一种太阳能组件

技术领域

本申请涉及太阳能组件领域，具体而言，涉及一种太阳能组件。

背景技术

现有的光伏组件一般为双玻组件或单玻组件，双玻组件的正面、背面多采用厚度2.0mm-2.5mm的玻璃板，组件中玻璃板的重量占比达到75％以上，整体偏重；而单玻组件通常是正面采用玻璃板，为了保证组件的整体强度，正面玻璃板的厚度多为3.2mm-4.0mm，这种组件中玻璃的重量占比达到70％以上，整体依旧偏重。这种整体重量偏重的光伏组件不仅不利于生产及安装过程中的搬运，而且对安装支架的载重能力和抗风吹能力要求较高。

为了减轻组件的整体重量，有些组件通过减薄玻璃的厚度来起到减轻组件的重量的目的。比如采用厚度更薄的钢化玻璃，虽然可以达到降低组件的重量的目的，但是厚度薄的钢化玻璃的制作成本较高，而且整体组件的厚度减薄后，组件的耐载荷能力也会有所下降。为了增加光伏组件的整体强度，还有些组件采用强度更高的树脂板作为背板，但是这些背板通常为白色的，无法满足光伏组件双面发电的需求。

因此，需要探索一种光伏组件，解决上述问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种太阳能组件，采用PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)板封装，整体重量较轻，强度较高，还能够实现双面发电，并提高发电效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种太阳能组件，其包括由上至下依次叠加设置的玻璃前板、正面封装胶膜、电池片、背面封装胶膜和PC背板，PC背板靠近电池片的层叠面上非电池片覆盖区域设置有反射层。

在上述实现过程中，采用PC板作为背板，PC板和玻璃板一样，具有很好阻水性，而且PC板相较于其他板材的强度较高，密度只有玻璃板的一半，在不减薄背板的厚度，保证组件满足耐载荷能力要求的前提下，可以明显减轻组件的重量。当太阳光直射于电池片正面，通过在电池片的背面设置反射层，能够反射太阳光，增加电池片正面对太阳光的利用率，即相较于单面发电组件，能够保证组件正面的发电功率；而且反射层仅设置于非电池片覆盖区域，不会完全遮挡住电池片，地面反射光、空间散射光能够透过透明的PC背板直接照射于电池片的背面，从而实现双面发电，提高组件整体的发电功率。

在一种可能的实现方式中，PC背板的厚度为0.5mm-3.0mm，和/或，PC背板中添加有透明玻璃纤维，玻璃纤维的质量添加比例为5％-30％。

在上述实现过程中，一定厚度的PC背板的强度较高，而且透明度较高；在PC背板中添加透明玻璃纤维可以进一步增加PC背板的机械强度，满足耐载荷能力要求。

在一种可能的实现方式中，反射层为白色反射层，反射层的材质为钛白粉、立德粉和碳酸钙中的一种。

在上述实现过程中，白色反射层的反射效果好，电池片正面对太阳光的利用率较高。

在一种可能的实现方式中，玻璃前板的厚度为0.5mm-2.5mm；和/或，玻璃前板背离电池片的层叠面上设置有减反射膜。

在上述实现过程中，一定厚度的玻璃前板强度较高，耐载荷能力较强，而且耐紫外光照射；减反射膜能够减少太阳光反射，从而使更多的太阳光通过玻璃前板照射于电池片上，从而提高电池片正面的发电功率。

在一种可能的实现方式中，正面封装胶膜的材质为EVA(ethylene-vinyl acetatecopolymer，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、POE(Polyolefin elastomer，聚烯烃弹性体)、PVB(polyvinyl butyral，聚乙烯醇缩丁醛)和透明硅胶中的一种，正面封装胶膜的厚度为0.2mm-1.5mm；和/或，背面封装胶膜的材质为EVA、POE、PVB和透明硅胶中的一种，背面封装胶膜的厚度为0.2mm-1.5mm。

