CN221861675U - 一种太阳能组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光伏设备技术领域，公开一种太阳能组件，太阳能组件包括依次叠层封装的封装前板、发电层、石墨烯散热膜和封装背板，石墨烯散热膜与发电层导热连接，石墨烯散热膜粘接于发电层的背侧，或者，石墨烯散热膜涂覆于发电层的背侧。本实用新型提供的太阳能组件通过石墨烯散热膜吸收发电层的热量，能够快速吸收发电层散发的热量，不仅可以大大提高散热效率，还利于将热量向太阳能组件的板面方向进行快速传导，使发电层表面的热量分布均匀，消除局部过热，从而防止热斑效应的发生，而且石墨烯散热膜相比金属散热片和热管更薄，而且可柔性折叠，便携性和灵活性更优。

Description

一种太阳能组件

技术领域

本实用新型涉及光伏设备技术领域，尤其涉及一种太阳能组件。

背景技术

温度对太阳能电池的工作有直接影响，一方面，太阳能板长时间暴露在阳光下会产生大量热量，太阳能电池的效率和输出功率随着温度的升高而下降；另一方面，在户外环境中，太阳能板常常面对温度梯度的变化，即日间高温和夜间低温之间的差异，这种温度梯度的变化可能导致太阳能板材料的膨胀和收缩，引起热应力和破损。

使用传统的金属散热片或散热膜等方式散热效果有限，仍存在过热问题。且金属材料会造成散热器的重量和体积较大，不便于携带。采用热管散热技术的太阳能板同样不够轻便。

因此，亟需一种太阳能组件，以解决上述的技术问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种太阳能组件，解决无法兼顾散热性能和便携度的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供太阳能组件，包括依次叠层封装的封装前板、发电层、石墨烯散热膜和封装背板，所述石墨烯散热膜与所述发电层导热连接，所述石墨烯散热膜粘接于所述发电层的背侧，或者，所述石墨烯散热膜涂覆于所述发电层的背侧。

作为太阳能组件的一个可选的技术方案，所述石墨烯散热膜设置为复合膜结构，所述石墨烯散热膜包括依次叠层的石墨烯层、粘接层和基膜层，所述石墨烯层和所述基膜层之间通过所述粘接层粘接，所述石墨烯层位于靠近所述发电层的一侧。

作为太阳能组件的一个可选的技术方案，所述粘接层采用压敏胶制成。

作为太阳能组件的一个可选的技术方案，所述基膜层采用树脂薄膜材料制成。

作为太阳能组件的一个可选的技术方案，所述石墨烯散热膜在所述发电层上的投影覆盖所述发电层。

作为太阳能组件的一个可选的技术方案，所述太阳能组件还包括防水耐磨层和第一胶膜，所述防水耐磨层通过所述第一胶膜粘接于所述封装前板背离所述发电层的一侧。

作为太阳能组件的一个可选的技术方案，所述太阳能组件还包括第二胶膜，所述第二胶膜设置于所述封装前板与所述发电层之间，所述封装前板与所述发电层之间通过所述第二胶膜粘接。

作为太阳能组件的一个可选的技术方案，所述太阳能组件还包括第三胶膜，所述第三胶膜设置于所述发电层与所述石墨烯散热膜之间，所述石墨烯散热膜通过所述第三胶膜粘接于所述发电层的背侧。

作为太阳能组件的一个可选的技术方案，所述太阳能组件还包括第四胶膜，所述第四胶膜设置于所述石墨烯散热膜与所述封装背板之间，所述石墨烯散热膜与所述封装背板之间通过所述第四胶膜粘接。

作为太阳能组件的一个可选的技术方案，所述封装前板采用透明树脂材料制成；和/或

所述封装背板采用防水涂层布制成。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的太阳能组件通过石墨烯散热膜吸收发电层的热量，石墨烯散热膜直接粘贴或者直接涂覆于发电层的背侧，从而能够快速吸收发电层散发的热量，由于石墨烯的热辐射系数和水平导热系数均比金属高，因此不仅可以大大提高散热效率，还利于将热量向太阳能组件的板面方向进行快速传导，使发电层表面的热量分布均匀，消除局部过热，从而防止热斑效应的发生。另一方面，石墨烯散热膜相比金属散热片和热管更薄，而且可柔性折叠，便携性和灵活性更优。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的太阳能组件的层叠结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的石墨烯散热膜的层叠结构示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的太阳能组件的层叠结构示意图。

