一種增進光能利用率的光伏面板的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種增進光能利用率的光伏面板，包括面板，所述面板的頂部為光線照射面，面板的底部是與電池相對應的面，面板頂部和底部的板面分別為波紋面，面板頂部和底部的波紋面分別為多組周期性平行溝槽。使用本實用新型所述的增進光能利用率的光伏面板，面板的頂部和底部分別設有波紋面，這種雙重紋理化面板作為光伏裝置面板玻璃可以增強薄膜光伏電池的發(fā)電轉換率。
【專利說明】一種増進光能利用率的光伏面板
【技術領域】
[0001]本實用新型的目的是提供一種光伏面板，尤其是一種增進光能利用率的光伏面板。
【背景技術】
[0002]太陽能光伏發(fā)電技術，以其能源轉換方式便捷、直觀、高效的優(yōu)勢，得到了廣泛的應用。但是，由于光伏電站建設成本較高、光電轉換率較低，導致投資回報率偏低，嚴重制約了其大規(guī)模應用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種增進光能利用率的光伏面板，能夠增強薄膜光伏電池的發(fā)電轉換率。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下:一種增進光能利用率的光伏面板，包括面板，其特征在于:所述面板的頂部為光線照射面，面板的底部是與電池相對應的面，面板頂部和底部的板面分別為波紋面，面板頂部和底部的波紋面分別為多組周期性平行溝槽。
[0005]對上述技術方案的改進:所述的多組平行溝槽的周期是相同的。
[0006]對上述技術方案的改進:所述面板頂部的波紋面和底部的波紋面的溝槽具有不同的底角。
[0007]對上述技術方案的改進:所述面板頂部的波紋面的底角是在30度至60度的范圍內(nèi)，底部的波紋面的底角是在3度至1 0度的范圍內(nèi)。
[0008]對上述技術方案的改進:所述平行溝槽的其中一條溝槽或者多條溝槽的表面為粗糙化表面。
[0009]對上述技術方案的改進:所述平行溝槽的其中一條溝槽或者多條溝槽的表面為粗糙化表面。
[0010]對上述技術方案的改進:所述面板的厚度和溝槽周期的比值范圍介于1.3至2.0之間。
[0011]有益效果:
[0012]使用本實用新型所述的增進光能利用率的光伏面板，面板的頂部和底部分別設有波紋面，這種雙重紋理化面板作為光伏裝置面板玻璃可以增強薄膜光伏電池的發(fā)電轉換率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的截面圖。
[0014]圖2為本實用新型的曲線表。
【具體實施方式】
[0015]在圖1中光伏裝置1的特征結構截面中，紋理化玻璃2的兩側有一系列平行溝槽3與4。兩組平行溝槽的相對取向使得在太陽側5上的溝槽峰的位置對應于電池側6溝槽谷的位置。
[0016]在具體實施案中，太陽側溝槽的溝槽底角0 (從水平測量起)是在30度至60度范圍內(nèi)，而電池側溝槽底角0工在3度至10度范圍內(nèi)。
[0017]圖1說明了源自太陽的兩束光線的路徑，射線7顯示從空氣/玻璃界面反射的入射光第二次遇到面板玻璃(在空氣/玻璃界面處)的情形。這種雙重反射的結果是，只有一小部分的入射光會損失。例如，假設玻璃具有的折射率是1.5，則在45度角處的(偏極化平均)反射約為5%。因此，雙重反射所損失的光量只有59(^596=0.25%。這種溝槽化界面作為有效的抗反射界面，使得99.75%的入射光都耦合到玻璃面板中。
[0018]圖1中的射線8顯示穿過空氣丨玻璃界面的光的路徑。射線8會遇到電池側的面板玻璃的溝槽化結構。這束光有一部分耦合到電池的主動層，剩余部分發(fā)生反射。雖然反射會從電池各個層發(fā)生，但因層體相對面板玻璃較薄，因此可將所有反射視作來自相同位置。反射光由朝向面板玻璃的玻璃/空氣界面前進的射線表示。在電池側上的溝槽角度經(jīng)過選擇，使得反射光可以垂直前進。此外，可通過優(yōu)選溝槽的周期？與面板玻璃的平均厚度11的比例，使得傳送的光能夠在適當?shù)奈恢谜丈涞矫姘宀ＡУ碾姵貍?。對于指?shù)為1.51的玻璃面板，平均厚度與周期的比例應約為1.63。這束向上前進的光線在面板玻璃的太陽側經(jīng)過兩次全反射，并且重新被光伏電池的主動層吸收。因此，雙重溝槽化的面板玻璃提供了非常良好的抗反射效應，同時有效率地使內(nèi)部反射光再循環(huán)到電池表面。
