一种高效单晶太阳能组件的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池板领域，更具体地说，涉及一种高效单晶太阳能组件。

背景技术：

太阳能电池组件是由高效晶体硅太阳能电池片、超白布纹钢化玻璃、EVA、透明TPT背板以及铝合金边框组成，具有使用寿命长，机械抗压外力强等特点。

单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17％左右，最高的达到24％，这是所有种类的太阳能电池中，光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，大部分厂商一般都是提供25年的质量保证。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约15％左右。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。

但在现有的太阳能组件中，使用过程中，由于太阳照射角度发生变化，相应的电池板在早晚的效率低，太阳能组件的效率由于太阳角度的问题，产电率不高。现有的太阳能供电装置中光伏板固定一个朝向，一天中只有中午时分能得到太阳光垂直照射，采集到的光能最多，其余时间无法追随太阳照射的位置而转动，造成光能浪费，利用效率偏低。并且大气污染等因素，使用时间长后，会在太阳能板上沉积很多灰尘，在太阳能电池进行发电时候，由于灰尘影响，能量转化降低，非常影响能量转化，需要进行相应的清洁工作，现有的清洁工作，往往需要人工或者进行费时费力的安排清洁周期，自动化程度不高，且清洁效果不好。

中国专利申请，申请号201510174517.7，公开日2015年6月24日，公开了一种角度可调的太阳能板，其光伏板组件可活动地设置于一箱体内，箱体一侧底端与该箱体底部活动连接；光伏板组件下方设置有一步进电机，其输出轴通过轴承与一基板连接，基板上连接有竖直的蜗杆，蜗杆上套设有配合使用的并与光伏板组件连接的升降台，光伏板组件另一端活动连接于基板，光伏板组件包括与一控制器电连接的光电池和设置于光电池上的并与控制器通信连接的感光件；步进电机固定安装连接于固定板上，固定板底部设有由传送带连接的多个动力滚轴，动力滚轴与所述控制器信号连接，并与光伏板组件电连接。其能够通过光线的变化自动调换光伏板的受光照角度，提高光能利用率，同时能够在不利环境下对太阳能板进行有效遮挡保护。但其结构控制复杂，且进行调节的时机把握不明确，调整角度不科学，产电效率提高不多。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的产电效率低、角度调整结构复杂的问题，本实用新型提供了一种高效单晶太阳能组件。它可以实现实时调整太阳能组件角度的功能，产电效率高。

2.技术方案

本实用新型的目的通过以下技术方案实现。

一种高效单晶太阳能组件，包括太阳能电池板，太阳能电池板设置在框架内，并通过主线缆连接外部设备，太阳能电池板背部的框架内，框架中部设置有旋转轴，旋转轴平行于框架一边，旋转轴平分太阳能电池板为两边，水平设置有支撑座，框架通过支撑杆整体倾斜并支撑于支撑座上，框架一侧边支撑于支撑座一侧边上，支撑座上设置有升降杆，升降杆与太阳能电池板的一边固定，升降杆通过支撑座上设置的升降驱动装置进行驱动，还包括电流传感器，主线缆上设置有电流传感器，电流传感器信号传输至外部控制器中，升降驱动装置通过外部控制器控制驱动。

更进一步的，所述的升降杆为活塞杆，升降驱动装置为液压缸，活塞杆与液压缸连接，液压缸通过外部控制器控制驱动。活塞杆控制方便，精度高。

更进一步的，所述的升降杆为升降丝杆和螺母套，所述的螺母套顶部与太阳能电池板背部固定。螺母套中间设置有空间，丝杆旋转时候，螺母套向内或向外旋转，整体向上或者向下运动，带动太阳能电池板的一侧上升或者下降，带动整个太阳能电池板的角度旋转。

更进一步的，所述的支撑杆为升降装置，且连接一套升降驱动装置。可以在太阳能电池板多方向进行调节和调整，更加适合升降运动的进行，有原有的一边固定倾斜角，设定为可以根据时间来进行调整角度。

