一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构及其制备方法，结构包括光伏玻璃的上表面设置V形槽组，V形槽组包括多个并列的设置V形槽，V形槽组的组数和硅太阳电池上表面栅线的数量相同；方法为在光伏玻璃的上表面设置与硅太阳电池上表面栅线的数量相同的V形槽组，V形槽组位于硅太阳电池上表面栅线的正上方；V型槽角度、V型槽组中所含V型槽条数，V型槽在最大23°26′入射角下能使入射光绕离栅线区域，能适应四季太阳高度角的最大变化。本发明专利技术的有益效果：在光伏玻璃上设置V形槽组，减少了太阳电池表面栅线对太阳电池的遮挡效应，并能够通过计算获得满足最大入射角为θ条件下保持减遮挡效果的V型槽角度和V型槽组的宽度。

A Photovoltaic Glass Structure for Reducing the Shielding Loss of the Grid Line of Solar Cells and Its Preparation Method

The invention relates to a photovoltaic glass structure for reducing the shielding loss of solar cell grid lines and a preparation method thereof. The structure includes a V-groove group arranged on the upper surface of photovoltaic glass, a V-groove group consisting of a plurality of parallel V-grooves arranged, the number of V-groove groups being the same as the number of grid lines on the upper surface of silicon solar cells; the method is to set a grid line on the upper surface of photovoltaic glass and on the upper surface of silicon solar cells. With the same number of V-grooves, V-grooves are positioned directly above the grid lines on the surface of silicon solar cells; V-groove angles, the number of V-grooves in V-grooves, and the V-grooves can make the incident light go around the grid line area at the maximum incident angle of 23 26', which can adapt to the maximum variation of solar height angle in the four seasons. The invention has the beneficial effect that the V-groove group is arranged on the photovoltaic glass, which reduces the shielding effect of the grid line on the solar cell surface, and obtains the V-groove angle and the width of the V-groove group under the condition that the maximum incident angle is theta.

【技术实现步骤摘要】
一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构及其制备方法
本专利技术属于太阳电池领域，尤其是涉及一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构及其制备方法。
技术介绍
