一種具有光轉向膜的光伏組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種具有光轉向膜的光伏組件，包括背板、前板，設置在背板和前板之間的電池片陣列，以及用于電池片陣列封裝的封裝膠層，其中，所述背板和電池片陣列之間還設有光轉向膜；所述光轉向膜包括基材層，設置在基材層上的微結構層，以及覆蓋在微結構層上的反光層，所述反光層分布在光伏組件的非電池片區(qū)域。通過在光伏組件中設置本發(fā)明所述的光轉向膜，可以有效解決光伏組件非電池片區(qū)域的光利用問題，大幅度提供光伏組件的光轉化效益。
【專利說明】
一種具有光轉向膜的光伏組件
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有光轉向膜的光伏組件，屬于光伏技術領域。
【背景技術】
[0002] 太陽能為一種綠色環(huán)保的可再生能源。隨著全球人口的增加和對當今主流的不可 再生的化石燃料的依賴與大量消耗，不僅給全球帶來能源耗盡的憂慮，也帶來環(huán)境污染的 擔心，同時迫切需求開發(fā)綠色環(huán)保的新型可再生能源。如今，基于光生伏特原理，利用太陽 光產(chǎn)生動力的單晶硅、多晶硅光伏電池組件已非常成熟。目前常規(guī)的光伏組件，由下往上依 次由背板、封裝膠層、電池片陣列、封裝膠層和前板等組成。一般在光伏組件縱向方向上，電 池片陣列的電池片之間通過鍍錫銅帶焊接串聯(lián)實現(xiàn)電流導通以達到組件功率輸出的目的。
[0003] 常規(guī)電池片表面覆有2~4條2mm左右寬的焊帶，約占電池面積的3-4%，此外，電池片 之間也存在一定間隙（一般橫向間距約為2-3mm，縱向間距大約3-5mm)，而單晶硅電池片的4 個角存在斜邊，4個電池片中間會形成一個近似八邊形空白區(qū)域，上述間隙和空白區(qū)域大約 占整個組件陣列的3-5%左右。目前雖然有很多光伏組件廠家會通過在焊帶上貼反光條以彌 補該這陰影部分面積;但如何有效利用電池片間隙和空白區(qū)域的的太陽光一直都在探索 中。
[0004] 有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研究，專門開發(fā)出一種具有光轉向膜的光伏組件，本 案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種具有光轉向膜的光伏組件，通過光轉向膜有效解決了光 伏組件非電池片區(qū)域的光利用問題。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是： 一種具有光轉向膜的光伏組件，包括背板、前板，設置在背板和前板之間的電池片陣 列，以及用于電池片陣列封裝的封裝膠層，其中，所述背板和電池片陣列之間還設有光轉向 膜;所述光轉向膜包括基材層，設置在基材層上的微結構層，以及覆蓋在微結構層上的反光 層，所述反光層分布在光伏組件的非電池片區(qū)域。
[0007] 作為優(yōu)選，所述光轉向膜的微結構層包括若干條橫向和縱向設置的微結構條，所 述微結構條為鋸齒狀，包括若干個微結構，所述微結構具有包括至少2個側面的橫截面，所 述反光層覆蓋在微結構的側面上;所述微結構與微結構條的長度延伸方向的夾角為〇~90°。
[0008] 作為優(yōu)選，所述微結構橫截面為三角形，兩個側面與底面的夾角為30~75°。
[0009] 作為優(yōu)選，所述微結構層進一步包括若干個位于電池片4個角的微結構區(qū)，所述微 結構區(qū)為鋸齒狀，包括若干個微結構，所述微結構具有包括至少2個側面的橫截面，所述反 光層覆蓋在微結構的側面上;所述微結構區(qū)的微結構側面面向?qū)碾姵仄?，與所對應的 電池片對角線相平行。
