专利名称：一种双面太阳能电池组件及其制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池组件，尤其涉及一种双面太阳能电池组件，即太阳能电池组件的正面和反面均能吸收太阳光而产生功率输出。本发明还涉及该太阳能电池组件的制作方法。
背景技术：
近年来，太阳能作为一种清洁、绿色的可再生新能源受到了越来越多的关注，其应用也非常广泛。在太阳能的各种应用中，目前最重要的一个应用就是光伏发电，随着各国对太阳能发电的重视，光伏发电在整个发电系统中所占的比例越来越大。太阳能光伏发电的最基本单元是太阳能电池，在具体的应用中，通常是将多个太阳能电池片构成太阳能电池组件，然后再将各个太阳能电池组件连接起来构成整体的电流输出。目前广泛使用的太阳能电池组件主要为常规的单晶硅、多晶硅以及非晶硅薄膜组件， 这些组件有一个共同的特点，即它们都只能单面吸收太阳光将光能转换为电能，而当太阳光照射到组件的背面时，则不会产生光生伏特效应。由于太阳能电池组件的转换效率比较低，单个太阳能电池组件的输出功率较小， 为了达到很高的功率输出，必须使用很多的太阳能电池组件，显然这么多组件将会占据很大的面积。对于那些没有充足地方安装太阳能电池组件的场合，如地面和建筑物的屋顶，为了达到预期的功率输出，唯一的办法是增加单块组件的功率，即让每单位面积组件的发电量最大化。提高单块组件功率的方法有一些，其中一种是提高组件的转换效率，也就是提高电池片的转换效率，由于工艺的限制，目前组件效率的提升比较缓慢，而且其增加的空间也不大；另外一种方法是组件使用双面太阳能电池，如申请号为200810138159. 4的中国专利申请公布说明书就提到了一种双面光伏电池幕墙组件及其制作方法，该双面光伏电池幕墙组件采用了双面单晶硅太阳能电池片，每个双面单晶硅太阳能电池片之间用互联条连接， 每组双面太阳能电池片之间用汇流条连接到接线盒。双面太阳能电池片的正、反面都得到了利用，从而间接地提高了单片电池片的相应的转换效率。但正如该专利在说明书中的记载在使用时，仅能使用一面产生电能，即不能同时使用两个面。因此该双面太阳能电池片的使用受到了限制。另外这种双面幕墙组件的制作工艺复杂，成本较高，使得整个组件的成本也很高， 难以推广使用。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种双面太阳能电池组件，这种组件正反两面能够同时吸收太阳光并转换成电能输出，使得组件充分利用了太阳能资源，直接提高了组件总输出功率。本发明提出的解决上述问题的技术方案是一种双面太阳能电池组件，包括超白低铁钢化玻璃和透明底层，所述钢化玻璃和透明底层之间设有四层EVA层，其中，第一 EVA层和第二 EVA层之间设置有串接在一起的上层太阳能电池片，第三EVA层和第四EVA层之间设置有串接在一起的下层太阳能电池片，所述第二 EVA层和第三EVA层之间为中间层。本发明的另一目的是提供上述双面太阳能电池组件的制作方法，工艺简单，有效地降低了制作成本，非常适宜推广。所述双面太阳能电池组件的制作方法如下(1)电池片正面焊接将浸泡过助焊剂的焊带焊接在电池片正面的主栅线上，焊接的温度在300 360度；(2)电池片背面串焊根据组件的电池片排列方式将一定数目的电池片串接在一起；(3)敷设将组件所需的材料按照一定的顺序层叠，敷设的顺序从下到上依次是 钢化玻璃、EVA、上电池整串、EVA、中间层、EVA、下电池整串、EVA、底层；(4)层压将敷设好的组件放入层压机，在真空高温条件下组件各部分材料粘合在一起成为一个整体的层压件，然后对其进行修边处理；(5)装框对组件层压件安装铝合金边框，层压件和边框接触的部分用硅胶密封， 然后在组件背面安装接线盒，最后对其进行清洁；(6)测试在标准测试条件下对装框清洁完毕的组件进行最终的电性能测试，确定组件的各项电性能参数。与现有技术相比，本发明的有益效果在于本发明所述的双面太阳能电池组件有两个受光面，可以同时吸收太阳光，当太阳光照射到此组件上时，其中上层太阳能电池片吸收透过超白低铁钢化玻璃的光产生功率输出，下层太阳能电池片则吸收透过底层材料的光产生另一部分功率输出，因此直接增加了组件的总输出功率。该双面太阳能电池组件的制作方法简单，适于推广。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。图1为本发明双面太阳能电池组件第一种实施方式的剖面图；图2为本发明双面太阳能电池组件第二种实施方式的剖面图；其中，1、钢化玻璃，21、第一 EVA层，22、第二 EVA层，23、第三EVA层，24、第四EVA 层，3、上层太阳能电池片，4、中间层，41、V形沟槽，5、下层太阳能电池片，6、透明底层。
