CN111463304A - 光伏组件和用于其的局部聚光光伏玻璃 - Google Patents

光伏组件和用于其的局部聚光光伏玻璃 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光伏组件和用于其的局部光伏聚光玻璃，光伏组件包括：多个电池片，每个电池片的一侧形成为正光面，另一侧形成为背光面，正光面和背光面的至少一个上设有多个间隔开设置的焊带，相邻两个焊带之间的区域或焊带与电池片的边沿之间的区域形成为有效发电区域；正面光伏玻璃设于正光面；背面光伏玻璃设于背光面，光伏玻璃朝向电池片的一侧形成为出光面，光伏玻璃背向电池片的一侧形成为进光面；第一折光部设于光伏玻璃的进光面上且位于焊带上方，焊带上方的光线经过第一折光部折射至电池片上形成光斑，光斑位于有效发电区域。本发明实施例的光伏组件能够使光路的结构发生变化并最终偏移至有效发电区域，从而提高光线利用率。

Description

光伏组件和用于其的局部聚光光伏玻璃
技术领域
本发明属于光伏组件技术领域，尤其涉及一种光伏组件和用于其的局部聚光光伏玻璃。
背景技术
目前，光伏太阳电池组件的生产工艺过程中，多个单片电池片之间的连接方式一般采用焊带串焊相连，但是该连接方式导致照射在组件焊带区域的太阳光线大部分无法被电池片所吸收，致使光线利用率降低。
为了减少焊带对电池片受光区域的遮挡，现有技术中选用的焊带的宽度都比较窄，这将导致电池片的焊接拉力偏低，同时也增加了组件内部电池的损耗，因此需要对现有的光伏组件用局部聚光玻璃加以改进，提高光伏组件的光线利用率。
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。
有鉴于此，本发明提出一种光伏组件，该光伏组件能够提高光线利用率，使得光路的结构发生变化最终偏移至电池片有效发电区域，提高光伏组件的光线利用率。
本发明还提出一种光伏玻璃，该光伏玻璃结构巧妙，能有效偏折光线，使光线偏移至有效发电区域，提高光电转换效率。
根据本发明第一方面实施例的光伏组件包括：多个电池片，每个所述电池片的一侧形成为正光面，另一侧形成为背光面，所述正光面和所述背光面的至少一个上设有多个间隔开设置的焊带，相邻两个所述焊带之间的区域或所述焊带与所述电池片的边沿之间的区域形成为有效发电区域；正面光伏玻璃，所述正面光伏玻璃设于所述正光面；背面光伏玻璃，所述背面光伏玻璃设于所述背光面，所述正面光伏玻璃和所述背面光伏玻璃朝向所述电池片的一侧形成为出光面，所述正面光伏玻璃和所述背面光伏玻璃背向所述电池片的一侧形成为进光面；第一折光部，所述第一折光部设于所述正面光伏玻璃和所述背面光伏玻璃的至少一个的所述进光面上，所述第一折光部位于所述焊带上方，所述焊带上方的光线经过所述第一折光部折射至所述电池片上形成光斑，所述光斑位于所述有效发电区域。
根据本发明实施例的光伏组件，通过在正面光伏玻璃和背面光伏玻璃上设有至少一个第一折光部，使太阳光照射到第一折光部结构上，照射的光线经由第一折光部的折射，使得光线的传递路线发生偏折并最终偏移至电池片有效发电区域，减少损失在焊带上的光线，从而提高光伏组件的光线利用率，以此来提高光伏组件的光电转换效率。
根据本发明实施例的光伏组件还可以具有以下附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述电池片为单面电池片，所述正光面上设有所述焊带，所述正面光伏玻璃的所述进光面上设有所述第一折光部。
根据本发明的一个实施例，所述电池片为双面电池片，所述正光面和所述背光面上分别设有所述焊带，所述正面光伏玻璃和所述背面光伏玻璃的所述进光面上分别设有所述第一折光部。
根据本发明的一个实施例，所述第一折光部设在所述焊带的正上方，所述第一折光部包括至少一个折光单元，每个所述折光单元分别包括多个沿所述焊带方向等间距设置的透镜，所述折光单元背向所述进光面的一侧设有锯齿状凹槽，光线经过所述凹槽偏折形成所述光斑。
根据本发明的一个实施例，所述第一折光部设有：至少一个折射面，所述折射面相对于所述进光面倾斜设置。
