CN104167983A - 一种太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能电池技术领域，公开了一种太阳能电池组件。所述太阳能电池组件包括：晶硅太阳能电池片；固定于所述晶硅太阳能电池片正面的前板；固定于所述晶硅太阳能电池片背面的背板；固定于所述背板背离所述晶硅太阳能电池片一面的安装垫，所述安装垫的材质为可焊接的热塑性聚合物。在该技术方案中，太阳能电池组件的背板上固定有可焊接的热塑性聚合物的安装垫，因此，可以方便地将安装垫焊接于热塑性聚合物的柔性屋面上，进而使得成本较低的晶硅太阳能电池组件可以在热塑性聚合物柔性屋面上进行铺设，降低了热塑性聚合物的屋面进行光伏发电系统建设的成本，提高了热塑性聚合物的屋面的太阳能的利用率。

Description

一种太阳能电池组件

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池组件。

背景技术

随着人类对能源需求量的增加，常规能源储量有限并且不可再生，因此开发可再生能源特别是太阳能越来越受到关注，利用太阳能的太阳能电池组件(又称光伏组件)的研究开发也越来越广泛。

随着近几年太阳能光伏产业的快速发展，光伏市场的重心开始逐渐从边远荒漠地区向城镇建筑屋顶倾斜，屋顶光伏电站呈现出高速发展的状态。目前，屋面光伏电站项目主要建设在水泥屋面或钢结构屋面之上。但是，对于数量众多的热塑性聚合物的柔性屋面，其中大多为热塑性聚烯烃(Thermoplasticpolyolefin，简称TPO)防水卷材铺设而成的柔性屋面，但是传统的晶硅太阳能电池组件的边框为金属边框，因此无法在热塑性聚合物的柔性屋面的直接铺设，需要采用成本很高的非晶硅柔性太阳能电池组件进行安装，因此导致在热塑性聚合物的屋面进行光伏发电系统建设的成本过高，造成目前热塑性聚合物的屋面的太阳能利用率很低。

发明内容

本发明提供一种太阳能电池组件，用以将成本较低的晶硅太阳能电池组件铺设到热塑性聚合物的柔性屋面上，从而降低热塑性聚合物的屋面进行光伏发电系统建设的成本，提高热塑性聚合物的屋面的太阳能利用率。

本发明实施例提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括：

晶硅太阳能电池片；

固定于所述晶硅太阳能电池片正面的前板；

固定于所述晶硅太阳能电池片背面的背板；

固定于所述背板背离所述晶硅太阳能电池片一面的安装垫，所述安装垫的材质为可焊接的热塑性聚合物。

在本发明技术方案中，在太阳能电池组件的背板上固定有可焊接的热塑性聚合物的安装垫，因此，可以方便地将安装垫焊接于热塑性聚合物的柔性屋面上，进而将与安装垫固定连接的晶硅太阳能电池片固定于柔性屋面上，该技术方案易于实施且成本较低，使得成本较低的晶硅太阳能电池组件可以在热塑性聚合物柔性屋面上进行铺设，降低了热塑性聚合物的屋面进行光伏发电系统建设的成本，提高了热塑性聚合物的屋面的利用率。

安装垫的结构不限，只要能固定连接太阳能电池组件和安装面即可，例如安装垫可以覆盖整个背板，优选的，所述安装垫为环形安装垫。采用环形安装垫，在保证固定强度的前提下，可以节约安装垫的用料。

优选的，为了保证安装垫的安装强度，可以设定环形安装垫至少二分之一的宽度与背板固定连接，即所述环形安装垫与所述背板的重叠区域的宽度不小于环形安装垫宽度的二分之一。

优选的，所述安装垫的材质与待安装太阳能电池组件的安装面的材质相同。安装垫的材质与安装面的材质相同时，可以方便安装垫和安装面之间的焊接，提高焊接的牢靠性。

由于与待安装太阳能电池组件的安装面的材质通常采用热塑性聚烯烃的防水卷材，因此，优选的，所述安装垫的材质为热塑性聚烯烃。

安装垫与背板可以通过多种固定方式固定连接，优选的，所述安装垫与所述背板通过热熔胶层压固定。

热熔胶的材质可以有多种，优选的，所述热熔胶为乙烯-醋酸乙烯共聚物热熔胶。由于乙烯-醋酸乙烯共聚物作为热熔胶时，其不含溶剂，不污染环境且安全性较高，可以适合于流水线生产，提高了具有安装垫的太阳能电池组件的生产的便利性。

优选的，所述前板的材质为钢化玻璃，所述背板的材质为聚氟乙烯复合膜。聚氟乙烯复合膜具有保护和绝缘的作用，进一步提高了太阳能电池组件的防腐蚀和防漏电的特性。

优选的，所述前板与所述晶硅太阳能电池片通过热熔胶层压固定；所述背板与所述晶硅太阳能电池片通过热熔胶层压固定。

优选的，所述的太阳能电池组件，还包括：固定于所述安装垫朝向所述晶硅太阳能电池片一面的接线盒。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的太阳能电池组件的结构示意图；