更进一步的，太阳能电池板上设置有雨刮器，外部控制器通过雨刮导线控制雨刮控制总成，雨刮控制总成控制雨刮器工作。

更进一步的，雨刮器设置有若干个，均匀分布在框架四周。根据不同的太阳能电池板大小，可以选择不同大小的雨刮器和不同数量的雨刮器。保证除尘效果好。

更进一步的，太阳能电池板通过接线盒与蓄电池连接；雨刮器电源线与蓄电池连接，并通过蓄电池供电。直接通过太阳能电池板电力进行除尘，效果好，设备简单，不需要太多的设备添加。

更进一步的，雨刮器电源线与外部供电系统连接，通过外部供电系统供电。通过外部系统供电，供电稳定，除尘效果一致。

更进一步的，还包括报警器，报警器与控制器相连接。在雨刮发生故障时候，通过控制器，检测雨刮线路和电流的通断和大小，发生故障，进行相应的报警，提醒现场人员或维护人员进行检修。

更进一步的，报警器包括蜂鸣器和\或闪光灯，蜂鸣器和\或闪光灯设置于太阳能组件上或设置于外部的控制室内。方便进行统一管理，适用于大范围的太阳能组件系统。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案采用可以调节的升降装置，方便快捷的根据需求调整，太阳能电池板的角度，尽量保证太阳的直射，有效保证太阳能电池板的高效运转，发电效率高，并通过电流传感器检测太阳能组件在相应时候的电流大小，通过控制器判断太阳能组件的发电量，通过控制器调整，角度，使得电流一直处在最高的状态，始终保持高效率运转；

(2)太阳能电池板上设置有雨刮器，外部控制器通过雨刮导线控制雨刮控制总成，雨刮控制总成控制雨刮器工作，采用电流传感器，检测太阳能组件在相应时候的电流大小，通过控制器判断太阳能组件的发电量，在达到设定范围之下时候，通过控制器启动雨刮进行除尘，自动方便，不需要人为进行操作，节约电量，效率高，清洁及时；

(3)本太阳能电池板通过接线盒与蓄电池连接；雨刮器电源线与蓄电池连接，并通过蓄电池供电。直接通过太阳能电池板的电力进行除尘，效果好，设备简单，不需要太多的设备添加；

(4)方案还包括报警器，报警器与控制器相连接。在雨刮发生故障时候，通过控制器，检测雨刮线路和电流的通断和大小，发生故障，进行相应的报警，提醒现场人员或维护人员进行检修；

(5)雨刮器包括动力装置和雨刷，所述的动力装置设置在背部框架的内侧。有效利用背部框架的空间，保证了组件体积不会扩大；

(6)组件还可以包括喷淋装置，喷淋装置通过导线连接至控制器，喷淋装置包括喷嘴，喷嘴设置在太阳能组件上方，喷淋进水口通过管道连接至水箱。在雨刮进行工作前，先通过喷嘴进行喷淋，然后进行雨刮动作，除尘效果更好。

附图说明

图1为太阳能组件正面结构示意图；

图2为太阳能组件背面结构示意图；

图3为太阳能组件调整角度时候示意图。

图中标号说明：

1、太阳能电池板；2、雨刮器；3、旋转轴；4、雨刮导线；5、电流传感器；6、报警器； 7、升降杆；8、支撑座；9、支撑杆。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本实用新型作详细描述。

实施例1

如图1、2、3所示，一种高效单晶太阳能组件，包括太阳能电池板1，太阳能电池板1 设置在框架内，并通过主线缆连接外部设备，太阳能电池板1背部的框架内，框架中部设置有旋转轴3，旋转轴3平行于框架一边，旋转轴3平分太阳能电池板1为两边，水平设置有支撑座8，框架通过支撑杆9整体倾斜并支撑于支撑座8上，框架一侧边支撑于支撑座8一侧边上，支撑座8上设置有升降杆7，升降杆7与太阳能电池板1的一边固定，升降杆7通过支撑座8上设置的升降驱动装置进行驱动，电流传感器5，主线缆上设置有电流传感器5，电流传感器5信号传输至外部控制器中，升降驱动装置通过外部控制器控制驱动。所述的升降杆7为活塞杆，升降驱动装置为液压缸，活塞杆与液压缸连接，液压缸通过外部控制器控制驱动。