根据本发明的一个实施例，所述焊带和所述第一折光部分别形成为长条形，所述折射面的数量为多个，多个所述折射面沿所述焊带的截面的中心线对称分布。
根据本发明的一个实施例，所述电池片的数量为多个，相邻两个所述电池片相连设置或者间隔开设置，所述电池片设有电池片边缘绝缘区，所述电池片边缘绝缘区包括分别与多个电池片一一对应的电池片边缘绝缘单元，一所述电池片对应的所述电池片边缘绝缘单元的至少一部分设于一所述电池片邻近又一所述电池片所在位置的边沿；所述光伏组件还包括第二折光部，所述第二折光部位于所述电池片边缘绝缘区的上方以使所述电池片边缘绝缘区上方的光线折射至所述电池片上。
根据本发明第二方面实施例的局部聚光光伏玻璃，所述光伏玻璃的一侧形成为出光面，所述光伏玻璃背向电池片的一侧形成为进光面，所述光伏玻璃的至少一个的所述进光面上设有第一折光部，所述第一折光部位于光伏组件的焊带的正上方以使所述焊带上方的光线折射至所述电池片上形成光斑。
根据本发明的一个实施例，所述第一折光部包括至少一个折光单元，每个所述折光单元分别包括多个沿所述焊带方向等间距设置的透镜，光线经过所述透镜偏折形成所述光斑。
根据本发明的一个实施例，所述第一折光部设有：至少一个折射面，所述折射面与所述进光面之间倾斜设置。
根据本发明的一个实施例，相邻两个所述电池片之间设有电池片边缘绝缘区，所述光伏组件还包括：第二折光部，所述第二折光部位于所述电池片边缘绝缘区的上方以使所述电池片边缘绝缘区上方的光线折射至所述电池片上。
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为根据本发明的实施例的光伏组件的结构示意图；
图2为根据本发明的一实施例的光伏组件的线A-A的截面图；
图3为根据本发明的又一实施例的光伏组件的线A-A的截面图；
图4为根据本发明实施例的光伏组件的光线偏折示意图；
图5为根据本发明的一实施例中的光伏组件的结构示意图。
附图标记：
光伏组件100；
电池片10；
光伏玻璃20；正面光伏玻璃21；背面光伏玻璃22；
第一折光部30；折射面31；
第二折光部40；
焊带50。
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“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面首先具体描述根据本发明实施例的光伏组件100。
如图1至图5所示：根据本发明实施例的光伏组件100，包括：电池片10、正面光伏玻璃21、背面光伏玻璃22和第一折光部30。
具体而言，每个电池片10的一侧形成为正光面，另一侧形成为背光面，正光面和背光面的至少一个上设有多个间隔开设置的焊带50，相邻两个焊带50之间的区域或焊带50与电池片10的边沿之间的区域形成为有效发电区域，正面光伏玻璃21设于正光面，背面光伏玻璃22设于背光面，正面光伏玻璃21和背面光伏玻璃22朝向电池片10的一侧形成为出光面，正面光伏玻璃21和背面光伏玻璃22背向电池片10的一侧形成为进光面，第一折光部30设于正面光伏玻璃21和背面光伏玻璃22的至少一个的进光面上，第一折光部30位于焊带50上方，焊带50上方的光线经过第一折光部30折射至电池片10上形成光斑，光斑位于有效发电区域。
换言之，根据本发明实施例的光伏组件100主要由电池片10、正面光伏玻璃21、背面光伏玻璃22和第一折光部30组成，每组电池片10上设有两面，一面为正光面，与之相对应的为背光面，在正光面和背光面上均通过焊带50将电池片10焊接相连从而形成有效发电区域，在正光面上设置有正面光伏玻璃21，背光面上设有背面光伏玻璃21，在正面光伏玻璃21和背面光伏玻璃21上，其所背向电池片的一面为进光面，在进光面上还设有第一折光部30，该第一折光部30与焊带50一一对应且位于焊带50的上方，使焊带50上方的光线经过第一折光部30折射至电池片10上形成光斑，所形成的光斑均位于有效发电区域内。
