专利名称：一种光伏组件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种光伏组件及其制备方法，属于太阳能领域。
背景技术：
目前，常规能源的持续使用带来了能源紧缺以及环境恶化等一系列经济和社会问题，发展光伏组件是解决上述问题的途经之一。因此，世界各国都在积极开发光伏组件，而 高转换效率、低成本是光伏组件发展的主要趋势，也是技术研究者追求的目标。现有的光伏组件主要包括框架以及设于框架内的玻璃顶板、电池片和背板；其工 作原理是通过光电效应将太阳光能转化为电能。处于阳光下的光伏组件在将光能转换为电 能的同时，会将大部分的光能转换为热能，使光伏组件的温度大幅度升高；而太阳电池温度 每升高ι度，输出功率就会降低约0. 4%，因此在高温时，组件的能量损失是很严重的。同 时，长时间处于高温状态的太阳电池，其寿命也会相应降低，从而使光伏组件的寿命缩短。 在实际应用中，在辐射较好的天气，太阳电池的温度可达70度以上，可见这种热能的影响 是非常大的。另一方面，经研究发现，在环境条件(如环境温度、辐射强度、风速、空气湿度等)、 组件形状、材质确定的情况下，光伏组件吸收的热量(而非能量)与传递到周围环境的热量 相等，处于热稳定状态；组件主要通过对流和辐射向周围环境传递热量，组件的对流传热量 主要取决于环境温度、风速、空气物性，组件温度、组件结构及放置方式；而组件的辐射传热 量主要取决于环境温度、组件温度、组件表面辐射特性。因此，可以通过改善光伏组件的表 面辐射特性来降低组件的工作温度。
发明内容
本发明目的是提供一种光伏组件，以降低组件温度。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种光伏组件的制备方法，在组件的 背侧设置含有红外辐射材料的高红外辐射率结构，使组件的热能转化成红外辐射以实现散 热。本发明同时请求保护一种光伏组件，在组件的背侧设置含有红外辐射材料的高红 外辐射率结构。上述技术方案中，所述组件包括框架以及设于框架内的玻璃顶板、电池片和背板， 背板的背面设有高红外辐射率层，构成所述高红外辐射率结构。所述高红外辐射率层复合 在背板的背面，即外侧面，复合方法可以采用现有的涂覆或丝网印刷方式、或者是真空镀 膜、化学镀、静电喷涂等方法。上述技术方案中，所述红外辐射材料包括具有高红外辐射率的金属氧化物、金属 碳化物、金属氮化物和金属硼化物。这些具有高红外辐射率的材料都是现有技术。优选的技术方案，所述金属氧化物包括A1203、Fe203、CuO, Ni203、MnO2, TiO2, SiO2, B2O3, Co2O3, ZrO2和Gr2O3中一种或几种，所述金属碳化物包括SiC、TiC、ZrC和Cr2C2中一种或几种，所述金属氮化物包括SiN、CrN和TiN中一种或几种，所述金属硼化物包括CrB和 TiB2中一种或几种。与之相应的另一种技术方案，所述组件的背板内含有红外辐射材料构成所述高红 外辐射率结构。即在制作背板时，在原材料中加入红外辐射材料制成新的背板，用于提高或 增强背板的红外辐射性能。优选的技术方案，所述背板包括外层PVF层、聚酯薄膜层、内层PVF层，所述外层 PVF层内含有红外辐射材料构成所述高红外辐射率结构。即将红外辐射材料加入背板外层 PVF中，而TPT背板的内部两层聚酯薄膜层、内层PVF层保持不变。所述红外辐射材料与上 面的相同。本发明的工作原理是在TPT背板上背向组件的一面设置高红外辐射率层或制成 高红外辐射率背板，其面积与位置应当覆盖正面太阳电池组的面积，从而加大组件通过辐 射向周围环境传递热量，降低组件运行温度，进而降低组件因温度升高而带来的输出损失， 同时也可延长组件的使用寿命；在实际应用中，可以根据组件实际运行温度范围，通过调整 材料的组合成份及材料的制备工艺条件，使所制成的辐射材料在组件工作温度范围内具有 最大的辐射率。由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本发明具有如下优点1.本发明在TPT背板上设置高红外辐射率层，或将背板制成高红外辐射率背板， 加大了组件通过辐射向周围环境传递热量，降低组件运行温度，进而降低组件因温度升高 而带来的输出损失，同时也可延长组件的使用寿命，具有现实的积极意义。2.本发明的光伏组件结构简单，成本低廉，适合推广应用。