[0010] 作為優(yōu)選，所述微結構區(qū)的微結構橫截面為直角三角形，包括斜面、垂直面和底 面，其中，所述斜面面向該微結構區(qū)所對應的電池片，所述斜面與底面的夾角為30~75°。通 過斜面可以將盡量多的光線轉向反射給對應的電池片，增加電池片的光轉換效率。
[0011]作為優(yōu)選，所述基材層與電池片相對應的區(qū)域為鏤空結構，通過鏤空設計，可以減 少反光層與電池片之間的高度差，進而使反光層頂部與電池片上表面齊平，更好的進行光 反射。
[0012] 作為優(yōu)選，所述光伏組件還包括一增高層，所述增高層位于光轉向膜下方，對且與 微結構層相對應，用于增加微結構層的厚度，進而減少反光層與電池片之間的高度差，使反 光層頂部與電池片上表面齊平，更好的進行光反射。
[0013] 作為優(yōu)選，所述微結構條中的各個微結構相互平行，相鄰2個微結構的側面相連 接;所述微結構區(qū)中的各個微結構相互平行，相鄰2個微結構的側面相連接。
[0014] 作為優(yōu)選，所述基材層厚度為50μηι~250mm，所述微結構從基材層突出ΙΟμL?~30μηι， 反光層厚度為380Α-600Α。
[0015]作為優(yōu)選，所述基材層材質(zhì)為PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯）、Β0ΡΡ(雙向拉伸聚丙 烯）、PVC(聚氯乙烯）、Β0ΡΕΤ(聚酯）、CPE(流延聚乙烯）或ABS( 丁二烯一丙烯腈一苯乙烯組 成的三元共聚物）;所述微結構層采用紫外光固化樹脂，具體為環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯 酸酯或聚酯丙烯酸酯;所述反光層為金屬鍍層，具體為鍍鋁層或鍍銀層。
[0016] 本發(fā)明所述的具有光轉向膜的光伏組件，將光轉向膜設置在背板與電池片陣列之 間，反光層鑲嵌在光伏組件的非電池片空白區(qū)域，用于增加光伏組件內(nèi)的光的折射、反射， 進而提高光伏組件的光轉換化效率。本發(fā)明所述的光伏組件主要具有如下幾個優(yōu)點： 1) 光轉向膜設置在電池片陣列底部，反光層填充覆蓋在光伏組件的所有間隙處，最大 化提高光轉化效率； 2) 光轉向膜對應不同間隙處設置不同形狀、角度、排列方向的微結構，可使任何間隙 處的光能最大化反射到電池片上； 3) 光轉向膜安裝實施方便，只需在光伏組件封裝時，將整張光轉向膜放置在電池片陣 列下方，通過封裝膠層固定密封好，無需另外粘貼、定位等工序，而且基材層的鏤空嵌套設 計，也可以避免層"漂移"問題。
[0017] 以下結合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0018] 圖1為實施例1的具有光轉向膜的光伏組件分解結構示意圖（多晶硅）； 圖2為實施例1的具有光轉向膜的光伏組件局部剖視圖； 圖3為實施例1的光轉向膜立體圖； 圖4為圖3的A處放大不意圖； 圖5為實施例1位于各電池片之間的微結構條中的微結構橫截面圖； 圖6為實施例1位于電池片與光伏組件邊框之間的微結構條的微結構橫截面圖； 圖7為實施例3的具有光轉向膜的光伏組件分解結構示意圖（單晶硅）； 圖8為實施例3的光轉向膜平面圖； 圖9為實施例3的光轉向膜立體圖； 圖10為圖9的B處放大不意圖； 圖11為圖10的A-A向剖視圖； 圖12為實施例4光轉向膜平面圖； 圖13為圖12的C處放大示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1 本實施例所述的光伏組件采用多晶硅電池片，多晶硅電池片為規(guī)則的四邊形(方形）。 如圖1-2所示，一種具有光轉向膜的光伏組件，包括依次疊加的背板1、第一封裝膠層2、光轉 向膜3、電池片陣列5、第二封裝膠層4和前板6。其中，所述光轉向膜3包括基材層31，設置在 基材層31上的微結構層32,以及覆蓋在微結構層32上的反光層33,所述反光層33分布在電 池片陣列的各電池片51間隙，以及電池片51與光伏組件邊框之間的間隙內(nèi)。本實施例所述 的光轉向膜3設置在電池片陣列5底部，反光層33填充覆蓋在光伏組件的所有間隙處，最大 化提高光轉化效率。
