一种压花玻璃和太阳能电池组件的制作方法

本实用新型涉及太阳能新能源技术领域，具体涉及一种用于封装太阳能电池组件的压花玻璃和一种太阳能电池组件。

背景技术：

压花玻璃是采用压延方法制造的一种平板玻璃，其表面带有经特定纹路的压辊滚压而成的纹路。压花玻璃具有在太阳能电池响应波长范围内透光率高，反射率低的特点，被大量用作封装太阳能电池组件的前板玻璃。

太阳能电池组件的结构从上至下分别为前板玻璃、夹胶层、电池片、夹胶层和背板，现有技术中，为提高太阳能电池组件的组件转换效率，通常从以下方面着手：一是改进太阳能电池组件中的电池片的吸光性；二是改进用于封装太阳能电池组件的玻璃板的透光率。随着人们对太阳能电池组件的不断改进，太阳能电池组件中的电池片的光电转化效率已达到了较高的水平，主流的前板玻璃也大都采用具有高透射比的超白压花玻璃制作。

然而，现有技术中用于封装太阳能电池组件的压花玻璃的结构仍存在可改进之处：一是压花玻璃的反射率有待进一步降低，现有技术中压花玻璃的结构特点决定了在光线射入压花玻璃后，部分光线将被反射出去而不能被吸收，不利于太阳能的转化利用；二是太阳能电池组件的大多设置在环境恶劣的室外，压花玻璃作为前板玻璃设置在太阳能电池组件的表面，其表面清洁度将影响入射光的透过率。

因此，有必要对现有的技术方案加以改进。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于封装太阳能电池组件的压花玻璃，具体技术方案如下：

一种压花玻璃，包括玻璃基体，所述玻璃基体具有第一表面和第二表面，

所述第一表面上形成有多个凸起的脊形条纹，多个所述脊形条纹连续并排设置，相邻的所述脊形条纹之间形成沟槽，相邻的所述脊形条纹的顶点之间的间距为0.1mm-2.0mm，

所述第二表面为压花面、绒面或平面，

所述第一表面与所述第二表面之间的距离为1.0mm-6.0mm。

进一步地，所述脊形条纹的高度为0.05mm-2mm，所述沟槽的深度为0.05mm-2mm。

进一步地，所述脊形条纹的顶角大小为30°-90°。

进一步地，所述脊形条纹的侧面为平面、凸面或凹面，相邻的所述侧面互为镜像对称结构。

进一步地，相邻的所述侧面之间的夹角为尖角或圆角。

进一步地，所述凸面由多个平面或至少一个弧面构成，所述凹面由多个平面或至少一个弧面构成。

本实用新型的另一个目的在于提供一种前板相对于水平面倾斜的太阳能电池组件，具体技术方案如下：

一种太阳能电池组件，包括前板、电池片和背板，

所述前板为上述的压花玻璃，所述第一表面为光线射入面，所述沟槽的方向与所述前板的倾斜方向一致，所述第二表面朝向所述电池片，

所述电池片设置在所述前板与所述背板之间，所述前板、所述电池片以及所述背板三者之间填充有夹胶层。

本实用新型的又一个目的在于提供一种前板相对于水平面平行的太阳能电池组件，具体技术方案如下：

一种太阳能电池组件，包括前板、电池片和背板，

所述前板为上述的压花玻璃，所述第一表面为光线射入面，所述前板水平放置，所述沟槽的方向为南北方向，所述第二表面朝向所述电池片，

所述电池片设置在所述前板与所述背板之间，所述前板、所述电池片以及所述背板三者之间填充有夹胶层。

实施本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的压花玻璃在第一表面上形成有多个脊形条纹，多个所述脊形条纹连续并排设置，相邻的所述脊形条纹之间形成沟槽，相邻的所述脊形条纹的顶点之间的间距为0.1mm-2.0mm，光线从所述条形凸起的一个侧面入射后，在所述条形凸起的各侧面之间经过多次反射折射，有更大比例的光线投射到电池片表面，降低了反射率，减少了反射光线损失，在电池片吸光性能相同的前提下，明显增加了光电转换效率。

2、本实用新型提供的太阳能电池组件，压花玻璃的沟槽的方向与所述前板的倾斜方向一致，便于后期清洁和雨水的冲刷。

3、本实用新型提供的压花玻璃和太阳能电池组件能充分利用现有的生产条件，无需对工艺和设备进行重大变更，且结构简单、设计合理、便于量产。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是实施例1提供的圆角V形压花玻璃的立体示意图；

