高散热太阳能电池组件制造技术

本发明专利技术公开了一种高散热太阳能电池组件，其特征在于，它包括从上到下依次层叠设置的前板材料层(1)、上层封装材料层(2)、电池片(3)、掺杂有10％-30％重量份的导热粒子的下层封装材料层(4)以及掺杂有1％-10％重量份导热粒子的后板玻璃层(5)。本发明专利技术一是可以减少热量的产生源，二是可以将组件工作时产生的热量尽量多的散发出去，从而克服现有技术中的不足，本发明专利技术所述太阳能电池组件无需变动现有产品的封装工艺，易于实施。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高散热太阳能电池组件，其特征在于，它包括从上到下依次层叠设置的前板材料层(1)、上层封装材料层(2)、电池片(3)、掺杂有10％-30％重量份的导热粒子的下层封装材料层(4)以及掺杂有1％-10％重量份导热粒子的后板玻璃层(5)。本专利技术一是可以减少热量的产生源，二是可以将组件工作时产生的热量尽量多的散发出去，从而克服现有技术中的不足，本专利技术所述太阳能电池组件无需变动现有产品的封装工艺，易于实施。【专利说明】高散热太阳能电池组件
本专利技术属于光伏
，具体涉及一种高散热型的太阳能电池组件
技术介绍
随着人类文明的发展，全球面临严重的能源危机及环境污染等问题。其中，以能将太阳能直接转变成电能的光伏太阳能电池作为解决全世界能源危机及降低环境污染的重要方法之一。太阳能电池构成的模块通常在阳光下暴晒，为了避免太阳照射影响电池模块的温度，进而影响电池模块的发电效率，因此特别要求太阳能电组件具有良好的散热性能。 有研究数据表明，同一个光伏组件电站，在光照强度弱、光照时间短的春秋季和光照强度强、光照时间长的夏季，其总发电量几乎无增加，甚至有所减少，研究人员因此展开了调查，最后发现是光伏组件的持续发热影响了功率的输出，即是说增加光辐照强度和延长光照时间，从理论上来讲，可以提高发电效率和增加发电量，但因此带来的组件发热现象则会起到极大的反作用。统计数据表明，组件的工作温度在60°C以上时，每提高10°C，将极大的影响电池片的发电效率和电量输出。 目前，市场上的太阳能单晶或多晶组件均采取以下结构，即从上到下依次层叠设置钢化玻璃层、EVA层、电池片、EVA层、TPT层以及铝合金边框。这样的结构的前板玻璃及封装材料多关注光线透过率，一般要求在91 %以上，这样可以尽可能多吸收光子，使得电池片有更高的转换效率和电力输出。背膜多为含氟的高分子复合材料(导热系数仅为 0.1-ο.2ff/m.K)，起到阻水、绝缘等保护作用，但同时带来散热困难的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高散热太阳能电池组件，一是可以减少热量的产生源，二是可以将组件工作时产生的热量尽量多的散发出去，从而克服现有技术中的不足，本专利技术所述太阳能电池组件无需变动现有产品的封装工艺，易于实施。 为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案: —种高散热太阳能电池组件，其特征在于，它包括从上到下依次层叠设置的前板材料层、上层封装材料层、电池片、掺杂有10% -30%重量份的导热粒子的下层封装材料层以及掺杂有1% -10%重量份导热粒子的后板玻璃层； 其中，所述前板材料层包括从上到下依次层叠设置的表面保护层、光线减反层和掺杂有量子点的高透光塑料基层，所述表面保护层为透明聚偏二氟乙烯塑料层，光学折射率为1.38 ;所述光线减反层为透明聚偏二氟乙烯与丙烯酸酯类塑料共混的塑料层，光学折射率为1.40?1.49 ; 所述量子点由半导体材料制成的、直径为2?20nm的纳米粒子，掺杂量为0.1% -2%的重量份。 量子点一般为球形或类球形，是由半导体材料(通常由II B?VI B或IIIB?VB元素组成)制成的、稳定直径在2?20nm的纳米粒子。量子点是在纳米尺度上的原子和分子的集合体，既可由一种半导体材料组成，如由I1.VI族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)或II1.V族元素(如InP、InAs等)组成，也可以由两种或两种以上的半导体材料组成。 太阳能电池片的工作原理是吸收光子，产生激发态从而产生电流，而太阳光波段中无论是长波还是短波，被电池片吸收后只能产生一个光子，而剩余能量只能转换成热能。量子点作用就是将短波段光源(300-500nm)中的高能量光子吸收转换为2个低能量光子，这样不仅可提高光电转换效率，且减少了热源产生，从而降低电池片自身发热。 