[0020] 為保證反光層33的反光效率，所述反光層33頂部一般與電池片51的上表面齊平。 因此，所述基材層31與電池片51相對應的區(qū)域為鏤空結構，通過鏤空設計，可以減少反光層 33與電池片51之間的高度差。
[0021] 如圖3-6所示，所述微結構層32包括若干條橫向和縱向設置的微結構條321，所述 微結構條321為鋸齒狀，包括若干個相互連貫的微結構323,所述微結構323具有包括2個側 面的橫截面，所述反光層33覆蓋在微結構323的側面上。其中，位于各電池片51之間的微結 構條321中的微結構323橫截面一般為非直角三角，兩個側面與底面的夾角α為30~75°。在本 實施例中，位于各電池片51之間的微結構條321中的微結構323橫截面為等邊三角形，α = 60°。位于電池片51與光伏組件邊框之間的微結構條321中的微結構323橫截面為直角三角， 斜面面向電池片51，斜面與底面的夾角β=30~75° (本實施例β=60° )。通過斜面可以將盡量多 的光線反射給對應的電池片51，增加電池片51的光轉換效率。
[0022]在本實施例中，所有微結構條321中的微結構323其長度延伸方向與微結構條321 的長度延伸方向的夾角存=0°，即微結構條321中的微結構323其長度延伸方向與微結構條 321的長度延伸方向相互平行。
[0023]所述光轉向膜3對應不同電池片間隙處設置不同形狀、角度、排列方向的微結構 323,可使任何間隙處的光能最大化反射到電池片51上。
[0024]在本實施例中，所述多晶硅電池片51厚度大概為200μπι，基材層31厚度為180μπι， 所述微結構32從基材層31突出20μπι，反光層33厚度為400Α。
[0025] 所述基材層31采用PET膜，所述微結構層32采用環(huán)氧丙烯酸酯;所述反光層33為鍍 鋁層。
[0026] 在本實施所述的光轉向膜3安裝實施方便，只需在光伏組件封裝時，將整張光轉向 膜3放置在電池片陣列5下方，通過封裝膠層固定密封好，無需另外粘貼、定位等工序;而且 基材層31的鏤空嵌套設計，也可以避免層"漂移"問題。在光伏組件具體封裝過程中，當串接 相鄰2個電池片51的焊帶與光轉向膜3的部分微結構條321相抵觸時，可以裁剪掉部分光轉 向膜，從而使光轉向膜3平整地鑲嵌在光伏組件的非電池片區(qū)域。
[0027] 實施例2 本實施例所述的光伏組件與實施例1基本一致，主要區(qū)別在于光轉向膜3。
[0028] 在本實施例中，位于各電池片51之間的微結構條321中的微結構323橫截面為等腰 三角形，α=45°。位于電池片51與光伏組件邊框之間的微結構條321中的微結構323橫截面為 直角三角，斜面面向電池片51，斜面與底面的夾角β=30~75° (本實施例β=45°)。通過斜面可 以將盡量多的光線反射給對應的電池片51，增加電池片51的光轉換效率。
[0029] 位于電池片51之間的微結構條321中的微結構323其長度延伸方向與微結構條321 的長度延伸方向的夾角表:=60°，這樣設計有利于光轉向膜微結構的穩(wěn)定性(不易損壞、殘 缺），有利于提高光轉換效率。位于電池片51與光伏組件邊框之間的微結構條321中的微結 構323其長度延伸方向與微結構條321的長度延伸方向的夾角4(=0°。
[0030] 實施例3 本實施例所述光伏組件采用單晶硅電池片，單晶硅電池片為非規(guī)則的四邊形(4個角為 弧形）。如圖7所示，一種具有光轉向膜的光伏組件，包括依次疊加的背板1、第一封裝膠層2、 光轉向膜3、電池片陣列5、第二封裝膠層4、和前板6。其中，所述光轉向膜3包括基材層31，設 置在基材層31上的微結構層32,以及覆蓋在微結構層32上的反光層33,所述反光層33分布 在電池片陣列的各電池片51間隙，以及電池片51與光伏組件邊框之間的間隙內(nèi)。
