CN207690809U - 光伏叠瓦电池组件及光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能电池技术，具体公开一种光伏叠瓦电池组件及光伏发电装置；光伏叠瓦电池组件包括透光玻璃、电池串、封装胶膜及背板，多个所述电池串间隔地布置于所述封装胶膜之内，所述封装胶膜成型于所述透光玻璃与背板之间；所述电池串为叠瓦电池串，多个所述电池串之间或多个所述电池串与外边缘之间具有透光间隙，在所述背板面向所述电池串的一侧上布设有逆反射膜，所述逆反射膜对应于各个透光间隙铺设，各所述逆反射膜的宽度大于对应的透光间隙宽度。由于对应透光间隙在背板上贴有逆反射膜，逆反射膜上面的微观结构可将太阳光线以一定的角度反射到透光玻璃和空气的界面，然后再反射给各个电池串，从而可以电池增加组件的输出功率。

Description

光伏叠瓦电池组件及光伏发电装置

技术领域

本实用新型总体来说涉及太阳能电池技术，具体而言，涉及一种更高效的光伏叠瓦电池组件及光伏发电装置。

背景技术

最近几年，野外光伏电站安装量在不断增长，特别是中国西部、西北部等光照条件充足地区每年安装量均翻倍，野外大型的光伏电站逐渐饱和；同时因国家电网容量有限，也造成了大量的弃光限电问题，促使我国的分布式光伏电站迎来了爆发期，投资成本持续下降，造就分布式光伏电站安装量持续增长。而如何在有限的屋顶面积内能生产更多的电能，成为分布式电站投资者最关心的问题。同时，随着光伏技术的进步和“领跑者”计划的深入推进，中国光伏行业开始进入高效光伏产品比拼的时代。多主栅电池组件、N型单晶双面双玻组件、半片电池组件、叠瓦电池组件等各类高效组件技术层出不穷。其中，叠瓦电池组件因输出功率高、内部损耗低、反向电流热斑效应小，同时电池片生产工艺改变不大，组件生产工艺与常规组件生产工艺相比，只需更换或改造焊接工序的机器，其他工序的生产工艺改变更少，所以更具优势，发展潜力巨大。

目前国内叠瓦电池组件有量产的是江苏赛拉弗光伏***有限公司，虽然产量不大，但其做出的叠瓦组件效率最高可达21.2％，极具市场竞争力。虽然上述叠瓦组件的效率已经是较高水平，但相比投资者的预期，仍还有较大的效率提升空间。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种效率更高的光伏叠瓦电池组件及光伏发电装置。

为达成上述发明目的，本实用新型实施例提供一种光伏叠瓦电池组件，包括透光玻璃、电池串、封装胶膜及背板，多个所述电池串间隔地布置于所述封装胶膜之内，所述封装胶膜成型于所述透光玻璃与背板之间；所述电池串为叠瓦电池串，多个所述电池串之间或多个所述电池串与外边缘之间具有透光间隙，在所述背板面向所述电池串的一侧上布设有逆反射膜，所述逆反射膜对应于各个透光间隙铺设，各所述逆反射膜的宽度大于对应的透光间隙宽度。

根据一实施方式，所述逆反射膜为微棱镜结构逆反射膜。

根据一实施方式，所述逆反射膜为具有近距离大角度反射的截角型棱镜结构的逆反射膜。

根据一实施方式，所述叠瓦电池串包括相互串联的正极电池串组和负极电池串组，所述正极电池串组由多个正极电池串通过正极汇流条并联组成，所述负极电池串组由多个负极电池串通过负极汇流条并联组成。

