CN202513178U

CN202513178U - 大功率加厚高透双玻光伏组件

Info

Publication number: CN202513178U
Application number: CN201220111063.0U
Authority: CN
Inventors: 薛海英; 李海军; 滕永坤
Original assignee: Shandong Zhong Jing New Forms Of Energy Co Ltd
Current assignee: Shandong Zhong Jing New Forms Of Energy Co Ltd
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2022-03-22

Abstract

本实用新型提供一种大功率加厚高透双玻光伏组件，属于太阳能发电技术领域，其结构包括钢化玻璃、高透光树脂、太阳能电池片或电池片组，其特征在于，该组件是由上层钢化玻璃、上层高透光树脂、太阳能电池片或电池片组、下层高透光树脂和下层钢化玻璃按照由上而下的顺序层叠而成。本实用新型的大功率加厚高透双玻光伏组件与现有技术相比，具有设计合理、结构简单、安装方便、安全性好、寿命长等特点；直流电压输出稳定，卓越的弱光效应，美观坚固抗风雪，25年输出功率保证，光电转换效率高（16%以上），低衰减，可靠性强透光率可达到45%。

Description

大功率加厚高透双玻光伏组件

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能发电技术，具体地说是一种大功率加厚高透双玻光伏组件。该组件既可以依附在建筑物上，利用建筑物作为光伏方阵载体，还可以与建筑集成在一起，以建筑材料的方式成为建筑物不可分割的一部分。

背景技术

随着化石能源逐步消耗，能源危机已展现在人们面前，按照目前的发展趋势，煤、石油和天然气等化石能源包括核电站所用的铀材料在100—200年终将消耗殆尽。其中光伏发电持有一系列特有优势，首先，太阳能所用的主要材料为硅材料，硅材料储量丰富，为地壳上除氧之外的丰富排列第二，达26%之多；光伏发电没有燃烧过程，不排放温室气体、废气和废水，环境友好；没有机械旋转部件，不存在机械磨损，无噪声；发电不用冷却水，能够在无水的荒漠地带安装；在城市可以安装到屋顶和墙面，不单独占地；模块化结构，规模大小随意；也可安装在大型露天停车场或火车站；使用寿命长（可达25年以上），一次投资多年收益；维护管理简单，可实现无人值守，维护成本极低。

作为普通光伏组件，只要通过IEC61215的检测，满足抗（5400Pa）风压和抗25mm直径冰雹23m/s的冲击的要求。用做太阳能双玻的光伏组件，不仅需要满足普通光伏组件的性能要求，同时要满足幕墙的三性实验要求和建筑物安全性能要求，因此需要有更高的力学性能和采用不同的结构方式。例如尺寸为1200mm×550mm的普通光伏组件一般采用3.2mm厚的钢化超白玻璃加铝合金边框就能达到使用要求。但同样尺寸的组件用在BIPV建筑中，在不同的地点，不同的楼层高度，以及不同的安装方式，对它的玻璃力学性能要求就可能是完全不同的。南玻大厦外循环式双层幕墙采用的组件就是两块6mm厚的钢化超白玻璃夹胶而成的光伏组件，这是通过严格的力学计算得到的结果。目前建筑物空气温度调节消耗着大量的能量。在我国，它要占到建筑物总能耗的约70%。用空调机和燃煤来控制室温不仅消耗能量，带来外界的环境污染，而且并不能给室内人员带来健康的环境（虽然暂时它是舒适的）。在太阳能用于采暖方面，太阳房等示范型建筑，可以大规模的建筑供能的需求。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种对大型电站屋顶或墙面安装和对采光有需求的建筑物使用的大功率加厚高透双玻光伏组件。

　　本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

大功率加厚高透双玻光伏组件，包括钢化玻璃、高透光树脂、太阳能电池片或电池片组，其特征在于，该组件是由上层钢化玻璃、上层高透光树脂、太阳能电池片或电池片组、下层高透光树脂和下层钢化玻璃按照由上而下的顺序层叠而成。

所述太阳能电池片或电池片组与接线盒相连，所述接线盒为高密封性接线盒，主要起到一个引线和保护的功能，通过高密封性接线盒将电池组件的电流引出，以便更好的进行串并链接，从而达到建设电站和发电系统的目的。同时高密封性接线盒中配有二极管和自动断开保护功能，保证短路状态下自动断开电路保护组件。