[0031] 為保證反光層33的反光效率，所述反光層33頂部一般與電池片51的上表面齊平。 因此，所述基材層31與電池片51相對應的區(qū)域為鏤空結構，通過鏤空設計，可以減少反光層 33與電池片51之間的高度差。
[0032] 在本實施例中，如圖8-11所示，所述微結構層32包括若干條橫向和縱向設置的微 結構條321，以及位于電池片4個角的微結構區(qū)322,所述微結構條321和微結構區(qū)322均為鋸 齒狀，包括若干個微結構323,所述微結構323具有包括2個側面的橫截面，所述反光層33覆 蓋在微結構323的側面上。其中，位于各電池片51之間的微結構條321中的微結構323橫截面 一般為非直角三角，兩個側面與底面的夾角α為30~75°。在本實施例中，位于各電池片51之 間的微結構條321中的微結構323橫截面為等腰三角形，α=50°。位于電池片51與光伏組件邊 框之間的微結構條321中的微結構323橫截面為直角三角，斜面面向電池片51，斜面與底面 的夾角β=30~75° (本實施例β=50°)。通過斜面可以將盡量多的光線反射給對應的電池片51， 增加電池片51的光轉換效率。
[0033] 在本實施例中，所有微結構條321中的微結構323其長度延伸方向與微結構條321 的長度延伸方向的夾角#=〇°，即微結構條321中的微結構323其長度延伸方向與微結構條 321的長度延伸方向相互平行。
[0034] 所述微結構區(qū)322中的微結構323橫截面一般為直角三角，斜面與底面的夾角# = 30~75°。在本實施例中，微結構區(qū)322中的微結構323橫截面為直角三角形，#=50°。微結構 區(qū)322中的微結構323的斜面面向該微結構區(qū)所對應的電池片51，通過斜面可以將盡量多的 光線發(fā)射給對應的電池片51，增加電池片51的光轉換效率。微結構區(qū)322中的微結構323其 長度延伸方向與所對應的電池片51對角線相平行。
[0035]在本實施例中，所述多晶硅電池片51厚度大概為180μπι，基材層31厚度為150μπι， 所述微結構323從基材層31突出25μπι，反光層33厚度為600Α。所述基材層31為Β0ΡΡ膜;所述 微結構層32采用聚氨酯丙烯酸酯;所述反光層33為鍍鋁層。
[0036] 實施例4 本實施例所述光伏組件采用單晶硅電池片，單晶硅電池片為非規(guī)則的四邊形(4個角為 弧形）。一種具有光轉向膜的光伏組件，包括依次疊加的背板1、第一封裝膠層2、增高層、光 轉向膜3、電池片陣列5、第二封裝膠層4、和前板6。其中，所述光轉向膜3包括基材層31，設置 在基材層31上的微結構層32,以及覆蓋在微結構層32上的反光層33,所述反光層33分布在 電池片陣列的各電池片51間隙，以及電池片51與光伏組件邊框之間的間隙內(nèi)。
[0037] 本實施例所述的光轉向膜結構與實施例3基本一致，主要區(qū)別在于在本實施例中， 位于各電池片51之間的微結構條321中的微結構323橫截面為等腰三角形，α=70°。位于電池 片51與光伏組件邊框之間的微結構條321中的微結構323橫截面為直角三角，斜面面向電池 片51，斜面與底面的夾角β=30~75° (本實施例β=70°)。通過斜面可以將盡量多的光線反射給 對應的電池片51，增加電池片51的光轉換效率。
[0038] 如圖12所示，位于電池片51之間的微結構條321中的微結構323其長度延伸方向與 微結構條321的長度延伸方向的夾角科=30°，這樣設計有利于光轉向膜微結構的穩(wěn)定性(不 易損壞、殘缺），有利于提高光轉換效率。位于電池片51與光伏組件邊框之間的微結構條321 中的微結構323其長度延伸方向與微結構條321的長度延伸方向的夾角爲=0°。