在上述实现过程中，正面封装胶膜和背面封装胶膜不仅透明度好，不影响双面发电，而且能够实现组件的粘接封装。

第二方面，本申请实施例提供了一种太阳能组件，其包括由上至下依次叠加设置的PC前板、正面封装胶膜、电池片、背面封装胶膜和透明背板，PC前板背离电池片的层叠面上设置有硬化层。

在上述实现过程中，采用PC板替代玻璃板作为前板，PC板和玻璃板一样，具有很好阻水性，而且PC板的强度较高，密度只有玻璃板的一半，在不减薄前板的厚度，保证组件满足耐载荷能力要求的前提下，可以明显减轻组件的重量。通过在PC前板的层叠面增设硬化层，能够抵抗紫外光照射，增加整体强度，满足组件耐载荷能力要求；地面反射光、空间散射光能够透过透明的背板照射于电池片的背面，从而实现双面发电。

在一种可能的实现方式中，PC前板的厚度为0.5mm-4mm，和/或，PC前板的透光率大于88％。

在上述实现过程中，一定厚度的PC前板的强度较高，而且透明度较高。

在一种可能的实现方式中，PC前板的至少一个层叠面为绒面，绒面为规律性花纹纹路，纹路的深度为0.01mm-0.3mm；或，绒面为非规律性花纹纹路，纹路的深度为0.005mm-0.25mm。

在上述实现过程中，PC前板的绒面设计能够有效增加太阳光漫反射，从而增加电池片正面和背面对太阳光利用率，从而提高组件整体的发电功率。

在一种可能的实现方式中，硬化层为有机硅玻璃树脂层，和/或，硬化层的厚度为0.1mm-1mm。

在上述实现过程中，有机硅玻璃树脂层的透明度高，强度好，抗紫外光照射，对PC前板的保护作用好。

在一种可能的实现方式中，透明背板为玻璃背板、PC背板或PET基材背板；和/或，透明背板靠近电池片的层叠面上非电池片覆盖区域设置有反射层。

在上述实现过程中，玻璃背板成本低，PC背板能够进一步降低组件整体重量。反射层能够反射太阳光，增加电池片正面对太阳光的利用率；而且反射层仅设置于非电池片覆盖区域，地面反射光、空间散射光仍然能够透过透明背板照射于电池片的背面，从而保证双面发电。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为双面组件实现双面发电的工作示意图；

图2为本申请第一实施例提供的一种太阳能组件的结构示意图；

图3为本申请第二实施例提供的一种太阳能组件的结构示意图；

图4为本申请第三实施例提供的一种太阳能组件的结构示意图；

图5为本申请第四实施例提供的一种太阳能组件的结构示意图。

图标：01-双面组件；02-太阳；03-地面；100-太阳能组件；110-玻璃前板；120-正面封装胶膜；130-电池片；131-焊带；140-背面封装胶膜；150-反射层；160-PC背板；200-太阳能组件；210-硬化层；220-PC前板；230-正面封装胶膜；240-电池片；241-焊带；250-背面封装胶膜；260-透明背板；300-太阳能组件；310-减反射层；400-太阳能组件；410-加强筋。

具体实施方式

参见图1所示，双面组件01顾名思义就是正面、背面都能发电的组件。当太阳02发出的太阳光照射到双面组件01的时候，一些太阳光会直射到正面发电，会有部分光线被地面03反射、周围的环境衍射到双面组件01的背面，这部分光可以被电池背面吸收，从而对电池的光电流和效率产生一定的贡献。

发明人发现：现有的双玻组件虽然可以实现双面发电，但是组件整体重量较大；如果想要探索一种质轻的板材来替换玻璃，又会面临强度、透光率、耐紫外光能力等诸多问题，因此，发现一种同时满足质轻、强度大、透光率高、耐紫外光的板材及组件是具有难度的。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“A和/或B”表示A、B可以单独实现，也可以同时实现。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

第一实施例

请参看图2，本实施例提供的一种太阳能组件100，其包括由上至下依次叠加设置的玻璃前板110、正面封装胶膜120、电池片130、背面封装胶膜140和PC背板160，PC背板160靠近电池片130的层叠面上非电池片覆盖区域设置有反射层150。

