本发明专利技术涉及一种辐射收集装置（20），其包括至少一个辐射收集元件（30）和散射层（2），散射层（2）相对于元件（30）布置在辐射入射到所述装置上的一侧上。散射层（2）包括透明纤维结构（3）以及用于封装该纤维结构的纤维的透明介质（4），纤维结构的纤维的折射率与封装介质的折射率之间的差的绝对值不低于0.05。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种辐射收集装置，例如光伏模块。本专利技术还涉及用于辐射收集元件、特别是用于光伏电池的盖。
技术介绍
如已知的，光伏模块包括至少一个能够将辐射能转化成电能的光伏电池作为辐射收集元件。常规地，光伏电池包括能够进行能量转化的材料以及位于该材料的任一侧的两个导电触头或电极。用来布置在辐射入射到电池上的一侧上的光伏电池的前部电极可以尤其基于透明导电氧化物(或TC0)层形成或者基于透明金属涂层(透明导电涂层或TCC)形成。常规地，该前部电极与光伏模块的前部基材或者具有上釉功能的基材组合，这确保了光伏电池在机械方面得到保护，同时仍允许向电池的良好的辐射传输。光伏模块的能量转化效率受到到达每个光伏电池的能量转化材料的辐射的量的直接影响。因此，必须提高该效率，使模块上到达能量转化材料的入射辐射的量最大化。为此，第一种已知的策略在于通过使前部基材的至少前表面纹理化(该前表面是用来布置在辐射入射到光伏模块上的一侧上的表面)来提高前部基材的传输属性，以限制模块上的入射辐射在空气/前部基材界面处的反射。另一种已知的策略在于，当模块包括前部电极基于TCO层形成的光伏电池时，向该TCO层设置与前部基材相反的一侧上的表面上的微纹理化。由于这种微纹理化，TCO层捕获入射辐射，从而增加了辐射被电池的能量转化材料吸收的概率。然而，结合有这种纹理化的前部基材或这种微纹理化的TCO层的光伏模块的效率仍然有限。
技术实现思路
正是这些缺点是本专利技术特别想要补救的，这是通过提供一种具有比现有技术的装置更好的能量转化效率的辐射收集装置、特别是光伏模块来实现的。为此，本专利技术的一个主题是包括至少一个辐射收集元件的辐射收集装置，其特征在于还包括散射层，该散射层相对于收集元件布置在辐射入射到装置上的一侧上，该散射层具有透明纤维结构以及用于封装纤维结构的纤维的透明介质，纤维结构的纤维的折射率与封装介质的折射率之间的差的绝对值等于或大于O. 05。在通篇本申请中，折射率的数值是在550 nm下测量的数值。在本专利技术的背景下，术语“透明”指的是至少处于用于装置的辐射收集元件的使用的波长范围内的透明度。作为示例，在包括基于多晶硅的光伏电池的光伏模块的情况下，有利地，每个透明结构或介质在400 nm至1200 nm之间的波长范围内是有利的，这是波长是用于这种类型的电池的使用波长。通过术语“封装纤维结构的纤维”还应当理解，纤维结构的纤维中的至少一些是被涂覆的。因此，在散射层中，在纤维的材料与封装介质的材料之间存在界面。散射层相对于收集元件定位在辐射入射到装置上的一侧上，S卩，定位在收集元件的前部。常规地，在本专利技术的背景下，辐射收集装置的后-前方向与希望被装置收集的辐射的传播方向相反。 对于根据本专利技术的光伏模块，福射收集兀件是光伏电池，并且散射层定位在该电池的前部。由于纤维结构的纤维的折射率与封装介质的折射率之间的相对较大的差值，散射层能够改善辐射被引导到光伏电池的能量转化材料的路径，这一方面是通过增加了辐射被电池的能量转化材料吸收的概率的辐射捕获效应实现的，并且另一方面是通过增加了大的辐射入射角下的角度雾度效应实现的。因此，对于根据本专利技术的光伏模块并且与不具有本专利技术中所限定的散射层的现有技术模块相比较，可以对于相同厚度的能量转化材料增加模块的能量转化效率，或者，可以在减小能量转化材料的厚度的同时保持相同的能量转化效率，也就是说，可以降低模块的成本。 根据本专利技术的一个有利的特征，用于封装纤维结构的纤维的介质是聚合物材料。特别地，封装介质可以由例如基于聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯、离子交联聚合物的聚合物层压夹层形成，或者由基于聚烯烃纤维的粘结剂形成。