一種線型聚光透鏡太陽電池組件的製作方法

2023-04-22 18:36:36

專利名稱：一種線型聚光透鏡太陽電池組件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種線型聚光透鏡太陽電池組件。
背景技術：
在目前光伏光電系統中晶矽太陽電池的市場份額佔到了 80%以上，而晶矽太陽電池平板組件主要由太陽能超白玻璃，粘接劑(EVA)，太陽電池片(單晶或多晶)，背板材料以及鋁合金邊框經過一系列的工藝(如分選、焊接、層壓、邊框封裝等)生產而成。儘管目前晶矽太陽電池組件價格有所下降，但同火電、水電等傳統電力成本相比仍有較大差距，而其中一個至關重要的因素就是電池片的價格。傳統常用的太陽電池組件多數為平板太陽電池組件，採用普通的平面玻璃進行透光，電池板的大小需要與平面玻璃的大小相同才能完整地接收太陽入射光線，電池片的用量十分大，因此平板太陽電池組件的生產成本很高。通過光學透鏡來將較大面積區域內的入射光線匯聚到小的電池片上，從而減少電池片的用量來降低系統成本的光伏技術稱為聚光光伏技術。目前的聚光光伏技術大都採用菲涅耳透鏡作為聚光元件，如ZL200820178188. 9，一種高倍聚光太陽電池組件，用於將太陽的光能轉換為電能，該組件由太陽電池、聚光鏡、底板、框架、玻璃蓋板和散熱片組成，形狀為矩形平板狀；菲涅爾透鏡粘接在玻璃蓋板上，排成陣列；太陽電池按照菲涅爾透鏡陣列的排列方式固定在底板上的表面，太陽電池可以串聯或並聯；散熱片安裝在底板的另一側， 並用螺釘或導熱膠將散熱片和太陽電池連接在一起；用螺釘把框架安裝在底板上，然後將玻璃蓋板粘接到框架的頂部。此專利採用菲涅爾透鏡為聚光元件，聚光倍數在100 1000 倍左右，一方面由於菲涅爾透鏡表面紋路的加工缺陷，會造成一部分入射光線的損失，導致光線透過率僅處於75%左右的較低水平；另一方面，菲涅爾透鏡可看作由多個同光軸凸透鏡的組合，因此其聚光後光斑能量分布不夠均勻；再一方面由於聚光技術必須對應於相應較高精度的太陽跟蹤器，而聚光倍數越高對太陽跟蹤器的跟蹤精度要求越高，因此目前的聚光光伏技術的系統發電成本仍然較平板組件高。如果採用普通的塊狀球面凸透鏡代替菲涅爾透鏡，可以一定程度上解決光線透過率較低的問題，但是塊狀球面凸透鏡只能將光線集中在透鏡的焦點，因此無論太陽電池板與透鏡面板相隔多少距離安裝，都會造成太陽電池板接收面的中心與周邊的光斑能量分布不均，從而導致太陽電池內部的電勢差，形成內部電流，這部分電流在電池內部消耗掉，減少了太陽電池的輸出功率；同時電流的產生也必定帶來太陽電池內部溫度的升高，從而限制了太陽電池的使用壽命。

實用新型內容本實用新型的目的在於解決現有平板太陽電池組件和高倍聚光太陽電池組件的不足，提供一種線型聚光透鏡太陽電池組件，克服傳統平板太陽電池組件不能匯聚太陽光入射光線到電池片上，電池片的利用效率低，生產成本高等缺點；高倍聚光太陽電池組件對太陽跟蹤器跟蹤精度的要求高、太陽電池接收的光斑能量分布不均勻和使用壽命短等缺
點ο本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的一種線型聚光透鏡太陽電池組件，它包括線型聚光透鏡面板、EVA膠膜層a、EVA膠膜層b、太陽電池和背板，太陽電池的一面通過EVA膠膜層a粘接在線型聚光透鏡面板上，另一面通過EVA膠膜層b粘接在背板上； 線型聚光透鏡面板的上部為線型弧形聚光曲面陣列；太陽電池包括多根晶矽太陽電池條和焊帶，晶矽太陽電池條的位置與線型聚光透鏡垂直對應，多根晶矽太陽電池條在焊帶上焊接連接。本實用新型還包括一個鋁合金邊框，鋁合金邊框包覆在線型聚光透鏡太陽電池組件周邊。本實用新型的有益效果是(1)同平板太陽電池組件相比，本實用新型採用線型聚光透鏡面板替代了一般平板太陽電池組件中的平面玻璃，對入射光線起到了有效的匯聚作用，從而減少了太陽電池片的用量，提高了太陽電池片的利用效率，降低了組件成本； (2)同高倍聚光太陽電池組件相比，本實用新型為低倍聚光太陽電池組件，降低了對太陽跟蹤器跟蹤精度的要求，還能有效實現規模化生產，降低了組件成本。

