一种光伏组件及光伏幕墙的制作方法

本申请涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种光伏组件及光伏幕墙。

背景技术：

BIPV(Building Integrated Photo Voltaic)是一种将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术，即光伏建筑一体化技术。光伏幕墙是光伏建筑一体化技术的具体应用，属于光伏方阵与建筑的集成，是一种高科技的幕墙产品，它不仅集成了幕墙的一些基本特性，还具有发电的功能，可以直接利用阳光来发电，绿色无污染，不产生任何温室气体。目前，透光光伏组件大多在玻璃基发电芯片上刻蚀出透光部分，从而形成部分发电部分透光的透光组件，其发电效率较低，并间接造成光伏组件的成本增加。此外，光伏组件的光伏芯片上所聚集的太阳光的辐照度也很不均匀，导致光伏芯片的使用寿命降低。

因此，如何提高光伏组件的发电效率，降低制造光伏组件的成本，提高光伏芯片的使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种光伏组件及光伏幕墙，以解决现有光伏组件发电效率低、聚光不均匀的问题。

本申请实施例提供的一种光伏组件，包括：依次设置的透明前板、复数个光伏芯片和封装层；其中，

所述透明前板靠近所述封装层的一侧为平面，所述透明前板远离所述封装层的一侧设置有与所述复数个光伏芯片一一对应设置的复数个凸透镜结构；所述凸透镜结构用于将光线汇聚照射到对应的光伏芯片。

可选的，所述光伏芯片为条形光伏芯片，所述凸透镜结构为平凸柱透镜，所述条形光伏芯片与所述平凸柱透镜的延伸方向相同。

可选的，所述平凸柱透镜的宽度大于所述条形光伏芯片的宽度，复数个所述平凸柱透镜无间隔连续排布。

可选的，所述平凸柱透镜的宽度大于所述条形光伏芯片的宽度，复数个所述平凸柱透镜间隔设定距离依次排布。

可选的，所述条形光伏芯片的宽度范围为2mm至20mm；所述平凸柱透镜的宽度范围为4mm至40mm。

可选的，所述光伏芯片在所述透明前板上的占空比为1:1至1:2。

可选的，所述封装层为PET封装层。

可选的，所述透明前板包括光学玻璃透明前板、PMMA透明前板或PC透明前板。

可选的，所述封装层为透明封装层或不透明封装层。

此外，本实施例还提供一种光伏幕墙，其采用任一所述的光伏组件。

本实施例的光伏组件，包括：依次设置的透明前板、复数个光伏芯片和封装层；其中，所述透明前板靠近所述封装层的一侧为平面，所述透明前板远离所述封装层的一侧设置有与所述复数个光伏芯片一一对应设置的复数个凸透镜结构；所述凸透镜结构用于将光线汇聚照射到对应的光伏芯片。通过在所述凸透镜结构的入射的聚焦光路位置安装光伏芯片，使得光能利用率提高，而且降低光伏芯片对光线透射的影响，能够保持光伏组件透光性的同时，光能利用率高。此外，本申请的光伏组件可以仅使用单层玻璃作为透明前板，制作简单，降低成本；一侧为平凸柱透镜的平板玻璃，也具有较好的装饰效果。本申请中所述光伏芯片的间隔布置，既节省芯片成本，又实现光伏组件的透光效果，可以直接用于太阳能光伏幕墙。

附图说明

图1为本申请实施例光伏组件的主视图；

图2为本申请实施例光伏组件的仰视图；

图3为本申请实施例光伏组件的左视图；

图4是图3的A处局部放大示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请文件内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。以下通过具体的实施例对本申请提供的超薄柔性固态电解质膜的制备方法进行详细的介绍和说明。

如图1至图4所示，图1为本申请一实施例光伏组件的主视图；图2为本申请一实施例光伏组件的仰视图；图3为本申请一实施例光伏组件的左视图；图4是图3的A处局部放大示意图。在本申请实施例中，提供一种光伏组件，包括：依次设置的透明前板2、复数个光伏芯片1和封装层3；其中，透明前板2靠近封装层3的一侧为平面，透明前板2远离封装层3的一侧设置有与复数个光伏芯片1一一对应设置的复数个凸透镜结构2-1。凸透镜结构2-1用于将光线汇聚照射到对应的光伏芯片1。通过凸透镜结构2-1，将光线汇聚于其对应的光伏芯片上，可提高光能利用率，进而提高发电效率。

在本申请的其中一个实施例中，光伏芯片1可以为条形光伏芯片，凸透镜结构2-1为平凸柱透镜，条形光伏芯片与平凸柱透镜的延伸方向相同。

需要说明的是，图1至图4实施例中仅以条形光伏芯片与平凸柱透镜为例来进行说明，光伏芯片1也可以为其它形状，例如光伏芯片1设计为正方形或矩形，凸透镜结构2-1的形状则需要根据光伏芯片1的形状进行相应设计，例如凸透镜结构2-1在透明前板2靠近封装层的一侧平面上的投影相应为正方形或矩形。

请参考图1至图4中所示，透明前板2外侧(即远离封装层3的一侧)设置有平凸柱透镜，光伏芯片1设置于透明前板2内侧，光伏芯片1与平凸柱透镜一一对应。通过平凸柱透镜将太阳光4汇聚于与该平凸柱透镜对应的光伏芯片1上。通过该光伏芯片1将太阳光4转换为电能。多个汇流条5将各个光伏芯片1的电能汇聚，通过笔试接线盒6、导线7和连接器8将电能与外部线路相连接，将电能导出。封装层3覆盖于透明前板2设置有光伏芯片1的一侧。