根据一实施方式，所述负极电池串或正极电池串由多片电池片以叠瓦的方式排列，并在相邻两片电池片重叠的部分用导电环氧树脂粘接。

根据一实施方式，所述相邻两片电池片重叠的部分宽度为1.5mm-2.5mm。

根据一实施方式，所述光伏叠瓦电池组件外全部外边缘均设有铝合金边框。

根据一实施方式，所述正极汇流条以及负极汇流条均电连接至一个接线盒。

根据一实施方式，所述封装胶膜包括至少两层EVA胶膜，至少两层EVA胶膜分别位于所述电池串正向表面外，以及位于所述电池串背向表面外。

根据一实施方式，本实用新型另一方面提供一种光伏发电装置，其包括如前所述的光伏叠瓦电池组件。

与现有技术相比，本实用新型可以达到以下有益效果：由于电池串与电池串之间空白区域下方对应的背板上，以及边缘电池串与边框之间空白区域下方对应的背板上均贴有逆反射膜，逆反射膜上面的微观结构可将太阳光线以一定的角度反射到透光玻璃和空气的界面，然后再反射给各个电池串，从而可以电池增加组件的输出功率，经测试，功率提高比例可达1.6％-2.5％，能使目前的高效叠瓦电池组件效率得到进一步提高。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施例的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种光伏叠瓦电池组件的结构示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种光伏叠瓦电池组件的正面结构示意图。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种光伏叠瓦电池组件的正极电池串和负极电池串结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、叠瓦电池组件；2、铝合金边框；3、接线盒；1透光玻璃；12、第一封装胶膜；13、电池串；14、第二封装胶；15、背板；16、逆反射膜；131、负极电池串组；132、正极电池串组；133、电池片；134、环氧树脂；1311、负极电池串；1321、正极电池串。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本实用新型发明人发现，一般的叠瓦电池组件中，多个电池串之间或多个电池串与外边缘之间仍具有透光间隙，光线通过这些间隙照射在背板上，光线的能量会消耗在背板，不仅降低了电池组件的整体输出功率，造成的温度变化还会影响电池组件发电效率以及封装胶膜、背板的寿命。若能有效利用透光间隙中的光线进行发电，可解决上述这些问题。

本实用新型实施例提出一种光伏叠瓦电池组件，主要包括透光玻璃、电池串、封装胶膜及背板，多个电池串间隔地布置于封装胶膜之内，也可以说是被封装在两层封装胶膜之内，而封装胶膜成型于透光玻璃与背板之间。其中，电池串为叠瓦电池串，多个电池串之间或多个电池串与外边缘之间具有透光间隙，在背板面向电池串的一侧上布设有逆反射膜，逆反射膜对应于各个透光间隙铺设，各逆反射膜的宽度大于对应的透光间隙宽度。以此可将透过透光间隙进入的光线进行反射，避免光线消耗在背板。

由于电池串与电池串之间空白区域下方对应的背板上，以及边缘电池串与边框之间空白区域下方对应的背板上均贴有逆反射膜，逆反射膜上面的微观结构可将太阳光线以一定的角度反射到透光玻璃和空气的界面，然后再反射给各个电池串，从而可以电池增加组件的输出功率，经测试，功率提高比例可达1.6％-2.5％，能使目前的高效叠瓦电池组件效率得到进一步提高。

如下，结合附图对本实用新型的上述创意进行示例性说明如下：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种光伏叠瓦电池组件的结构示意图。图2是根据一示例性实施方式示出的一种光伏叠瓦电池组件的正面结构示意图。

如图所示，示例了一种光伏叠瓦电池组件1，主要包括透光玻璃11、电池串13、第一封装胶膜12、第二封装胶膜14及背板15，多个电池串13间隔地布置于封装胶膜之内，也可以说是被封装在两层封装胶膜之内，而封装胶膜成型于透光玻璃11与背板15之间。其中，电池串13为叠瓦电池串，多个电池串13之间或多个电池串13与外边缘之间具有透光间隙，在背板15面向电池串13的一侧上布设有多个逆反射膜16，多个逆反射膜16对应于各个透光间隙铺设，各逆反射膜16的宽度大于对应的透光间隙宽度。逆反射膜是一种已制成薄膜可直接应用的逆反射材料。一具体实施例中，逆反射膜16选择为型号为3M LRF(3M LightRedirecting Film:3M)的反光膜。逆反射膜可以是利用玻璃珠技术或微棱镜技术，以合成树脂技术、薄膜技术、涂敷技术或微复制技术制成。通常有白色、黄色、红色、绿色、蓝色、棕色、橙色、荧光黄色、荧光橙色、荧光黄绿色，还有荧光红色和荧光粉色。光伏叠瓦电池组件1外全部外边缘均设有铝合金边框2，以此进行固定。