图2是实施例1提供的一种侧面为平面的圆角V形压花玻璃的剖面图；

图3是实施例1提供的一种侧面为平面的尖角V形压花玻璃的剖面图；

图4是实施例1和实施例2提供的垂直入射光路图示意图；

图5是实施例1和实施例2提供的大角度入射光路图示意图；

图6是实施例1和实施例2提供的电池片的反射光线发生二次全反射的光路示意图；

图7是实施例1和实施例2提供的反射比随入射角及顶角角度变化曲线；

图8是实施例2提供的一种侧面为凸面的压花玻璃的剖面图；

图9是实施例2提供的一种侧面为凹面的压花玻璃的剖面图；

图10是实施例2提供的另一种侧面为凹面的压花玻璃的剖面图；

图11是实施例2提供的一种纵截面轮廓呈正弦曲线或余弦曲线形状的压花玻璃的剖面图；

图12是实施例3提供的太阳能电池组件的结构示意图；

图13是实施例3提供的太阳能电池组件的安装示意图。

其中，1-第一表面，2-第二表面，3-脊形条纹，4-脊形条纹的顶角，5-前板，6-电池片，7-背板，8-夹胶层。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以使直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

压花玻璃是采用压延方法制造的一种平板玻璃。玻璃液由池窑工作池沿槽流出，进入成对的用水冷却的中空压辊，经特定纹路的压辊，滚压而成带有相应纹路的压花玻璃。超白压花玻璃在电池响应波长范围透光率高，反射率低，其太阳光透射比一般在91.6％以上，为获得更高的组件转换效率，超白压花玻璃被大量用作太阳能电池组件的前板玻璃。主流的超白压花玻璃产品厚度为3.2mm和4.0mm，随着技术的进步及应用的需求，也出现了2mm超薄压花玻璃。

现有技术中，超白压花玻璃用作太阳能电池组件的前板玻璃时，其压花面朝下且与夹胶层接触，以期望入射光以及从电池片反射回的光线，在该界面产生偏折，产生“陷光”效应，进而更多的太阳光线可以到达电池片表面，提高电池转换效率。

经研究发现，实际下表面压花的设计，对太阳能电池光电转换效率的提升以及对后续光伏系统发电量的贡献是有限的，分析如下：

一般来说，钠钙硅玻璃的折射率约为1.51，夹胶层胶片材料的折射率约为1.47-1.5，可见两种材料的折射率非常接近。入射光从玻璃入射到夹胶材料，不能在接触面产生较为明显的光线偏折，所起到的“陷光”作用有限。同时，经电池片反射的光线是由低折射率的夹胶材料到高折射率的玻璃，此时，并不会在玻璃和夹胶材料界面上发生返回到电池片的全反射现象。

因而，做成光伏组件后，这两种折射率相近的材料(玻璃和夹层材料)紧紧结合在一起，其压花面几乎等于不存在，对透光率的贡献是有限的，进而对光伏组件的转换效率的提升也是有限的。

本实施例提供了一种压花玻璃，包括玻璃基体，所述玻璃基体具有第一表面1和第二表面2，所述压花玻璃用作太阳能电池组件的前板玻璃时，所述第一表面1为光线射入面，

所述第一表面1上形成有多个脊形条纹3，参见图1，所述脊形条纹3的纵截面轮廓线的形状为倒V形，所述脊形条纹3的顶角4大小为60°。多个所述脊形条纹3连续并排设置，相邻的所述脊形条纹3之间形成沟槽，所述沟槽的纵截面轮廓线的形状为V形，多个所述脊形条纹3的纵截面轮廓线呈波浪状。相邻的所述脊形条纹3的顶点之间的间距d为1mm，也就是说所述沟槽的最小排列间距d为1mm，所述脊形条纹3的高度为0.85mm，所述沟槽的深度为0.85mm。

所述脊形条纹3的任一侧面均为平面结构。在一个实施例中，参见图2，所述脊形条纹3的相邻的所述侧面之间的夹角为圆角，也就是说，所述脊形条纹3的顶角4设有倒圆角结构，所述沟槽的槽底也设有倒圆角结构。在一个实施例中，参见图3，所述脊形条纹3的相邻的所述侧面之间的夹角为尖角。

所述第二表面2为绒面，所述第一表面1与所述第二表面2之间的距离为3.2mm。

假设压花玻璃材质相同且吸收恒定，随着光线在射入面的反射量减少，更多的光线可以到达电池片6，使得电池的转换效率有所提高，从而达到与增加透射比等同的效果。

本实施例采用模拟计算的方式，对本实施例提供的压花玻璃和射入面为绒面的普通超白压花玻璃进行了比较，经观察发现，参见图4、图5、图6和图7，在不同入射角度下，本实施例提供的压花玻璃的反射比均明显低于普通超白压花玻璃的反射比。在不同入射角度下本实施例提供的压花玻璃的反射比、普通超白压花玻璃的反射比以及本实施例提供的压花玻璃的透射比等效增加值参见表1。