在工作时候，可以通过控制器的设定，调整升降杆7进行上下运动，由于旋转轴3固定在框架中部，升降杆7连接太阳能电池板1为两边任一一边的某一点上，在升降杆7进行上下运动时候，由于旋转轴3是固定，太阳能电池板1沿旋转轴3进行旋转，调整太阳能电池板1的倾斜，调整所对应的角度，如：原有的电池板是向正南方倾斜的采光，本实施例的太阳能电池板1被旋转轴3分为东西两边，可以在西侧一边底部连接升降杆7，此时早晨时候可以上升升降杆7，使得太阳能电池板1向东侧倾斜，接受阳光直射，而后逐渐下降，下午时候向西倾斜，始终直面太阳进行采光。

在其中，支撑座8与框架接触的一边为弧面，支撑座8与框架为点线接触，因为框架在进行倾斜时候，向下侧倾斜一侧需要没有阻挡，弧面的设置保证了一半向下倾斜时候，不会被支撑座的边阻挡，有效保证了框架的角度旋转。

本方案在调整角度的同时还通过电流传感器5检测太阳能组件在相应时候的电流大小，通过控制器判断太阳能组件的发电量，通过控制器调整，角度，使得电流一直处在最高的状态，始终保持高效率运转。本方案采用可以调节的升降装置，方便快捷的根据需求调整，太阳能电池板的角度，尽量保证太阳的直射，有效保证太阳能电池板的高效运转，发电效率高。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于，所述的升降杆7为升降丝杆和螺母套，所述的螺母套顶部与太阳能电池板1背部固定。螺母套中间设置有空间，丝杆旋转时候，螺母套向内或向外旋转，整体向上或者向下运动，带动太阳能电池板的一侧上升或者下降，带动整个太阳能电池板的角度旋转。此方案简单，成本低，替换方便。

实施例3

实施例3与实施例1基本相同，还包括，所述的支撑杆9为升降装置，且连接一套升降驱动装置。如太阳能板原先朝南30°角倾斜，可以根据不同季节变化角度，保证不同季节角度不同，获得最大的倾斜角。可以在太阳能电池板多方向进行调节和调整，更加适合升降运动的进行，有原有的一边固定倾斜角，设定为可以根据时间来进行调整角度。

实施例4

实施例4与实施例1基本相同，还包括，太阳能电池板1上设置有雨刮器2，外部控制器通过雨刮导线4控制雨刮控制总成，雨刮控制总成控制雨刮器2工作。雨刮器2设置有若干个，均匀分布在框架四周。太阳能电池板1通过接线盒与蓄电池连接；雨刮器2电源线与蓄电池连接，并通过蓄电池供电。或者雨刮器2电源线与外部供电系统连接，通过外部供电系统供电。外部控制器通过雨刮导线控制雨刮控制总成，雨刮控制总成控制雨刮器工作，采用电流传感器5，检测太阳能组件在相应时候的电流大小，通过控制器判断太阳能组件的发电量，在达到设定范围之下时候，通过控制器启动雨刮进行除尘，自动方便，不需要人为进行操作，节约电量，效率高，清洁及时。

实施例5

实施例5与实施例4基本相同，还包括，还包括报警器6，报警器6与控制器相连接。报警器6包括蜂鸣器和\或闪光灯，蜂鸣器和\或闪光灯设置于太阳能组件上或设置于外部的控制室内。在雨刮发生故障时候，通过控制器，检测雨刮线路和电流的通断和大小，发生故障，进行相应的报警，提醒现场人员或维护人员进行检修。

实施例6

实施例6与实施例4基本相同，还包括，喷淋装置，喷淋装置通过导线连接至控制器，喷淋装置包括喷嘴，喷嘴设置在太阳能组件上方，喷淋进水口通过管道连接至水箱。在雨刮进行工作前，先通过喷嘴进行喷淋，然后进行雨刮动作，除尘效果更好。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。