专利名称：一种预设安装倾角的光伏组件面板及光伏组件和制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能光伏技术领域，特别涉及一种预设安装倾角的光伏组件面板，还涉及使用该面板的光伏组件，另涉及该光伏组件的制作方法。
背景技术：
光伏组件是太阳能电池在实际应用中的主要形式，它是太阳能光伏市场的主流产品，光伏组件不仅可以安装在电站、地面上，而且已逐渐被安装在屋顶、幕墙等建筑物表面上。现有光伏组件一般包括高通透的面板、封装材料、由单体太阳能电池组成的电池串及背板，面板往往采用玻璃板，玻璃板与背板分别通过封装材料粘接在电池串的两表面上形成一个结实板状体，其中，玻璃板的下表面是平面，上表面是由数个微结构体紧密并列排布并以其外表面整体构成的受光面，微结构体的形状一般有菱形、圆形、四角形及正六角形等，单个微结构体是于玻璃板的下表面向上竖立呈轴对称的实心体(近似于圆锥体)，该微结构体的外表面为弧形面，而且微结构体的中心纵剖面是呈轴对称的弧形面，即受光面是凹凸不平表面。如图1、2所示是四角形微结构体1，而图3、4是圆形微结构体2。光伏组件的安装倾角对发电效果及占地面积、立体空间占用均具有较大影响，安装倾角是指光伏组件的板面与水平面之间的夹角，为了保障最佳的发电效果，基于光伏组件的本身组成结构和玻璃板受光面的结构，在地球的不同地点，由于地理位置安装倾角通常是以一年内为了保障最佳发电效果及考虑其它特定地理因素等计算得出的，因此光伏组件的地理位置安装倾角是一定的，所以，当用于安装光伏组件的安装面确定以后，光伏组件与安装面之间的位置关系也基本固定，光伏组件安装在建筑物表面上时，光伏组件与建筑物安装面的关系也就无法改变。所以，现有光伏组件在实际安装过程中存在以下缺陷:⑴对于一些安装场合受限的建筑物来说，为了实现光伏组件的最佳发电效果，会造成光伏组件安装十分不便；⑵若为了达到光伏组件的最佳发电效果而以光伏组件的地理位置安装倾角进行安装，那么在通常情况下，光伏组件与安装面之间会存在夹角，不仅会占用安装面上方的立体空间，而且使得建筑物的美观性大大降低；(3)若为了保证建筑物的整体美观性，现有做法是将光伏组件贴合于安装面进行安装，在地理位置安装倾角与安装面倾斜角(安装面与水平面的夹角)不相同的情况下，光伏组件当然不能达到最佳的发电效果。综上所述，现有光伏组件的安装不能同时满足建筑物的美观性、空间占用大小和光伏组件最佳发电效果二者的要求。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种结构简单、成本较低、可使光伏组件贴附于安装面上进行安装以减少占用空间、能够同时兼顾建筑物整体美观性和光伏组件最佳发电效果的预设安装倾角的光伏组件面板。
本发明的上述目的通过以下的技术措施来实现:一种预设安装倾角的光伏组件面板，所述面板的上表面为受光面，面板的下表面为平面用于通过封装材料与光伏组件的电池串粘接，其特征在于:所述面板由透光软性塑料材料制成，所述面板的上表面是由数个受光体紧密并列排布并以受光体外表面整体构成的受光面，所述受光体由原始受光体在三维空间的至少一个基准面内以朝向安装面的相反方向扭转而成，以使原始受光面在该基准面内转动后成为所述受光面，转动角度是该基准面内光伏组件的地理位置安装倾角与安装面倾斜角之差。原始受光体的形状与现有的光伏组件玻璃板上的微结构体形状相同，但是不同点是:原始受光体的材质采用透光软性塑料材料，因此其可以发生形变，即能够进行二次塑形，形变后成为受光体。原始受光面是由原始受光体外表面整体构成的表面。