[0019]圖2說明了具有平滑表面9的串聯(lián)光伏裝置和具有電池側紋理10的串聯(lián)光伏裝置中入射到光伏電池表面的光照強度的相對提升量可表示為面板玻璃厚度(卜)和溝槽周期(戶)的比例的函數(shù)。
[0020]用厚度/溝槽周期(卜/?)的函數(shù)分析兩種類型的串聯(lián)光伏裝置。在圖2中，曲線9對應的是面板玻璃表面光滑、只有來自1(? (面板玻璃表面的透明導電氧化物鍍膜，用于增加光的透射率)的細微結構的散射的串聯(lián)光伏裝置。它顯示了最大提升量和預測的最大發(fā)生處11/^=1.63—致。曲線10對應的是面板玻璃上有平行溝槽的串聯(lián)光伏裝置，面板玻璃表面也進行了粗糙化。它顯示了入射到光伏電池表面的光照強度的提升量比面板玻璃表面平滑的情況更大，這表明兩種提升機制(雙重溝槽面板玻璃和粗糙化)的效果是可以疊加的。
[0021]利用這種雙重溝槽面板玻璃研宄0116電池，其中使用的是理想的V？比例為
1.63。這種構造比只有光滑、未溝槽化、未粗糙化的面板玻璃的(--電池，提升量為6.9%。
[0022]如前所述，平均面板玻璃厚度11對溝槽周期？的比例應為1.63。然而，在入射光照射到光伏電池的位置偏移了整數(shù)倍周期的情況下，也可能達到較大的比例。也就是說，這一比例可表示為11/^=…。所傳送的光將以相同斜率(如圖1)所示、但偏移了 1個周期(當==2)而入射在溝槽上(當==3時偏移2個周期，依此類推X然而，較好的比例為卜/?^.63，以使光束傳輸中的衰減達到最小。
[0023]與傳統(tǒng)裝置(只有太陽側或電池側經(jīng)紋理化，而不是兩側都紋理化)相比，本實用新型提出的紋理化玻璃的優(yōu)點是通過增加光能的吸收利用，明顯改進了光伏裝置性能。如果使用只紋理化太陽側的面板玻璃，則在任何抗反射效應和從電池的反射光的再循環(huán)強度之間需要進行折中考慮。對于只有面板玻璃電池側紋理化的情況，雖然可以使主動層反射的光再循環(huán)，但這些裝置在光滑的空氣/面板玻璃界面會缺少抗反射效應。
【權利要求】
1.一種增進光能利用率的光伏面板，包括面板，其特征在于:所述面板的頂部為光線照射面，面板的底部是與電池相對應的面，面板頂部和底部的板面分別為波紋面，面板頂部和底部的波紋面分別為多組周期性平行溝槽。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種增進光能利用率的光伏面板，其特征在于:所述的多組平行溝槽的周期是相同的。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種增進光能利用率的光伏面板，其特征在于:所述面板頂部的波紋面和底部的波紋面的溝槽具有不同的底角。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種增進光能利用率的光伏面板，其特征在于:所述面板頂部的波紋面的底角是在30度至60度的范圍內(nèi)，底部的波紋面的底角是在3度至I O度的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種增進光能利用率的光伏面板，其特征在于:所述平行溝槽的其中一條溝槽或者多條溝槽的表面為粗糙化表面。
6.根據(jù)權利要求3所述的一種增進光能利用率的光伏面板，其特征在于:所述平行溝槽的其中一條溝槽或者多條溝槽的表面為粗糙化表面。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種增進光能利用率的光伏面板，其特征在于:所述面板的厚度和溝槽周期的比值范圍介于1.3至2.0之間。
【文檔編號】H01L31/048GK204189805SQ201420719567
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權日:2014年11月27日
【發(fā)明者】黃羚, 劉元均, 張志文, 陳紅振, 張木子, 張復星, 張 杰, 饒妮, 樊娜, 許承梅 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖北省電力公司十堰供電公司