CN102339883A

CN102339883A - 光伏组件

Info

Publication number: CN102339883A
Application number: CN2011103189505A
Authority: CN
Inventors: 王敬; 翟志华; 巢芳家
Original assignee: JIUJIANG CITY XUYANG OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIUJIANG CITY XUYANG OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2012-02-01

Abstract

本发明公开了一种光伏组件，所述光伏组件包括：基板，所述基板由玻璃纤维增强树脂制成；光伏层，所述光伏层设在所述基板的上表面上，其中所述光伏层包括至少一个光伏电池；和透明的保护层，所述保护层覆盖在所述光伏层上，其中所述保护层由氟塑料制成。根据本发明实施例的光伏组件具有结构简单、重量轻、成本低等优点。

Description

光伏组件

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏组件。

背景技术

已有的大规模生产的太阳能光伏组件由上向下依次包括上透明层、光伏层和背板，光伏组件边缘还包括金属框架，该金属框架包裹住上透明层、光伏层和背板的边缘以提高光伏组件的结构强度。这类大规模生产的光伏组件的上透明层是较厚的透明玻璃板，金属框架一般是铝合金。在大规模生产的晶体硅太阳能电池光伏组件的生产成本中，非电池部分(即不包含晶体硅电池的部分)的生产成本大约为1元/W，其中透明玻璃板(上透明层)和金属框架的生产成本占非电池部分的生产成本的60％以上。而且，无论是金属框架，还是透明玻璃板，其生产成本下降幅度十分有限，占太阳能光伏组件的生产成本的比例将会越来越高。另外，透明玻璃板较厚，使得整个太阳能光伏组件的重量大，不利于安装在屋顶、建筑物幕墙等地方。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种成本低、重量轻、结构简单的光伏组件。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种光伏组件，所述光伏组件包括基板，所述基板由玻璃纤维增强树脂制成；光伏层，所述光伏层设在所述基板的上表面上，其中所述光伏层包括至少一个光伏电池；和透明的保护层，所述保护层覆盖在所述光伏层上，其中所述保护层由氟塑料制成。

根据本发明实施例的光伏组件通过设置由玻璃纤维增强树脂(FRP)制成的所述基板，从而不仅可以在所述基板的厚度较小的情况下使所述光伏组件具有足够大的结构强度以便支撑所述光伏层，而且可以省掉用于提高光伏组件的结构强度的透明玻璃板和金属框架。由于透明玻璃板和金属框架是已有的光伏组件中重量较大、成本较高的部分，因此所述光伏组件具有重量轻、成本低、结构简单的优点，便于安装在屋顶、建筑物幕墙等地方。已有的光伏组件(约230W)的重量大约是21Kg，所述光伏组件(同样约230W)的重量可以不超过17Kg。由于所述光伏组件不再使用高成本的金属边框和透明玻璃板，因此所述光伏组件的非电池部分的生产成本可以下降至少20％。

而且所述光伏组件还设置有由氟塑料制成的所述保护层，由于氟塑料具有优良的强度、耐磨性、耐久性、耐候性、防水性能等，因此只需要设置厚度较小的所述保护层，就可以对所述光伏层进行有效地保护。这样不仅可以进一步减轻所述光伏组件的重量，而且可以延长所述光伏组件的使用寿命。

另外，根据本发明实施例的光伏组件可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述保护层由聚四氟乙烯、全氟(乙烯丙烯)共聚物、聚全氟烷氧基树脂、聚三氟氯乙烯、乙烯一三氟氯乙烯共聚物、乙烯一四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯和聚氟乙烯中的一种或多种制成。

根据本发明的一个实施例，所述光伏组件还包括加固层，所述加固层设在所述基板的下表面上且由金属制成。通过设置所述加固层，可以进一步减小所述基板的厚度(可以将所述基板的厚度减小至0.5mm-3mm)，从而可以进一步减轻所述基板的重量，即可以进一步减轻所述光伏组件的重量。

根据本发明的一个实施例，所述加固层通过粘结剂粘贴在所述基板的下表面上或通过紧固件固定在所述基板的下表面上。

根据本发明的一个实施例，所述基板的厚度为0.5mm-10mm。这样可以在所述基板具有足够大的结构强度的情况下，使所述基板具有较小的重量。

根据本发明的一个实施例，所述基板的厚度为0.5mm-3mm。

根据本发明的一个实施例，所述光伏层通过粘结剂粘贴在所述基板的上表面上。

根据本发明的一个实施例，所述保护层通过粘结剂粘贴在所述基板和所述光伏层上。

根据本发明的一个实施例，所述保护层通过热压粘贴在所述基板和所述光伏层上。

根据本发明的一个实施例，所述粘结剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有优良的粘性，可以使所述基板、所述光伏层和所述保护层彼此牢固地粘结在一起。

