光伏模块制造技术

公开了一种光伏模块(400)，其包括第一和第二衬底(402、404)，配置成光学透明；以及多个双面光伏电池(406)，配置成根据通过第一和第二衬底的光来发电，光伏电池布置在第一和第二衬底之间，并且配置成彼此间隔。为了能够进一步发电，第二衬底具有多个第一部分和至少多个第二部分，多个第一部分具有第一反射涂层(408)，以将穿过间隔的光反射到光伏电池，至少多个第二部分具有第二反射涂层(410)，以将近红外波长的光反射到所述光伏电池。多个第一部分布置成与所述间隔对应。还公开了一种制造光伏模块的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光伏模块
本专利技术涉及一种光伏模块。
技术介绍
对新加坡光伏发电(PV)的平准化电力成本(LCOE)的研究表明，太阳能电力的电网平价可以通过大幅降价或者采用创新技术策略(即，参见图1的图表100)来实现。例如，以技术创新为重点的研究表明，提高模块的可持续性、降低模块每年的劣化率以及提高模块的能量产出是进一步降低新加坡光伏发电的平准化电力成本的关键。双面技术是实现高模块能量产出的相当有前景的概念。双面太阳能电池从其前表面和后表面吸收光，以发电。在双面照明下，太阳能模块的每单位面积将产生更多的电流/功率。此外，由于双面电池中减少的弯曲，在模块化过程期间发生较少的电池断裂。最新的国际光伏技术蓝图(ITRPV2016)预测，双面技术将使其全球市场份额从2016年的约5％增加到未来十年的约30％。双面太阳能电池可以集成到不同的模块结构中：(1)玻璃/玻璃双面PV模块；(2)玻璃/透明背板双面PV模块；以及(3)玻璃/背板单面PV模块。具有透明后表面的双面PV模块通过捕获从模块下方的表面以及从周围(反照率)反射的光而在模块的后表面处收集额外的阳光。结果，与标准单面PV模块相比，双面PV模块能够在室外条件下产生额外的能量。另外，与玻璃/背板结构相比，玻璃/玻璃结构提供更高的耐久性和可靠性。在相关文献中对玻璃/玻璃双面PV模块中的光学损耗进行了深入表征。参图2的图表200，光学损耗包括在各种界面处的反射损耗(1：空气到玻璃，2：玻璃到密封剂，3：密封剂到电池)、吸收损耗(4：玻璃，5：密封剂)和透过率损耗(6：带你吃透过率，7：电池间隙透过率)。反射和吸收损耗对于所有类型的PV模块较为常见。透过率损耗是双面PV模块中的额外光学损耗。在玻璃/电池结构上的透过率测量显示大量的近红外(IR)光(即，在950-1200nm波段的光)通过双面电池(即，图3中的表300中的曲线“BB”)。当双面电池在后表面上用玻璃封装时(呈玻璃/电池/玻璃结构)，观察到电池透过率损耗增加(即，图3中的表300中的曲线“AA”)。与玻璃/电池结构相比，对于玻璃/电池/玻璃结构观察到约0.45％的电流损耗。相反，当双面电池再后表面上用标准背板(呈玻璃/电池/背板结构)封装时，大部分通过双面电池的光被反射回来并被双面电池的后表面吸收，导致相对于玻璃/电池结构的约0.9％的电流增益。因此，在标准测试条件(STC)下，由于双面电池透过率损耗，使用玻璃/玻璃结构的双面电池与使用玻璃/背板结构的双面电池相比产生约1.3％的光学损耗。此外，入射到玻璃/玻璃模块的电池间隙区域的光直接穿过模块，这与入射光由于背板的散射和反射特性而以各种角度散射的玻璃/背板模块不同。以大于前玻璃到空气界面的全内反射角(即，大约42°)的角度散射的光将在前玻璃到空气界面处被全内反射，并被重定向回到双面太阳能电池的前侧以进行吸收。结果，与在STC下测量的标准玻璃/背板PV模块相比，具有双面电池的玻璃/玻璃PV模块具有2-3％的电池间隙损耗。因此，本专利技术的一个目的是解决现有技术的至少一个问题和/或提供在本领域中有用的选项/解决方案。
技术实现思路