图1是本发明实施例一的结构示意图；图2是本发明实施例二的结构示意图；图3是本发明实施例二中背板的局部放大剖视图。其中:1、框架；2、玻璃顶板；3、电池片；4、背板；5、高红外辐射率层；6、PVF层；7、
PET层；8、混合层；9、胶。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述实施例一参见图1所示，一种光伏组件，包括框架1以及设于框架内的玻璃顶板2、电池片3 和背板4，所述背板4的背面设有高红外辐射率层5，该高红外辐射率层可以采用涂覆的方 式制备。所述高红外辐射率层为高红外辐射率涂层或高红外辐射率薄膜层。该涂层或薄膜 层采用如下原料制成Mn203、NiO、Gr2O3> Fe203、CoO、CuO, A1203。试验表明该高红外辐射率层在25°C时的辐射率为80%左右，50°C时已接近 90%。对比例一
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—种光伏组件，包括框架以及设于框架内的玻璃顶板、电池片和背板，该结构与实 施例一相同，但不具备高红外辐射率结构。试验表明该光伏组件的背板的在环境温度25°C，太阳辐射800W/m2时背板温度 为50°C左右，在环境温度35°C，太阳辐射1000W/m2时，背板温度为65°C左右。实施例二参见图2 3所示，一种光伏组件，包括框架1以及设于框架内的玻璃顶板2、电池 片3和背板4，所述背板包括外层PVF层、聚酯薄膜层、内层PVF层，所述外层PVF层内含有红外 辐射材料构成所述高红外辐射率结构。本发明的工作原理是将背板制成高红外辐射率背板，其面积与位置应当覆盖正 面太阳电池组的面积，从而加大组件通过辐射向周围环境传递热量，降低组件运行温度，进 而降低组件因温度升高而带来的输出损失，同时也可延长组件的使用寿命；在实际应用中， 可以根据组件实际运行温度范围，通过调整材料的组合成份及材料的制备工艺条件，使所 制成的辐射材料在组件工作温度范围内具有最大的辐射率。
权利要求
1.一种光伏组件的制备方法，其特征在于在组件的背侧设置含有红外辐射材料的高 红外辐射率结构，使组件的热能转化成红外辐射以实现散热。
2.一种光伏组件，其特征在于在组件的背侧设置含有红外辐射材料的高红外辐射率 结构。
3.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于所述组件包括框架(1)以及设于框 架内的玻璃顶板(2)、电池片(3)和背板(4)，背板(4)的背面设有高红外辐射率层(5)，构 成所述高红外辐射率结构。
4.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于所述红外辐射材料选自具有高红外 辐射率的金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物或金属硼化物。
5.根据权利要求4所述的光伏组件，其特征在于所述金属氧化物包括A1203、Fe2O3, CuO、Ni203、MnO2, TiO2, SiO2, B203、Co2O3, ZrO2 和 Gr2O3 中一种或几种，所述金属碳化物包括 SiC, TiC, ZrC和Cr2C2中一种或几种，所述金属氮化物包括SiN、CrN和TiN中一种或几种， 所述金属硼化物包括CrB和TiB2中一种或几种。
6.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于所述组件的背板内含有红外辐射材 料构成所述高红外辐射率结构。
7.根据权利要求6所述的光伏组件，其特征在于所述背板包括外层PVF层、聚酯薄膜 层、内层PVF层，所述外层PVF层内含有红外辐射材料构成所述高红外辐射率结构。
全文摘要
本发明公开了一种光伏组件及其制备方法，该组件在其背侧设置含有红外辐射材料的高红外辐射率结构。本发明加大了组件通过辐射向周围环境传递热量，降低组件运行温度，进而降低组件因温度升高而带来的输出损失，同时也可延长组件的使用寿命，具有现实的积极意义。
文档编号H01L31/18GK102005496SQ20101050087
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者闫广川 申请人:常熟阿特斯阳光电力科技有限公司, 阿特斯(中国)投资有限公司