一种曲面太阳能光伏板制造技术

本发明专利技术公开的一种曲面太阳能光伏板，至少包括光电转换结构和光照调节结构，光电转换结构包括至少一个圆弧形的转换单元，转换单元为瓦型且具有由光电转换结构指向光照调节结构方向的凸出结构，转换单元成转换单元的弧形结构的边沿部分相邻的阵列形态设置，光电转换结构和光照调节结构之间平行地层叠设置。本发明专利技术通过设置的弧形结构的转换单元构成的光电转换结构，增加单位面积内的有效工作面积，同时对辐照起到良好分散的作用，同时配合对光线具有单向透射功能的光照调节结构，从而在使用中实现阳光的单向透射，而降低散射和反射等的发生，太阳能利用效率高，发电效率高，同时具有良好的散热性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体太阳能光伏设备组件，特别是一种曲面太阳能光伏板。
技术介绍
太阳能电池组件是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，太阳能是一种新型能源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能电池组件的寿命比较长，其主要由低铁超白钢化玻璃、EVA胶膜、晶体硅太阳能电池阵列以及背板在一定的温度、压力和真空条件下熔融、粘结形成刚性的整体结构。考虑太阳能电池组件在实际中的使用效果，单位面积功率产出已经成为评价光伏组件的重要参数之一。同时，考虑单晶硅、多晶硅原材料的短缺、晶片成本高以及降低生产成本等因素，在现有的技术基础上必须提高太阳能电池组件的光电转化效率，即高效率的太阳能电池组件。可以知道的是，太阳能组件的效率不仅仅受到光照效率的影响，组件的温度同样会对发电效率产生较大的影响。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种曲面太阳能光伏板，光伏照射效率高，产品结构稳定性好，通过弧形的转换单元，实现了对辐照能量的充分利用，同时避免在产品表面发生强烈的反射，而避免光污染和光能量在散射中消耗，发电效率高，同时具有良好的散热性能，使用寿命长，在寿命期限内效率稳定，不易发生损坏。本专利技术公开的曲面太阳能光伏板，至少包括光电转换结构和光照调节结构(可以为无色单向透射膜等，下同)，光电转换结构包括至少一个圆弧形的转换单元(可以为单晶硅薄层或者多晶硅薄层或者半导体高聚物薄层等，下同)，转换单元为瓦型且具有由光电转换结构指向光照调节结构方向的凸出结构，转换单元成转换单元的弧形结构的边沿部分相邻的阵列形态设置，光电转换结构和光照调节结构之间平行地层叠设置，其中光照调节结构对应于转换单元具有调节单元，每一个调节单元至少部分具有对光线的单向透射功能，并且该透射方向为由光照调节结构指向光电转换结构所在的方向。本专利技术方案通过设置的弧形结构的转换单元构成的光电转换结构，增加单位面积内的有效工作面积，同时对辐照起到良好分散的作用，避免在单位面积内光辐照能量过高而转换效率降低和组件温度急速升高，同时配合对应设置的至少具有单向透射功能的光照调节结构，以在光伏板表面发生单向透射行为——是光线由外界单向进入光电转换结构而无法再向外侧转换，而降低光电转换结构(如半导体硅功能单元等)的光子接收效率，从而提升单位面积的有效工作效率，从而尽可能地提升产品的光电转换效率。本专利技术公开的曲面太阳能光伏板的一种改进，调节单元包括至少一个单向透射组件和至少一个半反射组件，单向透射组件设置在转换单元的弧形结构的凸起部分，半反射组件设置在转换单元的弧形结构的凸起部分外侧的边沿部分。边沿部分与水平面(参见附图)的最大夹角不大于15度。夹角过大会影响到半导体材料的利用效率，从而增加成本，且不利于实现组件内的多次反复反射。本方案中，通过特定位置设置的单向透射组件和半反射组件，将单向透射组件设置在弧形结构的凸起部分，以在增加单位面积内的半导体组件等的光电转换结构的有效工作面积，从而在同等条件大幅地降低光照强度，从而在提升光电转换效率的同时，降低温度升高的幅度，并且因凸起部分具有较大的曲率半径，从而增强了在组件内的反射效率，实现单向透射组件和半反射组件与转换单元即半导体组件间的多次反复反射，避免直射导致照射区域温度急剧上升而影响工作效率。另外在组件内光波经过多次反射后到达半反射组件区域时可以经过半反射组件向相邻的转换单元进行转换，从而克服边沿区域光照强度不足的问题，从而提高了对光辐射的利用效率。本专利技术公开的曲面太阳能光伏板的一种改进，单向透射组件包括至少一层的单向透射膜：当具有多层单向透射膜时其层叠设置且每一层的透射方向均为由光照调节结构指向光电转换结构所在的方向。本方案通过设置具有多层单向透射膜的单向透射组件，实现了对光传输行为的多次精细控制，从而对自然光的光强分布通过透射方向的调控进行调整，而实现在整个产品光电转换结构全范围内的稳定工作，以避免光照分布不均，从而提升光伏效率，进一步的降低直接反射损失，并且该多层结构还可以增强设备的耐磨损性能，极大的延长使用寿命。本专利技术公开的曲面太阳能光伏板的一种改进，当单向透射组件具有多层单向透射膜时其层叠设置且每一层的透射方向均相同。