图中：

100、防水耐磨层；200、第一胶膜；300、封装前板；400、第二胶膜；500、发电层；600、第三胶膜；700、石墨烯散热膜；710、石墨烯层；720、粘接层；730、基膜层；800、第四胶膜；900、封装背板。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一：

如图1和图2所示，本实施例提供一种太阳能组件，属于户外便携太阳能设备，一种太阳能组件包括从正面向背面依次叠层封装的防水耐磨层100、封装前板300、发电层500、石墨烯散热膜700和封装背板900。

进一步的，所述石墨烯散热膜700与所述发电层500导热连接，所述石墨烯散热膜700粘接于所述发电层500的背侧。

具体而言，本实施例提供的太阳能组件通过石墨烯散热膜700吸收发电层500的热量，石墨烯散热膜700直接粘贴于发电层500的背侧，从而能够快速吸收发电层500散发的热量，由于石墨烯的热辐射系数和水平导热系数均比金属高，因此不仅可以大大提高散热效率，还利于将热量向太阳能组件的板面方向进行快速传导，使发电层500表面的热量分布均匀，消除局部过热，从而防止热斑效应的发生。另一方面，石墨烯散热膜700相比金属散热片和热管更薄，而且可柔性折叠，便携性和灵活性更优，同时具有良好的可再加工性，可根据用途与PET(聚对苯二甲酸乙二酯)等其他薄膜类材料复合，更好地适应不同的应用场景。

另外，相对于传统的散热材料，石墨烯散热膜700还具有高温稳定性、隔热效应、阻氧性和缓慢燃烧的特性，使得石墨烯散热膜700在高温环境下能够有效防止燃烧的发生，并提供更安全可靠的散热解决方案。

示例性的，防水耐磨层100采用含氟聚合物薄膜材料制成，优选为PVDF(聚偏二氟乙烯)膜、PVF(聚氟乙烯树脂)膜或ETFE(乙烯和四氟乙烯的共聚物)膜中一种，在有效阻止水分进入太阳能组件内部的同时，还能够抵抗日常使用中的磨损和刮擦，有效延长太阳能组件的使用寿命。

示例性的，防水耐磨层100的厚度为25μm-45μm。

示例性的，如图1所示，太阳能组件还包括第一胶膜200，所述防水耐磨层100通过所述第一胶膜200粘接于所述封装前板300背离所述发电层500的一侧。

示例性的，第一胶膜200优选采用透明EVA(乙烯和醋酸乙烯的共聚物)材料制成，是一种高透光胶膜，厚度为0.3mm-0.7mm。

示例性的，封装前板300采用透明树脂材料制成，优选采用透明PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或者EPE(发泡聚乙烯塑料)膜材料制成。

示例性的，封装前板300的厚度为0.25mm-0.6mm。

示例性的，如图1所示，太阳能组件还包括第二胶膜400，第二胶膜400设置于所述封装前板300与所述发电层500之间，所述封装前板300与所述发电层500之间通过所述第二胶膜400粘接。

示例性的，第二胶膜400选用EVA材料、POE(乙烯和辛烯的共聚物)材料或者EVA和POE共挤膜材料中的一种制成，是一种高透光胶膜。

示例性的，第二胶膜400的厚度为0.3mm-0.7mm。

示例性的，发电层500内设有多个相互电连接的电池片，电池片选用182mm尺寸的PERC(Passivated Emitter and Rear Contact cell，无光衰减发射极和背面接触电池)、TOPcon(Tunnel Oxide Passivated Contact Solar Cell，隧道氧化物钝化接触电池)和IBC(Interdigitated back contact，交叉背接触电池)中的一种。

示例性的，如图1所示，太阳能组件还包括第三胶膜600，第三胶膜600设置于所述发电层500与所述石墨烯散热膜700之间，所述石墨烯散热膜700通过所述第三胶膜600粘接于所述发电层500的背侧。