[0039] 所述微結構區(qū)322中的微結構323橫截面一般為直角三角，斜面與底面的夾角爐= 30~75°。在本實施例中，微結構區(qū)322中的微結構323橫截面為直角三角形，爐=70°。微結構 區(qū)322中的微結構323的斜面面向該微結構區(qū)所對應的電池片51，通過斜面可以將盡量多的 光線發(fā)射給對應的電池片51，增加電池片51的光轉換效率。微結構區(qū)322中的微結構323其 長度延伸方向與所對應的電池片51對角線相平行。
[0040] 本實施例所述增高層位于光轉向膜3下方，對且與微結構條321和微結構區(qū)322相 對應，用于增加微結構條321和微結構區(qū)322的厚度，進而減少反光層33與電池片51之間的 高度差，使反光層33頂部與電池片上表面齊平，更好的進行光反射。
[0041] 上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術領域的普通 技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【主權項】
1. 一種具有光轉向膜的光伏組件，包括背板、前板，設置在背板和前板之間的電池片陣 列，以及用于電池片陣列封裝的封裝膠層，其特征在于:所述背板和電池片陣列之間還設有 光轉向膜，所述光轉向膜包括基材層，設置在基材層上的微結構層，以及覆蓋在微結構層上 的反光層，所述反光層分布在光伏組件的非電池片區(qū)域。2. 如權利要求1所述的一種具有光轉向膜的光伏組件，其特征在于:所述光轉向膜的微 結構層包括若干條橫向和縱向設置的微結構條，所述微結構條為鋸齒狀，包括若干個微結 構，所述微結構具有包括至少2個側面的橫截面，所述反光層覆蓋在微結構的側面上;所述 微結構與微結構條的長度延伸方向的夾角為〇~90°。3. 如權利要求2所述的一種具有光轉向膜的光伏組件，其特征在于:所述微結構橫截面 為三角形，兩個側面與底面的夾角為30~75°。4. 如權利要求1所述的一種具有光轉向膜的光伏組件，其特征在于:所述微結構層進一 步包括若干個位于電池片4個角的微結構區(qū)，所述微結構區(qū)為鋸齒狀，包括若干個微結構， 所述微結構具有包括至少2個側面的橫截面，所述反光層覆蓋在微結構的側面上;所述微結 構區(qū)的微結構側面面向?qū)碾姵仄?，與所對應的電池片對角線相平行。5. 如權利要求4所述的一種具有光轉向膜的光伏組件，其特征在于:所述微結構區(qū)的微 結構橫截面為直角三角形，包括斜面、垂直面和底面，其中，所述斜面面向該微結構區(qū)所對 應的電池片，所述斜面與底面的夾角為30~75°。6. 如權利要求1所述的一種具有光轉向膜的光伏組件，其特征在于:所述基材層與電池 片相對應的區(qū)域為鏤空結構。7. 如權利要求1所述的一種具有光轉向膜的光伏組件，其特征在于:所述光伏組件還包 括一增高層，所述增高層位于光轉向膜下方，且與微結構層相對應，用于增加微結構層的厚 度。8. 如權利要求1所述的一種具有光轉向膜的光伏組件，其特征在于:所述微結構條中的 各個微結構相互平行，相鄰2個微結構的側面相連接;所述微結構區(qū)中的各個微結構相互平 行，相鄰2個微結構的側面相連接。9. 如權利要求1所述的一種具有光轉向膜的光伏組件，其特征在于:所述基材層厚度為 50μηι~250mm，所述微結構從基材層突出ΙΟμπι~30μηι，反光層厚度為380A-600A;所述基材層材 質(zhì)為PET、B0PP、PVC、B0PET、CPE或ABS;所述微結構層采用紫外光固化樹脂，所述反光層為金 屬鍍層。10. 如權利要求9所述的一種具有光轉向膜的光伏組件，其特征在于:所述微結構層采 用環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯;所述反光層為鍍鋁層或鍍銀層。
【文檔編號】H01L31/0216GK106024939SQ201610377434
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】孫建成, 謝高翔, 李放
【申請人】浙江京華激光科技股份有限公司