太阳能是一种取之不尽用之不竭的能源，采用太阳电池可以将太阳能转换为电能，这种发电方式清洁无污染，前景非常广阔。太阳电池一般采用硅作为主要原材料，利用硅半导体的光电效应特性，采用大面积硅二极管结构实现对阳光的有效接收，并使用表面栅线将光生电流导出到外电路，实现发电的功能。在将硅太阳电池片加工为电池组件产品的过程中，采用层压的方式把光伏玻璃覆盖在硅太阳电池表面，达到保护的作用。光伏玻璃的制备方式一般为压延法。压延法制备光伏玻璃的流程是将玻璃液由池窖沿着流道流出，送入成对的用水冷却的中空压辊，经过辊压成为玻璃平板，再送入退火窑退火，最终得到成形的玻璃产品。当前太阳电池用光伏玻璃的功能主要有两部分：保护和减反射。为增强光伏玻璃的减反射作用，有一种工艺采用花辊压花的方式，在光伏玻璃表面形成均匀分布的压花结构，达到入射光漫入射到电池表面的效果[公告号：101967041B]。然而，由于绝大多数太阳电池的栅线都分布在太阳电池正表面，经过光伏玻璃入射的光(无论是正入射还是漫入射)都没有能力降低栅线对太阳电池表面造成的遮挡损失。为解决栅线遮挡损失，我们在申请号为“201810769159.8”和“201810769777.2”的专利中阐述了基于光伏玻璃减少太阳电池柵线遮挡损失的方法，通过在光伏玻璃表面压花出与栅线相同的图形，从而实现入射光线绕射过栅线而被太阳电池吸收。然而，由于太阳轨道在南北回归线之间(S23°26′-N23°26′)移动，会带来四季太阳高度角的变化，在太阳电池板倾角无法调节的情况下，太阳电池会面临由太阳高度角的变化而引起减遮挡措施失效的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提出一种减少太阳电池柵线遮挡损失的、能适应四季太阳高度角变化的、减少太阳电池栅线损失的光伏玻璃设计方法；该基于光伏玻璃减少太阳电池柵线遮挡损失的方法及玻璃能够克服现有技术中存在的由于表面栅线遮挡，降低太阳电池转换效率，或者受制于太阳高度角变化而无法有效减少栅线遮挡的问题。为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃的结构，其特征在于所述光伏玻璃的上表面设置V形槽组，所述V形槽组包括N条并列的设置V形槽，所述V形槽组的组数和硅太阳电池上表面栅线的数量相同。进一步地，所述光伏玻璃覆盖在硅太阳电池上表面，所述V形槽组位于硅太阳电池上表面栅线的正上方。进一步地，硅太阳电池上表面每条所述栅线正上方设置一个所述V形槽组，N为大于1的自然数，且每个V形槽组的端口宽度之和小于栅线间距。一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构及制的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：在光伏玻璃的上表面设计并列V形槽组，所述V形槽组包括N条并列的设置V形槽，所述V形槽组的组数和硅太阳电池上表面栅线的数量相同；步骤2：为适应四季太阳高度角的最大变化，设置V型槽角度、V型槽的尺寸、V型槽组中所含V型槽条数，使V型槽在最大23°26′入射角下使入射光绕离栅线区域。进一步，硅太阳电池上表面每条所述栅线正上方设置一个所述V形槽组，N为大于1的自然数，且每个V形槽组的端口宽度之和小于栅线间距。进一步，所述步骤2中设置V型槽的设置V型槽角度、V型槽的尺寸，使V型槽在最大23°26′入射角下使入射光绕离栅线区域的是指根据玻璃厚度、贴片胶厚度对玻璃V型槽的角度和V型槽组宽度进行设计，具体如下：通过以下公式得到满足最大入射角为θ情况下能实现减遮挡效果的V型槽型角度2α和V型槽组的宽度L：光从空气减反膜入射到玻璃，在入射角为θ的条件下，通过V型槽区域进入玻璃的光线与玻璃夹角为：β＝α+arcsin[n1/n2*cos(α+θ)]δ＝α+arcsin[n1/n2*cos(α-θ)]通过V型槽区域以外进入玻璃的光线与玻璃夹角为：γ＝90-arcsin[n1/n2*sin(θ)]式中，β、δ为V型槽区域进入玻璃的光线与玻璃夹角；θ为入射角,γ为V型槽区域以外进入玻璃的光线与玻璃夹角，α为1/2V型槽角度,n1为空气的折射率；n2为玻璃的折射率。进一步地，为了保证入射到细栅正表面的入射光能够被折射到太阳电池受光面上，且不折射到相邻细栅位置或者正下方细栅位置，β、δ、γ应满足：arctan(H/(D-L/2))<β<arctan(2H/L)δ<arctan(2H/L)γ<arctan(L/2H)式中，D为设定栅线间距，H为玻璃厚度和贴片胶厚度之,L为V型槽组的宽度。本专利技术具有的优点和积极效果为：通过在光伏玻璃上设置V形槽组，减少了太阳电池表面栅线对太阳电池的遮挡效应，并能够通过计算获得满足最大入射角为θ条件下保持减遮挡效果的V型槽角度和V型槽组的宽度。附图说明图1是本专利技术的一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构的示意图；图2是本专利技术的一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构应用在太阳电池层压后工作情况示意图；图3是本专利技术的一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构制备方法的设计图；图4是本专利技术的仿真阳光在不同入射角进入玻璃盖片后光路示意图。