示例性的，第三胶膜600选用EVA材料、POE(乙烯和辛烯的共聚物)材料或者EVA和POE共挤膜材料中的一种制成，是一种高透光胶膜。

示例性的，第三胶膜600的厚度为0.3mm-0.7mm。

示例性的，石墨烯散热膜700在所述发电层500上的投影覆盖所述发电层500，也就是说，一方面石墨烯散热膜700的朝向发电层500一面的面积不小于发电层500的面积，另一方面石墨烯散热膜700从背侧全面覆盖发电层500，从而使发电层500上每个位置的电池片都能够直接与石墨烯散热膜700导热连接，从而进一步提高散热效率和保证均热性。

示例性的，如图2所示，石墨烯散热膜700设置为复合膜结构，所述石墨烯散热膜700包括依次叠层的石墨烯层710、粘接层720和基膜层730，所述石墨烯层710和所述基膜层730之间通过所述粘接层720粘接，所述石墨烯层710位于靠近所述发电层500的一侧。

示例性的，粘接层720采用压敏胶制成，轻轻加压即可将石墨烯层710和所述基膜层730粘接，并且具有持久的粘弹性能，可以在各种环境条件下使用。

示例性的，基膜层730采用树脂薄膜材料制成，如PET基材。

示例性的，石墨烯层710的厚度为50μm-200μm。

示例性的，粘接层720的厚度为10μm-30μm。

示例性的，基膜层730的厚度为0.1mm-0.5mm，优选为0.3mm。

示例性的，如图1所示，太阳能组件还包括第四胶膜800，第四胶膜800设置于所述石墨烯散热膜700与所述封装背板900之间，所述石墨烯散热膜700与所述封装背板900之间通过所述第四胶膜800粘接。

示例性的，第四胶膜800优选采用EVA材料制成，厚度为0.3mm-0.7mm。

示例性的，封装背板900采用防水涂层布制成，优选为防泼水涤纶涂层布或尼龙涂层布。

实施例二：

在实施例一的基础上，如图3所示，本实施例提供另一种太阳能组件，本实施例提供的太阳能组件与实施例一的区别在于：

石墨烯散热膜700直接涂覆于所述发电层500的背侧，无须设置第三胶膜，进一步提高发电层500向石墨烯散热膜700的导热效率。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种太阳能组件，其特征在于，包括依次叠层封装的封装前板、发电层、石墨烯散热膜和封装背板，所述石墨烯散热膜与所述发电层导热连接，所述石墨烯散热膜粘接于所述发电层的背侧，或者，所述石墨烯散热膜涂覆于所述发电层的背侧；

所述石墨烯散热膜设置为复合膜结构，所述石墨烯散热膜包括依次叠层的石墨烯层、粘接层和基膜层，所述石墨烯层和所述基膜层之间通过所述粘接层粘接，所述石墨烯层位于靠近所述发电层的一侧。

2.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述粘接层采用压敏胶制成。

3.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述基膜层采用树脂薄膜材料制成。

4.根据权利要求1所述的太阳能组件，其特征在于，所述石墨烯散热膜在所述发电层上的投影覆盖所述发电层。

5.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能组件，其特征在于，所述太阳能组件还包括防水耐磨层和第一胶膜，所述防水耐磨层通过所述第一胶膜粘接于所述封装前板背离所述发电层的一侧。

6.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能组件，其特征在于，所述太阳能组件还包括第二胶膜，所述第二胶膜设置于所述封装前板与所述发电层之间，所述封装前板与所述发电层之间通过所述第二胶膜粘接。

7.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能组件，其特征在于，所述太阳能组件还包括第三胶膜，所述第三胶膜设置于所述发电层与所述石墨烯散热膜之间，所述石墨烯散热膜通过所述第三胶膜粘接于所述发电层的背侧。

8.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能组件，其特征在于，所述太阳能组件还包括第四胶膜，所述第四胶膜设置于所述石墨烯散热膜与所述封装背板之间，所述石墨烯散热膜与所述封装背板之间通过所述第四胶膜粘接。

9.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能组件，其特征在于，所述封装前板采用透明树脂材料制成；和/或

所述封装背板采用防水涂层布制成。