需要指出的是，由于本实施例提供的压花玻璃能够提高太阳能利用率，因此，所述压花玻璃还可以用作太阳能光热盖板。

表1 实施例1提供的压花玻璃与普通超白压花玻璃的反射比对比表

本实施例具有以下有益效果：

1、本实施例提供的压花玻璃在第一表面上形成有多个脊形条纹，多个所述脊形条纹连续并排设置，能够降低反射率，减少了反射光线损失，在电池片吸光性能相同的前提下，明显增加了光电转换效率。

2、本实施例提供的压花玻璃和太阳能电池组件能充分利用现有的生产条件，无需对工艺和设备进行重大变更，且结构简单、设计合理、便于量产。

实施例2

本实施例提供了一种压花玻璃，包括玻璃基体，所述玻璃基体具有第一表面1和第二表面2，

所述第一表面1上形成有多个凸起的脊形条纹3，参见图1，多个所述脊形条纹3连续并排设置，相邻的所述脊形条纹3之间形成沟槽，相邻的所述脊形条纹3的顶点之间的间距为1.0mm，所述脊形条纹3的高度为1.05mm，所述沟槽的深度为1.05mm，所述脊形条纹3的顶角4大小为50°。

所述脊形条纹3的纵截面轮廓线为近似V形。需要指出的是，所述脊形条纹3的侧面可以采用凸面结构，在一个实施例中，参见图8，所述凸面结构由两个平面构成，所述凸面结构的边缘呈折线状，相邻的所述侧面互为镜像对称结构，相邻侧面之间的夹角为尖角，可选地，相邻侧面之间的夹角还可以设置为圆角；

所述脊形条纹3的侧面也可以采用凹面结构，在一个实施例中，参见图9，所述凹面结构由两个平面构成，所述凹面结构的边缘呈折线状，相邻的所述侧面互为镜像对称结构，相邻侧面之间的夹角为尖角，可选地，相邻侧面之间的夹角还可以设置为圆角；在一个实施例中，参见图10，所述凹面结构由一个弧面构成，同一所述脊形条纹3的两侧面之间的夹角为尖角，相邻的所述脊形条纹3的两两相对的侧面之间的夹角为圆角；

所述脊形条纹3的侧面还可以采用凸面和凹面结合的结构，多个脊形条纹3连续并排设置，其纵截面轮廓形成呈周期性重复的波形，作为采用该实施方式的一则较佳的实施例，参见图11，所述纵截面轮廓的形状为正弦曲线形状或余弦曲线形状。

在压花玻璃生产过程中，所述脊形条纹3通过设定相应形状的压花辊来实现，压花玻璃的工艺流程如下：玻璃液由池窑工作池沿槽流出，进入成对的用水冷却的中空压辊，经特定纹路的压辊滚压形成带有相应纹路的压花玻璃。由于所述压花玻璃能充分利用现有的生产条件，其生产过程中无需过多增加设备的投入和工艺参数的变更，仅仅更换相应形状的压花辊即可实现，因此其对生态环境造成的影响可控，同时，后续在光伏组件加工生产过程中，也无需变更其工艺参数和增加设备投入，能够产生可观的经济效益。

所述第二表面2为压花面、绒面或平面，需要指出的是，由于结构不同，压花面的减反射效果明显优于绒面、绒面的减反射效果优于平面。

所述第一表面1与所述第二表面2之间的距离为4.0mm。

光线从所述脊形条纹3的一个侧面入射后，在所述脊形条纹3的各侧面之间经过多次反射折射，有更大比例的光线投射到电池片6表面，假设压花玻璃材质相同且吸收恒定，随着光线在射入面的反射量减少，更多的光线可以到达电池片6，使得电池的转换效率有所提高，从而达到与增加透射比等同的效果。

本实施例采用模拟计算的方式，对本实施例提供的压花玻璃和射入面为绒面的普通超白压花玻璃进行了比较，经观察发现，参见图4、图5、图6和图7，不同入射角度下，本实施例提供的压花玻璃的反射比均明显低于普通超白压花玻璃的反射比。在不同入射角度下本实施例提供的压花玻璃的反射比、普通超白压花玻璃的反射比以及本实施例提供的压花玻璃的透射比等效增加值参见表2。