圖1為本實用新型結構示意圖圖2為本實用新型線型聚光透鏡面板結構示意圖圖3為本實用新型太陽電池結構示意圖圖4為本實用新型線型聚光透鏡與晶矽太陽電池條光線折射關係示意圖圖中，1-線型聚光透鏡面板，2- EVA膠膜層a，3_ EVA膠膜層b，4_太陽電池，5_背板，6-線型弧形聚光曲面陣列，7-晶矽太陽電池條，8-焊帶，9-鋁合金邊框。
具體實施方式
以下結合附圖進一步描述本實用新型的技術方案如圖1所示，一種線型聚光透鏡太陽電池組件，它包括線型聚光透鏡面板1、EVA膠膜層a2、EVA膠膜層b3、太陽電池4和背板5，太陽電池4的一面通過EVA膠膜層a2粘接在線型聚光透鏡面板1上，另一面通過 EVA膠膜層b3粘接在背板5上，採用透明、耐老化、粘結性好的EVA膠膜層將太陽電池各組件粘接封裝在一起，避免太陽電池直接暴露在大氣中，有效減少其光電轉換機能的衰減；線型聚光透鏡太陽電池組件還包括一個鋁合金邊框9包覆在線型聚光透鏡太陽電池組件周邊，採用密封膠將鋁合金邊框9和太陽電池組件固定粘接；背板5採用氟系薄膜背板，位於太陽電池4的背面，對電池片起保護和支撐作用。如圖2所示，線型聚光透鏡面板1的上部為線型弧形聚光曲面陣列6，線型弧形聚光曲面陣列6的表面為類圓弧曲面。可以有效地將入射光線匯聚到太陽電池4上，大大節約了太陽電池4的用量。如圖3所示，太陽電池4分為單晶矽太陽電池板或多晶矽太陽電池，它包括多根帶狀晶矽太陽電池條7和焊帶8，每根晶矽太陽電池條7分別焊接到焊帶8上，焊帶8將多根晶矽太陽電池條7串聯或並聯連接。[0018]如圖4所示，太陽光入射到表面為類圓弧曲面的線型聚光透鏡6後，被透鏡折射到透明的EVA膠膜層a2後匯聚到晶矽太陽電池條7上，為了達到太陽電池4的最高利用效率， 保證晶矽太陽電池條7可以恰好完全接收通過線型聚光透鏡6匯聚下來的太陽光，線型聚光透鏡6的寬度L、晶矽太陽電池條7的寬度1、線型聚光透鏡6與晶矽太陽電池條7之間
r
的距離H以及透鏡折射角度θ之間的關係應該滿足tane = :；在實際工業生產中，取
ZH
線型聚光透鏡6的寬度L為5 10mm，晶矽太陽電池條7的寬度1為2 5mm，線型聚光透鏡6與晶矽太陽電池條7之間的距離H為5 10mm。依次將熱壓成型的線型聚光透鏡面板1、EVA膠膜層a2、焊接好的太陽電池4、EVA 膠膜層b3和背板5放入層壓機中進行層壓，成型後裝上鋁合金邊框9並用密封膠密封製成最終的線型聚光透鏡太陽電池組件。
權利要求1.一種線型聚光透鏡太陽電池組件，其特徵在於它包括線型聚光透鏡面板(1)、EVA 膠膜層a (2)、EVA膠膜層b (3)、太陽電池(4)和背板(5)，太陽電池(4)的一面通過EVA膠膜層a (2)粘接在線型聚光透鏡面板(1)上，另一面通過EVA膠膜層bC3)粘接在背板(5) 上；線型聚光透鏡面板(1)的上部為線型弧形聚光曲面陣列(6)；太陽電池(4)包括多根晶矽太陽電池條(7)和焊帶(8)，晶矽太陽電池條(7)的位置與線型聚光透鏡(6)垂直對應，多根晶矽太陽電池條(7 )在焊帶(8 )上焊接連接。
2.根據權利要求1所述的一種線型聚光透鏡太陽電池組件，其特徵在於它還包括一個鋁合金邊框(9 )，鋁合金邊框(9 )包覆在線型聚光透鏡太陽電池組件周邊。
專利摘要本實用新型公開了一種線型聚光透鏡太陽電池組件，它包括線型聚光透鏡面板(1)、EVA膠膜層a(2)、EVA膠膜層b(3)、太陽電池(4)和背板(5)，太陽電池(4)的一面通過EVA膠膜層a(2)粘接在線型聚光透鏡面板(1)上，另一面通過EVA膠膜層b(3)粘接在背板(5)上；線型聚光透鏡面板(1)的上部為線型弧形聚光曲面陣列(6)；太陽電池(4)包括多根晶矽太陽電池條(7)和焊帶(8)，多根晶矽太陽電池條(7)在焊帶(8)上焊接連接。本實用新型採用線型低倍聚光透鏡和晶矽太陽電池條，降低了對太陽跟蹤器跟蹤精度的要求，減少了太陽電池片的用量，降低了組件成本。
文檔編號H01L31/052GK202221771SQ20112038922
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月13日 優先權日2011年10月13日
發明者黃忠 申請人:成都鍾順科技發展有限公司