需要说明的是，本申请实施例中的“非电池片覆盖区域”是指不完全遮挡电池片130的区域，通常是指对应电池片130之间的间隙处和电池片130的边缘的区域。相应地，反射层150具有镂空区域，镂空区域位于电池片130的正下方；反射层150与PC背板160为一体结构，通过印刷或者喷涂而得。“层叠面”是指与其他叠层相接触的表面或者最外侧的表面。

采用PC背板160替代常规的玻璃背板或有机背板，能够降低组件的整体重量，这种质轻组件使生产和运输、安装过程都比较轻便，能够提高生产、搬运和安装的效率，也起到了降低成本的作用。而且，本实施例的太阳能组件100不仅可以满足双面发电组件的需要，且水汽阻隔性较好，强度也较高。

本申请实施例中，玻璃前板110的厚度通常为0.5mm-2.5mm；玻璃前板110可以是超白压花玻璃、超白浮法玻璃中的一种；本实施例中，玻璃前板110为1.6mm厚的超白压花玻璃。

本申请实施例中，正面封装胶膜120的材质为EVA、POE、PVB和透明硅胶中的一种，正面封装胶膜120的厚度可以为0.2mm-1.5mm。为了使太阳光能够照射至电池片130，正面封装胶膜120的透光率同样要求比较高，通常不小于88％。本实施例中，正面封装胶膜120为0.5mm厚的添加有帮助紫外光透过成分的EVA胶膜。

本申请实施例中，电池片130是由若干个电池小片间隔设置并电连接组成，电池小片可以为1/2切片，1/3切片或者1/4切片，本实施例的电池小片为1/2切片。本申请实施例中，电池片130的表面还设置有焊带131，实现电池片130之间的连接，本实施例具体是在电池小片的正面和背面分别设置焊带131，实现各电池小片之间的电连接。

本申请实施例中，背面封装胶膜140的材质为EVA、POE、PVB和透明硅胶中的一种，背面封装胶膜140的厚度为0.2mm-1.5mm。本申请实施例中的背面封装胶膜140与正面封装胶膜120的材质可以相同，也可以不同，厚度可以相同，也可以不同，本申请对此并不作限制。本实施例中，背面封装胶膜140为0.5mm厚的添加有截止紫外光的POE胶膜，背面封装胶膜140的透光率不小于88％。需要说明的是：本申请实施例中的紫外光截止并不表示截止所有的紫外光，而是截止部分紫外光，保留特定的紫外光，不影响组件的背面发电功能。

本申请实施例中，在制备太阳能组件100的过程中，正面封装胶膜120和背面封装胶膜140经过高温层压热熔，将之间的电池片130包裹起来，并将玻璃前板110、电池片130和PC背板160粘接起来，实现电池片130的封装。即太阳能组件100中的正面封装胶膜120和背面封装胶膜140熔融成一体，包裹住电池片130，并填充反射层150的镂空区域。

本申请实施例中，反射层150设置于PC背板160靠近电池片130的层叠面上，对应设置于电池片130之间的间隙处和电池片130的边缘。因此，反射层150的尺寸与电池片130的尺寸相关，镂空区域的尺寸与电池小片的尺寸相同或者镂空区域的尺寸小于电池小片的尺寸，比如镂空区域的单边尺寸为5-15mm。通常情况下，反射层150(非镂空区域)的横向宽度为4mm-10mm，纵向宽度为5mm-20mm。本实施例中，反射层150的横向宽度为5mm，纵向宽度为10mm。本申请实施例中，反射层为白色反射层，以保证较好的反射效果，相应地，反射层150的材质可以为钛白粉，立德粉(硫酸锌，硫酸钡)和碳酸钙中的一种，本实施例中的反射层150的材质为钛白粉，在其他实施中，反射层还可以为彩色(例如红黄蓝)，甚至黑色的反射层，材质也可以适应性选择、调整。通常情况下，本申请实施例中的背面封装胶膜140热熔后与反射层150的镂空区域和PC背板160粘接，但背面封装胶膜140不会影响背面发电。