根据第一方面，提供一种光伏模块，其包括：第一和第二衬底，配置成光学透明；以及多个双面光伏电池，配置成根据通过第一和第二衬底接收的光发电，光伏电池布置在第一和第二衬底之间，并且配置成彼此间隔。为了能够进一步发电，第二衬底具有多个第一部分和至少多个第二部分，多个第一部分具有第一反射涂层，以将穿过所述间隔的光反射到所述光伏电池，多个第二部分具有第二反射涂层，以将近红外波长的光反射到光伏电池。多个第一部分布置成与间隔对应。有利地，通过在第二衬底处具有多个第一和第二反射涂层，光伏模块能够将标准双面模块中的透过率损耗转换/最小化为额外的光学增益，从而使得光伏模块能够获得更高的功率。优选地，第一反射涂层可以包括具有二氧化钛、二氧化硅和氧化锌的混合物的涂层。优选地，第一和第二衬底可以是玻璃板或透明光伏背板。优选地，第二反射涂层可以包括光学透明的红外反射涂层。优选地，多个第二部分布置成基本上与光伏电池对应。可选地，多个第二部分也可以共同布置成包括在第二衬底的一个面上的整个表面。优选地，第一反射涂层可包括至少一层第一反射涂层。优选地，第二反射涂层可包括至少一层第二反射涂层。优选地，间隔可包括布置成具有约3mm宽度的电池间隙和布置成具有约5mm宽度的线间隙的混合。优选地，光伏电池可以布置成由密封剂封装。优选地，近红外波长可以包括在950nm至1200nm之间的波长。根据第二方面，提供一种制造光伏模块的方法，所述光伏模块具有配置成光学透明的第一和第二衬底，以及配置成根据通过第一和第二衬底接收的光发电的多个双面光伏电池，光伏电池布置在第一和第二衬底之间，并且配置成彼此间隔。该方法包括：(i)提供第一和第二衬底；(ii)在光伏电池之间提供电连接以将光伏电池电耦合在一起；以及(iii)使用密封剂将光伏电池与第一和第二衬底封装，以获得所述光伏模块，第二衬底与所述第一衬底相对布置。为了能够进一步发电，第二衬底具有多个第一部分和至少多个第二部分，多个第一部分具有第一反射涂层，以将穿过间隔的光反射到光伏电池，多个第二部分具有第二反射涂层，以将近红外波长的光反射到光伏电池。多个第一部分布置成与间隔对应。根据第三方面，提供一种光伏模块，包括：第一衬底和第二衬底，配置成光学透明；以及多个双面光伏电池，配置成根据通过第一衬底和第二衬底接收的光发电，光伏电池布置在第一衬底和第二衬底之间，并且彼此间隔配置。为了能够进一步发电，第二衬底具有多个部分，多个部分具有反射涂层以将穿过间隔的光反射到光伏电池；并且多个部分布置成与间隔对应。优选地，反射涂层可以包括具有二氧化钛、二氧化硅和氧化锌的混合物的涂层。根据第四方面，提供一种光伏模块，包括：第一和第二衬底，配置成光学透明；以及多个双面光伏电池，配置成根据通过第一衬底和第二衬底接收的光发电，光伏电池布置在第一衬底和第二衬底之间，并且彼此间隔配置。为了能够进一步发电，第二衬底具有至少多个部分，多个部分具有反射涂层，以将近红外波长的光反射到光伏电池。优选地，反射涂层可以包括光学透明的红外反射涂层。根据第五方面，提供一种光伏模块，包括：第一和第二衬底，配置成光学透明；以及多个双面光伏电池，配置成根据通过第一衬底和第二衬底接收的光发电，光伏电池布置在第一和第二衬底之间，并且彼此间隔配置。为了能够进一步发电，第二衬底具有至少多个部分，至少多个部分配置有具有纹理表面的层，以将穿过间隔的光及近红外波长的光反射到光伏电池。优选地，具有纹理化表面的层可包括布置成光学透明的光伏背板。根据第六方面，提供一种光伏模块，包括：第一和第二衬底，配置成光学透明；以及多个双面光伏电池，配置成根据通过第一衬底和第二衬底接收的光发电，光伏电池布置在第一衬底和第二衬底之间，并且彼此间隔配置。为了能够进一步发电，第二衬底具有多个第一部分和至少多个第二部分，多个第一部分具有反射涂层，以将穿过间隔的光反射到光伏电池，至少多个第二部分配置有具有纹理化表面的层，以将近红外波长的光反射到光伏电池。