本发明的受光面是由原始受光面(即指按照地理位置安装倾角安装的光伏组件的受光面)旋转而成，转动的角度是光伏组件的地理位置安装倾角与安装面倾斜角之差，因此受光体扭转以使受光面发生转动的实质是对该差值进行补偿，所以可以预先设定光伏组件的安装倾角以使本发明光伏组件能够贴附于安装面上安装，从而兼顾建筑物整体美观性和光伏组件最佳发电效果；另外，本发明的结构简单、成本较低，光伏组件贴附于安装面上进行安装时，也减少了占用空间。作为本发明一种优选方式，所述面板采用EFTE膜。所述EFTE膜在未压印受光体时的厚度范围是疒5mi 1。本发明的第 二个目的在于提供一种使用上述预设安装倾角的光伏组件面板的太阳能光伏组件。本发明的上述目的通过以下的技术措施来实现:一种使用上述预设安装倾角的光伏组件面板的太阳能光伏组件，其特征在于:它主要由所述预设安装倾角的光伏组件面板、单体太阳能电池组成的电池串和背板组成，所述面板与背板通过封装材料分别粘接在电池串的上下两表面上。作为本发明的一种实施方式，所述封装材料采用EVA或PVB或CVF材料。本发明位于所述面板与电池串之间的封装材料的厚度范围是0.5^1毫米。本发明所述的背板采用玻璃板或者是由EFTE膜通过EVA或PVB或CVF材料粘接在铝板上构成的板体。本发明的第三个目的在于提供一种上述太阳能光伏组件的制作方法。本发明的上述目的通过以下的技术措施来实现:一种上述太阳能光伏组件的制作方法，其特征在于包括以下步骤:步骤1、制作压印模板⑴根据需要安装光伏组件的地点，确定光伏组件在三维空间内至少一个基准面内的地理位置安装倾角；⑵确定安装面倾斜角，计算光伏组件的地理位置安装倾角与安装面倾斜角之差，得出转动角度；⑶将原始受光体在该基准面内按照转动角度以朝向安装面的相反方向扭转，以使原始受光面在该基准面内以转动角度转动成为受光面，确定此时受光体的体型；⑷根据受光体的体型与排列方式制作一个分布有中空受光体的压印模板；
步骤2、在叠层工艺中，将上下表面均为平面的初始面板、封装材料、电池串、封装材料及背板从上至下依次叠层；步骤3、将压印模板以中空受光体为正立状态平放在初始面板的上表面上，进行层压工艺，初始面板上形成受光体成为面板；步骤4、冷却经层压工艺后的光伏组件。本发明所述的压印模板采用金属材料或者硬质塑料材料制成。具体可以采用钢、玻璃或者硬质玻璃钢。压印模板材质的选择还要满足它易于在面板上加工出受光体的要求。本发明在所述步骤3、中，在层压工艺中，最大压力值范围为0.8^1.5个大气压。与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果:⑴本发明的受光面是由原始受光面旋转而成，转动的角度是光伏组件的地理位置安装倾角与安装面倾斜角之差，因此受光体扭转以使受光面发生转动的实质是对该差值进行补偿，所以可以预先设定光伏组件的安装倾角以使本发明光伏组件能够贴附于安装面上安装，从而兼顾建筑物整体美观性和光伏组件最佳发电效果。⑵本发明面板上的受光体与现有玻璃板上的微结构体相比，仅是按照安装倾角与安装面倾斜角之差扭转了一定的角度，因此本发明的结构简单、成本较低，由于使用本发明的面板的光伏组件可以贴附于安装面上进行安装，所以减少了光伏组件的占用空间。⑶本发明光伏组件的制作过程除了增加压印模板制作之外，在层压工艺中也与现有光伏组件的层压工艺有少许不同之处，但是在能够实现发明目的前提下，本发明制作工艺流程比较简单，容易实现。
⑷本发明的受光体可以实现在不同基准面内的扭转，能够使得本发明的光伏组件完全贴附于安装面上，因此本发明可广泛适用于不同的安装场合，实用性强。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。图1是现有玻璃板的俯视示意图(显示四角形微结构体);图2是沿相邻两个四角形微结构体中心纵剖面示意图；图3是现有玻璃板的俯视示意图(显示圆形微结构体);图4是沿单个圆形微结构体中心纵剖面示意图；图5是本发明原始受光面的侧视示意图；图6是本发明面板的侧视示意图；图7是本发明的原理示意图。