根据本实用新型一实施方式，其中逆反射膜16选择为微棱镜结构逆反射膜。微棱镜结构逆反射膜具有超高等反光强度，尤其是在大入射角条件下具有高反光亮度。微棱镜逆反射膜的逆反射原理与工程级(透镜埋入式)和高强级(透镜密封型)反光膜不同，工程级和高强级逆反射膜均采用玻璃珠反射原理，而微棱镜逆反射膜的反射原理是运用微棱镜的折射与反射。微棱镜逆反射膜的主要代表性产品，从逆反射特点和结构上，主要可以分为四类：反射至远距离的截角棱镜、近距离大角度反射的截角棱镜、兼顾远距离反射性能和近距离反射性能的全棱镜，和以上这些棱镜技术与新型材料技术相结合的新型棱镜型逆反射膜。

根据本实用新型一实施方式，逆反射膜16为具有近距离大角度反射的截角型棱镜结构的逆反射膜。如此，可将更多呈大角度入射至逆反射膜16的光线呈角度的反射至透光玻璃和空气的界面，这个过程可能经历几次折射或反射，光线最终会经透光间隙反出，然后再反射给各个电池串，从而可以电池增加组件的输出功率。

根据本实用新型一实施方式，其中的叠瓦电池串13包括相互串联的正极电池串组和负极电池串组，正极电池串组由多个正极电池串通过正极汇流条并联组成，负极电池串组由多个负极电池串通过负极汇流条并联组成。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种光伏叠瓦电池组件的正极电池串和负极电池串结构示意图。如图所示，叠瓦电池串阵列13包括相互串联的正极电池串组132和负极电池串组131，正极电池串组132由5个正极电池串1321通过正极汇流条并联组成，负极电池串组131由5个负极电池串1311通过负极汇流条并联组成。正极汇流条以及负极汇流条均电连接至一个接线盒3。

本实施例中，负极电池串1311和正极电池串1321由30片宽度为31.2mm的电池片133以叠瓦的方式沿X轴方向排列，并在相邻两片电池片重叠的部分用导电环氧树脂134粘接。相邻两片电池片重叠的部分宽度可选择为1.5mm-2.5mm。具体在本实施例中，相邻两片电池片重叠的部分宽度为2mm。

本实施例中，封装胶膜包括至少两层EVA胶膜，第一层EVA胶膜12位于电池串13正向表面外，第一层EVA胶膜14位于电池串13背向表面外。EVA是乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物，EVA具有优良的柔韧性、耐冲击性、弹性、光学透明性、低温绕曲性、粘着性、耐环境应力开裂性、耐候性、耐腐蚀性、热密封性以及电性能等。