如图2和图3所示，根据本发明实施例的光伏组件100上既可设置成单面光伏玻璃20结构的光伏组件(图3)，也可以双面均设置光伏玻璃20并组装光伏组件100(图2)，但是不论使单面设置还是双面设置，根据本发明实施例的光伏组件100上均是在焊带50的上方位置设置第一折光部30，目的使通过对焊带上方入射的光线进行偏折，使原本入射至焊带区域内的光线偏折至有效发电区域内，从而提高光伏组件100的光线利用率，与此同时，还能使电池片10有效受光区域的照射度比较均匀，不会发生电池片10表面局部光强过大产生电流实配问题。
由此，根据本发明实施例的光伏组件100，通过在正面光伏玻璃21和背面光伏玻璃22上设有至少一个第一折光部30，使太阳光照射到第一折光部30结构上，照射的光线经由第一折光部30的折射，使得光线的传递路线发生偏折并最终偏移至电池片10有效发电区域，减少损失在焊带50上的光线，从而提高光伏组件100的光线利用率，以此来提高光伏组件100的光电转换效率。
根据本发明的一个实施例，电池片10为单面电池片，正光面上设有焊带50，正面光伏玻璃21的进光面上设有第一折光部30，从而能够实现光伏组件100单面接收光线并对光线的传播方向进行调控。
可选地，电池片10为双面电池片，正光面和背光面上分别设有焊带50，正面光伏玻璃21和背面光伏玻璃22的进光面上分别设有第一折光部30，从而能够实现光伏组件100双面接收光线，并能够分别对双面的光线的传播方向进行调控。
也就是说，光伏玻璃20即可设计成单面结构，也可设计成双面结构，该结构的设置目的在于，在实际使用过程中可根据实际需求，即单面接收光线还是双面接收光线的需求，来加工光伏玻璃20以满足光伏组件100设备的实际需求。
优选地，第一折光部30设在焊带50的正上方，第一折光部30包括至少一个折光单元，每个折光单元分别包括多个沿焊带方向等间距设置的透镜，折光单元背向进光面的一侧设有锯齿状凹槽，光线经过凹槽偏折形成光斑。多个透镜可以为等间距设置的锯齿状凹槽透镜，使入射至进光面的光线发生偏折和散射，从而使位于焊带50上方的光线在入射至进光面后偏折至有效发电区域，从而提高光伏组件100的光电转换效率。
进一步地，第一折光部30设有至少一个折射面31，折射面31相对于进光面倾斜设置。倾斜设置的多个折射面31可以使入射的光线偏折至有效发电区域。
可选地，焊带50和第一折光部30分别形成为长条形，折射面31的数量为多个，多个折射面31沿焊带的截面的中心线对称分布。
也就是说，在第一折光部30上设有多个折射面31，且这些折射面31沿焊带50的中心线对称分布在焊带50的投影区域内，以该方案设置折射面31在实际使用中，将光线沿焊带的截面的中心线对称偏折以使偏折的光线有效避开焊带区域，同时焊带50和第一折光部30均设置成长条形，满足实际生产的需求。
根据本发明的一个实施例，电池片10的数量为多个，相邻两个电池片10相连设置或者间隔开设置，电池片10设有电池片边缘绝缘区，电池片边缘绝缘区包括分别与多个电池片10一一对应的电池片边缘绝缘单元，一电池片10对应的电池片边缘绝缘单元的至少一部分设于一电池片10邻近又一电池片10所在位置的边沿；所述光伏组件还包括第二折光部40，第二折光部40位于所述电池片边缘绝缘区的上方以使电池片边缘绝缘区上方的光线折射至电池片10上。
也就是说，在电池片10的四周设有电池片边缘绝缘区以对电池片绝缘处理，为了避免分流不能进行光电转换，所以电池片10在实际使用和装配过程中，既可以间隔开设置，也可以相连设置，目的均是为了使电池片便于装配和使电池片避免分流，同时，第二折光部40位于电池片10边缘绝缘区的上方以使电池片10边缘绝缘区上方的光线折射至电池片10上。
其中，第一折光部和第二折光部高度为0.1mm-0.25mm，第一折光部30的宽度为电池的主栅宽度距离+1mm，第二折光部的宽度为光伏组件100排串间距距离+1.5mm。
也就是说，在两个电池片10之间设有边缘绝缘区，即在实际使用和组装光伏组件100时，需要在电池片10之间设置绝缘区域以便于组装光伏组件100，由于该边缘绝缘区内不设置有电池片10，如此，在实际使用过程中，当光线入射或偏折至该边缘绝缘区时，该区域不能将光能有效的转换为电能，所以需要在其上方设置第二折光部40，这样，入射至第二折光部40上方进光面的光线也可以有效偏折至电池片10上，杜绝了光线入射至边缘绝缘区的现象，提高了光伏组件100的光电转换性能。
