用於建築內部裝飾的彩色光伏組件的製作方法

2023-06-06 19:40:21

用於建築內部裝飾的彩色光伏組件的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，用於建築內部裝飾的彩色光伏組件從上到下依次為正面玻璃、正面封裝層、雙面太陽電池陣列、背面封裝層和背面玻璃，雙面太陽電池陣列具有多個雙面太陽電池片，並且每個雙面太陽電池片的背面為單一顏色，雙面太陽電池陣列的背面具有至少一種顏色。本實用新型不僅可以獲得組合成的彩色圖案，增加建築美感，供內部遊客欣賞，而且可以雙面發電，具有良好的透光性，增加其發電效率。
【專利說明】用於建築內部裝飾的彩色光伏組件

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，屬於光伏組件【技術領域】，可用於建造光伏幕牆、展廳屋頂、蔬菜大棚、天橋走廊、停車場頂棚等。

【背景技術】
[0002]目前，市場上的光伏組件主要為單晶矽太陽電池組件和多晶矽太陽電池組件。其組件結構一般玻璃-封裝材料-電池-封裝材料-背板/玻璃。電池的背面採用絲網印刷Al漿製備Al背場，Al漿在燒結後呈現為灰色；而電池正面為了實現太陽光吸收的最大化，一般要求正面氮化矽減反射膜為藍色，在經過組件封裝後，正面一般為玻璃和透明的EVA，這也就基本決定了目前主流光伏組件的正面顏色為深藍色。這種常規組件色彩單一，應用於光伏建築一體化，並不能很好的與建築顏色相協調，不能增加建築的外部美感。
[0003]對於常規組件而言，背面被背板覆蓋，為統一的灰白色，顏色單調，對建築內部而言，難以達到建築內部裝飾的效果；為了更好的與建築結合，目前存在用玻璃代替背面的背板，形成雙面透光的雙玻組件，這種組件的優勢在於透光性能好，可以通過調節電池片覆蓋的面積調節室內的亮度。但這種雙玻組件在背面美觀程度較差，這是由於所用的太陽電池背面為暗灰色，影響了視覺效果。


【發明內容】

[0004]本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，它不僅可以獲得組合成的彩色圖案，增加建築美感，供內部遊客欣賞，而且可以雙面發電，具有良好的透光性，增加其發電效率。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:一種用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，它從上到下依次為正面玻璃、正面封裝層、雙面太陽電池陣列、背面封裝層和背面玻璃，雙面太陽電池陣列具有多個雙面太陽電池片，並且每個雙面太陽電池片的背面為單一顏色，雙面太陽電池陣列的背面具有至少一種顏色。
[0006]進一步為了得到不同顏色的背面的雙面太陽電池片，所述的雙面太陽電池片的背面具有背面鈍化膜，並且在雙面太陽電池陣列中，背面呈現不同顏色的雙面太陽電池片的背面鈍化膜的材料和/或厚度和/或折射率不相同。
[0007]進一步，所述的背面鈍化膜為單層膜或疊層膜，疊層膜由至少兩層單層膜層疊而成，所述的單層膜由 Al2O3, SiNx, a-Si，SiC, MgF2, T12, S1#的一種製成。
[0008]進一步，所述的背面鈍化膜的厚度為1nm?700nmo
[0009]進一步，所述的雙面太陽電池陣列為單晶或多晶太陽電池。
[0010]進一步，所述的雙面太陽電池陣列的背面具有紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、紫色、灰色中的至少一種。
[0011]進一步，所述的正面玻璃和/或背面玻璃為鋼化玻璃、超白玻璃、壓花玻璃、高透玻璃中的一種。
[0012]進一步，所述的正面封裝層和/或背面封裝層為EVA、PVB、PO離子聚合物材料中的一種。
[0013]本實用新型還提供了一種用於建築內部裝飾的彩色光伏組件的製備方法，該方法的步驟如下:
[0014](a)首先製備雙面太陽電池片，在製備過程中通過改變雙面太陽電池片的背面鈍化膜的材料和/或厚度和/或折射率，使雙面太陽電池片的背面呈現出不同的顏色；再通過金屬化工藝完成背面具有不同顏色的雙面太陽電池片的製備；
[0015](b)根據設定的顏色組合方式，用背面封裝層將雙面太陽電池片固定在背面玻璃上，通過串聯或並聯的方式將雙面太陽電池片連接起來，形成雙面太陽電池陣列，然後用正面封裝層將正面玻璃進行固定和密封，完成該用於建築內部裝飾的彩色光伏組件的製備。
[0016]採用了上述技術方案後，本實用新型具有以下的有益效果:
[0017]1、組件背面具有彩色圖案，為建築增加視覺效果的美感。
[0018]2、將組件顏色的改變放在組件背面，不改變組件前表面的顏色，既不會影響組件前表面光學收。
[0019]3、組件背面不僅能給人提供彩色圖案的視覺欣賞，也能吸收環境光轉化為電能，提高組件發電量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型具體實施方案中用於建築內部裝飾的彩色光伏組件的截面圖；
[0021]圖2為本實用新型具體實施案例中的雙面太陽電池陣列的截面圖；
[0022]圖3為本實用新型具體實施案例中用於建築內部裝飾的彩色光伏組件背面圖案示例；
[0023]圖4為八塊彩色光伏組件拼接的裝飾圖案示例；
[0024]其中，1、正面玻璃；2、正面封裝層；3、雙面太陽電池陣列；4、背面封裝層；5、背面玻璃；6、正電極；7、前表面鈍化膜；8、發射極；9、襯底；10、背面鈍化膜；11、背電極。