根据本发明的一个实施例，所述保护层的厚度为10微米-250微米。这样可以在所述保护层能够有效地保护所述光伏层的情况下，使所述保护层具有较小的重量

根据本发明的一个实施例，所述保护层的厚度为30微米-80微米。

根据本发明的一个实施例，所述光伏电池为多个且所述光伏组件还包括导线，其中所述导线与所述多个光伏电池相连以便所述多个光伏电池相互电连接。通过设置多个所述光伏电池可以大大地提高所述光伏组件的输出电压。

根据本发明的一个实施例，所述光伏组件还包括接线盒，所述接线盒与所述光伏电池相连以便获取由所述光伏电池产生的电能。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的光伏组件的结构示意图；和

图2是根据本发明的另一个实施例的光伏组件的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

下面参照图1描述根据本发明实施例的光伏组件10。如图1所示，根据本发明实施例的光伏组件10包括基板100、光伏层200和透明的保护层300。

基板100由玻璃纤维增强树脂制成。光伏层200设在基板100的上表面上，其中光伏层200包括至少一个光伏电池。保护层300覆盖在光伏层200上，其中保护层300由氟塑料制成。

根据本发明实施例的光伏组件10通过设置由玻璃纤维增强树脂(FRP)制成的基板100，从而不仅可以在基板100的厚度较小的情况下使光伏组件10具有足够大的结构强度以便支撑光伏层200，而且可以省掉用于提高光伏组件的结构强度的透明玻璃板和金属框架。由于透明玻璃板和金属框架是已有的光伏组件中重量较大、成本较高的部分，因此光伏组件10具有重量轻、成本低、结构简单的优点，便于安装在屋顶、建筑物幕墙等地方。已有的光伏组件(约230W)的重量大约是21Kg，光伏组件10(同样约230W)的重量可以不超过17Kg。由于光伏组件10不再使用高成本的金属边框和透明玻璃板，因此光伏组件10的非电池部分的生产成本可以下降至少20％。

而且光伏组件10还设置有由氟塑料制成的保护层300，由于氟塑料具有优良的强度、耐磨性、耐久性、耐候性、防水性能等，因此只需要设置厚度较小的保护层300，就可以对光伏层200进行有效地保护。这样不仅可以进一步减轻光伏组件10的重量，而且可以延长光伏组件10的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，保护层300可以由聚四氟乙烯(PTFE)、全氟(乙烯丙烯)共聚物(FEP)、聚全氟烷氧基树脂(PFA)、聚三氟氯乙烯(PCTFF)、乙烯一三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯一四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯(PVF)中的一种制成。有利地，保护层300可以由乙烯一三氟氯乙烯共聚物和聚偏氟乙烯中的一种制成。在研究过程中，发明人意外的发现由乙烯一三氟氯乙烯共聚物和聚偏氟乙烯中的一种制成的保护层300具有极其优良的强度、耐磨性、耐久性、耐候性、防水性能等。因此，通过利用由乙烯一三氟氯乙烯共聚物和聚偏氟乙烯中的一种制成的保护层300，可以大大地延长光伏组件10的使用寿命。而且，由乙烯一三氟氯乙烯共聚物和聚偏氟乙烯中的一种制成的保护层300具有极高的太阳能辐射的透过率，几乎不吸收太阳能辐射。

由于保护层300具有优良的强度、耐磨性、耐久性、耐候性、防水性能等，因此只需要利用厚度较小的保护层300，就足以对光伏层200进行有效地保护。有利地，保护层300的厚度可以是10微米-250微米，这样可以在保护层300能够有效地保护光伏层200的情况下，使保护层300具有较小的重量。进一步有利地，保护层300的厚度可以是30微米-80微米。

在本发明的一些实施例中，保护层300可以通过粘结剂粘贴在光伏层200上。有利地，保护层300可以通过粘结剂粘贴在基板100和光伏层200上。换言之，保护层300可以覆盖在光伏层200和整个基板100的上表面上。这样不仅可以更加有效地保护光伏层200的侧面，而且可以对基板100的上表面的未设有光伏层200的部分进行保护，从而进一步提高光伏组件10的使用寿命。

具体地，保护层300可以通过粘结剂粘贴在基板100和光伏层200上。有利地，保护层300可以通过热敏的粘结剂粘贴在基板100和光伏层200上，例如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有优良的粘性，可以使保护层300牢固地粘结在基板100和光伏层200上。其中，保护层300可以通过热压粘贴在基板100和光伏层200上(可以利用已知的热压装置将保护层300热压粘贴在基板100和光伏层200上)。保护层300还可以通过压敏的粘结剂粘贴在基板100和光伏层200上，例如胶水。

如图2所示，在本发明的一些示例中，光伏组件10还可以包括加固层400，加固层400可以设在基板100的下表面上，且加固层400可以由金属制成。通过设置加固层400，可以进一步减小基板100的厚度(可以将基板100的厚度减小至0.5mm-3mm)，从而可以进一步减轻基板100的重量，即可以进一步减轻光伏组件10的重量。具体地，加固层400可以由铝合金、钢等制成。有利地，加固层400可以由铝合金制成。加固层400可以制作成网格状结构，即加固层400可以是网格状。这样可以在使光伏组件10具有足够大的结构强度的情况下进一步减轻基板100的重量。