优选的，所述表面保护层的厚度为10?50 μ m ;所述光线减反层的厚度为10?50 μ m ;所述高透光塑料基层的厚度为I?5mm。 优选的，高透光塑料基层为折射率为1.49的PMMA层或折射率为1.59的PC层或者折射率为1.57的PET层。 优选的,所述半导体材料由II B?VI B或IIIB?VB元素组成；所述量子点由I种或I种以上半导体材料制成。 优选的，所述上层封装材料层和下层封装材料层为EVA、PVB、离子聚合物等聚烯烃类热熔胶或硅胶组成。 优选的，所述导热粒子为石墨、金属氧化物、氧化钙、纳米碳酸钙、硫酸钡、碳化硅陶瓷或铝碳化硅；所述金属氧化物为氧化钛、氧化硅、氧化铝、氧化镁或氧化锌。 优选的，所述后板玻璃层的玻璃双面压花成具有球形或多角形的表面形貌，所述玻璃的后表面蒸镀或溅镀有散热层，所述散热层为金属层或金属化合物层或者石墨层。 优选的，所述电池组件边缘设有防撞的塑料边框，所述塑料边框内设有密封胶条。 有益效果: 本专利技术所述太阳能电池组件各种材料均考虑了增强导热功能，整体结构完全不同于传统光伏组件结构，与现有技术相比，本专利技术的优点包括: (I)前板材料层具有光线减反射效果，增加了电池片吸收的光线；添加了量子点，吸收转换了短波段光线，避免短波段高能量光子吸收后的剩余能量转换为热量；前板表面使用了透明氟塑料，表面能低(26-28达因)，具有不粘附性能，可有效自洁，保持组件前板在户外工作状态下的良好光线透过率；前板全部采用高分子材料，质量轻便； (2)下层封装材料添加传热粒子，有效将电池片产生的热量从背面传出； (3)玻璃作为背面保护材料，传热系数较传统高分子材料背板高出几个数量级，内部掺杂导热粒子，更增强导热作用；表面压花增大散热面积；玻璃后表面增加散热层，与空气接触的背面表层导热系数更高，更有利于组件的热量散发。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术所述高散热太阳能电池组件的结构示意图； 图2为所述前板材料层的结构示意图； 其中，1、前板材料层，2、上层封装材料层，3、电池片，4、下层封装材料层，5、后板玻璃层，6、塑料边框，11、表面保护层，12、光线减反层，13、高透光塑料基层。 【具体实施方式】 以下实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。 实施例1: 如图1?图2所示，一种高散热太阳能电池组件，它包括从上到下依次层叠设置的前板材料层1、上层封装材料层2、电池片3、掺杂有10% -30%重量份的导热粒子的下层封装材料层4以及掺杂有1% -10%重量份导热粒子的后板玻璃层5 ； 其中，所述前板材料层I包括从上到下依次层叠设置的表面保护层11、光线减反层12和掺杂有量子点的高透光塑料基层13，所述表面保护层11为透明聚偏二氟乙烯塑料层，光学折射率为1.38 ;所述光线减反层12为透明聚偏二氟乙烯与丙烯酸酯类塑料共混的塑料层，光学折射率为1.40?1.49 ; 所述量子点由半导体材料制成的、直径为2?20nm的纳米粒子，掺杂量为 0.1% -2%的重量份。 量子点一般为球形或类球形，是由半导体材料(通常由II B?VI B或IIIB?VB元素组成)制成的、稳定直径在2?20nm的纳米粒子。量子点是在纳米尺度上的原子和分子的集合体，既可由一种半导体材料组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高散热太阳能电池组件，其特征在于，它包括从上到下依次层叠设置的前板材料层(1)、上层封装材料层(2)、电池片(3)、掺杂有10％‑30％重量份的导热粒子的下层封装材料层(4)以及掺杂有1％‑10％重量份导热粒子的后板玻璃层(5)；其中，所述前板材料层(1)包括从上到下依次层叠设置的表面保护层(11)、光线减反层(12)和掺杂有量子点的高透光塑料基层(13)，所述表面保护层(11)为透明聚偏二氟乙烯塑料层，光学折射率为1.38；所述光线减反层(12)为透明聚偏二氟乙烯与丙烯酸酯类塑料共混的塑料层，光学折射率为1.40～1.49；所述量子点是由半导体材料制成的、直径为2～20nm的纳米粒子，掺杂量为0.1％‑2％的重量份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小旭，刘国钧，沈晓东，
申请(专利权)人：江苏金瑞晨新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32