本申请实施例中，PC背板160的厚度一般为0.5mm-3.0mm，PC背板160中添加有透明玻璃纤维，透明玻璃纤维的质量添加比例为5％-30％。本实施例中，PC背板160为1.5mm厚的PC板，其中透明玻璃纤维添加比例为10％。本申请实施例利用特殊的反射层150和透明的PC背板160结合在一起，实现组件双面发电。

本申请实施例中，PC背板160可以不设置绒面，或者至少一个层叠面为绒面，本实施例中，PC背板160的上层叠面和下层叠面均为绒面，即设置有花纹纹路，有助于漫反射现象，但是不会影响PC背板160的透光率。

本申请实施例中，太阳能组件100还包括围设于所有叠层边缘的边框，边框材质可以是铝、钢、玻璃纤维增强的聚氨酯或者玻璃纤维增强的PC中的一种；边框可以采用腔体增强设计或者非腔体增强设计中的一种。本实施例中，边框是带有腔体增强设计的铝边框。

本申请实施例中，太阳能组件100还包括接线盒，接线盒的结构可以为单体、两分体和三分体中的一种。

第二实施例

请参看图3，本实施例提供的一种太阳能组件200，其包括由上至下依次叠加设置的硬化层210、PC前板220、正面封装胶膜230、电池片240、背面封装胶膜250和透明背板260。采用PC前板220替代常规的玻璃前板110，能够降低组件的整体重量，提高了生产、搬运和安装的效率，也起到了降低成本的作用。而且，本实施例的太阳能组件200不仅可以满足双面发电组件的需要，且水汽阻隔性较好，强度也较高。

本申请实施例中，硬化层210为有机硅玻璃树脂层，硬化层210的厚度一般为0.1mm-1mm。本实施例中，硬化层210为0.3mm厚的有机硅玻璃树脂层，透光率不小于88％。

本申请实施例中，PC前板220的厚度为0.5mm-4mm，PC前板220的透光率大于88％。本实施例中，PC前板220的厚度为2mm，透光率为91％。

本申请实施例中，PC前板220可以不设置绒面，或者至少一个层叠面为绒面，透明的PC前板220的上下层叠面均可以设置有绒面，用于增加漫反射现象，绒面可以设置为规律性的花纹或者非规律性的花纹。对于绒面为规律性花纹纹路，绒面花纹为菱形、正方形、六角形等，纹路的深度为0.01mm-0.3mm；对于绒面为非规律性花纹纹路，绒面为布纹面，纹路的深度为0.005mm-0.25mm。本实施例中，PC前板220的上层叠面(远离电池片240的层叠面)的绒面为非规律性的花纹纹路，纹路深度为0.15mm，下层叠面(靠近电池片240的层叠面)的绒面为规律性花纹纹路，绒面花纹为菱形，纹路深度为0.2mm。

本申请实施例中，PC前板220内还可以添加有用于选择性截止一些光线透过的UV截止剂，UV截止剂为二苯甲酮类、受阻胺类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类中的一种或两种。本实施例中，PC前板220中添加有苯并三唑类。

本申请实施例中，PC前板220内还可以添加有用于增加粘接力，尤其是与前板封装胶膜的硅烷偶联剂，硅烷偶联剂可以为乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷中的一种或两种。本实施例中，PC前板220中添加有乙烯基三乙氧基硅烷。

本申请实施例中，电池片240是由若干个电池小片间隔设置并电连接组成，电池小片可以为1/2切片，1/3切片或者1/4切片。本实施例的电池小片为1/3切片，电池片240的正面和背面分别设置焊带241，实现各电池片240之间的电连接。

本申请实施例中，正面封装胶膜230和背面封装胶膜250的材质分别为EVA、POE、PVB和透明硅胶中的一种，正面封装胶膜230和背面封装胶膜250的厚度分别为0.2mm-1.5mm。本实施例中，正面封装胶膜230为0.5mm厚的添加有帮助紫外光透过成分的EVA胶膜；背面封装胶膜250为0.5mm厚的添加有紫外光截止的POE胶膜。