具体实施例方式为能进一步了解本发明专利的技术特征与内容，现结合附图将本专利的详细技术描述如下如图1所示，一种双面太阳能电池组件，包括超白低铁钢化玻璃1和透明底层6，所述钢化玻璃1和透明底层6之间设有四层EVA层，其中，第一 EVA层21和第二 EVA层22之间设置有串焊在一起的上层太阳能电池片3，第三EVA层23和第四EVA层24之间设置有串焊在一起的下层太阳能电池片5，所述第二 EVA层22和第三EVA层23之间为中间层4。其中表层的钢化玻璃1具有高透光率并起到保护太阳能电池片的作用，EVA材料具有密封和粘结的作用，中间层4具有隔离和绝缘上下两层太阳能电池片的作用，底层采用高透光率的材料，如钢化玻璃、透明的TPT、PET等。其中TPT材料除了具有透光的功能，还具有耐老化、耐腐蚀、阻止水汽渗透的能力及良好的绝缘性能，。所述的双面太阳能电池组件的上层电池片与下层电池片均采用串联的连接方式， 这两层电池片最后的输出端是相互独立的；上层电池片与下层电池片可以采用相同或不同的排列方式。所述的中间层一般为不透明的材料，其上下两个表面对入射光有很大的反射率， 其中上表面可以反射透过玻璃的入射光，这部分反射光再被上层电池片吸收，从而增加上层电池片的输出功率；中间层的下表面则反射透过底层的入射光，然后这部分反射光再被下层电池片吸收，同样也增加了下层电池片的输出功率。所述的中间层也可以采用透明的材料，使得双面太阳能电池组件同时还具有透光的功能，类似于一种透明太阳能电池组件。作为第一种实施方式，所述中间层4的上、下表面的形状优选为平面。图2为本发明的另一实施方式，与第一种实施方式不同的是中间层4的上、下表面的形状为规则排列的V型沟槽，该结构相对于第一种实施方式具有很高的反射率。当太阳光照射到此双面太阳能电池组件上时，其正反两面均能吸收太阳光。对于上层太阳能电池片，除了正常吸收透过钢化玻璃的光，此外还吸收一部分来自玻璃下表面的二次反射光， 由于中间层上表面具有高反射率且设有V型沟槽，所述V形沟槽(41)的内夹角为120度 138度。钢化玻璃的折射率在1. 5左右，当光从玻璃(光密介质)进入到空气(光疏介质) 中时，临界角为42度，V型沟槽使得此表面的反射光再次入射到钢化玻璃下表面时的角度大于临界角，从而发生全反射被上层太阳能电池片吸收，因此上层太阳能电池片输出功率增加。对于下层太阳能电池片，也有同样的现象，即也有较大的功率输出。相比于同样面积的单面太阳能电池组件，可以明显地看到，双面太阳能电池组件具有更高的输出功率，即后者单位面积的输出更高。以一个规格为1580mmX808mm的太阳能电池组件为例，常规的单面组件输出功率是180W，而同样规格的双面太阳能电池组件的平均功率则可以达到250W左右，也就是说其一天的发电量为单面组件的1.4倍，由此可见，双面太阳能电池组件单位面积的发电量有显著的增加。双面太阳能电池组件的制作方法，制作步骤如下(1)电池片正面焊接将浸泡过助焊剂的焊带焊接在电池片正面的主栅线上，焊接的温度在300 360度；(2)电池片背面串焊根据组件的电池片排列方式将一定数目的电池片串接在一起；(3)敷设敷设的顺序从下到上依次是超白低铁钢化玻璃、第一EVA层、上层太阳能电池片、第二 EVA层、中间层、第三EVA层、下层太阳能电池片、第四EVA层、透明底层；(4)层压将敷设好的组件放入层压机，在真空高温条件下组件各部分材料粘合在一起成为一个整体的层压件，然后对其进行修边处理；(5)装框对组件层压件安装铝合金边框，层压件和边框接触的部分用硅胶密封， 然后在组件背面安装接线盒，最后对其进行清洁；(6)测试在标准测试条件下对装框清洁完毕的组件进行最终的电性能测试，确定组件的各项电性能参数。