在本发明的一个具体示例中，加固层400可以通过粘结剂粘贴在基板100的下表面上。具体地，加固层400可以通过热敏的粘结剂粘贴在基板100的下表面上，例如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有优良的粘性，可以使加固层400牢固地粘结在基板100的下表面上。其中，加固层400可以通过热压粘贴在基板100的下表面上(可以利用已知的热压装置将加固层400热压粘贴在基板100的下表面上)。加固层400还可以通过压敏的粘结剂粘贴在基板100的下表面上，例如胶水。

具体地，加固层400可以通过紧固件(例如螺钉)固定在基板100的下表面上。加固层400上可以设有多个通孔，且基板100的下表面上可以设有多个安装孔，其中多个通孔与多个安装孔在数量和位置上可以一一对应。多个紧固件(例如螺钉)可以分别对应地穿过多个通孔并可以分别对应地安装在多个安装孔内以便将加固层400固定在基板100的下表面上。有利地，多个通孔可以等间距地分布在加固层400上，且多个安装孔可以等间距地分布在基板100的下表面上。

由于玻璃纤维增强树脂具有较大的刚性，因此只需要利用厚度较小的基板100，就足以支撑光伏层200。有利地，基板100的厚度可以是0.5mm(毫米)-10mm，这样可以在基板100具有足够大的结构强度的情况下，使基板100具有较小的重量。进一步有利地，基板100的厚度可以是0.5mm-3mm。

在本发明的一个实施例中，光伏层200可以通过粘结剂粘贴在基板100的上表面上。具体地，光伏层200可以通过热敏的粘结剂粘贴在基板100的上表面上，例如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物具有优良的粘性，可以使光伏层200牢固地粘结在基板100的上表面上。其中，光伏层200可以通过热压粘贴在基板100的上表面上(可以利用已知的热压装置将光伏层200热压粘贴在基板100的上表面上)。光伏层200还可以通过压敏的粘结剂粘贴在基板100的上表面上，例如胶水。

在本发明的一个示例中，所述光伏电池可以是多个，且光伏组件10还可以包括导线，其中所述导线可以与所述多个光伏电池相连以便所述多个光伏电池相互电连接。通过设置多个所述光伏电池可以大大地提高光伏组件10的输出电压。其中，可以根据实际需要来确定所述光伏电池的数量。

在本发明的一些实施例中，光伏组件10还可以包括接线盒(图中未示出)，所述接线盒可以与所述光伏电池相连以便获取由所述光伏电池产生的电能。具体地，所述接线盒可以通过第一输出导线和第二输出导线以已知的方式与所述光伏电池电连接。其中，第一外导线可以与所述第一输出导线在所述接线盒内相连且第二外导线可以与所述第二输出导线在所述接线盒内相连以便将所述光伏电池产生的电能输送到用电装置上。

光伏组件10可以安装在屋顶上。具体地，可以在基板100的下表面上设置多个安装孔，并利用螺钉将光伏组件10安装在屋顶上的铝合金安装槽上。其中，所述多个安装孔可以等间距地设在基板100的下表面上。

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发明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一定指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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种光伏组件，其特征在于，包括：

基板，所述基板由玻璃纤维增强树脂制成；

光伏层，所述光伏层设在所述基板的上表面上，其中所述光伏层包括至少一个光伏电池；和

透明的保护层，所述保护层覆盖在所述光伏层上，其中所述保护层由氟塑料制成。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述保护层由聚四氟乙烯、全氟(乙烯丙烯)共聚物、聚全氟烷氧基树脂、聚三氟氯乙烯、乙烯一三氟氯乙烯共聚物、乙烯一四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯和聚氟乙烯中的一种或多种制成。

3.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，还包括加固层，所述加固层设在所述基板的下表面上且由金属制成。

4.根据权利要求3所述的光伏组件，其特征在于，所述加固层通过粘结剂粘贴在所述基板的下表面上或通过紧固件固定在所述基板的下表面上。

5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述基板的厚度为0.5mm-10mm。

6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述基板的厚度为0.5mm-3mm。

7.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏层通过粘结剂粘贴在所述基板的上表面上。

8.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述保护层通过粘结剂粘贴在所述基板和所述光伏层上。

9.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，所述保护层通过热压粘贴在所述基板和所述光伏层上。

10.根据权利要求7或8所述的光伏组件，其特征在于，所述粘结剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

11.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述保护层的厚度为10微米-250微米。

12.根据权利要求11所述的光伏组件，其特征在于，所述保护层的厚度为30微米-80微米。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏电池为多个且所述光伏组件还包括导线，其中所述导线与所述多个光伏电池相连以便所述多个光伏电池相互电连接。

14.根据权利要求1-12中任一项所述的光伏组件，其特征在于，还包括接线盒，所述接线盒与所述光伏电池相连以便获取由所述光伏电池产生的电能。