图2为本发明第二实施例提供的太阳能电池组件的俯视结构示意图；

图3为图2所示的太阳能电池组件的仰视结构示意图；

图4为图2所示的太阳能电池组件的AA剖面结构示意图；

图5为本发明一实施例待安装的太阳能电池组件与安装面的安装结构示意图。

附图标记：

1-晶硅太阳能电池片    2-前板       3-背板      4-安装垫

5-热熔胶              6-接线盒     9-安装面    10-屋顶

具体实施方式

为了提高热塑性聚合物的屋面的利用率，本发明提供了一种太阳能电池组件。在该技术方案中，在太阳能电池组件的背板上固定有可焊接的热塑性聚合物的安装垫，因此，可以方便地将安装垫焊接于热塑性聚合物的柔性屋面上，进而将与安装垫固定连接的晶硅太阳能电池片固定于柔性屋面上，该技术方案易于实施且成本较低，使得成本较低的晶硅太阳能电池组件可以在热塑性聚合物柔性屋面上进行铺设，降低了热塑性聚合物的屋面进行光伏发电系统建设的成本，提高了热塑性聚合物的屋面的太阳能利用率。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种太阳能电池组件，如图1所示，图1为本发明第一实施例提供的太阳能电池组件的结构示意图，所述太阳能电池组件包括：

晶硅太阳能电池片1；

固定于晶硅太阳能电池片1正面的前板2；

固定于晶硅太阳能电池片1背面的背板3；

固定于背板3背离晶硅太阳能电池片1一面的安装垫4，安装垫4的材质为可焊接的热塑性聚合物。

在本发明技术方案中，在太阳能电池组件的背板3上固定有可焊接的热塑性聚合物的安装垫4，因此，可以方便地将安装垫4焊接于热塑性聚合物的柔性屋面上，进而将与安装垫4固定连接的晶硅太阳能电池片1固定于柔性屋面上，该技术方案易于实施且成本较低，使得成本较低的晶硅太阳能电池组件可以在热塑性聚合物柔性屋面上进行铺设，降低了热塑性聚合物的屋面进行光伏发电系统建设的成本，提高了热塑性聚合物的屋面的太阳能利用率。本发明的技术方案简单，在太阳能电池组件的背板上固定适合焊接于热塑性聚合物的屋面的安装垫，因此，可以进行大规模的推广应用，解决了光伏发电系统在热塑性聚合物的屋面上利用率低的问题。

在本发明技术方案中，晶硅太阳能电池片包括多晶硅太阳能电池片和单晶硅太阳能电池片，由于这两种晶硅太阳能电池组件都不适合热塑性聚合物的柔性屋面安装，因此，都可以采用本发明技术方案中的在背板上固定安装垫的结构来实现在热塑性聚合物的柔性屋面的安装，另外，也避免了采用非晶硅柔性太阳能电池组件进行铺设，克服了非晶硅太阳能电池组件成本过高的缺陷。

安装垫的结构不限，只要能固定连接太阳能电池组件和安装面即可，例如图1所示的安装垫4可以覆盖整个背板3并且超出背板3的周边，安装垫4也可以部分覆盖背板3且部分超出背板3的周边，安装垫4超出背板3的周边的目的是利于采用焊接的方式保证安装垫4和热塑性聚合物的屋面固定连接的强度，优选的，如图2至图4所示，图2为本发明第二实施例提供的太阳能电池组件的俯视结构示意图，图3为图2所示的太阳能电池组件的仰视结构示意图，图4为图2所示的太阳能电池组件的AA剖面结构示意图，所述安装垫4为环形安装垫。环形安装垫相当于在太阳能电池组件的四边增加了边带，采用环形安装垫，在保证固定强度的前提下，可以节约安装垫4的用料。

请继续参照图3所示，优选的，为了保证安装垫4的安装强度，可以设定环形安装垫至少二分之一的宽度与背板固定连接，即环形安装垫与背板3的重叠区域的宽度a不小于环形安装垫宽度b的二分之一。图3中矩形虚线框为背板3，因此，重叠区域的宽度为a。在本实施例中，限定环形安装垫与背板3的重叠区域的宽度是在安装垫最少用料的条件下也能保证背板3与环形安装垫的连接强度。

如图5所示，图5为本发明一实施例待安装的太阳能电池组件与安装面的安装结构示意图，太阳能电池组件安装于屋顶10的安装面9上。优选的，所述安装垫4的材质与待安装太阳能电池组件的安装面9的材质相同。安装垫4的材质与安装面9的材质相同时，可以方便安装垫4和安装面9之间的焊接，提高焊接的牢靠性。在安装时，首先对热塑性聚合物的屋面进行清理，做好铺设前的准备；然后将待安装的太阳能电池组件平铺于屋面的适当位置，将安装垫紧贴于屋面，最后通过焊接机将太阳能电池组件的安装垫与屋面焊接在一起，环形安装垫的边缘位置处可以通过辊压等操作来增加粘结强度，确保太阳能电池组件与屋面粘结强度的可靠性。

