太阳能电池光注入模组

技术领域

本发明涉及太阳能电池生产技术领域，具体涉及一种太阳能电池光注入模组。

背景技术

随着太阳能电池技术的发展，高效电池的开发越来越受重视，异质结电池因具有工艺温度低、转换效率高、电池稳定性好及温度系数低等特点而备受国内外研究人员关注。

现有技术中，超高效异质结电池量产效率已达到23.27％，经测试，60片双面组件量产正面功率达332.6W。由于具备双面发电的特性，在草地、水泥地面、雪地、反光布等场景下，组件背面可产生10％-30％额外发电量，功率温度系数低达-0.27％/℃，相比普通多晶组件，异质结组件在75℃工作温度下可挽回34％的发电量损失。

异质结电池具有以上的技术优势，逐渐发展成为继PERC电池后的高效量产型技术，然而，由于工艺条件的限制，异质结电池的转换效率已经达到了极限，很难再有突破，如何突破现有技术进一步提高异质结电池的量产效率，才能进一步地加速异质结电池的大面积产业化进程。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的问题提供一种光源装置发出的光束能够汇聚到太阳能电池上从而增强光强以提高太阳能电池转化效率的太阳能电池光注入模组。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种太阳能电池光注入模组，包括机架和设置在所述机架上的光学模组，所述光学模组包括多个可独立控制的光源装置，所述光源装置的发光正面朝向太阳能电池方向设置，多个所述光源装置的发光正面沿传输装置的传输方向或沿垂直于所述传输装置的传输方向顺序设置形成至少一组中部向远离太阳能电池方向凹的第一轮廓面，位于所述第一轮廓面上的各所述光源装置发出的光束入射到太阳能电池上形成一光束，沿所述第一轮廓面的走向，所述第一轮廓面的宽度大于所述光束的宽度。

优选地，所述光源装置为光珠，各所述光珠分别沿传输装置的传输方向和沿垂直于所述传输装置的传输方向呈行列式排布。

进一步地，沿所述第一轮廓面的走向，处于同一列/行的各所述光珠在所述第一轮廓面位置处的切线均沿不同的直线方向延伸。

进一步地，沿所述第一轮廓面的走向，处于同一列/行的连续设置的多个所述光珠在所述第一轮廓面位置处的切线沿同一直线方向延伸。

优选地，所述光源装置为光带，多个所述光带沿所述传输装置的传输方向顺序设置形成至少一组所述第一轮廓面，每个所述光带均沿垂直于所述传输装置的传输方向延伸，或者多个所述光带沿垂直于所述传输装置的传输方向顺序设置形成至少一组所述第一轮廓面，每个所述光带均沿所述传输装置的传输方向延伸。

优选地，所述光学模组还包括光源箱箱体和设置在所述光源箱箱体内的固定板，所述固定板具有安装所述光源装置的安装面，所述安装面为沿所述传输装置的传输方向或者沿垂直于所述传输装置的传输方向延伸的第二轮廓面，所述第二轮廓面与所述第一轮廓面相对应。

优选地，所述光学模组沿垂直于所述传输装置的传输方向延伸，多个所述光源装置的发光正面沿所述传输装置的传输方向顺序设置形成一组所述第一轮廓面，沿垂直于所述传输装置的传输方向的方向，所述传输装置上设有一列太阳能电池或间隔设置有多列太阳能电池，或者所述传输装置并排设置有多列，每列所述传输装置上传输一列太阳能电池。

优选地，沿垂直于所述传输装置的传输方向的方向，所述传输装置上设有一列太阳能电池，所述光学模组沿所述传输装置的传输方向延伸，多个所述光源装置的发光正面沿垂直于所述传输装置的传输方向顺序设置形成一组所述第一轮廓面。

优选地，沿垂直于所述传输装置的传输方向的方向，所述传输装置上设有多列太阳能电池，或者，所述传输装置沿垂直于所述传输装置的传输方向并排设置有多列，每列所述传输装置上传输一列太阳能电池，所述光学模组沿所述传输装置的传输方向延伸，多个所述光源装置的发光正面沿垂直于所述传输装置的传输方向顺序设置形成多组所述第一轮廓面，每组所述第一轮廓面对应一列太阳能电池。

优选地，所述光注入模组还包括用于对位于所述传输装置上的太阳能电池进行冷却降温的降温装置，所述降温装置包括设置在所述机架上的吹气装置，所述吹气装置的排气口位于所述光源装置和所述传输装置之间，所述吹气装置的排气方向朝向太阳能电池表面设置，所述吹气装置的进气量能够调节。

进一步地，所述吹气装置为风刀装置，所述风刀装置的排气口朝向太阳能电池设置，所述风刀装置的进气口与气源装置连通。

进一步地，沿垂直于所述传输装置的传输方向的方向，所述传输装置上有一列太阳能电池或间隔设置有多列太阳能电池，所述吹气装置设置有一列或多列，每列太阳能电池至少对应一列所述吹气装置，各所述吹气装置能够独立控制。