高密封性接线盒的主要特性为外壳采用进口高级原料（PPO）生产，具有极高的抗老化，耐紫外线能力，适用于室外恶劣环境条件下的使用，使用实效长达30年以上。接线盒也可以根据需要可以任意内置2～6个接线端子。所有的接线盒连接方式均采用快速插入式方式连接。其高密封性防护等级为IP65。线盒中的阻流二极管采用肖特基旁路二极管，肖特基旁路二极管是贵金属（金、银、铝、铂等）A为正极，以N型半导体B为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属半导体器件。最显著的特点为反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V左右。

所述钢化玻璃为超白低铁绒面钢化玻璃或镀膜钢化玻璃，主要起到透光和保护作用。超白低铁绒面钢化玻璃的主要生产工艺为“压延法”，它是采用特制的花辊，在超白玻璃的下表面压制特制的金字塔花纹，而在上表面压制特殊的绒面图案，通过特殊的压花花纹设计减少玻璃定向反射，增加内反射效应，促进其有效的吸收太阳光能，最大限度地提高太阳光线的透过率，提高发电效能，是太阳能电池不可或缺的重要组成部件之一，它具有高太阳能透过率、低反射率、低含铁量、高机械强度、高平整度等优异特点。其高性能：6mm厚的玻璃在太阳电池光谱响应的波长范围内可见光透光率达90%以上，对于大于1200 nm的红外光有较高的反射率。此玻璃同时能耐太阳紫外光线的辐射，透光率不下降。超白低铁绒面钢化玻璃还具有超强的抗机械冲击力和抗风、雪等巨大的压力，通过实验表明，超白低铁绒面钢化玻璃符合中国GB/T 15763-2005 《钢化玻璃》、GB/T 9535-1998《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定性与GB/T 6495.3-1996(idt IEC904-3.1989)光伏器件第3部分：地面用光伏器件的测试原理及标准光谱辐照数据》。

所述高透光树脂为高透光聚乙烯醇缩丁醛树脂，主要起到粘合和保护作用。其主要成分为聚乙烯醇缩丁醛树脂，经增塑剂塑化挤压成型的一种高分子材料，是一种膜状热熔胶。其基本特性为：PVB用于太阳能电池组件的封装，在常温下无粘性，便于裁剪操作。PVB树脂无毒、无臭、无腐蚀性、不易燃，具有良好的透光性、绝缘性、耐候性、耐磨、耐水、耐油、耐老化的作用，并具有良好的耐寒性、耐热性等特点。使用时，在一定条件热压便发生热熔粘结与交联固化，变得透明，其固化后的透光率在AM1.5光谱下高达90%以上，产生永久性的粘合密封。固化后的PVB能承受大气变化且具有弹性，可经受各种气候环境和恶劣条件下使用。PVB的主要作用是：粘结密封，将玻璃、电池片、玻璃、粘贴成一个整体，对太阳电池组件的质量与寿命起着至关重要的作用。

所述焊带为铜锡合金焊带，主要起到的是导线的功能。铜是所有金属中导电性能最好的，锡利于焊接。铜锡合金焊带能够很好地保证将电池片按照正负极有效的串联起来，从而达到降低损耗导电的目的。铜锡合金焊带又称镀锡铜带或涂锡铜带，分汇流带和互连条，应用于光伏组件电池片的连接，焊带是光伏组件焊接过程中的重要原材料，焊带质量的好坏将直接影响到光伏组件电流的收集效率，对光伏组件的功率影响很大。铜锡合金焊带的铜基是采用进口精炼韧性无氧铜/T2紫铜，含铜量为99.99%以上，导电率≥98%以上，铜基的电阻率为：≤0.0165Ωmm2/m。涂层成分：62%Sn36%Pb2%Ag，单面涂层厚度为：0.05mm。

所述电池片组是由2—198片太阳能电池片通过焊带串联而成。是最主要的发电部件，该电池片是由晶体硅片加工而成。首先按照功率档次进行设计配算，然后再通过铜锡合金焊带将电池片按照正负逐片串联起来，形成电流进行发电。其主要以硅半导体材料为主，其中又以单晶硅和多晶硅为代表。其特点为：效率高，低衰减，可靠性强，先进的扩散技术，保证了片间片内的良好均匀性，降低了电池片之间的匹配损失。其次运用先进的管式PECVD成膜技术，使得覆盖在电池表面的深蓝色氮化硅减反射膜致密、均匀、美观。为确保了电极良好的导电性、可焊性以及背场的平整性；应用高品质的金属浆料制作电极和背场。高精度的丝网印刷图形，使得电池片易于焊接。太阳能电池片的制作工艺大致为：将单晶硅棒切成片，一般片厚约120~150微米。硅片经过抛磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片，然后加工太阳能电池片，加工太阳能电池片首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就硅片上形成P>N结。然后采用丝网印刷法，精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂覆减反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。太阳能电池片的主要特性为：超薄（总厚度约190±20微米）、效率高（光电转换效率达18%以上）、重量轻（单晶125×125mm的电池片单片的重量仅为7g）。

