一種具有高熱導率的光伏組件的製作方法

2023-06-08 23:08:41 2

專利名稱：一種具有高熱導率的光伏組件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能組件領域，特別涉及一種具有高熱導率的太陽能光伏組件。
背景技術：
隨著全球能源危機和環境問題的日益嚴峻，世界各國都在積極開發和應用新能源，尤其是清潔、無汙染的可再生能源，其中以太陽光作為綠色可再生能源的光伏發電技術近年來得到了極大的發展和大規模的應用。在光伏發電系統中，最基本的單元是光伏組件。目前廣泛使用的光伏組件主要為常規的單晶矽、多晶矽以及非晶矽薄膜組件。在光伏組件光電轉換的過程中，由於矽太陽能電池自身的特性，只能利用太陽光中部分波段的光，這部分光主要集中在可見光波段，而太陽光中其它波段的光如紫外光及紅外光雖然被太陽能電池吸收，但這部分光能轉換為熱·量，導致光伏組件在輸出電能的過程中也會伴隨著溫度的升高。光伏組件的輸出特性與溫度有密切的關係，比如組件的最大輸出功率、最大輸出功率電壓、最大輸出功率電流等都會受到溫度的影響。對於晶體矽光伏組件，其最大輸出功率的溫度係數為-(O. 4-0. 5) % /°C,這意味著組件的工作溫度每升高I度，其最大輸出功率會下降(O. 4-0. 5) %。為了保證組件的輸出功率，必須使組件工作在較低的溫度。目前光伏組件主要是用鋼化玻璃、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)層、背板及邊框等部件將太陽能電池封裝成的一個整體，在這些材料中，EVA層和背板的熱導率最低，分別只有
O.23W/ (m · K)和O. 36W/ (m · K)左右，儘管電池片的熱導率高達148W/ (m · K)，但熱導率過低的EVA層和背板將形成熱阻層，使電池片產生的熱量很難及時傳導出去，導致電池片的溫度過高，影響了組件的輸出功率。因此有必要對組件使用的封裝材料進行改進，增加其散熱效果，保證組件的輸出功率。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種具有高熱導率的光伏組件，該組件具有良好的導熱效果，能將電池片產生的熱量及時傳導出去，使電池片工作在較低的溫度。實現本實用新型的技術方案是—種具有高熱導率的光伏組件，包括從上到下層疊排布並封裝為一體的層壓件，其特徵在於所述層壓件由超白低鐵鋼化玻璃層、第一 EVA層、太陽能電池層、填充有高導熱填料的第二 EVA層和填充有高導熱填料的背板層組成，層壓件四周用導熱矽膠密封，並裝設在鋁合金邊框內。作為優選，所述第二 EVA層內的高導熱填料為A1203、AIN、SiC或BN中的一種。所述第二 EVA層的熱導率在O. 5ff/ (m · K) 2W/ (m · K)之間。作為優選，所述背板層填充的高導熱填料為Al203、AlN、Mg0或SiC中的一種。[0012]所述背板層的熱導率大於或等於O. 6ff/(m · K)。作為優選，所述背板為TPT、PET或TPE結構的複合膜。本實用新型的光伏組件，由於在第二 EVA層和背板層內使用了高熱導的封裝材料，使得整個組件具有良好的導熱能力。在組件的工作過程中，太陽能電池片產生的熱量可以通過第二 EVA層和背板層及矽膠等途徑傳導於周圍環境中，使得電池片能維持在較低的溫度，從而保證組件的最大輸出功率。
以下結合附圖
對本實用新型的具體實施方式
及實施例進行說明。圖I為本實用新型中層壓件的結構分解圖；圖2為本實用新型的結構示意圖。 圖中，I為超白低鐵鋼化玻璃，2為第一 EVA層，3為太陽能電池片，4為第二 EVA層，5為背板層,6為娃膠,7為招合金邊框。
具體實施方式
如圖I和圖2所示，一種具有高熱導率的光伏組件，包括從上到下層疊排布、並在真空高溫下封裝為一體的層壓件，該層壓件由超白低鐵鋼化玻璃層(I)、第一 EVA層(2)、太陽能電池層(3)、填充有高導熱填料的第二EVA層(4)和填充有高導熱填料的背板層(5)組成，層壓件四周用導熱矽膠(6)密封，並裝設在鋁合金邊框(7)內構成整體的光伏組件。該光伏組件使用的第一 EVA層具有高的透光率以及較高的抗紫外線、抗熱輻射性，同時還具有良好的絕緣性能、耐溫度交變性。第二 EVA層除具備上述性質外，其成分作了改進，EVA填充有SiC，SiC顆粒均勻分布於EVA基體之中，形成導熱網鏈，高熱導率的SiC使得交聯後的EVA具有良好的導熱性能。底層的背板層為填充有Al2O3顆粒的TPT，同樣Al2O3的填充也大大改善了背板的導熱性能。在本實施例中，第二 EVA層及背板的熱導率分別為O. 8ff/ (m · K)和IW/ (m · K),相比於一般的光伏組件所使用的材料,這兩種材料的熱導率大幅提高，增強了組件的散熱能力。導熱矽膠作為另一個散熱通道，也進一步加強了組件的散熱。
權利要求1.一種具有高熱導率的光伏組件，包括從上到下層疊排布並封裝為一體的層壓件，其特徵在於 所述層壓件由超白低鐵鋼化玻璃層(I)、第一 EVA層(2)、太陽能電池層(3)、填充有高導熱填料的第二 EVA層(4)和填充有高導熱填料的背板層(5)組成，層壓件四周用導熱矽膠(6)密封，並裝設在鋁合金邊框(7)內。
2.如權利要求I所述的光伏組件，其特徵在於所述第二EVA層(4)內的高導熱填料為 Al2O3' AIN、SiC 或 BN 中的一種。
3.如權利要求I所述的光伏組件，其特徵在於所述第二EVA層(4)的熱導率在O. 5W/(m · K) 2W/ (m · K)之間。
4.如權利要求I所述的光伏組件，其特徵在於所述背板層(5)填充的高導熱填料為Al203、AlN、Mg0 或 SiC 中的一種。
5.如權利要求I所述的光伏組件，其特徵在於所述背板層(5)的熱導率大於或等於O.6ff/ (m · K)。
6.如權利要求I所述的光伏組件，其特徵在於所述背板為TPT、PET或TPE結構的複合膜。
專利摘要一種具有高熱導率的光伏組件，包括從上到下層疊排布並封裝為一體的層壓件，所述層壓件由超白低鐵鋼化玻璃層、第一EVA層、太陽能電池層、填充有高導熱填料的第二EVA層和填充有高導熱填料的背板層組成，層壓件四周用導熱矽膠密封，並裝設在鋁合金邊框內。與現有技術相比，本實用新型由於在第二EVA層及背板層均填充有高導熱填料，使其具體很好的導熱性能，同時組件使用導熱矽膠，因而整個組件具有良好的導熱能力。此種改進能將組件內太陽能電池片產生的熱量及時傳遞於周圍環境中，使得電池片能維持在較低的溫度，從而保證組件的最大輸出功率。
文檔編號H01L31/048GK202487612SQ20122000396
公開日2012年10月10日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者馮濤, 周義, 寧兆偉, 張健超, 梁叢武, 王建軍, 黃濤華 申請人:南通美能得太陽能電力科技有限公司