由于与待安装太阳能电池组件的安装面9的材质通常采用热塑性聚烯烃的防水卷材，因此，优选的，所述安装垫4的材质为热塑性聚烯烃。本发明的太阳能电池组件适合在具有TPO防水卷材屋面的建筑上进行安装。TPO是一种合成高分子复合型材料，具有优良的耐候能力、低温柔度以及可焊接特性，其在常温条件下具有橡胶的高弹性，在高温条件下又可以像塑料一样成型，因此，TPO材料具有良好的加工性能和力学性能，并且具有高强焊接性能。本发明实施例的太阳能电池组件采用TPO作为安装垫，适合与屋面的防水卷材TPO焊接，可以采用TPO专用焊接机进行焊接，TPO安装垫和TPO防水卷材之间的焊接牢固程度很高，利于提高太阳能电池组件在屋面的固定牢固程度。针对TPO防水卷材屋面，除了采用TPO安装垫以外，其它可与TPO焊接的热塑性聚合物的安装垫也可以选用，只要实现安装垫与TPO防水卷材屋面的牢固结合即可。

请继续参照图1或图4所示，安装垫4与背板3可以通过多种固定方式固定连接，优选的，环形安装垫与背板3通过热熔胶5层压固定。

热熔胶5的材质可以有多种，优选的，所述热熔胶5为乙烯-醋酸乙烯共聚物热熔胶。由于乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer，简称EVA)作为热熔胶时，其不含溶剂，不污染环境且安全性较高，可以适合于流水线生产，提高了具有安装垫的太阳能电池组件的生产的便利性。

请继续参照图1或图4所示，优选的，前板2的材质为钢化玻璃，背板3的材质为聚氟乙烯复合膜。聚氟乙烯复合膜具有保护和绝缘的作用，进一步提高了太阳能电池组件的防腐蚀和防漏电的特性。

请继续参照图1或图4所示，优选的，前板2与晶硅太阳能电池片1通过热熔胶5层压固定；背板3与晶硅太阳能电池片1通过热熔胶5层压固定。在此，热熔胶5也可以优选为EVA热熔胶。

请继续参照图2所示，优选的，所述的太阳能电池组件，还包括：固定于安装垫4朝向晶硅太阳能电池片一面的接线盒6。接线盒6可以位于安装垫4的上方，可以通过EVA热熔胶粘结在安装垫4之上。

本发明实施例还提供一种太阳能电池组件的制作方法，以图2至图4所示的太阳能电池组件为例，该太阳能电池组件的制造流程如下：

按照常规工艺制作晶硅太阳能电池片，例如，将多个晶硅太阳能电池焊接成串形成晶硅太阳能电池片，焊接引流条、粘贴汇流条并引出正负极接头；

将前板、热熔胶、太阳能电池片、热熔胶、背板、热熔胶和安装垫层叠进行层压，形成封装组件；在层压之前可以进行测试太阳能电池片的电池性能；

在封装组件上安装接线盒，例如接线盒可以通过热熔胶粘结至安装垫上；

对安装接线盒的太阳能电池组件进行装配终测。

在本发明上述实施例中，提供了太阳能电池组件，该组件由于增加了安装垫，特别是对于环形安装垫，相当于在组件四周增加了边带，可以直接焊接于热塑性聚合物的安装面之上，就可以实现组件与安装面的结合。这样，既保证了太阳能电池组件与常用的热塑性聚合物的屋面的可靠结合，又克服了非晶硅太阳能电池组件成本过高的缺点。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括：

晶硅太阳能电池片；

固定于所述晶硅太阳能电池片正面的前板；

固定于所述晶硅太阳能电池片背面的背板；

固定于所述背板背离所述晶硅太阳能电池片一面的安装垫，所述安装垫的材质为可焊接的热塑性聚合物。

2.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述安装垫为环形安装垫。

3.如权利要求2所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述环形安装垫与所述背板的重叠区域的宽度不小于环形安装垫宽度的二分之一。

4.如权利要求1～3任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述安装垫的材质与待安装太阳能电池组件的安装面的材质相同。

5.如权利要求4所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述安装垫的材质为热塑性聚烯烃。

6.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述安装垫与所述背板通过热熔胶层压固定。

7.如权利要求6所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述热熔胶为乙烯-醋酸乙烯共聚物热熔胶。

8.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述前板的材质为钢化玻璃，所述背板的材质为聚氟乙烯复合膜。

9.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述前板与所述晶硅太阳能电池片通过热熔胶层压固定；所述背板与所述晶硅太阳能电池片通过热熔胶层压固定。

10.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，还包括：固定于所述安装垫朝向所述晶硅太阳能电池片一面的接线盒。