【具體實施方式】
[0025]為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0026]如圖1?4所示，一種用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，它從上到下依次為正面玻璃1、正面封裝層2、雙面太陽電池陣列3、背面封裝層4和背面玻璃5，雙面太陽電池陣列3具有多個雙面太陽電池片12，並且每個雙面太陽電池片12的背面為單一顏色，雙面太陽電池陣列3的背面具有至少一種顏色；顏色有紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、紫色、灰色，本實施例的雙面太陽電池陣列3的背面分別呈現紅色、黃色、藍色、綠色、紫色以及橙色。
[0027]雙面太陽電池片12的背面具有背面鈍化膜10，並且在雙面太陽電池陣列3中，背面呈現不同顏色的雙面太陽電池片12的背面鈍化膜10的材料和/或厚度和/或折射率不相同。可以單單改變其材料或厚度或折射率來改變雙面太陽電池片12的背面鈍化膜10的顏色，還可以通過改變材料、厚度、折射率中的至少兩種來改變雙面太陽電池片12的背面鈍化膜10的顏色。本實用新型的雙面太陽電池片12的背面鈍化膜10的材料均為市場上能夠購買並且非常常規的材料。
[0028]本實施例的背面鈍化膜10採用不同厚度的Si02/SiNx疊層膜，當然，背面鈍化膜10還可以為單層膜或疊層膜，疊層膜由至少兩層單層膜層疊而成，所述的單層膜由Al2O3,SiNx, a-Si，SiC, MgF2, Ti02、S12*的一種製成。
[0029]背面鈍化膜10的厚度可以控制在1nm?700nm。
[0030]本實施例的雙面太陽電池陣列3為單晶太陽電池，當然，其還可以選擇多晶太陽電池。
[0031]本實施例的正面玻璃I和/或背面玻璃5為高透的鋼化玻璃，當然，正面玻璃I和/或背面玻璃5還可以選擇鋼化玻璃、超白玻璃、壓花玻璃、高透玻璃中的一種。
[0032]本實施例的正面封裝層2和/或背面封裝層4採用EVA封裝材料，當然，正面封裝層2和/或背面封裝層4還可以選擇EVA、PVB、PO離子聚合物材料中的一種。
[0033]該用於建築內部裝飾的彩色光伏組件的製備方法，該方法的步驟如下:
[0034](a)首先製備雙面太陽電池片12，在製備過程中通過改變雙面太陽電池片12的背面鈍化膜10的材料和/或厚度和/或折射率，使雙面太陽電池片12的背面呈現出不同的顏色；再通過金屬化工藝完成背面具有不同顏色的多個雙面太陽電池片12的製備；本實施例的製備雙面太陽電池片12的具體過程如下:選用P型單晶矽片作為襯底9，採用KOH溶液使晶體矽表面形成絨面結構，在擴散爐中通過三氯氧磷氣體在高溫下擴散形成發射極8，去背結後，採用PECVD沉積法在襯底9的前表面沉積SiNx減反射膜作為前表面鈍化膜7，在背面沉積不同厚度的Si02/SiNx疊層膜作為背面鈍化膜，使電池背面分別呈現紅色、黃色、藍色、綠色、紫色以及橙色，當然也可以是其他顏色，採用絲網印刷技術分別在電池正面印刷正電極6與背電極11。
[0035](b)根據設定的顏色組合方式，用背面封裝層將雙面太陽電池片12固定在背面玻璃5上，通過串聯或並聯的方式將雙面太陽電池片12連接起來，形成雙面太陽電池陣列3，然後用正面封裝層2將正面玻璃I進行固定和密封，完成該用於建築內部裝飾的彩色光伏組件的製備，本實施例的如上步驟具體過程如下:採用背面顏色為紅色電池片121四片片，黃色電池片122十二片，藍色電池片123 ^片，綠色電池片124十二片，紫色電池片125十二片，橙色電池片126九片，如圖3所示，將其用串聯後，在背面玻璃5上塗覆一層背面封裝層4，將串聯好的雙面太陽電池片12粘在背面封裝層4上。然後串聯好的雙面太陽電池片12上塗覆一層正面封裝層2，同時正面玻璃I鋪在正面封裝層2上。然後將組件放入層壓機中，將組件層壓封裝。待冷卻至室溫，組件成型。此時，組件背面將呈現彩色圖案，如圖3所示。