请参考图4，本实施例中，透明前板2为具体为平板玻璃，一侧设置为平面，一侧并列设置了复数个平凸柱透镜。其中，平凸柱透镜的母线方向贯穿整个光伏组件。本实施例中，相邻平凸柱透镜之间相抵接，无间隔。复数个光伏芯片1间隔排布，并设置于透明前板2设置为平面的一侧。平凸柱透镜的宽度大于单个光伏芯片1的宽度。

本实施例中，每一光伏芯片1均呈长条状，沿平凸柱透镜母线方向布置，且每一光伏芯片1对应设置于一平凸柱透镜的聚焦光线的光路上，在其中一个具体的实施例中，光伏芯片1刚好对应平凸柱透镜的焦面，即与平凸柱透镜的聚焦面相重合。当透明前板2的厚度调整时，平凸柱透镜的凸面尺寸也应进行相应调整。

通过设置光伏芯片1位于凸透镜结构2-1的聚焦光路中，特别是设置于凸透镜结构2-1的焦面上，使得光伏组件接收的太阳光线可聚焦于光伏芯片1的受光面，通过光伏芯片1可将太阳能转换为电能。凸透镜结构2-1通过改变光线传播路径，实现聚光的效果，提高了光伏芯片1光能利用率。更多太阳能可被转换为电能。

此外，光伏芯片1之间的间隔区域仍为透明区域，使得光伏组件仍然具有一定的透光性。而且，在光伏芯片1光能利用率提高的情况下，可适当减小光伏芯片的尺寸，以增大透光区域面积，使得光伏组件透光性能提高。

在另外的实施例中，当光伏芯片1为条形光伏芯片，凸透镜结构2-1为平凸柱透镜时，相邻平凸柱透镜也可以间隔一定的距离，之间的区域构成平面透光区域，并正对相邻光伏芯片1之间的区域。相邻平凸柱透镜的间隔距离可以根据用户需要调节，在此不做限定。

在本申请其中一个实施例中，平凸柱透镜的宽度范围为4mm至40mm。透明前板2可以为中空玻璃、夹胶玻璃或中空夹胶玻璃。透明前板2的具体材质不限，例如可以为光学玻璃透明前板、PMMA透明前板或PC透明前板，等等。

本申请其中一实施例中，光伏组件设置光伏芯片1的区域为不透光部分，其余区域则为透光部分。大部分太阳光线通过折射汇集到光伏芯片1上，小部分太阳光经过光伏组件的透光部分进入室内。

本申请其中一实施例中，光伏芯片1为条形光伏芯片，光伏芯片1的宽度范围为2mm至20mm。光伏芯片1在透明前板2上的占空比为1:1至1:2。其中，占空比为透明前板2上复数个光伏芯片1所占用的总面积与未被光伏芯片1所占用部分的面积之比。

本申请其中一实施例中，可以根据需要调整光伏组件透光的效果，例如，可通过减小光伏芯片1的宽度，同时调整平凸柱透镜的宽度，增加光伏组件透光能力，通过增加光伏芯片1宽度以及设计增加平凸柱透镜的聚光效果增加光伏组件的发电能力。光伏芯片1的宽度可在2－20mm宽范围内选择。

本申请其中一实施例中，封装层3为聚合物绝缘材料，包括但不限于如下：PET封装层、EVA材料、PVB材料；无机薄膜半导体材料，如Si，GaAs，Al2O3等。此外，封装层3可以为无机或有机复合薄膜封装层。

以封装层3采用PET封装层为例，PET封装层对透明前板2上的复数个光伏芯片1进行封装，可以起到防水、防尘和绝缘的作用。如果在不需要透光的场景使用，也可以使用不透明的封装层材料。

对于采用透明PET封装层的光伏组件。其制造工艺步骤可如下：在前板透镜玻璃背面排布条形光伏芯片，光伏芯片连接汇流条后，将透明的封装层PET覆盖在光伏芯片和前板透镜玻璃背面，之后进行高温高压的承压工艺将透明的封装层PET、光伏芯片、汇流条、前板透镜玻璃封装为一体，再安装上接线盒6和导线7以及连接器，形成单层聚光伏玻璃组件。

本申请其中一实施例中，汇流条由汇流片与绝缘层依次组合叠装、铆接及封装而成，汇流片为导电材料，选用导电率优良的金属，如纯铜、黄铜和铝合金；绝缘层选用介电系数高、击穿电压高的材料，如环氧、聚酯、芳纶、聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜，本实施例选用厚度为0.1mm的聚酰亚胺薄膜为绝缘层，纯铜为导电层的汇流条。

本申请其中一实施例中，光伏芯片可以不为长条形，而是呈方块状，块状光伏芯片阵列设置于透明前板的背侧面，相应的，凸透镜结构与光伏芯片一一对应设置，阵列布置于透明前板的前侧面。在此不再赘述。

此外，需要说明的是，在实际应用中，透明前板2上的凸透镜结构2-1数量可以大于光伏芯片1的数量，如图4中所示，在透明前板2的下边缘有超出光伏芯片1设置区域的凸透镜结构。这一方面可便于整个透明前板2上凸透镜结构的制造，也使得整个透明前板具有结构上的一致性，美观性。

本申请还提供一种光伏幕墙，该光伏幕墙采用上述任一实施例的光伏组件。由于光伏组件具有上述有益效果，因此光伏幕墙的发电效率较高，聚光较为均匀，其光伏组件中光伏芯片的使用寿命较长。

本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。