作为变型，封装介质可以由前部基材形成，前部基材由收集装置的热塑性聚合物制成。特别地，适当的透明热塑性聚合物的示例尤其包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、氟聚合物如乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE )和聚四氟乙烯(PTFE )。无论是具有编织结构还是非编织结构，纤维结构的纤维都在从机械方面增强封装介质时起到作用。特别地，当封装介质是层压夹层或收集装置的前部基材时，该夹层或基材的刚性因此而增加。根据本专利技术的光伏模块因此而具有改进的机械性能，尤其是在容许的负载方面，这使其能够通过严格的机械测试，例如由IEC标准所提供的用于检验模块对风雪加载的抵抗能力的测试。当封装介质是模块的用来在前部被玻璃基材覆盖的层压夹层时，源于纤维结构的机械增强而导致的夹层的增大的刚性使得能够在夹层的前部使用较薄的玻璃，并因此能够减小模块的厚度和重量。根据本专利技术的一个有利的特征，纤维结构包括玻璃纤维和/或聚合物纤维。在玻璃纤维的情况下，构成纤维的玻璃可以具有任何可纤维化玻璃类型，特别是E玻璃。在聚合物纤维的情况下，具体地，这些纤维可以是聚酯纤维或诸如聚乙烯或聚丙烯之类的聚烯烃纤维。有利地，纤维结构具有在10 g/m2至500 g/m2之间、优选在10 g/m2至100 g/m2之间的每单元面积的质量，并且包括具有在I微米至20微米之间、优选在5微米至15微米之间的直径的纤维。优选地，纤维结构具有10微米至I毫米之间的厚度。在实际中，可以通过改变一个或多个参数来调节散射层的雾度和光透射属性，特别地，这些参数选自于纤维结构的每单元面积的质量、纤维结构的纤维的直径、纤维结构的纤维的组分、封装介质的组分。根据本专利技术，纤维结构的纤维的组分和封装介质的组分被改变成使得纤维结构的纤维的折射率与封装介质的折射率的差的绝对值等于或大于O. 05。根据本专利技术的一个有利的特征，散射层具有等于或大于80%的总的光透射以及等于或大于40%的雾度值。在本申请中，根据ISO 9050:2003来确定包括直光透射和散射光透射的元件的总的光透射。此外，被表示为百分比的元件的雾度值被理解为意指该元件偏转辐射的能力的量表示。在本申请中，使用根据ASTM D 1003标准的雾度计来测量雾度值。纤维结构可以是非编织结构或编织结构。对于非编织结构，纤维通常是混合的，而对于非编织结构，纤维在经纱和纬纱方向上对准。在这两种情况下,纤维结构起到向封装介质提供机械加强的作用。当纤维结构为编织时，机械加强在经纱和纬纱方向上特别充分。在一个有利实施例中，纤维结构是纱，从而确保散射层中的纤维的随机分布。常规地，术语“纱”应当理解为意指从完全分散的细丝形成的非编织结构。利用这用纱，散射层的属性——特别是在雾度和光透射方面——因而充分地统一。玻璃纤维的非编织纱通常含有粘合剂，该粘合剂粘合纤维并且向纱提供足够的刚性以使纱能够被容易地处理。该粘合剂——通常包括至少一种能够粘合纤维的聚合物——被选择为透明的并且可以是对本领域技术人员已知的任何合适的类型。粘合剂在纱中的存在由于便于纱的处理而在根据本专利技术的辐射收集装置的工业制造中是有利的。然而，粘合剂必须仅仅覆盖纱的玻璃纤维的有限的表面，使得有效地穿过散射层的辐射遇到纤维与封装介质之间的界面。为了本专利技术的正确执行，粘合剂优选占玻璃纤维纱的重量的大约5%至30%、更优选地占5%至20%。 根据本专利技术的一个有利的特征，散射层布置在辐射收集元件的前部电极上。装置的辐射收集本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：A韦尔热，S索拉斯基，E瓦朗坦，D茹斯，
申请(专利权)人：圣戈班艾德福斯公司，法国圣戈班玻璃厂，
类型：
国别省市：
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