需要指出的是，由于本实施例提供的压花玻璃能够提高太阳能利用率，因此，所述压花玻璃还可以用作太阳能光热盖板。

表2 实施例2提供的压花玻璃与普通超白压花玻璃的反射比对比表

本实施例具有以下有益效果：

1、本实施例提供的压花玻璃在第一表面上形成有多个脊形条纹，多个所述脊形条纹连续并排设置，能够降低反射率，减少了反射光线损失，在电池片吸光性能相同的前提下，明显增加了光电转换效率。

2、本实施例提供的压花玻璃和太阳能电池组件能充分利用现有的生产条件，无需对工艺和设备进行重大变更，且结构简单、设计合理、便于量产。

实施例3

太阳能电池组件的结构从上至下依次为前板玻璃、夹胶层、电池片、夹胶层和背板，为了获得更高的组件转换效率，太阳能电池组件的前板玻璃采用在电池响应波长范围透光率高，反射率低的超白压花玻璃制成。

现有技术中，超白压花玻璃的压花面通常朝下设置且与夹胶层接触，以期通过产生“陷光”效应来提高电池转换效率。经研究发现，实际下表面压花的设计，对太阳能电池光电转换效率的提升以及对后续光伏系统发电量的贡献是有限的，分析如下：

一般来说，钠钙硅玻璃的折射率约为1.51，夹胶层胶片材料的折射率约为1.47-1.5，可见两种材料的折射率非常接近。入射光从玻璃入射到夹胶材料，不能在接触面产生较为明显的光线偏折，所起到的“陷光”作用有限。同时，经电池片反射的光线是由低折射率的夹胶材料到高折射率的玻璃，此时，并不会在玻璃和夹胶材料界面上发生返回到电池片的全反射现象。因而，做成光伏组件后，玻璃和夹胶层材料紧紧结合在一起，由于两者折射率相近，因此玻璃的压花面几乎等于不存在，对透光率的贡献是有限的，进而对光伏组件的转换效率的提升也是有限的。

本实施例提供了一种太阳能电池组件，具体技术方案如下：

一种太阳能电池组件，参见图12，包括前板5、电池片6和背板7，

所述前板5为实施例1或实施例2所述的压花玻璃，所述第一表面1为光线射入面，所述沟槽的方向与所述前板5的倾斜方向一致，所述第二表面2朝向所述电池片6，

所述电池片6设置在所述前板5与所述背板7之间，所述前板5、所述电池片6以及所述背板7三者之间填充有夹胶层8。参见图13，本实施例提供的太阳能电池组件用于地面电站和光伏建筑一体化项目时，所述沟槽的安装方向应与太阳能电池组件的上边和下边均垂直，自然雨水受重力作用沿所述沟槽顺延流下，能够冲刷表面及沟槽中的灰尘，同时这一设置也便于人工清洗冲刷，省工省料，降低了使用和维护成本。

相对于现有技术，本实施例提供的太阳能电池组件的光电转换效率明显提升，适用于利用太阳能新能源的各种产品和技术，若大规模应用，可降低度电成本，推动太阳能产品的大规模化应用，进而促进新能源利用的比例，为社会的节能减排、环境保护做出一定的贡献。

本实施例具有以下有益效果：

1、本实施例结构简单、设计合理，减少了反射光线损失，在电池片吸光性能相同的前提下，明显增加了光电转换效率。

2、本实施例提供的太阳能电池组件，压花玻璃的沟槽的方向与所述前板的倾斜方向一致，便于后期清洁和雨水的冲刷。

3、本实施例提供的压花玻璃和太阳能电池组件能充分利用现有的生产条件，无需对工艺和设备进行重大变更，便于量产。

实施例4

本实施例提供了一种太阳能电池组件，具体技术方案如下：

一种太阳能电池组件，包括前板5、电池片6和背板7，

所述前板5为实施例1或实施例2所述所述的压花玻璃，所述第一表面1为光线射入面，所述前板5水平放置，所述沟槽的方向为南北方向，适合光伏建筑一体化的采光顶使用，可选地，所述沟槽的方向与南北方向的夹角大于-45°且小于45°，所述第二表面2朝向所述电池片6，

所述电池片6设置在所述前板5与所述背板7之间，所述前板5、所述电池片6以及所述背板7三者之间填充有夹胶层8。

本实施例提供的太阳能电池组件，可以作为建筑采光顶构件，即成为建筑围护结构的一部分。该太阳能组件既可以高效率发电，又可以采光、遮风、挡雨、隔声等，发挥建筑围护结构本应该有的作用，因此节约了成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。