[0036]本實用新型能在組件背面顯示出紅、黃、藍、綠、紫等多種顏色，同時不改變組件正面顏色，具有良好的光學吸收與發電效率。這種組件可用於建造光伏幕牆以及展廳屋頂。將每個電池片作為最小單元，通過調節每塊電池片的顏色，在建築幕牆或屋頂可以獲得組合成的彩色圖案，增加建築美感，供內部遊客欣賞。同時，由於組件電池、組件背面透光的結構，組件背面可以吸收室內光發電，提高組件功率。
[0037]以上所述的具體實施例，對本實用新型解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，其特徵在於:它從上到下依次為正面玻璃(1)、正面封裝層(2^雙面太陽電池陣列(3^背面封裝層(4)和背面玻璃(5),雙面太陽電池陣列(3)具有多個雙面太陽電池片(12),並且每個雙面太陽電池片(12)的背面為單一顏色，雙面太陽電池陣列(3)的背面具有至少一種顏色。
2.根據權利要求1所述的用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，其特徵在於:所述的雙面太陽電池片(12)的背面具有背面鈍化膜(10),並且在雙面太陽電池陣列(3)中，背面呈現不同顏色的雙面太陽電池片(12)的背面鈍化膜(10)的材料和/或厚度和/或折射率不相同。
3.根據權利要求2所述的用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，其特徵在於:所述的背面鈍化膜(10)為單層膜或疊層膜，疊層膜由至少兩層單層膜層疊而成，所述的單層膜由八 1203，31 隊，￡1-81, 810,1#2，丁102，3102中的一種製成。
4.根據權利要求2或3所述的用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，其特徵在於:所述的背面鈍化膜(10)的厚度為1011111?70011111。
5.根據權利要求1所述的用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，其特徵在於:所述的雙面太陽電池陣列(3)為單晶或多晶太陽電池。
6.根據權利要求1所述的用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，其特徵在於:所述的雙面太陽電池陣列(3)的背面具有紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、紫色、灰色中的至少一種。
7.根據權利要求1所述的用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，其特徵在於:所述的正面玻璃(1)和/或背面玻璃(5)為鋼化玻璃、超白玻璃、壓花玻璃、高透玻璃中的一種。
8.根據權利要求1所述的用於建築內部裝飾的彩色光伏組件，其特徵在於:所述的正面封裝層(2)和/或背面封裝層(4)為2#、？78、？0離子聚合物材料中的一種。
【文檔編號】H01L31/048GK204216056SQ201420766750
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】劉斌輝, 陳奕峰, 楊陽, 沈輝, 馮志強 申請人:常州天合光能有限公司, 中山大學