根据本发明实施例的光伏组件100的局部聚光光伏玻璃，光伏玻璃的一侧形成为出光面，光伏玻璃背向电池片10的一侧形成为进光面，光伏玻璃的至少一个的进光面上设有第一折光部30，第一折光部30位于光伏组件100的焊带50的正上方以使焊带上方的光线折射至电池片10上形成光斑。由于在光伏玻璃20上压制的特定的结构的第一折光部30后，使太阳光照射到第一折光部30结构上，照射的光线经由第一折光部30的折射，使得光线的传递路线发生偏折并最终偏移至电池片10有效发电区域，减少损失在焊带50上的光线，从而提高光伏组件100的光线利用率，以此来提高光伏组件100的光电转换效率。
进一步地，第一折光部30包括至少一个折光单元，每个折光单元分别包括多个沿焊带方向等间距设置的透镜，光线经过透镜偏折形成光斑。折光单元的设置使入射至进光面的光线发生偏折和散射，从而使位于焊带50上方的光线在入射至进光面后偏折至有效发电区域，从而提高光伏组件100的光电转换效率。
可选地，第一折光部30设有至少一个折射面31，折射面31与进光面之间倾斜设置。通过倾斜设置的折射面31使光线偏折至有效发电区域。
优选地，相邻两个电池片10之间设有电池片10边缘绝缘区，光伏组件100还包括第二折光部40。也就是说，在两个电池片10之间设有边缘绝缘区，与该边缘绝缘区相对应的区域上方设有第二折光部40，第二折光部40上方进光面的光线也可以有效偏折至电池片10上，提高了光伏组件100的光电转换性能。
下面结合具体实施例对根据本发明实施例的光伏组件100和用于其的局部聚光光伏玻璃20进行详细说明。
实施例1
如图5所示，根据本发明实施例的一种局部聚光光伏玻璃20，该局部聚光光伏玻璃20的长度D1为700mm、宽度D2为678mm，在宽度方向两段均留有15mm的平面长度。
同时，在局部聚光光伏玻璃20的一面设有第一折光部30，第一折光部30由平行于局部聚光光伏玻璃长度方向的4组相同等距的折光单元组成，折光单元由中部5条形貌相同等距的第一折光部30结构和两边2条形貌不同等距的第二折光部40结构组成.
其中，第一折光部40的折射面31间距d为31.2mm，第一折光部30折射面31宽度c为1.8mm，第一折光部30折射面31深度为e为0.15mm，第二折光部40折射面31结构间距a为18.5mm，第二折光部40折射面31宽度d为3mm，第二折光部40深度f为0.15mm。
实施例2
根据本发明实施例的一种光伏组件100，包括正面光伏玻璃21、高折射率封装胶膜和电池串组。
其中，电池串组由矩阵排布的4×4电池片10串联组成，正面光伏玻璃21或正面光伏玻璃21和背面光伏玻璃22上的第一折光部30对应焊带50，正面光伏玻璃21或正面光伏玻璃21和背面光伏玻璃22上的第二折光部40对应电池串两边，第一折光部30和第二折光部40均分别平行于焊带50和电池串，高折射率封装胶膜的可见光折射率1.52。
在该光伏组件100中，焊带50和电池串两边的光线在经过第一折光部30第二折光部30的折射后，入射的光线发生偏折并均匀地照射到电池片10中的有效发电区域内。
实施例3
先按实施例2中的排串方法，将双面电池串进行排串，将实施例1中制备的局部聚光光伏玻璃作为背面光伏玻璃21与电池串组进行对位，待对位后第一折光部30和第二折光部40分别盖过焊带50区域和电池串两边，第二折光部40盖过电池串边缘并露出1mm，然后完全依照背面光伏玻璃22的层叠方式，将具有相同形貌的正面光伏玻璃21与电池串组进行对位，最终使实施例1中制备的局部聚光光伏玻璃形貌总是与焊带及两边的电池片边缘相平行。
实施例4
先按实施例2中的排串方法，将单面电池串进行排串，将实施例1中制备的局部聚光光伏玻璃20作为正面光伏玻璃与电池串组进行对位，待对位后第一折光部30和第二折光部40分别盖过焊带50区域和电池串两边，第二折光部40盖过电池串边缘并露出1mm，最终使实施例1中制备的局部聚光光伏玻璃形貌总是与焊带及两边的电池片边缘相平行。