EVA成膜采用的是挤压成型工艺。根据不同的EVA的配方，选择不同的挤压温度。选用优质的EVA基料对提高胶膜透光率甚为重要，其胶膜经加热封装后，变得完全透明，它和玻璃粘合后能提高玻璃的透光率，起着增透的作用，并对太阳电池组件功率输出有增益作用。EVA胶膜是一种热固性的膜状热熔胶，常温下不发粘，便于操作；在熔融状态下，它和硅晶片、玻璃、TPT产生粘接，成为太阳电池板。未经改性的EVA具有透明、柔软、有热熔粘接性、熔融温度低(<80℃)、熔融流动性好等特点。这些特征满足了胶膜制造与太阳电池封装的需求，但其耐热性差，易延伸而低弹性，内聚强度低而抗蠕变性差，易产生热胀冷缩致硅晶片碎裂。为此要对EVA进行改性，其办法是采取化学交联，即在EVA中添加有机过氧化物交联剂，当EVA胶膜加热到一定温度时，交联剂分解产生自由基，引发EVA分子间的结合，形成三维网状结构，使EVA胶层交联化，当交联度达到60％以上时就能承受大气的变化，不再发生热胀冷缩。此外，如果EVA胶膜未经改性，它必定会受紫外线破坏，发生龟裂，或降解变色，或和玻璃、TPT脱胶，尤其用于高原地区的太阳电池更应重视此问题。因此还要采取抗紫外光老化措施。使EVA胶层内含有吸收紫外光的主、辅剂配合的复合光稳定剂，能起到吸收紫外光的协同效应。EVA胶膜具有吸收紫外光性能，除保护EVA胶层本身外，还可保护电池背材TPT，从而能保障太阳电池长年正常工作。综上所述，EVA胶膜不仅是起粘接密封作用，而且对太阳电池的质量与寿命起着至关重要的作用，从某种意义上说，太阳电池板的寿命由EVA决定。

本实用新型还提供了高效光伏叠瓦电池组件1的生产工艺，包括电池片的叠瓦粘接，背板15内侧贴逆反射膜16，封装胶膜叠层，电池组件EL检测，层压固化，组框接线和性能测试。

进一步的，所述电池片的叠瓦粘接采用机器设备操作完成，机器设备操作的动作顺序为：吸片、涂导电胶(导电环氧树脂)、放片、压平，每完成一次动作循环，下面的输送带前后步进一步。

尽管已经参照某些实施例公开了本实用新型，但是在不背离本实用新型的范围和范畴的前提下，可以对所述的实施例进行多种变型和修改。因此，应该理解本实用新型并不局限于所阐述的实施例，其保护范围应当由所附权利要求的内容及其等价的结构和方案限定。

Claims (10)

1.一种光伏叠瓦电池组件，包括透光玻璃、电池串、封装胶膜及背板，多个所述电池串间隔地布置于所述封装胶膜之内，所述封装胶膜成型于所述透光玻璃与背板之间，其特征在于，

所述电池串为叠瓦电池串，多个所述电池串之间或多个所述电池串与外边缘之间具有透光间隙，在所述背板面向所述电池串的一侧上布设有逆反射膜，所述逆反射膜对应于各个透光间隙铺设，各所述逆反射膜的宽度大于对应的透光间隙宽度。

2.如权利要求1所述的光伏叠瓦电池组件，其特征在于，所述逆反射膜为微棱镜结构逆反射膜。

3.如权利要求1所述的光伏叠瓦电池组件，其特征在于，所述逆反射膜为具有近距离大角度反射的截角型棱镜结构的逆反射膜。

4.如权利要求1至3任一项所述的光伏叠瓦电池组件，其特征在于，所述叠瓦电池串包括相互串联的正极电池串组和负极电池串组，所述正极电池串组由多个正极电池串通过正极汇流条并联组成，所述负极电池串组由多个负极电池串通过负极汇流条并联组成。

5.如权利要求4所述的光伏叠瓦电池组件，其特征在于，所述负极电池串或正极电池串由多片电池片以叠瓦的方式排列，并在相邻两片电池片重叠的部分用导电环氧树脂粘接。

6.如权利要求5所述的光伏叠瓦电池组件，其特征在于，所述相邻两片电池片重叠的部分宽度为1.5mm-2.5mm。

7.如权利要求1至3任一项所述的光伏叠瓦电池组件，其特征在于，所述光伏叠瓦电池组件外全部外边缘均设有铝合金边框。

8.如权利要求4所述的光伏叠瓦电池组件，其特征在于，所述正极汇流条以及负极汇流条均电连接至一个接线盒。

9.如权利要求1至3任一项所述的光伏叠瓦电池组件，其特征在于，所述封装胶膜包括至少两层EVA胶膜，至少两层EVA胶膜分别位于所述电池串正向表面外，以及位于所述电池串背向表面外。

10.一种光伏发电装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的光伏叠瓦电池组件。