具体实施例方式如图6、7所示，是本发明一种预设安装倾角的光伏组件面板，面板采用EFTE膜1，EFTE膜I在未压印受光体时的厚度是3mil，EFTE膜I的上表面为受光面12，EFTE膜I的下表面为平面13用于通过封装材料与光伏组件的电池串粘接，EFTE膜I的上表面是由数个受光体11紧密并列排布并以受光体11外表面整体构成的受光面12，受光体11由原始受光体2 (参见图5)在X-Z轴构成的竖直平面内以朝向安装面N的相反方向T扭转而成，以使原始受光面3 (参见图5)在该竖直平面内转动后成为受光面12，转动角度是该竖直平面内光伏组件M的地理位置安装倾角α与安装面倾斜角β之差，即转动角度是α-β。一种使用上述预设安装倾角的光伏组件面板的太阳能光伏组件，它主要由预设安装倾角的光伏组件面板、单体太阳能电池组成的电池串和背板组成，面板与背板通过封装材料分别粘接在电池串的上下两表面上。面板采用EFTE膜，封装材料采用CVF材料，位于EFTE膜与电池串之间的CVF的厚度是0.8毫米。背板是由EFTE膜通过CVF材料粘接在铝板上所构成的板体。一种上述太阳能光伏组件的制作方法，包括以下步骤:步骤1、制作压印模板⑴根据需要安装光伏组件的地点，确定光伏组件在竖直平面内的地理位置安装倾角；⑵根据安装地物理环境确定安装面倾斜角，计算光伏组件的地理位置安装倾角与安装面倾斜角之差，得出转动角度；⑶将原始受光体在该竖直平面内按照转动角度以朝向安装面的相反方向扭转，以使原始受光面在该竖直平面内以转动角度转动成为受光面，确定此时受光体的体型；⑷根据受光体的体型与排列方式制作一个分布有中空受光体的压印模板，压印模板采用硬质玻璃钢制成；步骤2、在叠层工艺中，将上下表面均为平面的初始面板、封装材料、电池串、封装材料及背板从上至下依次叠层；
步骤3、将压印模板以空心受光体为正立状态平放在初始面板的上表面上，进行层压工艺，层压设备的压力最大值选择1.5个大气压，初始面板上形成受光体成为面板；初始面板是未压印受光体的EFTE膜，而面板是压印受光体后的EFTE膜。步骤4、冷却经层压工艺后的光伏组件。本发明光伏组件的制作过程中，还要满足以下工艺要求:1、在层压工艺中，压印模板会对面板及封装材料产生一定压力，因此，面板的材质及封装材料厚度，需要根据受光体的具体情况来定。2、在层压工艺中，根据封装材料特性、封装材料与面板之间剥离强度要求，以及真空要求及外观要求，以及工艺便利和可靠性来确定工艺参数。3、当确定受光体的体型后，需要确定压印模板的材质和压印模板上的中空受光体体型；确定面板的材质和厚度、封装材料材质和厚度，再确定层压工艺的参数。在其它实施例中，所述受光体由原始受光体在三维空间的至少一个基准面内以朝向安装面的相反方向扭转而成，参见图7，基准面包括X-Z轴组成的竖直面、Y-Z轴组成的竖直面及X-Y轴组成的水平面，以使原始受光面在该基准面内转动后成为受光面，转动角度是该基准面内光伏组件的地理位置安装倾角与安装面倾斜角之差。因此，本发明的面板可以根据实际情况对受光面进行多方位的角度调整。本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明的EFTE膜在未压印受光体时的厚度范围是疒5mil ;位于面板与电池串之间的封装材料的厚度范围是0.5^1毫米；封装材料采用EVA或PVB或CVF材料制成；背板还可以采用玻璃板；压印模板可以采用金属材料或者硬质塑料材料或者硅胶材料制成；在层压工艺中，最大压力值范围为0.8^1.5个大气压。 因此本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。
