多晶硅、纳米硅、非晶体硅、碲化镉和铜铟稼硒等。
4. 聚合物包封层
本发明太阳能电池板使用常规的聚合物包封层包封太阳能电池电路并将所述 前板和背板粘附在太阳能电池电路上。合适的聚合物包封层材料的例子有例如乙 烯-乙酸乙烯酯共聚物。聚合物包封层的厚度一般为200-800微米，较好为250-750 微米，更好为300-650微米。
在本发明的一个实例中，使用导电粘合剂代替聚合物包封材料。所述导电粘 合剂可以是太阳能电池领域中常用的任何导电粘合剂。
本发明太阳能电池板的制造方法可以是本领域任何常规的制造方法。在本发 明的一个实例中，使用中国专利CN02143582，0公开的太阳能电池板的制造方法， 但是用本发明经表面处理的前板和任选的经表面处理的塑料背板代替该文献提 到的前板和背板。
11下面结合实施例进一步说明本发明。
实施例 试验方法
1 .太阳能电池的输出功率测试方法
太阳能电池的输出功率由3500 SLP组件测试仪(购自美国Spire公司)测试 得到，并与普通前板和背板制备的多晶硅太阳能电池板进行比较。
2，太阳能电池的背板温度
太阳能电池的背板温度由FLUKE572红外测温仪测量得到，并与普通背板制 备的多晶硅太阳能电池板进行比较。
实施例1
本实施例说明本发明使用的具有四方排列球体状凸起的背板对太阳能电池板 的散热效果。
如图21所示，本实例太阳能电池由前板(钢化玻璃，购自东莞南玻太阳能玻 璃有限公司，3.2mm厚)，多晶硅太阳能电池电路(125 X 125 X 0.3毫米，72片串联) 和背板三部分组成。背板是一层叠层膜，它包括夹在两层厚为25微米的聚氟乙 烯膜(Tedlar PV2001，美国杜邦公司)之间的一层厚为IOO微米的聚对苯二甲 酸丙二醇酯膜(Sorona ,美国杜邦公司)，并在真空条件下热压形成。这三部分 用两层厚度为700微米的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(瑞福牌光伏电池EVA胶膜， R767,购自温州瑞阳光伏材料有限公司)包封层热压在一起后，在背板与环境接 触的一面用压辊形成均匀四方排列的半球形突起(如图1和11所示)，该表面 凸起均匀分布在所述背板的整个表面上，分布密度为1.6X10S个/平方厘米，单个 半球形突起的直径为12.5微米，两个半球形突起顶点之间的距离为25微米。
用上述方法测定电池的背板温度和电池板的输出功率，结果为320.5K和181.7瓦。
比较例1
如实施例1，但是用同样厚度的，与环境接触的一面没有突起结构TPT背板 (即聚氟乙烯-聚对苯二甲酸丙二醇酯-聚氟乙烯背板)。用上述同样电池结构后， 测得电池的背板温度为325.2K，电池组件的输出功率为180.3瓦/平米。实施例2
本实施例说明本发明使用的具有四方紧密排列球体状凸起的背板对太阳能电 池板的散热效果。
如图21所示，本实例太阳能电池由前板(钢化玻璃，购自东莞南玻太阳能玻 璃有限公司，3.2mm厚)，多晶硅太阳能电池电路(125 X 125 X0.3毫米，72片串联) 和背板三部分组成。背板是一层叠层膜，它包括夹在两层厚为25微米的聚氟乙 烯膜(Tedlar PV2001，美国杜邦公司)之间的一层厚为IOO微米的聚对苯二甲 酸丙二醇酯膜(Sorona ,美国杜邦公司)，并在真空条件下热压形成。这三部分 用两层厚度为700微米的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(瑞福牌光伏电池EVA胶膜， R767,购自温州瑞阳光伏材料有限公司)包封层热压在一起后。在背板与环境接 触的一面辊压均匀四方排列的半球形突起，该表面凸起均匀分布在所述背板的整 个表面上(如图2和12所示)，分布密度为6.4X10S个/平方厘米，单个半球形 突起的直径为12.5微米，两个半球形突起顶点之间的距离为12.5微米。