多个第一部分布置成与间隔对应。优选地，反射涂层可以包括具有二氧化钛、二氧化硅和氧化锌的混合物的涂层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏模块，包括：第一和第二衬底，被配置成光学透明；和多个双面光伏电池，被配置成根据通过所述第一和第二衬底接收的光来发电，所述光伏电池布置在所述第一和第二衬底之间，并且被配置成彼此间隔，其中，为了能够进一步发电，所述第二衬底具有多个第一部分和至少多个第二部分，所述多个第一部分具有第一反射涂层以将穿过所述间隔的光反射到所述光伏电池，所述至少多个第二部分具有第二反射涂层以将近红外波长的光反射到所述光伏电池；和其中，所述多个第一部分布置成与所述间隔对应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.20 SG 10201604055T1.一种光伏模块，包括：第一和第二衬底，被配置成光学透明；和多个双面光伏电池，被配置成根据通过所述第一和第二衬底接收的光来发电，所述光伏电池布置在所述第一和第二衬底之间，并且被配置成彼此间隔，其中，为了能够进一步发电，所述第二衬底具有多个第一部分和至少多个第二部分，所述多个第一部分具有第一反射涂层以将穿过所述间隔的光反射到所述光伏电池，所述至少多个第二部分具有第二反射涂层以将近红外波长的光反射到所述光伏电池；和其中，所述多个第一部分布置成与所述间隔对应。2.根据权利要求1所述的光伏模块，其特征在于，所述第一反射涂层包括具有二氧化钛、二氧化硅和氧化锌的混合物的涂层。3.根据任一前述权利要求所述的光伏模块，其特征在于，所述第一和第二衬底是玻璃板或透明光伏背板。4.根据任一前述权利要求所述的光伏模块，其特征在于，所述第二反射涂层包括光学透明的红外反射涂层。5.根据任一前述权利要求所述的光伏模块，其特征在于，所述至少多个第二部分布置成基本上与所述光伏电池对应。6.根据权利要求1所述的光伏模块，其特征在于，所述至少多个第二部分共同布置成包括在所述第二衬底的一个面上的整个表面。7.根据任一前述权利要求所述的光伏模块，其特征在于，所述第一反射涂层包括所述第一反射涂层的至少一层。8.根据任一前述权利要求所述的光伏模块，其特征在于，所述第二反射涂层包括所述第二反射涂层的至少一层。9.根据任一前述权利要求所述的光伏模块，其特征在于，所述间隔包括布置成具有约3mm宽度的电池间隙和布置成具有约5mm宽度的线间隙的混合。10.根据任一前述权利要求所述的光伏模块，其特征在于，所述光伏电池包括布置成由密封剂进行封装。11.根据任一前述权利要求所述的光伏模块，其特征在于，所述近红外波长包括950nm至1200nm之间的波长。12.一种制造光伏模块的方法，所述光伏模块具有第一和第二衬底，被配置成光学透明；以及多个双面光伏电池，被配置成根据通过所述第一和第二衬底接收的光来发电，所述光伏电池布置在所述第一和第二衬底之间，并且被配置成彼此间隔，所述方法包括：(i)提供所述第一和第二衬底；(ii)在所述光伏电池之间提供电连接以将所述光伏电池电耦合在一起；和(3)使用密封剂将所述光伏电池与所述第一和第二衬底进行封装，以获得所述光伏模块，所述第二衬底与所述第一衬底相对布置，其中，为了能够进一步发电，所述第二衬底具有多个第一部分和至少多个第二部分，所述多个第一部分具有第一反射涂层以将穿过所述间隔的光反射到所述光伏电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱勇盛，王岩，柴靖，佳·普拉卡什，
申请(专利权)人：新加坡国立大学，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG