[發(fā)明專利]一種雙面太陽能電池組件

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010543846.1
• 申請(qǐng)日: 2010-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN102064221A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫康文;祝明;呂明云;武哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L31/048
• 分類號(hào): H01L31/048
• 代理公司: 北京慧泉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

一、技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種雙面太陽能電池組件，屬于太陽能光伏技術(shù)領(lǐng)域。

二、背景技術(shù)：

以前的太陽能電池組件主要應(yīng)用于宇宙空間或地面，針對(duì)平流層飛行器工作環(huán)境所設(shè)計(jì)的電池組件，尤其是雙面電池組件還沒有出現(xiàn)。隨著空天技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展，針對(duì)航空、航天結(jié)合部使用的平流層飛行器已成為各國研究的重點(diǎn)，在這類飛行器中尤以平流層浮空器最受關(guān)注。配以太陽能電池陣和可循環(huán)儲(chǔ)能系統(tǒng)后的平流層浮空器具有飛行高度高、使用時(shí)間長(zhǎng)、可區(qū)域駐留、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，可用于通信中繼、預(yù)警、偵查監(jiān)視、高空技術(shù)驗(yàn)證等領(lǐng)域。由于平流層空間具有溫度低(-56℃左右)、氣壓小(幾千帕)、風(fēng)場(chǎng)平穩(wěn)(長(zhǎng)期是定向、常流風(fēng)，風(fēng)速≤20m/s)、臭氧濃度大(300μg/m³左右)、中子輻射強(qiáng)(4cm^-2s^-1左右)等特點(diǎn)，且平流層浮空器外形尺寸有限，為在有限面積上獲得更多的太陽能量，開發(fā)了可應(yīng)用于平流層環(huán)境的輕質(zhì)高效雙面太陽能電池組件。

三、發(fā)明內(nèi)容：

1、目的：本發(fā)明的目的在于提供一種雙面太陽能電池組件，該太陽能電池組件可以在保持電池組件輸出特性高效的情況下，盡量提高有限面積上的太陽能利用率，降低自重，有利于其在平流層飛行器上的應(yīng)用。

本發(fā)明所提供的新型高效雙面太陽能電池組件，改變了傳統(tǒng)單晶硅組件的玻璃式表面封裝結(jié)構(gòu)，利用與空間電池基板結(jié)構(gòu)類似的單層碳纖維蜂窩夾層板作為輕質(zhì)高效太陽能電池組件的背板，達(dá)到足夠剛度支持的目的；利用透光率很高(90％以上)的膜系材料作為表面封裝材料，達(dá)到表面材料輕質(zhì)化的目的；利用高效硅太陽能電池片作為能量輸出元，達(dá)到整個(gè)組件高效輸出的目的；利用電池片雙面層合，達(dá)到有限面積上太陽能充分利用的目的。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明一種雙面太陽能電池組件，它是由自上而下依次疊放的表面封裝膜、透明膠膜、太陽能電池片、輕質(zhì)膠膜、絕緣基板、輕質(zhì)膠膜、太陽能電池片、透明膠膜、表面封裝膜所組成，層間無間隙，緊密接觸。

所述表面封裝膜位于本發(fā)明電池組件的外表面，它是一種工程塑料薄膜，在滿足足夠透光率的情況下起保護(hù)太陽能電池片的作用；

所述透明膠膜是一種熱熔性膠膜，它填充于表面封裝膜與太陽能電池片上表面的間隙之中；

所述太陽能電池片是高效單晶硅電池或高效多晶硅電池，市購產(chǎn)品；

所述輕質(zhì)膠膜是一種熱熔性膠膜，它填充于太陽能電池片下表面與絕緣基板的間隙之中；

所述絕緣基板位于本發(fā)明電池組件的中間層，為整個(gè)組件提供足夠的剛度支持。它是由自上而下依次疊放的絕緣膜、碳纖維板、輕質(zhì)膠膜、蜂窩芯、輕質(zhì)膠膜、碳纖維板、絕緣膜所組成，層間無間隙，緊密接觸。其中，為保證電池組件能夠與相關(guān)結(jié)構(gòu)連接，在其中部設(shè)置有預(yù)埋件，預(yù)埋件的具體位置根據(jù)連接方式確定。該絕緣膜是一種工程塑料薄膜，起電氣絕緣的作用；該碳纖維板由碳纖維預(yù)浸料經(jīng)預(yù)壓實(shí)處理后獲得，起支撐面板的作用；該輕質(zhì)膠膜是一種熱熔性膠膜，用于連接碳纖維板與蜂窩芯；該蜂窩芯是紙質(zhì)結(jié)構(gòu)，起提高剛度、減輕自重的作用；該預(yù)埋件設(shè)置在蜂窩芯內(nèi)，起結(jié)構(gòu)間的連接作用。

其中，該表面封裝膜采用改性的PET膜或透明TPT膜；

其中，該透明膠膜采用改性的EVA膠膜，透光率應(yīng)≥90％；

其中，該輕質(zhì)膠膜采用輕薄型環(huán)氧樹脂膠膜；

其中，該絕緣膜采用聚酰亞胺薄膜或PET薄膜；

其中，該碳纖維預(yù)浸料采用密織型正交雙向編織布或密集交替型碳纖維單向布的疊層預(yù)浸而成；

其中，該蜂窩芯采用NOMEX紙蜂窩；

其中，該預(yù)埋件采用聚甲醛或航空鋁合金材料；

以上各層材料的實(shí)際使用厚度和尺寸，視具體使用和設(shè)計(jì)要求而定。

3、優(yōu)點(diǎn)及功效：本發(fā)明一種輕質(zhì)高效雙面電池組件，其優(yōu)點(diǎn)是：具有輕質(zhì)、高效、有限面積上太陽能能夠達(dá)到充分利用并且低溫特性良好，非常適合平流層浮空器長(zhǎng)期區(qū)域駐留的需要。

四、附圖說明：

圖1為本發(fā)明應(yīng)用到某具體雙面太陽能組件實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為組件中相應(yīng)絕緣基板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)說明如下：

1.表面封裝膜，2.透明膠膜，3.太陽能電池，4.輕質(zhì)膠膜，

5.絕緣基板，6.絕緣膜，7.碳纖維板，8.預(yù)埋件，

9.蜂窩芯。

五、具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合圖1、圖2，對(duì)本發(fā)明中的太陽能電池組件作進(jìn)一步的說明：