本申请实施例的太阳能组件200采用正面封装胶膜230和背面封装胶膜250这两种单层胶膜就可以实现各叠层之间的粘接以及对电池片240的封装，避免采用不同材质的胶膜层进行粘结时由于各材质的胶膜的参数差异比较大，而导致层压产生很多不良问题，或者采用胶层仅粘结其他功能层而导致的粘结作用较差的问题。

本申请实施例中，太阳能组件200还包括围设于所有叠层边缘的边框和接线盒，边框和接线盒的材质、布置方式可参考第一实施例。具体地，边框材质可以是铝、钢、玻璃纤维增强的聚氨酯或者玻璃纤维增强的PC中的一种；边框可以采用腔体增强设计或者非腔体增强设计中的一种。本实施例中，边框是带有腔体增强设计的铝边框。

本申请实施例中，透明背板260可以为玻璃背板、PC背板或PET基材背板，透光率一般不小于88％，用于实现组件双面发电。本实施例中，透明背板260为玻璃背板，玻璃背板的厚度及特性可以考参考第一实施例中的玻璃前板110。具体地，玻璃背板的厚度通常为0.5mm-2.5mm；玻璃背板可以是超白压花玻璃、超白浮法玻璃中的一种；本实施例中，玻璃背板为1.6mm厚的超白压花玻璃。

在其他实施例中，透明背板260还可以为PC背板160或PET基材背板，该PC背板160的性能可以参考PC前板220，厚度一般为0.5mm-3.0mm，PC背板160中添加有透明玻璃纤维，透明玻璃纤维的质量添加比例为5％-30％。例如，PC背板160为1.5mm厚的PC板，其中透明玻璃纤维添加比例为10％。PC背板160的至少一个层叠面同样可以设置绒面。

本申请实施例中，透明背板260靠近电池片240的层叠面上非电池片覆盖区域还可以设置反射层，该反射层可以与第一实施例的反射层150采用相同的布置方式和功能。具体地，反射层对应设置于电池片240之间的间隙处和电池片240的边缘。反射层的尺寸与电池片240的尺寸相关，镂空区域的尺寸与电池片240的尺寸相同，或者，镂空区域的尺寸小于电池片240的尺寸。反射层的材质可以为钛白粉，立德粉(硫酸锌，硫酸钡)和碳酸钙中的一种。

第三实施例

请参看图4，本实施例提供一种太阳能组件300，其结构与第一实施例的结构大致相同，包括由上至下依次叠加设置的玻璃前板110、正面封装胶膜120、电池片130、背面封装胶膜140、反射层150和PC背板160。不同之处在于：本实施例的玻璃前板110镀有减反射层310，减反射层310可以采用单层镀膜或双层镀膜，即玻璃前板110的上下层叠面中的至少一个层叠面设有减反射层310。具体的，本实施例采用双层镀膜，玻璃前板110的上层叠面和下层叠面分别镀设有减反射层310，即太阳能组件300包括由上至下依次叠加设置的减反射层310、玻璃前板110、减反射层310、正面封装胶膜120、电池片130、背面封装胶膜140、反射层150和PC背板160。

第四实施例

请参看图5，本实施例提供一种本实施例提供太阳能组件400，其结构与第二实施例的结构大致相同，包括由上至下依次叠加设置的硬化层210、PC前板220、正面封装胶膜230、电池片240、背面封装胶膜250和透明背板260，不同之处在于：透明背板260远离电池片240的层叠面还设置有加强筋410，加强筋410的材质可以与边框的材质相同，加强筋410的数量可以为1-4根，本实施例的加强筋410具体为平行于短边边框的2根加强筋410，加强筋410平行于太阳能组件400的短边，不会发生遮挡，以进一步提高组件整体的强度，满足组件耐载荷能力要求。

综上所述，本申请实施例的太阳能组件的整体重量较轻，强度较高，满足组件耐载荷能力要求，还能够实现双面发电。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。