用上述方法测定电池的背板温度和电池板的输出功率，结果为315.5K和184.5瓦。
实施例3
本实施例说明本发明使用的具有六方紧密排列球体状凸起的背板对太阳能电 池板的散热效果。
如图21所示，本实例太阳能电池由前板(钢化玻璃，购自东莞南玻太阳能玻 璃有限公司，3.2mm厚)，多晶硅太阳能电池电路(125X 125X0.3毫米,72片串联) 和背板三部分组成。背板是一层叠层膜，它包括夹在两层厚为25微米的聚氟乙 烯膜(Tedlar PV2001，美国杜邦公司)之间的一层厚为IOO微米的聚对苯二甲 酸丙二醇酯膜(Sorona ,美国杜邦公司)，并在真空条件下热压形成。这三部分 用两层厚度为700微米的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(瑞福牌光伏电池EVA胶膜， R767，购自温州瑞阳光伏材料有限公司)包封层热压在一起后。背板与环境接触 的一面辊压均匀六方排列的半球形突起，该表面凸起均匀分布在所述背板的整个 表面上(如图3和12所示)，分布密度为6.4X10S个/平方厘米，单个半球形突 起的直径为12.5微米，两个半球形突起顶点之间的距离为12.5微米。
用上述方法测定电池的背板温度和电池板的输出功率，结果为314.7K和185瓦。实施例4
本实施例说明本发明使用的具有四方排列柱状和球冠组合凸起的背板对太阳 能电池板的散热效果。
如图21所示，本实例太阳能电池由前板(钢化玻璃，购自东莞南玻太阳能玻
璃有限公司，3.2mm厚)，多晶硅太阳能电池电路(125X 125X0.3毫米，72片串联) 和背板三部分组成。背板是一层叠层膜，它包括夹在两层厚为25微米的聚氟乙 烯膜(Tedlar PV2001，美国杜邦公司)之间的一层厚为IOO微米的聚对苯二甲 酸丙二醇酯膜(Sorona ,美国杜邦公司)，并在真空条件下热压形成。这三部分 用两层厚度为700微米的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(瑞福牌光伏电池EVA胶膜， R767，购自温州瑞阳光伏材料有限公司)包封层热压在一起后。在背板与环境接 触的一面辊压均匀四方排列的柱状和球冠组合凸起，该表面凸起均匀分布在所述 背板的整个表面上(如图1和11所示)，分布密度为1.6X10S个/平方厘米，单 个凸起的直径为12.5微米，高度为20微米，两个突起圆心之间的距离为25微米。 用上述方法测定电池的背板温度和电池板的输出功率，结果为313.9K和185.5瓦。
实施例5 ' 本实施例说明本发明使用的具有四方排列柱状凸起的背板对太阳能电池板的 散热效果。
如图21所示，本实例太阳能电池由前板(钢化玻璃，购自东莞南玻太阳能玻 璃有限公司，3.2mm厚)，多晶硅太阳能电池电路(125 X 125 X0.3毫米，72片串联) 和背板三部分组成。背板是一层叠层膜，它包括夹在两层厚为25微米的聚氟乙 烯膜(Tedlar PV2001，美国杜邦公司)之间的一层厚为100微米的聚对苯二甲 酸丙二醇酯膜(Sorona ,美国杜邦公司)，并在真空条件下热压形成。这三部分 用两层厚度为700微米的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(瑞福牌光伏电池EVA胶膜， R767，购自温州瑞阳光伏材料有限公司)包封层热压在一起后。在背板与环境接 触的一面辊压均匀四方排列的金字塔形突起，该表面凸起均匀分布在所述背板的 整个表面上(如图5和15所示)，分布密度为1.6X10S个/平方厘米，单个金字 塔形突起的直径为12.5微米，高度为20微米，两个柱状突起圆心之间的距离为 25微米。
