一种中空透光型晶硅太阳能电池组件的制作方法

一种中空透光型晶硅太阳能电池组件的制作方法
【专利摘要】一种中空透光型晶硅太阳能电池组件，属于光伏领域，包括采用双玻璃封装的晶硅太阳能电池，所述双玻璃封装的晶硅太阳能电池前设置有受光玻璃，受光玻璃与所述双玻璃封装的晶硅太阳能电池制作为中空结构，所述双玻璃封装的晶硅太阳能电池包括前玻璃和背玻璃、设置在前玻璃和背玻璃之间晶硅电池片，晶硅电池片之间设置有用于透光的间隔距离，该技术方案不仅能够用于一般建筑屋的外墙上，而且能够直接也可以用于光伏大棚，避免了光伏大棚另外使用保温材料覆盖的工序，中空结构可提高玻璃的保温效果和隔音效果。
【专利说明】—种中空透光型晶硅太阳能电池组件

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种晶硅太阳能电池组件，特别涉及一种中空透光型晶硅太阳能电池组件，属于光伏领域。

【背景技术】
[0002]随着全球气候变暖、化石能源的紧缺，新型清洁能源的登上了历史的舞台，这将会成为化石能源的替代品，发达国家纷纷出台扶持政策，鼓励国内企业生产、建设新型清洁能源，太阳能电池是一种最具有发展潜力的新型清洁能源，许多国家将太阳能电池作为重点发展对象，制定了相关的扶持政策，鼓励国内企业发展太阳能电池。
[0003]太阳能电池中有非晶硅太阳能电池和晶硅太阳能电池，另外还有CIGS等半导体材料制作的太阳能电池，还有一些新材料太阳能电池，但是，目前为止还是以晶硅太阳能电池材料为主导。因为晶硅太阳能电池的转换效率高，尽管目前市场上有不少非晶硅太阳能电池，但是，由于非晶硅太阳能电池存在着转换效率低、转换效率的光致衰减、太阳能电池寿命等等问题。但是，非晶硅薄膜光伏电池由于通过刻蚀部分硅薄膜后能够用于建筑物上，一时扩展了其用途，美中不足的是薄膜太阳能电池光电转换效率低，发出的电量相对较少，一般薄膜硅基太阳能电池的电池转换效率最高的6-8%左右，如果刻蚀成部分透光发电面积还会减少30-40%，单位面积的发电效率更低，而且随着使用时间的加长，薄膜硅内部存在悬空键的原因，制造过程中高阶硅烷形成的硅薄膜等原因，转换效率会不断地衰减，半年后会衰减到6%以下，用于光伏与建筑一体化的薄膜太阳能电池为了光线的透过，一部分硅薄膜利用激光被刻蚀掉，本来就转换效率很低的薄膜太阳能电池的受光面积会减小，转换效率会进一步地降低，而晶硅型太阳能电池组件的结构一般是:由高分子膜，如ΤΡΤ、ΤΡΕ、KPK等材料形成的背板材料上设置由EVA胶膜或PVB胶形成的封装膜，封装膜上设置相互连接在一起的晶硅电池片，上面设置盖板玻璃，盖板玻璃通常盖板玻璃表面利用辊压法在玻璃表面进行轧花，形成了能够减少光反射的结构、上述材料通过层压封装在一起，构成了晶硅太阳能电池，这种结构的晶硅太阳能电池组件由于前板采用压花玻璃、背板采用高分子膜，光线照射到组件表面后无法透过，这种组件无法满足光伏与建筑一体化采光的需要，尽管有些太阳能电池通过在晶硅电池片之间设置间隔使光线透过，但是，这种太阳能电池保温效果不好、隔离外界降噪音效果欠佳，只能用于建筑物外墙上固定是太阳能电池板，太阳能电池板不能直接作为建筑物墙体或窗户利用，另外，北方一些地方，由于天气寒冷的原因，用于光伏大棚的太阳能电池板上在冬天还需要利用保温材料覆盖在上面，这样一来失去了太阳能电池本身的作用，如何才能使晶硅型太阳能电池达到保温、降噪音效果，防止光污染效果，是业界关心的一个课题。


