[發明專利]超輕柔太陽電池陣及其制造方法

無效

• 申請號: 201010191145.6
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN102270682A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 陳萌炯;楊洋;曹娜娜;王順
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/18
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本發明涉及新能源光伏系統領域，特別涉及一種超輕柔太陽電池陣及其制造方法。

背景技術

由傳統的晶體硅太陽電池組成的太陽電池陣必須安裝在剛性襯底上，這種太陽電池陣的缺點是體積大、重量重、耗材耗能，只能用于固定位置的發電，使用范圍受到很大的限制，特別是在不規則彎曲的柔性表面就不能適用。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的缺陷，本發明提供一種超輕太陽電池陣及其制造方法，超輕柔太陽電池陣非常薄、重量很輕，有良好的收攏體積比，能根據安裝的表面任意彎曲，并能適合移動式發電應用，使用范圍廣。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

超輕柔太陽電池陣，是由多個柔性太陽電池單體或內聯式薄膜太陽電池單體組成的，沉積在不銹鋼襯底或聚酯膜等柔性襯底上，就能克服剛性太陽電池陣的缺點。

它包括柔性太陽電池單體、膠接層、加固層、隔熱層、透明封裝層與柔性襯底層，采用滾壓或涂覆的方式復合而成，再用掛裝繩索與要載體表面抓手綁扎固定。

太陽電池單體與太陽電池單體之間通過互聯條連接，所述柔性薄膜太陽電池單體與襯底層之間、所述襯底層與加固層之間、以及所述加固層與隔熱層之間均是通過膠接層結合。

所述太陽電池單體是非晶硅薄膜太陽電池，銅銦鎵硒薄膜太陽電池或碲化鎘薄膜電池，可以沉積在金屬箔襯底或聚酯膜襯底。

所述加固層采用玻璃纖維網布或尼龍網布等一些高強度柔性好的材料，用于加固電池組件強度和電池模塊間的連接強度。

所述隔熱層采用輕質且薄隔熱效果好的發泡材料制成，用于阻絕或降低電池模塊工作時產生熱量與載體表皮間的熱傳遞。

所述膠接層在-100℃～+100℃之間可長時間工作，不發生脆化，并且與隔熱層和背面襯底結合牢固。

所述透明封裝層，其可見光透過率大于90％，耐紫外線，在-100℃～+100℃之間可長時間工作，性能穩定。

進一步，所述掛裝繩索采用具備彈性伸縮性質的繩和具有剛性的繩組合而成，保證了在體積外形發生改變的過程中，太陽電池模塊始終與載體表面緊密結合。

所述太陽電池陣是由上述多個太陽電池單體串聯或并聯連接構成，達到所需的太陽電池陣功率；

所述每個太陽電池單體背面絕緣襯底兩端的相對位置上都至少各設有一個引線端，分別和太陽電池單體最外端的兩個電極相連，所述引線端導線可以通過錫焊或電阻焊接的方式形成。

本發明通過結構和電路設計并選用耐候性能良好的材料實現太陽電池陣可以在極端的環境下工作，通過對減薄柔性太陽電池襯底和自動化涂布技術控制膠量實現模塊的高質量比功率，通過加固層增加模塊的結構強度，通過隔熱層降低太陽電池陣工作時傳遞到表面的溫度，通過多點多線的引出方式增加太陽電池模塊的工程可靠性，實現電池模塊的超大面積組陣。

本發明還涉及超輕柔太陽電池陣的制造方法，它是將組合成超輕柔太陽電池陣的高透過率透明封裝層、柔性薄膜太陽電池單體、膠接層、襯底層、膠接層、加固層、膠接層以及隔熱層利用滾壓或涂覆的方式按由上而下的順序復合而成，再用掛裝繩索與載體表面抓手綁扎固定。

進一步，所述掛裝繩索采用具有彈性伸縮性質的繩和具有剛性的繩組合而成，保證了在體積外形發生改變的過程中，太陽電池單體始終與載體表面緊密結合。

本發明的有益效果是，超輕柔太陽電池陣非常薄、體積小、重量輕，生產過程中節材節能，并且能根據安裝表面的形狀任意彎曲，適合移動式發電應用，它能安置在系留式氣球受光面、汽車頂部、帆船、賽艇、摩托艇的船艙表面上以便充分利用豐富的太陽能發電，適合應用到平流層，高空飛行器，甚至地面便攜式移動式充電設備。

本發明以近空間資源利用為背景開發，環境耐受性優異，主要應用市場為航空航天領域的能源系統，高空通訊基站供電系統，同時也可以應用于太陽能帆船，節能型住宅，光伏一體化建筑提供電源，有廣闊的地面應用市場。

附圖說明

圖1為超輕柔太陽電池陣應用于飛艇的總裝結構圖。

圖2為超輕柔太陽電池模塊結構圖。

圖3為太陽電池組件互聯條安裝示意圖。

圖4為超輕柔太陽電池模塊組成示意圖。

圖5為與圖1對應的超輕柔太陽電池陣放大結構圖。

具體實施方式：

為了使本發明的創作特征、技術手段與達成目的易于明白理解，以下結合具體實施例進一步闡述本發明。

實施例：