用上述方法测定电池的背板温度和电池板的输出功率，结果为312.9K和186瓦。
14实施例6
本实施例说明本发明使用的具有紧密排列金字塔状凸起的背板对太阳能电池 板的散热效果。
如图21所示，本实例太阳能电池由前板(钢化玻璃，购自东莞南玻太阳能玻
璃有限公司，3.2mm厚)，多晶硅太阳能电池电路(125 X 125 X 0.3毫米，72片串联) 和背板三部分组成。背板是一层叠层膜，它包括夹在两层厚为25微米的聚氟乙 烯膜(Tedlar PV2001,美国杜邦公司)之间的一层厚为100微米的聚对苯二甲 酸丙二醇酯膜(Sorona ,美国杜邦公司)，并在真空条件下热压形成。这三部分 用两层厚度为700微米的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(瑞福牌光伏电池EVA胶膜， R767，购自温州瑞阳光伏材料有限公司)包封层热压在一起后。在背板与环境接 触的一面辊压均匀四方排列的金字塔形突起，该表面凸起均匀分布在所述背板的 整个表面上(如图7和19所示)，分布密度为6.4乂105个/平方厘米，单个金字 塔形突起的边长为12.5微米，高度为20微米，两个金字塔形突起顶点之间的距 离为12.5微米。
用上述方法测定电池的背板温度和电池板的输出功率，结果为309.0K和187.9瓦。
实施例7 .
本实施例说明本发明使用的具有四方紧密排列锥状凸起的背板对太阳能电池 板的散热效果。
如图19所示，本实例中太阳能电池由前板(钢化玻璃，购自东莞南玻太阳能 玻璃有限公司，3.2mm厚)，多晶硅太阳能电池电路(125xl25x0.3毫米，72片串联) 和背板三部分组成。背板是一层叠层膜，它包括夹在两层厚为25微米的聚对苯 二甲酸乙二醇酯膜(Sorona ,美国杜邦公司)之间的一层厚为100微米的聚对苯 二甲酸乙二醇酯膜(Rynite ,美国杜邦公司)，并在真空条件下热压形成。这 三部分用两层厚度为700微米的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(瑞福牌光伏电池EVA 胶膜，R767,购自温州瑞阳光伏材料有限公司)包封层热压在一起后。在背板与 环境接触的一面辊压紧密四方排列的锥状突起，该表面凸起均匀分布在所述背板 的整个表面上(如图5和19所示)，分布密度为6.4X10S个/平方厘米，单个锥 状突起的直径为12.5微米，高度为20微米，两个锥状突起顶点之间的距离为12.5 微米。用上述方法测定电池的背板温度和电池板的输出功率，结果为310.5K和187.4瓦。
实施例8
本实施例说明本发明使用的具有随机排列柱状凸起的背板对太阳能电池板的 散热效果。
如图21所示，本实例太阳能电池由前板(钢化玻璃，购自东莞南玻太阳能玻 璃有限公司，3.2mm厚)，多晶硅太阳能电池电路(125X 125X0.3毫米,72片串联) 和背板三部分组成。背板是一层TPT叠层膜，它包括夹在两层厚为25微米的聚 氟乙烯膜(Tedlar PV2001,美国杜邦公司)之间的一层厚为IOO微米的聚对苯 二甲酸乙二醇酯膜(Rynite ,美国杜邦公司)，并在真空条件下热压形成。这 三部分用两层厚度为700微米的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(瑞福牌光伏电池EVA 胶膜，R767，购自温州瑞阳光伏材料有限公司)包封层热压在一起后。在背板与 环境接触的一面辊压均匀四方排列的柱状凸起，该表面凸起均匀分布在所述背板 的整个表面上，分布密度为1.6X105个/平方厘米，单个金字塔形突起的直径为 12.5微米，高度为20微米。