【发明内容】

[0004]针对非晶硅薄膜太阳能电池转换效率低、晶硅型光伏建筑一体化太阳能电池保温效果差、降噪音性能低、引起光污染等问题，本实用新型提供一种中空透光型晶硅太阳能电池组件，目的是为了提高太阳能电池的保温效果，隔音效果以及光污染效果，保障光电转换效率。
[0005]本实用新型技术方案为:一种中空透光型晶硅太阳能电池组件，包括采用双玻璃封装的晶硅太阳能电池，所述双玻璃封装的晶硅太阳能电池前设置有受光玻璃，受光玻璃与所述双玻璃封装的晶硅太阳能电池制作为中空结构，所述双玻璃封装的晶硅太阳能电池包括前玻璃和背玻璃、设置在前玻璃和背玻璃之间晶硅电池片，晶硅电池片之间设置有用于透光的间隔距离，所述受光玻璃为厚度2-4mm的平板玻璃，前玻璃为厚度2_4mm的平板玻璃，背玻璃采用厚度为2-4mm的平板玻璃，晶硅电池片位于前玻璃与背玻璃之间，至少在晶硅电池片与背玻璃之间设置有透光型封装膜层，所述的透光型封装膜层的厚度为0.38-1.14mm，所述受光玻璃和前玻璃之间的厚度差在0-lmm之间，受光玻璃和背玻璃之间的厚度差为0-lmm之间，所述受光玻璃与前玻璃的之间的间隙在3-22mm之间，所述晶硅电池片之间的间隔在10-200mm之间，所述前玻璃与背板玻璃之间设置有1_2层晶硅电池片，每层电池片的下设置有透光型封装膜。
[0006]该中空型晶硅太阳能电池，将晶硅太阳能电池组件的应用拓展到了光伏建筑一体化上，不经能够发电、透光，而且能够隔音隔热，非常适合绿色环保建筑发展的需求，本实用新型不仅能够安装于一般建筑屋的外墙上作为发电组件，而且能够直接作为建筑物的外墙或窗户使用，大大拓展了晶硅光伏发电组件的使用范围，本实用新型可以用于光伏大棚，可以避免光伏大棚另外使用保温材料覆盖的工序和成本，该中空透光型晶硅太阳能电池组件，能够有效提高了光伏农业大棚的保温效果。

【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1本实用新型的纵向侧面结构示意图。
[0008]图2本实用新型中设置的晶硅电池片分布示意图。
[0009]图3在背玻璃上设置中空结构的实施例示意图。