图中，1为光伏玻璃，2为硅太阳电池，3为V形槽组，4为栅线，θ为阳光入射角，2α为V型槽夹角，β、δ为通过V型槽区域入射的阳光与太阳电池表面夹角，γV型槽区域以外进入玻璃的光线与玻璃夹角。具体实施方式下面结合附图对本专利技术所提供的具体说明。一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃的结构，光伏玻璃的上表面设置V形槽组，V形槽组包括N条并列设置V形槽，V形槽组的组数和硅太阳电池上表面栅线的数量相同。光伏玻璃覆盖在硅太阳电池上表面，V形槽组位于硅太阳电池上表面栅线的正上方。硅太阳电池上表面每条栅线正上方设置一个V形槽组，N为大于1的自然数，且每个V形槽组的端口宽度之和小于栅线间距。一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构及制的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：在光伏玻璃的上表面设计并列V形槽组，V形槽组包括N条并列的设置V形槽，V形槽组的组数和硅太阳电池上表面栅线的数量相同；步骤2：为适应四季太阳高度角的最大变化，设置V型槽角度、V型槽的尺寸、V型槽组中所含V型槽条数，使V型槽在最大23°26′入射角下使入射光绕离栅线区域。进一步，硅太阳电池上表面每条栅线正上方设置一个V形槽组，N为大于1的自然数，且每个V形槽组的端口宽度之和小于栅线间距。进一步，步骤2中设置V型槽的设置V型槽角度、V型槽的尺寸，使V型槽在最大23°26′入射角下使入射光绕离栅线区域的是指根据玻璃厚度、贴片胶厚度对玻璃V型槽的角度和V型槽组宽度进行设计，具体如下：通过以下公式得到满足最大入射角为θ情况下能实现减遮挡效果的V型槽型角度2α和V型槽组的宽度L：光从空气减反膜入射到玻璃，在入射角为θ的条件下，通过V型槽区域进入玻璃的光线与玻璃夹角为：β＝α+arcsin[n1/n2*cos(α+θ)]δ＝α+arcsin[n1/n2*cos(α-θ)]通过V型槽区域以外进入玻璃的光线与玻璃夹角为：γ＝90-arcsin[n1/n2*sin(θ)]式中，β、δ为V型槽区域进入玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构，其特征在于所述光伏玻璃的上表面设置V形槽组，所述V形槽组包括N条并列设置V形槽，所述V形槽组的组数和硅太阳电池上表面栅线的数量相同。

【技术特征摘要】
1.一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构，其特征在于所述光伏玻璃的上表面设置V形槽组，所述V形槽组包括N条并列设置V形槽，所述V形槽组的组数和硅太阳电池上表面栅线的数量相同。2.根据权利要求1所述的一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构，其特征在于所述光伏玻璃覆盖在硅太阳电池上表面，所述V形槽组位于硅太阳电池上表面栅线的正上方。3.根据权利要求1或2所述的一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构，其特征在于硅太阳电池上表面每条所述栅线正上方设置一个所述V形槽组，N为大于1的自然数，且每个V形槽组的端口宽度之和小于栅线间距。4.一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、在光伏玻璃的上表面设置并列V形槽组，所述V形槽组包括N条并列设置V形槽，所述V形槽组的组数和硅太阳电池上表面栅线的数量相同，光伏玻璃覆盖在硅太阳电池上表面，所述V形槽组位于硅太阳电池上表面栅线的正上方；步骤2、设置V型槽角度、V型槽的尺寸、V型槽组中所含V型槽条数，使V型槽在最大23°26′入射角下使入射光绕离栅线区域。5.根据权利要求4所述的一种减少太阳电池栅线遮挡损失的光伏玻璃结构的制备方法，其特征在于硅太阳电池上表面每条所述栅线正上方设置一个所述V形槽组，N为大于1的自然数，且每个V形槽组的端口宽度之和小于栅线间距。6.根据权利要求4或5所述的一种减少太阳电池栅线遮...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓东，孙希鹏，铁剑锐，杜永超，梁存宝，王鑫，许军，张智全，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，天津恒电空间电源有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12