权利要求
1.一种预设安装倾角的光伏组件面板，所述面板的上表面为受光面，面板的下表面为平面用于通过封装材料与光伏组件的电池串粘接，其特征在于:所述面板由透光软性塑料材料制成，所述面板的上表面是由数个受光体紧密并列排布并以受光体外表面整体构成的受光面，所述受光体由原始受光体在三维空间的至少一个基准面内以朝向安装面的相反方向扭转而成，以使原始受光面在该基准面内转动后成为所述受光面，转动角度是该基准面内光伏组件的地理位置安装倾角与安装面倾斜角之差。
2.根据权利要求1所述的预设安装倾角的光伏组件面板，其特征在于:所述面板采用EFTE 膜。
3.根据权利要求2所述的预设安装倾角的光伏组件面板，其特征在于:所述EFTE膜在未压印受光体时的厚度范围是2 5mil。
4.一种使用权利要求1或2或3所述预设安装倾角的光伏组件面板的太阳能光伏组件，其特征在于:它主要由所述预设安装倾角的光伏组件面板、单体太阳能电池组成的电池串和背板组成，所述面板与背板通过封装材料分别粘接在电池串的上下两表面上。
5.根据权利要求4所述的太阳能光伏组件，其特征在于:位于所述面板与电池串之间的封装材料的厚度范围是0.5^1毫米。
6.根据权利要求5所述的太阳能光伏组件，其特征在于:所述封装材料采用EVA或PVB或CVF材料。
7.根据权利要求6所述的太阳能光伏组件，其特征在于:所述背板采用玻璃板或者是由EFTE膜通过EVA或PVB或CVF材料粘接在铝板上构成的板体。
8.一种权利要求4所述的太阳能光伏组件的制作方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤1、制作压印模板 ⑴根据需要安装光伏组件的地点，确定光伏组件在三维空间内至少一个基准面内的地理位置安装倾角； ⑵确定安装面倾斜角，计算光伏组件的地理位置安装倾角与安装面倾斜角之差，得出转动角度； ⑶将原始受光体在该基准面内按照转动角度以朝向安装面的相反方向扭转，以使原始受光面在该基准面内以转动角度转动成为受光面，确定此时受光体的体型； ⑷根据受光体的体型与排列方式制作一个分布有中空受光体的压印模板； 步骤2、在叠层工艺中，将上下表面均为平面的初始面板、封装材料、电池串、封装材料及背板从上至下依次叠层； 步骤3、将压印模板以中空受光体为正立状态平放在初始面板的上表面上，进行层压工艺，初始面板上形成受光体成为面板； 步骤4、冷却经层压工艺后的光伏组件。
9.根据权利要求8所述的太阳能光伏组件的制作方法，其特征在于:所述压印模板采用金属材料或者硬质塑料材料制成。
10.根据权利要求9所述的太阳能光伏组件的制作方法，其特征在于:在所述步骤3、中，在层压工艺中，最大压力值范围为0.8^1.5个大气压。
全文摘要
本发明公开了一种预设安装倾角的光伏组件面板，面板的上表面为受光面，面板的下表面为平面用于通过封装材料与光伏组件的电池串粘接，面板由透光软性塑料材料制成，面板的上表面是由数个受光体紧密并列排布并以受光体外表面整体构成的受光面，受光体由原始受光体在三维空间的至少一个基准面内以朝向安装面的相反方向扭转而成，以使原始受光面在该基准面内转动后成为受光面，转动角度是该基准面内光伏组件的地理位置安装倾角与安装面倾斜角之差；还公开了使用上述面板的光伏组件及其制作方法。本发明可以预先设定光伏组件的安装倾角以使本发明光伏组件能够贴附于安装面上安装，从而兼顾建筑物整体美观性和光伏组件最佳发电效果，减少了占用空间。
文档编号H01L31/048GK103094382SQ20131003957
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者柳国伟, 寇翠青 申请人:上海晶澳太阳能科技有限公司