【具体实施方式】
[0010]以下参照【专利附图】

【附图说明】就实用新型的技术方案进行说明，本实施事例仅仅是本技术方案中的一种，不对本技术方案限制。图中，101:电池片、102:下层封装膜、103背玻璃、104:背面、105:受光玻璃、106:前玻璃，107:间隔、108:上层封装膜、109:密封胶、201:透光间隔、202:边缘部、301:引线孔、302:接线盒、303:导线。本发明中的电池片指晶硅电池片。
[0011]图1是本实用新型纵向侧面结构示意图，一种中空透光型晶硅太阳能电池组件，包括采用双玻璃封装的晶硅太阳能电池，所述双玻璃封装的晶硅太阳能电池前设置有受光玻璃105，受光玻璃105与所述双玻璃封装的晶硅太阳能电池制作为中空结构，所述双玻璃封装的晶硅太阳能电池包括前玻璃106和背玻璃103、设置在前玻璃106和背玻璃103之间晶硅电池片101，晶硅电池片101之间设置有用于透光的间隔107，晶硅电池片101位于前玻璃106与背玻璃103之间，至少在晶硅电池片101与背玻璃103之间设置有透光型封装膜，电池片101的上面与前玻璃106之间也可以设置有透光型上层封装膜108，电池片101的下面与背玻璃103之间设置有透光型下层封装膜102，在本实施事例中，透光型上层封装膜108和透光型下层封装膜102使用了 PVB材料，所述的PVB封装膜层的厚度为0.38-1.14_，这种透光型封装膜，除了起到密封效果外，还能起到晶硅电池片的缓冲保护作用，小于0.38mm起不到保护缓冲作用，大于1.14mm后，会给封装层压工序带来困难，为了增大整个太阳能电池的强度，所述中空透光型晶硅太阳能电池组件中的前玻璃106、背玻璃103以及受光玻璃105为钢化玻璃，所述受光玻璃105为厚度2-4mm的平板玻璃，前玻璃为厚度2-4mm的平板玻璃，背玻璃采用厚度为2_4mm的平板玻璃，小于2mm玻璃的强度不够，大于4mm后，会加大整个太阳能电池的重量，玻璃厚度在4mm以内，如果上述玻璃厚度太厚超过4_的话，在玻璃钢化中需要的时间太长，因为在玻璃钢化过程中，是用小分子的金属离子置换大分子金属离子的，由小分子金属离子构成的玻璃密度大、玻璃强度就会大，用于钢化的小分子金属离子会进入玻璃中的时间就会长，进入小分子数量特别是进入玻璃中间位置的数量相应较少，会降低玻璃的强度，因此，小于4_以内较为合适，如果小于2mm，由于整个玻璃的面积较大，难以保证太阳能电池的强度。所述受光玻璃105和前玻璃106之间的厚度差在0-lmm之间，受光玻璃105和背玻璃103之间的厚度差为0-lmm之间，前玻璃106和受光玻璃105、背玻璃103之间的厚度最好是相同为好，但是，由于玻璃制造中和玻璃强化过程中各种条件的限制，达到完全相同是非常困难的，会有一定的偏差，两层玻璃之间的厚度差最好不要大于1mm，大于1mm的话，由于玻璃会受到太阳光的光照，玻璃受热后具有一定程度的膨胀，由于玻璃厚薄的不同，玻璃受热后带来的膨胀也有一定的差异，如果超过1_的话，会引起由于膨胀程度不一致，玻璃之间密封胶109会引起脱离等问题，因此，受光玻璃105和前玻璃之间、受光玻璃106和背玻璃103之间的厚度差在0-lmm之内，所述晶硅电池片101之间的间隔107在10-200mm之间，太阳能电池的电池片101之间的间隔107主要是用于太阳光从间隔107中穿过的，如果小于10mm透过的光线会很弱，大于200mm会减少电池片101的面积，面积小电池的发电量就会降低，达不到理想的发电量。所述前玻璃106与背玻璃103之间设置有1-2层晶硅电池片，每层电池片的上下设置有透光型封装膜。另外，本实用新型中的电池之间引线也和一般的太阳能电池一样，可以在背玻璃103上开有穿线孔，背玻璃背面104上设置有接线盒，本实用新型也可在侧面安装接线盒。
[0012]所述中空结构是在制作完晶硅太阳能电池以后再进行封接的，所述受光玻璃105与前玻璃106的之间利用高强度的密封胶109粘合而成，相互间的间隙107在3-22mm之间，制作时，受光玻璃105和太阳能电池前玻璃106的四周放置装有干燥剂的铝条或其它材料作为骨架，在铝条与玻璃接触处用丁基胶热熔胶粘合，而在其外边用聚硫密封胶密封，使玻璃内部的空气与外部完全隔绝，利用空气的低导热系数来进行保温。也可以将中间的空气抽去，并灌入一定的惰性气体，来满足保温隔热的要求。因内层空间处于密闭干燥状态，几乎不形成气体层对流，热量减少，隔热性能大大提高，成为高效能隔音隔热玻璃，是理想的节省能源建材，所述中空透光型晶硅太阳能电池组件的的制作，也可以按照相关中空玻璃的制作工艺和步骤完成。