进一步地，沿所述传输装置的传输方向，所述光学模组和所述吹气装置均设置有多排，每排所述吹气装置均分别设置在相邻的两排所述光学模组之间的间隔区域内。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的太阳能电池光注入模组结构简单，通过将各光源装置的发光面顺序设置形成中部向远离太阳能电池方向凹的第一轮廓面，从而可将处于第一轮廓面上不同位置处光源装置发出的光束叠加，使各光源装置的发出的光束能够汇聚集为一条高光强的光带入射到太阳能电池的表面，即使入射到太阳能电池表面的光强提高，从而提升太阳能电池的转化效率。

附图说明

图1为本发明的太阳能电池光注入模组的结构示意图（从上向下看）；

图2为本发明的太阳能电池光注入模组的结构示意图（去掉传输装置，从下向上看）；

图3为本发明的太阳能电池光注入模组的结构示意图（去掉传输装置和部分光学模组，从上向下看）；

图4为本发明的太阳能电池光注入模组的结构示意图（去掉传输装置和部分光学模组，从下向上看）；

图5为本发明的太阳能电池光注入模组的光学模组和传输装置的相对位置的结构示意图；

图6为本发明的太阳能电池光注入模组的光学模组的结构示意图；

图7为本发明的太阳能电池光注入模组沿第一轮廓面的走向，处于同一列/行的各光珠发出的光束入射到太阳能电池上的结构示意图一；

图8为本发明的太阳能电池光注入模组沿第一轮廓面的走向，处于同一列/行的各光珠发出的光束入射到太阳能电池上的结构示意图二；

图9为本发明的太阳能电池光注入模组沿第一轮廓面的走向，各光带发出的光束入射到太阳能电池上的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

如图1所示，本发明的太阳能电池光注入模组包括机架1、分别设置在机架1上的光学模组2和传输装置3，传输装置3沿前后方向传输太阳能电池100。

光学模组2用于提供光照，光学模组2包括多个可独立控制的光源装置，光源装置的发光正面朝向太阳能电池方向设置，多个光源装置的发光正面沿传输装置3的传输方向或者沿垂直于传输装置3的传输方向顺序设置形成至少一组中部向远离太阳能电池100方向凹的第一轮廓面S，位于第一轮廓面S上的各光源装置发出的光束入射到太阳能电池上形成一光束，沿第一轮廓面S的走向，第一轮廓面S的宽度W1大于光束的宽度W2。这样，可使处于第一轮廓面S不同部位的光束叠加，使各光源装置的发出的光束能够汇聚为一条高光强的光带入射到太阳能电池100的表面，即使入射到太阳能电池100表面的光强提高，本实施例中，相较于现有技术，光强可提高50%，从而提高太阳能电池的转化效率。

本实施例中，处于第一轮廓面S的不同部位的光源装置的入射角度a在1~90度之间。

光源装置可以为光珠211，各光珠211分别沿传输装置3的传输方向和沿垂直于传输装置3的传输方向呈行列式排布。

沿第一轮廓面S的走向，处于同一列/行的各光珠211在第一轮廓面S位置处的切线均沿不同的直线方向延伸，如图7所示。

或者沿第一轮廓面S的走向，处于同一列/行的连续设置的多个光珠211在第一轮廓面S位置处的切线沿同一直线方向延伸，如图8所示。

光源装置也可以采用光带212，多个光带212沿传输装置3的传输方向顺序设置形成至少一组第一轮廓面S，每个光带212均沿垂直于传输装置3的传输方向延伸，或者多个光带212沿垂直于传输装置3的传输方向顺序设置形成至少一组第一轮廓面S，每个光带212均沿传输装置3的传输方向延伸，如图9所示。

一种具体的实施方式，多个光源装置的发光正面沿传输装置3的传输方向顺序设置形成一组第一轮廓面S，沿垂直于传输装置的传输方向的方向，传输装置3上传输有一列太阳能电池100，当然传输装置3上也可同时间隔传输有多列太阳能电池100，如图1~图6所示。或者传输装置3设置有多列，各列传输装置3沿垂直于传输装置3的传输方向即左右方向间隔平行设置，每列传输装置3上传输一列太阳能电池100。该实施例中，光学模组2沿垂直于传输装置3的传输方向即左右方向延伸。

又一种具体的实施方式，沿垂直于传输装置3的传输方向的方向，传输装置3上传输有一列太阳能电池100，多个光源装置的发光正面沿垂直于传输装置3的传输方向顺序设置形成一组第一轮廓面S，无图示。该实施例中，光学模组2沿传输装置3的传输方向即前后方向延伸。