用上述方法测定电池的背板温度和电池板的输出功率，结果为312.9K和186瓦。
实施例9
本实施例说明本发明使用的具有不同大小球状凸起交错排列的背板对太阳能 电池板的散热效果。
如图21所示，本实例太阳能电池由前板(钢化玻璃，购自东莞南玻太阳能玻 璃有限公司，3.2mm厚)，多晶硅太阳能电池电路(125 X 125 X0.3毫米,72片串联) 和背板三部分组成。背板是一层TPE叠层膜，它包括一层厚为25微米的聚氟乙 烯膜(Tedlar PV2001，美国杜邦公司)、 一层厚为100微米的聚对苯二甲酸乙 二醇酯膜(Rynite ,美国杜邦公司)、和一层含有18%乙酸乙烯酯的乙烯-乙酸 乙烯酯共聚物(EWax⑧3174)，并在真空条件下热压形成。这三部分用两层厚度 为700微米的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物包封层热压在一起后。在背板与环境接触的 一面(即所述聚氟乙烯膜表面)辊压均匀四方排列的金字塔形突起，该表面凸起 均匀分布在所述背板的整个表面上(如图10和20所示)，大小凸起的分布密度 都为1.6X10S个/平方厘米，单个大的球状凸起的直径为12.5微米，两个突起顶点之间的距离为25微米，单个小的球状凸起的直径为6.25微米，两个突起顶点之 间的距离为25微米。
用上述方法测定电池的背板温度和电池板的输出功率，结果为320K和182瓦。
由上面实施例可见，本发明太阳能电池板由于降低了内部温度，从而可有效 地提高输出功率。比较本发明实施例l和比较例l可见，利用本发明背板的散热 效果，本发明太阳能电池的输出功率可提高0.780%。
权利要求
1.一种太阳能电池板，它包括前板、背板和在所述背板和前板之间的太阳能电池电路，所述背板具有邻近太阳能电池电路放置的第二主表面和与环境相接触的第一主表面，其特征在于在所述第一表面上具有许多表面凸起。
2. 如权利要求l所述的太阳能电池板，其特征在于所述表面凸起是规则或不 规则排列的。
3. 如权利要求l所述的太阳能电池板，其特征在于所述表面凸起是紧密或不 紧密排列的。
4. 如权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于相邻两个凸起的相邻底边 与底边之间的距离与顶点与顶点之间的距离的距离比为0-0.9。
5. 如权利要求4所述的太阳能电池板，其特征在于相邻两个凸起的相邻底边 与底边之间的距离与顶点与顶点之间的距离的距离比为0.1-0.8。
6. 如权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于背板上凸起的密度为104- 108个/加2。
7. 如权利要求6所述的太阳能电池板，其特征在于背板上凸起的密度为105- 107个/。1112。
8. 如权利要求1所述的太阳能电池板，其特征在于所述背板的第二表面具有 凸起微结构。
9. 如权利要求8所述的太阳能电池板，其特征在于所述凸起微结构选自连续 的或者离散的棱锥、棱台、圆锥、圆台、半球。
10.如权利要求9所述的太阳能电池板，其特征在于所述凸起微结构的高度 为lMm-lOOO Mm。
全文摘要
公开了一种太阳能电池板，它包括前板、背板和在所述背板和前板之间的太阳能电池电路，所述背板具有邻近太阳能电池电路放置的第二主表面和与环境相接触的第一主表面，其特征在于在所述第一表面上具有许多表面凸起。
文档编号H01L31/052GK101552300SQ20081008849
公开日2009年10月7日 申请日期2008年4月1日 优先权日2008年4月1日
发明者刘付胜聪, 周作成, 赵若斐 申请人:E.I.内穆尔杜邦公司