[0013]利用双层玻璃除了可以保温、防止噪音之外，还加大了太阳能电池组件的强度，两层玻璃之间具有一定的间隙107，可以在一定程度上隔绝空气的流动，中空玻璃内外之间冷热空降的流通得到了一定程度的限制，另外，也将声音的传播得到了一定程度的限制，因此，能够起到保温、隔音的效果。所述间隙107最低也的在3mm之内，如果低于该数值，隔音，防寒等效果不明显，如果大于22_，尽管可以起到阻碍空气流通的效果，但是，会加大太阳能电池的厚度，因此，最好在3-22_之间，同时，这个厚度也能够满足国家有关中空玻璃的相关规格。
[0014]该中空型晶硅太阳能电池，不仅能够用于一般建筑屋的外墙上，而且能够直接作为建筑物的外墙或窗户使用，也可以用于光伏大棚，避免了光伏大棚另外使用保温材料覆盖的工序，该双层中空盖板玻璃，提高了玻璃的保温效果和隔音效果。
[0015]图2本实用新型中设置的晶硅电池片分布示意图，本晶硅型太阳能电池之所以能够透过就是因为所述电池片101在同一平面内，相互之间有透光间隔201，使得太阳光得以穿过晶硅电池片之间的玻璃，光线从外面进入内面，保持了内部的明亮度，透光性，所述电池片101、上层封装膜108、下层封装膜102以及前玻璃、背玻璃之间的封装可采用层压工艺，通过将前玻璃、封装膜、电池片以及背玻璃之间处的层压，边缘部202、穿线孔也得到了粘结，防止了水汽、空气等的进入，保障了太阳能电池组件的长寿命，耐环境特性。前玻璃、背玻璃形成的电池组件也可采用辊压和高压釜工艺实现封装。
[0016]图3在背玻璃上设置中空结构的实施例示意图，作为本实用新型的技术方案的变化，可以将晶硅太阳能电池组件置于前面，晶硅太阳能电池的前玻璃直接作为受光面，在晶硅太阳能电池背玻璃和另一块玻璃之间制作为中空结构，这种情况接线盒需要设置到侧面或在另一块玻璃上打引线孔301将线引出来，设置一接线盒302，接线盒302的导线与组件连接，由于这种方案的晶硅太阳能电池的前玻璃直接作为受光面，相对发电效率会高一些。这种方案也应属于本技术方案的范畴。
[0017]因此，该中空型晶硅太阳能电池，不仅能够用于一般建筑屋的外墙上，而且能够直接作为建筑物的外墙或窗户使用，也可以用于光伏大棚，避免了光伏大棚另外使用保温材料覆盖的工序，该双层中空盖板玻璃，提高了玻璃的保温效果和隔音效果。
【权利要求】
1.一种中空透光型晶硅太阳能电池组件，包括采用双玻璃封装的晶硅太阳能电池，其特征在于:所述双玻璃封装的晶硅太阳能电池前设置有受光玻璃，受光玻璃与所述双玻璃封装的晶硅太阳能电池制作为中空结构，所述双玻璃封装的晶硅太阳能电池包括前玻璃和背玻璃、设置在前玻璃和背玻璃之间晶硅电池片，晶硅电池片之间设置有用于透光的间隔距离，所述受光玻璃为厚度2-4111111的平板玻璃，前玻璃为厚度2-4111111的平板玻璃，背玻璃采用厚度为2---的平板玻璃，晶硅电池片位于前玻璃与背玻璃之间，至少在晶硅电池片与背玻璃之间设置有透光型封装膜层，所述的透光型封装膜层的厚度为0.38-1.14皿。
2.根据权利要求1所述的一种中空透光型晶硅太阳能电池组件，其特征在于:所述受光玻璃和前玻璃之间的厚度差在0-1臟之间，受光玻璃和背玻璃之间的厚度差为0-1臟之间。
3.根据权利要求1所述的一种中空透光型晶硅太阳能电池组件，其特征在于:所述受光玻璃与前玻璃的之间的间隙在3-22.之间。
4.根据权利要求1所述的一种中空透光型晶硅太阳能电池组件，其特征在于:所述晶硅电池片之间的间隔在10-200111111之间。
5.根据权利要求1所述的一种中空透光型晶硅太阳能电池组件，其特征在于:所述前玻璃与背板玻璃之间设置有1-2层晶硅电池片，每层晶硅电池片的下设置有透光型封装膜。
【文档编号】H01L31/049GK204144284SQ201420169261
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】梁修霞 申请人:安阳方圆光电科技有限公司