[實用新型]一種透光型單晶硅太陽能電池組件

有效

• 申請號: 201520581761.0
• 申請日: 2015-08-05
• 公開（公告）號: CN204857742U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 楊志鈿
• 申請（專利權）人: 楊志鈿
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/042
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 王暉

技術領域

本實用新型涉及一種太陽能電池組件，特別涉及一種透光型單晶硅太陽能電池組件，屬于太陽能電池技術領域。

背景技術

目前的光伏發電組件主要有晶硅太陽能電池組件、非晶硅太陽能電池組件及其它薄膜電池光伏組件，如銅銦鎵硒、碲化鎘薄膜太陽能電池等。光伏發電需要依靠建設光伏電站并網或離網來實現對用戶的供電，這種方式要求光伏電站需要具備安裝的空間，在我國由于土地資源的相對緊張在一定程度上制約了大規模光伏發電站的建設和發展，目前我國的大規模發電站主要建設在西北等土地資源相對寬裕的地區，在平原和經濟發達的地區由于土地資源緊張基本不可能建設大型的光伏發電站，為了克服光伏發電在應用中的這一瓶頸，光伏建筑、光伏農業大棚等與光伏結合的一體化項目的設計應運而生，這種設計將光伏發電與目前的建筑設計建造融合在一起，為光伏發電的安裝應用提供了廣闊的空間，部分光伏建筑一體化對光伏組件要求在發電的同時能夠滿足采光的需要，還有諸如強度、防爆型等安全方面的要求指標，所以如果想要完全滿足光伏建筑一體化上的要求，需要在光伏組件部分透光，目前主流的光伏組件為晶硅型太陽能電池組件和非晶硅型太陽能電池組件，晶硅型太陽能電池組件的結構一般為入光面采用蓋板玻璃（通常為超白軋花玻璃，采用輥壓法制造）、聯接在一起的晶硅電池片、封裝膜（通常為EVA膠膜或PVB膠膜）、背板材料（通常為高分子膜，如TPT、TPE、KPK等）通過層壓封裝在一起，這種結構的晶硅太陽能電池組件由于前板采用軋花玻璃、背板采用高分子膜，光線照射到組件表面后無法透過，主要用于光伏電站的建設和不需要透光的光伏建筑一體化上。所以這類組件無法滿足在光伏建筑一體化需要采光的場合和光伏農業大棚農作物對光合作用的要求。

非晶硅薄膜太陽能電池能夠通過對電池激光刻蝕等方式實現組件的透光型，但這類組件在光伏建筑一體化和光伏農業大棚的應用上有以下問題：一是轉換效率偏低，由于非晶硅光伏組件的轉換效率本身較晶硅組件低很多，目前非晶微晶結構的疊層光伏組件的轉換效率最高也在10%左右，為了兼顧采光量和采光面積，還要刻蝕掉相應的發電功能面積，所以這類光伏組件應用到光伏建筑一體上單位面積的發電量很低，如果刻蝕掉30%的發電面積供透光使用，目前最高轉換效率的非晶微晶疊層電池實際按照面積換算后的發電效率低于7%，這導致單位面積的發電效率較低，二是非晶硅薄膜電池在制造中需要用到導電玻璃，導電玻璃是通過在玻璃表面制作導電層實現的，在薄膜電池生產的過程中，需要對導電玻璃的導電膜層進行激光刻蝕來滿足電池單元生產制作的需要，激光刻蝕過程的能量聚焦要求對導電玻璃的平整度及導電膜層的厚度都有嚴格的要求，因為玻璃鋼化會對玻璃表面的平整度帶來負面影響，所以在非晶硅薄膜太陽能電池制造中基本無法實現導電玻璃的鋼化，這樣在封裝時背板玻璃采用鋼化玻璃時會帶來前后玻璃不匹配的導致的內應力引起破裂、開膠等問題，采用不鋼化的玻璃會導致這種類型的太陽能電池的強度、防爆性在光伏建筑一體化的應用上不能滿足要求，三是由于玻璃平整度、制作導電膜、玻璃強度的需要，非晶硅薄膜太陽能電池的導電玻璃厚度目前產業化的應用上最薄只能做到3.2mm，低于3.2mm的情況下降無法滿足強度、平整度、導電膜制作的需要，所以目前的非晶硅薄膜太陽能電池的導電玻璃大規模應用上最薄只能做到3.2mm級別，這在一定程度上限制了組件的輕量化。

常用的光伏透光組件以晶硅太陽能電池組件為主，采用電池片封裝在兩層透光的媒介之間，這種晶硅組件為了獲取一定的透光率，需要在電池片排列時相鄰的電池片之間留出一定間隔犧牲掉一定的發電面積，目前的晶硅電池片為方形，常見規格有125*125和156*156，采用方形電池片的緣由之一主要由于目前的光伏組件主要還是以不透光為主，所以為了獲得最大的發電量，方形電池片可以在排列時留盡可能小的間隙。這種方形電池片應用在晶硅透光組件上存在一些問題，對于多晶硅來說，其鑄錠后的形狀就是方形，切割為電池片后浪費較小，但對于單晶硅來說，其拉棒后的形狀為圓柱形，為了適應電池片的方形，需要在圓柱截面上切出其內接的方形電池片，方形電池片以外的部分大約占30%的面積成為廢料，只能重新回爐利用并又燒損，這造成了較大的能源和資源浪費，不利于單晶硅光伏組件成本的降低。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中采用單晶硅電池片制作透光光伏組件時浪費大、成本高等技術問題，提供一種透光型單晶硅太陽能電池組件。