CN102013445B - 可调节透光的太阳电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及硅太阳电池发电技术领域，尤其涉及可调节透光的太阳电池组件，它包括面板、电池串和背板，电池串通过封装胶封装在面板和背板之间，在背板上具有凹起的定向投射或均匀散射光线的透镜。或者在背板下方设置由多片透光百叶以及控制透光百叶偏转角度的跟踪器构成的跟踪太阳百叶窗结构，在透光百叶上具有凹起的定向投射或均匀散射光线的透镜。透过太阳电池组件的光根据需要可以定向或均匀发散带建筑内部。太阳电池组件背面采用发射跟踪太阳百叶设计，可使透过组件的光斑根据需要移动，达到虽光强不同，但光总量可以一致的效果。
Description
技术领域
本发明涉及硅太阳电池发电技术领域，尤其涉及可调节透光的太阳电池组件。
背景技术
目前，常规半透光太阳电池组件，通常由面板、封装胶、电池串、封装胶、普通玻璃背板构成。这种传统结构的双层玻璃太阳电池组件具有一定的可见光直接透光率，在一定程度上满足光伏建筑一体化的要求，可作为遮阳顶、幕墙、天窗等建筑构件，既节约了建筑材料成本，又可以通过光电转换为建筑本身供电。但是由于一般透光组件背板与面板采用浮法玻璃或未作针对性功能设计的压延绒面玻璃或透明耐候材料，透过组件的太阳光通常为不均匀分布，不能满足建筑内部设计需要，特别是如内部农作物生产需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何使透过太阳电池组件的光达到定向、均匀或光谱选择性透过的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可调节透光的太阳电池组件，包括面板、电池串和背板，电池串通过封装胶封装在面板和背板之间，在背板上具有凹起的定向投射或均匀散射光线的透镜。
电池串中的电池片之间紧密排布，电池串和电池串之间形成透光间隙。
电池串中的电池片之间具有透光间隙，各电池片在组件中均匀分布。
透镜可通过下面的两种方式附在背板上，一种是：背板上的透镜采用在玻璃上附着透镜薄膜的方式形成。另一种是：背板上的透镜采用在玻璃上直接热压成型的方式形成。
为了在调节透光方向的同时，有选择性的透过可见光，在背板上附有选择性透光膜层。
出于同一设计思路的另一方案是：一种可调节透光的太阳电池组件，包括面板、电池串、背板，电池串通过封装胶封装在面板和背板之间，在背板下方设置由多片透光百叶以及控制透光百叶偏转角度的跟踪器构成的跟踪太阳百叶窗结构，在透光百叶上具有凹起的定向投射或均匀散射光线的透镜。
背板上的透镜采用附着薄膜透镜的方式形成。
背板上的透镜采用在玻璃上直接热压成型的方式形成。
本发明的有益效果是：透过太阳电池组件的光根据需要可以定向或均匀发散带建筑内部。针对如农作物的光谱要求，吸收与发射不同波段的光线，太阳电池组件背面采用发射跟踪太阳百叶设计，可使透过组件的光斑根据需要移动，达到虽光强不同，但光总量可以一致的效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明中采用附着透镜方式实现线型散光的太阳电池组件结构；
图2是本发明中采用在玻璃上直接热压成型透镜实现散光的太阳电池组件结构；
图3是本发明中线型散光太阳电池组件电路结构图；
图4是本发明中点型散光太阳电池组件电路结构图；
图5是本发明中非散光太阳电池组件太阳光透射示意图；
图6是本发明中定向散光太阳电池组件太阳光透射示意图；
图7是本发明中非定向散光太阳电池组件太阳光透射示意图；
图8是本发明中在背板下方设置百叶窗结构的示意图；
图中：1.面板，2.电池串，2-1.电池片，3.背板，4.封装胶，5.透光百叶，6.跟踪器，7.透镜，8.薄膜透镜。
具体实施方式
一种可调节透光的太阳电池组件，包括面板1、电池串2和背板3，电池串2通过封装胶4封装在面板1和背板3之间，在背板3上具有凹起的定向投射或均匀散射光线的透镜7。根据建筑高度设定透镜7的形状，可使屋顶或幕墙太阳电池组件透过光定向投射到需要的位置。