本实用新型的大功率加厚高透双玻光伏组件与现有技术相比，所产生的有益效果是：

1）本实用新型具有设计合理、结构简单、安装方便、安全性好、寿命长等特点；直流电压输出稳定，卓越的弱光效应，美观坚固抗风雪， 25年输出功率保证，光电转换效率高（16%以上），低衰减，可靠性强，透光率可达到45%。

2）本实用新型与现有各种太阳能电池组件相比，太阳能光伏建筑一体化产生的是绿色能源，是应用太阳能发电，不会污染环境。太阳能光伏建筑一体技术采用并网光伏系统，不需要配备蓄电池，既节省投资，又不受蓄电池荷电状态的限制，可以充分利用光伏系统所发出的电力。起到建筑节能作用。光伏阵列吸收太阳能转化为电能，大大降低了室外综合温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷，所以也可以起到建筑节能作用。因此，发展太阳能光伏建筑一体化，可以“节能减排”。

附图说明　

附图1为本实用新型的外形主视结构示意图；

附图2为本实用新型的内部结构示意图；

附图2-1为本实用新型实施例的侧面示意图

附图3为本实用新型的工作原理示意图；

附图4为本实用新型的工作原理电器连接示意图；

附图5为本实用新型的串联结构示意图。

图中，1、上层超白低铁绒面钢化玻璃，2、上层高透光聚乙烯醇缩丁醛树脂，3、高效率太阳能电池片或电池片组，4、铜锡合金焊带，5、高密封性接线盒，6、下层高透光聚乙烯醇缩丁醛树脂，7、下片超白低铁绒面钢化玻璃。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的大功率加厚高透双玻光伏组件作以下详细地说明。所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如附图1、2所示，本实用新型的大功率加厚高透双玻光伏组件，其结构是由上层超白低铁绒面钢化玻璃1、上层高透光聚乙烯醇缩丁醛树脂2、高效率太阳能电池片或电池片组3、下层高透光聚乙烯醇缩丁醛树脂6和下层超白低铁绒面钢化玻璃7按照由上而下的顺序层叠而成。所述电池片组3是由36片高效率太阳能能电池片通过铜锡合金焊带4串联而成并与高密封性接线盒5相连接。

如附图3-5所示，本实用新型是基于“光生伏特效应”。它实质上是一个大面积的PN结，当光照射到PN结的一个面，例如P型面。光伏发电时，若光子能量大于半导体材料的禁带宽度，那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴，电子-空穴对从表面向内迅速扩散，在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势。将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压，对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。通过光照在界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。界面层吸收的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。

本实用新型就是根据这个原理，同时结合客户对于系统电压的要求进行相应的设计配算。

本实用新型的大功率加厚高透双玻光伏组件其加工制作简单方便，按说明书附图所示加工制作即可。　　

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims

1.大功率加厚高透双玻光伏组件，包括钢化玻璃、高透光树脂、太阳能电池片或电池片组，其特征在于，该组件是由上层钢化玻璃、上层高透光树脂、太阳能电池片或电池片组、下层高透光树脂和下层钢化玻璃按照由上而下的顺序层叠而成。

2.根据权利要求1所述的大功率加厚高透双玻光伏组件，其特征在于，所述太阳能电池片或电池片组与接线盒相连。

3.根据权利要求2所述的大功率加厚高透双玻光伏组件，其特征在于，所述接线盒为高密封性接线盒。

4.根据权利要求1或2所述的大功率加厚高透双玻光伏组件，其特征在于，所述钢化玻璃为超白低铁绒面钢化玻璃或镀膜钢化玻璃。

5.根据权利要求1或2所述的大功率加厚高透双玻光伏组件，其特征在于，所述高透光树脂为高透光聚乙烯醇缩丁醛树脂。

6.根据权利要求1或2所述的大功率加厚高透双玻光伏组件，其特征在于，所述焊带为铜锡合金焊带。

7.根据权利要求1或2所述的大功率加厚高透双玻光伏组件，其特征在于，所述电池片组是由2—198片太阳能电池片通过焊带串联而成。