在实际的系统中应用此双面太阳能电池组件时，尽管组件的上下两层电池片均能吸收光而产生功率输出，但由于上下两层电池片的太阳辐照强度不一样，则它们的输出参数如最大输出功率电压、最大输出功率电流等也会有差异，因此在系统设计中将所有组件的上层太阳能电池片的输出端进行连接，所有组件的下层太阳能电池片输出端进行另外的连接，利用DC/DC转换器使上层太阳能电池片与下层太阳能电池片的输出端电压相等，最后并联在一起，这样将会减少失配带来的功率损失。本发明工艺简单，实现了太阳能电池组件正反两面均能发电的功能，间接的增加了组件总输出功率，即单位面积组件的发电量增加了，因此对于那些安装空间有限的地方使用此双面太阳能电池组件，将会获得比常规单面太阳能电池组件更大的收益。
权利要求
1.一种双面太阳能电池组件，包括超白低铁钢化玻璃(1)和透明底层(6)，其特征在于所述钢化玻璃(1)和透明底层(6)之间设有四层EVA层，其中，第一 EVA层(21)和第二 EVA层(22)之间设置有串接在一起的上层太阳能电池片(3)，第三EVA层(23)和第四 EVA层(24)之间设置有串接在一起的下层太阳能电池片(5)，所述第二 EVA层(22)和第三 EVA层(23)之间为中间层(4)。
2.如权利要求1所述的双面太阳能电池组件，其特征在于上层太阳能电池片和下层太阳能电池片具有相同的排列方式。
3.如权利要求1所述的双面太阳能电池组件，其特征在于上层太阳能电池片(23)和下层太阳能电池片(24)具有不同的排列方式。
4.如权利要求1所述的双面太阳能电池组件，其特征在于中间层⑷的材料为TPT或PET。
5.如权利要求4所述的双面太阳能电池组件，其特征在于所述中间层(4)为不透明材料。
6.如权利要求5所述的双面太阳能电池组件，其特征在于所述中间层(4)的上下表面的形状为平面。
7.如权利要求5所述的双面太阳能电池组件，其特征在于所述中间层(4)的上下表面的形状为规则排列的V型沟槽(41)，所述V形沟槽(41)的内夹角为120度 138度。
8.如权利要求4所述的双面太阳能电池组件，其特征在于中间层⑷为透明的材料。
9.如权利要求1所述的双面太阳能电池组件，其特征在于透明底层(6)为高透光率的钢化玻璃、TPT或PET材料中的一种。
10.如权利要求1所述的双面太阳能电池组件的制作方法，制作步骤如下(1)电池片正面焊接将浸泡过助焊剂的焊带焊接在电池片正面的主栅线上，焊接的温度在300 360度；(2)电池片背面串焊根据组件的电池片排列方式将一定数目的电池片串接在一起；(3)敷设敷设的顺序从下到上依次是超白低铁钢化玻璃、第一EVA层、上层太阳能电池片、第二 EVA层、中间层、第三EVA层、下层太阳能电池片、第四EVA层、透明底层；(4)层压将敷设好的组件放入层压机，在真空高温条件下组件各部分材料粘合在一起成为一个整体的层压件，然后对其进行修边处理；(5)装框对组件层压件安装铝合金边框，层压件和边框接触的部分用硅胶密封，然后在组件背面安装接线盒，最后对其进行清洁；(6)测试在标准测试条件下对装框清洁完毕的组件进行最终的电性能测试，确定组件的各项电性能参数。
全文摘要
本发明涉及涉及一种双面太阳能电池组件，包括超白低铁钢化玻璃(1)和透明底层(6)，所述钢化玻璃(1)和透明背板(6)之间设有四层EVA层，其中，第一EVA层(21)和第二EVA层(22)之间设置有串接在一起的上层太阳能电池片(3)，第三EVA层(23)和第四EVA层(24)之间设置有串接在一起的下层太阳能电池片(5)，所述第二EVA层(22)和第三EVA层(23)之间为中间层(4)。本发明还涉及该太阳能电池组件的制作方法，包括电池片正面焊接；电池片背面串焊；敷设；层压；装框；测试。本发明所述的双面太阳能电池组件有两个受光面，可以同时吸收太阳光并转换成功率输出，因此组件的总输出功率增加了。
文档编号H01L31/18GK102403386SQ201010278509
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者冯涛, 宁兆伟, 张健超, 杨华, 王建军, 黄涛华 申请人:南通美能得太阳能电力科技有限公司