本专利技术公开的曲面太阳能光伏板的一种改进，光照调节结构上与光电转换结构最接近的内侧设置有向光电转换结构所在侧全反射的全反射结构(本处是指对整个光照调节结构而言，而非仅指最接近的部分区域或者局部)。本方案通过设置在最内侧的全反射结构，使得照射到光电转换结构上的光照，在被其反射时被全反射结构进一步的反射回答转换结构上，而进一步地降低反射损失，以提升光电转换效率。本专利技术公开的曲面太阳能光伏板的一种改进，曲面太阳能光伏板还包括EVA层，其为外露表面包覆有隔氧层的高散热热稳定改性EVA塑胶层，EVA层贴合于光电转换结构背部。本专利技术公开的曲面太阳能光伏板的一种改进，EVA层的高散热热稳定改性EVA塑胶层的组成包括，以重量份计：乙烯-醋酸乙烯共聚物100份，交联固化剂1-2份，热稳定剂0.2-0.5份，导热剂5-10份，苯基乙烯基硅树脂15-20份。本专利技术公开的曲面太阳能光伏板的一种改进，EVA层的高散热热稳定改性EVA塑胶层中导热剂包括经过偶联剂预处理的多孔材料，多孔材料包括多孔氧化锌粉末和多孔氧化铝粉末，在导热剂中其组成包括，以重量份数计：多孔氧化锌粉末10-20份；多孔氧化铝粉末20-30份。由半导体物理理论可知，载流子的扩散系数随温度的升高而稍有增大，因此，光生电流IL也随温度的升高有所增加。但Io随温度的升高是指数增加，因而Uoc随温度的升高急剧下降。由此，当温度升高时，I-U曲线形态改变，填充因子下降，故光/电转换效率随温度的增加而下降。经研究和试验表明，太阳能电池工作温度的升高会引起短路电流的少量增加，并引起开路电压发生严重降低。温度变化对于开路电压的影响之所以大，是因为开路电压直接同制造电池的半导体材料的禁带宽度有关，而禁带宽度会随温度的变化而发生改变。对于硅材料来说，禁带宽度随温度的变化率约为-0.003eV/℃，从而导致开路电压变化率约为-2mV/℃。也就是说，电池的工作温度每升高1℃，开路电压约下降2mV，大约是正常室温时0.55V的0.4％。随着温度的升高，电池的光电转换效率还好持续下降。由此可以看出温度控制对太阳能电池效率的重要性和突出意义。通过设置的具有多孔结构的多孔材料，在EVA层中通过多孔结构跟树脂材料进行充分的接触，极大地增加散热和热传导面积，从而利于提高将组件产生的热量及时传导散发出去，有利于对温度的控制，降低温度因素对组件发电效率的影响，同时还能降低产品的热老化速度，从而延长使用寿命，降低应用成本。本专利技术公开的曲面太阳能光伏板的一种改进，EVA层的高散热热稳定改性EVA塑胶层中导热剂的多孔材料还包括经过偶联剂预处理的泡沫铝镁合金粉10-15重量份。通过采用偶联剂溶液蒸汽浸润的方式对多孔材料进行表面预处理以提高其与EVA的相容性，该方式可以可以克服表面张力对液相偶联剂溶液在微孔浸润时的阻碍作用，从而提升材料的结合效果。本专利技术公开的曲面太阳能光伏板的一种改进，偶联剂预处理为将多孔材料经偶联剂溶液蒸汽充分浸润，浸润的程度为在溶剂被蒸发后多孔材料表面形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲面太阳能光伏板，至少包括光电转换结构和光照调节结构，所述光电转换结构包括至少一个圆弧形的转换单元，所述转换单元为瓦型且具有由光电转换结构指向光照调节结构方向的凸出结构，所述转换单元成转换单元的弧形结构的边沿部分相邻的阵列形态设置，所述光电转换结构和光照调节结构之间平行地层叠设置，其中光照调节结构对应于转换单元具有调节单元，所述每一个调节单元至少部分具有对光线的单向透射功能，并且该透射方向为由光照调节结构指向光电转换结构所在的方向。

【技术特征摘要】
1.一种曲面太阳能光伏板，至少包括光电转换结构和光照调节结构，所述光电转换结构包括至少一个圆弧形的转换单元，所述转换单元为瓦型且具有由光电转换结构指向光照调节结构方向的凸出结构，所述转换单元成转换单元的弧形结构的边沿部分相邻的阵列形态设置，所述光电转换结构和光照调节结构之间平行地层叠设置，其中光照调节结构对应于转换单元具有调节单元，所述每一个调节单元至少部分具有对光线的单向透射功能，并且该透射方向为由光照调节结构指向光电转换结构所在的方向。2.根据权利要求1所述的曲面太阳能光伏板，其特征在于，所述调节单元包括至少一个单向透射组件和至少一个半反射组件，所述单向透射组件设置在转换单元的弧形结构的凸起部分，所述半反射组件设置在转换单元的弧形结构的凸起部分外侧的边沿部分。3.根据权利要求1或2所述的曲面太阳能光伏板，其特征在于，所述单向透射组件包括至少一层的单向透射膜：当具有多层单向透射膜时其层叠设置且每一层的透射方向均为由光照调节结构指向光电转换结构所在的方向。4.根据权利要求3所述的曲面太阳能光伏板，其特征在于，所述当单向透射组件具有多层单向透射膜时其层叠设置且每一层的透射方向均相同。5.根据权利要求1-2任一所述的曲面太阳能光伏板，其特征在于，所述光照调节结构上与光电转换结构最...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国富，周孟君，
申请(专利权)人：宁波市柯玛士太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33