再一种具体的实施方式，沿垂直于传输装置3的传输方向的方向，传输装置3上传输有多列太阳能电池100，或者传输装置3设置有多列，各列传输装置3沿垂直于传输装置3的传输方向即左右方向间隔平行设置，每列传输装置3上传输一列太阳能电池100。多个光源装置的发光正面沿垂直于传输装置3的传输方向顺序设置形成多组第一轮廓面S，每组第一轮廓面S对应一列太阳能电池100，无图示。该实施例中，光学模组2沿传输装置3的传输方向即前后方向延伸。

具体的，光学模组2还包括光源箱箱体22和设置在光源箱箱体22内的固定板，固定板具有安装各光源装置的安装面，安装面为沿传输装置3的传输方向或者沿垂直于传输装置3的传输方向延伸的至少一组第二轮廓面，第二轮廓面与第一轮廓面相对应。即上述几种实施方式中，均是通过将安装光源装置的安装面设置为中部向远离太阳能电池100方向凹的结构形式，从而使得各光源装置在安装面上安装后使各光源装置的发光面顺序设置形成对应的结构形式。

光学模组2还包括罩设在光源装置的发光表面外的多个聚光透镜装置（图中未示出），优选，每个光源装置的发光表面外均罩设一个聚光透镜装置。通过聚光透镜装置可调整光源装置发出的光线的角度，从而增加光线光强，进而提高太阳能电池的转化效率。

光学模组2还包括用于对光源装置的发光背侧进行冷却的第一冷却装置。本实施例中，第一冷却装置采用水冷装置。

水冷装置包括独立设置的第一冷却水回路和第二冷却水回路。第一冷却水回路包括第一进水口231和第一出水口232，第一进水口231和第一出水口232分别位于光学模组2垂直于传输装置3的传输方向的两端部，即位于光源箱箱体22的左右两端部。第二冷却水回路包括第二进水口241和第二出水口242，第二进水口241和第二出水口242也分别位于光学模组2垂直于传输装置3的传输方向的两端部，即位于光源箱箱体22的左右两端部。本实施例中，第一进水口231和第二出水口242位于光源箱箱体22的同一侧，第一出水口232和第二进水口241位于光源箱箱体22的同一侧。通过设置水冷装置，可使光源装置的发光背侧的热量通过与冷水热交换达到散热效果。水冷装置采用两路独立设置的冷却水回路进行冷却，可提高冷却效果；而且，当一路冷却水回路发生故障时，还可通过另一路冷却水回路对光源装置的发光背侧进行冷却。

光学模组2还包括设置在光源箱箱体22上用于对光源装置的发光正面进行冷却的第二冷却装置25。本实施例中，第二冷却装置采用风冷装置，风冷装置可采用现有技术中的结构。通过设置风冷装置，可使得光源装置的发光正面的空气流通，从而可降低光源装置的发光表面的温度，进而延长光源装置的使用寿命。

本实施例中，光学模组2沿垂直于传输装置3的传输方向的方向延伸，沿传输装置的传输方向，光学模组2平行设置有多排，相邻的两排光学模组2之间可无间隙设置，也可间隔一定距离设置。

该光注入模组还包括用于对位于传输装置3上的太阳能电池进行冷却降温的降温装置。

具体的，如图1~图4所示，降温装置包括用于向太阳能电池100的表面吹气降温的吹气装置41，吹气装置41的排气口位于光源装置和传输装置3之间，吹气装置41的排气方向朝向太阳能电池100表面设置，吹气装置41的进气量能够调节，这样，可通过调整进气量的大小来调节太阳能电池100表面的温度的高低，以满足对应的工艺要求。

本实施例中，吹气装置41采用风刀装置，风刀装置的排气口朝向太阳能电池100设置，风刀装置的进气口与气源装置连通。采用风刀装置对太阳能电池进行冷却降温时，风刀装置的排气是连续的，冷却气体所覆盖的太阳能电池100表面也是连续的，从而可使太阳能电池100的降温更加均匀。

沿垂直于传输装置3的传输方向的方向，传输装置3上设有一列太阳能电池100或间隔设置有多列太阳能电池100，降温装置设置有一列或多列，每列太阳能电池100至少对应一列降温装置。

沿传输装置3的传输方向，降温装置设置有一排或多排，优选每排降温装置设置在相邻的两排光学模组2之间的间隔区域内。

各排及各列设置的降温装置均能够独立控制开启，进气量也能够独立调节。

降温装置还包括用于对各吹气装置41进行供气的气源装置（图中未示出），各吹气装置41分别通过管路42与气源装置连接，各吹气装置41的进气口位置处均设置有控制阀，从而可以控制各吹气装置41的进气量。气源装置提供的进气介质为氮气、压缩空气或其它惰性气体。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。