Claims (11)

1.一种光伏组件，其特征在于，包括：
多个电池片，每个所述电池片的一侧形成为正光面，另一侧形成为背光面，所述正光面和所述背光面的至少一个上设有多个间隔开设置的焊带，相邻两个所述焊带之间的区域或所述焊带与所述电池片的边沿之间的区域形成为有效发电区域；
正面光伏玻璃，所述正面光伏玻璃设于所述正光面；
背面光伏玻璃，所述背面光伏玻璃设于所述背光面，所述正面光伏玻璃和所述背面光伏玻璃朝向所述电池片的一侧形成为出光面，所述正面光伏玻璃和所述背面光伏玻璃背向所述电池片的一侧形成为进光面；
第一折光部，所述第一折光部设于所述正面光伏玻璃和所述背面光伏玻璃的至少一个的所述进光面上，所述第一折光部位于所述焊带上方，所述焊带上方的光线经过所述第一折光部折射至所述电池片上形成光斑，所述光斑位于所述有效发电区域。
2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述电池片为单面电池片，所述正光面上设有所述焊带，所述正面光伏玻璃的所述进光面上设有所述第一折光部。
3.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述电池片为双面电池片，所述正光面和所述背光面上分别设有所述焊带，所述正面光伏玻璃和所述背面光伏玻璃的所述进光面上分别设有所述第一折光部。
4.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述第一折光部设在所述焊带的正上方，所述第一折光部包括至少一个折光单元，每个所述折光单元分别包括多个沿所述焊带方向等间距设置的透镜，所述折光单元背向所述进光面的一侧设有锯齿状凹槽，光线经过所述凹槽偏折形成所述光斑。
5.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述第一折光部设有：
至少一个折射面，所述折射面相对于所述进光面倾斜设置。
6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，所述焊带和所述第一折光部分别形成为长条形，所述折射面的数量为多个，多个所述折射面沿所述焊带的截面的中心线对称分布。
7.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述电池片的数量为多个，相邻两个所述电池片相连设置或者间隔开设置，所述电池片设有电池片边缘绝缘区，所述电池片边缘绝缘区包括分别与多个电池片一一对应的电池片边缘绝缘单元，一所述电池片对应的所述电池片边缘绝缘单元的至少一部分设于一所述电池片邻近又一所述电池片所在位置的边沿；所述光伏组件还包括：
第二折光部，所述第二折光部位于所述电池片边缘绝缘区的上方以使所述电池片边缘绝缘区上方的光线折射至所述电池片上。
8.一种用于光伏组件的局部聚光光伏玻璃，其特征在于，所述光伏玻璃的一侧形成为出光面，所述光伏玻璃背向电池片的一侧形成为进光面，所述光伏玻璃的至少一个的所述进光面上设有第一折光部，所述第一折光部位于光伏组件的焊带的正上方以使所述焊带上方的光线折射至所述电池片上形成光斑。
9.根据权利要求8所述的用于光伏组件的局部聚光光伏玻璃，其特征在于，所述第一折光部包括至少一个折光单元，每个所述折光单元分别包括多个沿所述焊带方向等间距设置的透镜，光线经过所述透镜偏折形成所述光斑。
10.根据权利要求8所述的用于光伏组件的局部聚光光伏玻璃，其特征在于，所述第一折光部设有：
至少一个折射面，所述折射面与所述进光面之间倾斜设置。
11.根据权利要求8所述的用于光伏组件的局部聚光光伏玻璃，其特征在于，相邻两个所述电池片之间设有电池片边缘绝缘区，所述光伏组件还包括：
第二折光部，所述第二折光部位于所述电池片边缘绝缘区的上方以使所述电池片边缘绝缘区上方的光线折射至所述电池片上。
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