[發明專利]一種新穎的自動除霜和除雪的光伏組件

在審

• 申請號: 201410107907.8
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN103825544A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 姚登祥
• 申請（專利權）人: 姚登祥
• 主分類號: H02S40/12
• 分類號: H02S40/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域：

本發明涉及自動除霜和除雪的光伏組件。

二、技術背景：

1、太陽能電池組件主要構成部件及其功能(圖1)：

1)鋼化玻璃其作用為保護發電主體(如電池片)，透光其選用是有要求的，1.透光率必須高(一般91％以上)；2.超白鋼化處理

2)EVA用來粘結固定鋼化玻璃和發電主體(如電池片)，

3)電池片主要作用就是發電，發電主體市場上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片等。

4)EVA作用如上，主要粘結封裝發電主體和背板。

5)背板作用，密封、絕緣、防水(一般都用TPT、TPE等材質)。

此類太陽能組件在目前市場為主流。在使用過程中發現，在寒冷地帶經常受到霜、雪的困擾，特別在一場大雪后(氣溫在零下)，即使陽光明媚，此時的太陽能發電站只能“罷工”，另外在基礎設施方面，為了應對暴雪天氣，投資方只能無條件加大基礎投資。

三、發明內容：

1、創意點：對光伏組件電池片的排列距離進行細微的調整，目的是不影響光照的情況下，對電池片對應的玻璃四周(圖2)進行加熱，以達到對應電池片的玻璃溫度升高至達到及時除霜、融雪的效果。

2本發明的目的是通過采用以下技術方案來實現的：

A、開槽的光伏玻璃

1)確定光伏玻璃和組件的電池片的對應位置。

2)根據對應位置對光伏玻璃進行技術設計。對兩塊電池片的距離進行放大并且以放大部分對應的光伏玻璃上的位置進行開槽。開槽可以采用加溫壓制、機械開槽等手段而成。所開槽的形狀和長、寬、深度等以加熱設計要求而變化。

3)在光伏玻璃槽中(圖2)安置電加熱部件，該電加熱部件可采用電熱絲、電熱元件、電熱膜、電熱板和電熱管等。

4)找出電加熱部件與光伏組件的線路交匯點(或面)處進行絕緣處理。

5)對開槽的超白玻璃進行鋼化或者將安裝電加熱部件的超白玻璃一起進行鋼化。

6)安裝溫度感應器并且與背板后的溫度控制器相鏈接。

7)其他安裝零件與市場上的光伏組件一樣。

B、電加熱部件植入光伏玻璃內

1)根據對應位置對光伏玻璃進行技術設計。對兩塊電池片的距離進行放大并且以放大部分對應的光伏玻璃上的位置進行電加熱部件定位。

2)(圖2)安置電加熱部件，該電加熱部件可采用電熱絲、電熱元件、電熱膜、電熱板和電熱管等。

3)找出電加熱部件與光伏組件的線路交匯點(或面)處進行絕緣處理。

4)加溫至光伏玻璃接近融化及時將電加熱部件壓入超白玻璃內，并隨后進行鋼化。

5)安裝溫度感應器并且與背板后的溫度控制器相鏈接。

6)其他安裝零件與市場上的光伏組件一樣。

3、附圖說明：

1)附圖1說明：光伏組件的主要部件，由光伏玻璃、EVA、光伏電池片、EVA和背板。

2)附圖2說明：一塊光伏組件的光伏玻璃布置的加熱線路圖。右面1.2.3.4.5.6為電流進入。左面1.2.3.4.5.6為電流出口。

3)附圖3說明了光伏玻璃布置的加熱線路的局部圖。圖3-7表示1／4電池片對應光伏玻璃的加熱布置圖。

四、技術方案實施(以開槽的光伏玻璃為例)

已知條件：a)124mm*124mm*0.1mm倒圓角半徑20mm的電池片；b)玻璃的導熱系數1.1w／mk；c)電加熱部件采用銀漿鑄成；d)二氧化硅的比熱9.66*10^2j／kg·℃=0.966j／(g℃)；e)銀漿的比熱設定0.35j／(g℃)；f)溫度從零下30度提升至零上10度，△T＝40度；g)加熱時間60S；h)圖3-7加熱線路設定2v、0.12A；i)加熱線路的截面積0.016cm2。

A、設計和生產步驟

1、將4塊電池片進行串聯并對4條串聯件進行并聯。在串、并聯的過程中，將電池片之間的聯結的距離放大。

2、對電池片之間的聯結的距離對應的光伏玻璃上位置進行開槽。

3、用銀漿朝光伏玻璃上的槽里進行填充、烘干等工藝。

4、加溫燒結。

5、將光伏玻璃上線路對應電池片之間空間。

6、其他與常規光伏組件工藝一致。

B、可行性計算

1、有關加熱功率在理想狀態下的計算公式如下：

1)系統起動時所需要的功率=(m1*c1+m2*c2)*Δt／(864*h)+q／2