如图2所示，透镜7分布在整个背板3表面，也可以如图1所示仅仅分布在电池片2-1构成的电池串2之间的透光间隙下方。
如图3和4所示，电池片2-1也有两种不同排布连接方式，以用于方便调节组件间隙和电池片2-1的比例，第一种称为线型散光太阳电池组件，如图3所示，电池串2中的电池片2-1之间紧密排布，电池串2之间形成透光间隙。第二种称为点型散光太阳电池组件，如图4所示，除电池串2之间形成透光间隙外，电池串2中的电池片2-1之间的间隔较大，形成具有透光间隙，各电池片2-1在组件中均匀分布。
透镜7可通过下面的两种方式附在背板3上，一种如图1所示：背板3上的透镜7采用在玻璃上附着薄膜透镜8的方式形成。另一种如图2所示：背板3上的透镜7采用在玻璃上直接热压成型的方式形成。
透镜7根据要求可以设计成定向散光或者非定向两种透光形式，如图5所示的是现在的非散光太阳电池组件，太阳光之间从透光间隙之间透过。如图6所示的是本发明中的定向散光太阳电池组件，部分太阳光被定向投射到需要的部位。如图7所示的是本发明中非定向散光太阳电池组件，太阳光被均匀的散射出去。
为了在调节透光方向的同时，有选择性的透过需要的可见光，在背板3上附有选择性透光膜层。
如图8所示，出于同一设计思路的另一方案是：一种可调节透光的太阳电池组件，在背板3下方设置由多片透光百叶5以及控制透光百叶5偏转角度的跟踪器6构成的跟踪太阳百叶窗结构，在透光百叶5上具有凹起的定向投射或均匀散射光线的透镜7。太阳电池组件背面采用百叶窗结构设计后，可以将部分太阳光反射回电池内，增加发电量，同时太阳电池组件背面采用百叶窗结构设计后，可使透过组件的光斑根据需要移动，达到农作物表面的虽光强不同，但光总量可以一致的效果。同样透光百叶5上的透镜采用附着薄膜透镜的方式形成；或者采用在玻璃上直接热压成型的方式形成。
下面以对于农业大棚顶用的太阳电池组件为例进行说明，大棚用于种植甘蓝时，根据农作物对光照强度的要求，最适合植物生长的波长范围为400-700nm，光强为93～372W/m2，针对农作物光强需要，选择封装材料透光率，设计与调节太阳电池组件的透光比，这里设计太阳电池组件内的透光间隙与电池片2-1的比例为1∶1。背板3采用高可见光透过玻璃材料，针对农作物光谱要求，在背板3附着选择性透光膜层，吸收与发射不同波段的太阳光，本例采用近红外发射镀层进行选择性透光，组件设计为线型散光太阳电池组件，透镜设计为非定向散光透镜，均匀散光。
Claims (7)
1.一种可调节透光的太阳电池组件，其特征是：包括面板(1)、电池串(2)和背板(3)，电池串(2)通过封装胶(4)封装在面板(1)和背板(3)之间，在所述的背板(4)上具有凹起的定向投射或均匀散射光线的透镜(7)，
所述的电池串(2)中的电池片(2-1)之间紧密排布，电池串(2)之间形成透光间隙；
或者，所述的电池串(2)中的电池片(2-1)之间具有透光间隙，各电池片(2-1)在组件中均匀分布。
2.根据权利要求1所述的可调节透光的太阳电池组件，其特征是：所述的背板(3)上的透镜采用在玻璃上附着薄膜透镜(8)的方式形成。
3.根据权利要求1所述的可调节透光的太阳电池组件，其特征是：所述的背板(3)上的透镜采用在玻璃上直接热压成型的方式形成。
4.根据权利要求1的可调节透光的太阳电池组件，其特征是：所述的背板(3)上附有选择性透光膜层。
5.一种可调节透光的太阳电池组件，其特征是：包括面板(1)、电池串(2)、背板(3)，电池串(2)通过封装胶(4)封装在面板(1)和背板(3)之间，在所述的背板(3)下方设置由多片透光百叶(5)以及控制透光百叶偏转角度的跟踪器(6)构成的跟踪太阳百叶窗结构，在透光百叶(5)上具有凹起的定向投射或均匀散射光线的透镜。
6.根据权利要求5所述的可调节透光的太阳电池组件，其特征是：所述的背板(3)上的透镜采用附着薄膜透镜的方式形成。
7.根据权利要求5所述的可调节透光的太阳电池组件，其特征是：所述的背板(3)上的透镜采用在玻璃上直接热压成型的方式形成。
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