一种增加光伏板发电量的方法及其专用膜和外支撑膜的装置制造方法及图纸

一种增加光伏板发电量的方法及其专用膜和外支撑膜的装置，属于波长转换材料的应用技术，是在光伏装置上加设或在光伏装置外加设外加膜装置，在外加膜装置上固定安装有增效膜；安装固定后的增效膜的部分或全部是覆盖在光伏板的着光表面上；本发明专利技术是可以进行后加装的，具备立刻让光伏发电客户随时享受到最新的太阳能光谱改变的研发成果的。提升已经装机的光伏板发电量。红移增效膜通过增加光谱转换效率的材料而实现光谱改造，克服背景技术所述的终身制的三种使用方式弱点，同时扩大了荧光剂的研发和选择的范围，可实现对已经完成安装的并在使用过程中光伏板的光谱改造和提高发电量的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池板增加发电量的
，涉及波长转换材料的技术，具体地说是一种增加光伏板发电量的方法及其专用膜和外支撑膜的装置。
技术介绍
太阳能电池一般用于环境比较恶劣的室外，因此需要将其保护起来使用。目前常用玻璃板（前板）、封装胶膜和背板将其封装起来。其中胶膜的作用是将前板和背板连接起来，并封装太阳能电池组件。而应用最多的封装胶膜是EVA胶膜，一般是采用两片相同的EVA胶膜将太阳能电池元件夹在中间。该胶膜在太阳能电池组件层压的过程中交联，将玻璃板（前板）和背板材料连接起来，同时将太阳能电池元件封装起来。目前众多EVA封装胶膜生产厂家均推出了高透型EVA封装胶膜，这种胶膜主要是通过调整配方体系，使胶膜不再吸收紫外光，这部分紫外光直接透过胶膜被电池片吸收而提高其光电转换效率。电池片响应曲线表明，紫外光区的量子效率小于60％，加上能量损失，透过胶膜的这部分紫外光实际上也不能明显提高电池片的光电转换效率。并且由于紫外光能量高，长期照射组件将导致EVA胶膜颜色和结构的变化、封装性能下降和增加背极防护负担，降低组件的使用寿命，从长远利益上看，通过这种方式提高组件转换效率是一种得不偿失的做法。目前大多数研发方向是在EVA封装胶膜中增添提高组件光谱转换效率的材料。但是，要在保持太阳能电池组件使用寿命的前提下，选择不同的配方，是件很困难的事。增加光谱转换效率的材料的原因是：太阳能电池的吸收效率在紫外光～蓝色光的区域相比在绿色光～近红外光的区域低。因此，通过将到达太阳能电池的光的波长成分之中的紫外光～蓝色光的波长的光进行波长转换而成为绿色光～近红外光的光，从而增加太阳能电池的吸收效率高的波长区域的光，由此可提高太阳能电池的效率。专利文献日本特开20017377号公报中，将荧光着色剂用作波长转换材料。专利文献日本特开2000－327715号公报中，使用含有稀土类配位化合物的ORMOSIL复合体。专利文献日本特开2003－218379号公报中使用荧光体的太阳能电池用波长转换材料。在专利文献日本特开7－202243号公报中使用发电效率的提高的波长转换材料。如专利文献：CN102093628A一种光转换用EVA胶膜；专利文献：CN102863916A一种POE光谱转换太阳能电池封装胶膜；如专利文献：CN102732160A一种提高太阳能电池组件光谱转换效率的EVA封装胶膜。如专利文献：2009101ll469.1高效太阳能电池。在本专利技术之前，增加光谱转换效率的材料已经有大致三种使用方式：1、加在封装的透明封装材料内，如添加在EVA或POE内。2、添加在光伏板前面的玻璃内（前板）。3、制作成为薄膜（贴膜或镀膜），并在薄膜内添加，并将薄膜永久固定在晶硅的表面、或永久固定在透明封装材料的内或外表面，或固定在玻璃的内表面，或直接形成贴膜或镀膜。也有贴在玻璃的外表面的方案。上述三种添加方式都是终身陪伴型的，即在生产光伏板时就固定安装了，成为了光伏板不可更换部分。即使贴于玻璃表面，也因为更换困难，需浪费极高的人工成本更换。在增加光谱转换效率的材料的选择上：一般弃用有机金属配位化合物，因为如何提高其耐久性很困难，同时其量子效率在60%的低位。所以一般选择无机系化合物的荧光体用作波长转换材料。但有机金属配位化合物，成本低的优势是明显的。终身陪伴型的添加增加光谱转换效率的材料拥有太多的弱点，包含但不限于，增加了老化的因素；当科技进步有了更好的转化材料不可以升级；因为担心老化问题而不能使用廉价的有机高分子荧光剂等。使用光谱转换效率的材料，是一项正在进步的新技术。目前已经生产出来的光伏板中绝大部分不含有光谱转换效率的材料；即使小部分含有的光谱转换效率材料也是千奇百怪，可以肯定讲不是最高效率的。对于这部分已经出厂的光伏板，尤其是已经安装在全球的价值2000亿美元的101GW光伏板（截止2013年2月底统计结果），如何让这101GW光伏板的光伏发电用户随时享受到最新的太阳能光谱改变的研发成果，能与世界科研水平同步的提升已经装机的光伏板发电量。目前实现方式上还是空白。同时，由于光伏板自身工作环境特点，可能会吸附大量空气中尘埃，这也是太阳能电池的玻璃板（前板）透光率只有92%的主要原因。因为，增加透光率的方法主要是玻璃表面粗糙化，但粗糙化增加了灰尘的覆盖，得不偿失。如何解决太阳能电池的玻璃板（前板）反射率高和灰尘之间的矛盾呢？目前还无办法。
技术实现思路
本专利技术的目的：在于专利技术能为已经安装并在使用过程中的光伏板增加发电量的方法和装置；同时该装置具备保持太阳能电池板吸收面洁净的，除尘和防止鸟粪产生的热斑功能。同时，该装置配套使用的红移增效膜使用的增加光谱转换效率材料成本需要降低，选择范围可以扩大到那些容易老化而缺少耐久性的化合物。本专利技术解决上述问题，提供如下方法及方案：一种增加光伏板发电量的方法，其特征是在光伏装置上加设或在光伏装置外加设外加膜装置，在外加膜装置上固定安装有增效膜；安装固定后的增效膜的部分或全部是覆盖在光伏板的着光表面上；固定增效膜的结构是两端拉动或卷动的膜固定结构；包含但不限于至少有两组空间平行的轴，新膜卷轴和复卷膜转轴，增效膜是缠绕或卷在轴上，可由一个轴复卷到另一个轴的固定方式；或固定增效膜的结构包含两组空间平行的支撑膜滚动的轴；增效膜为环绕支撑滚动轴的闭环装；（而不是膜卷在轴上，）支撑滚动轴的可以简化为不可转动的支架。为了增加效果；上述装置在多组板横向排列或纵向单板或排列时均可安装；只不过增效膜是加长的。其特征在于外加膜装置在加长的增效膜的分段部分设置有一组或多组定位压辊或成对使用的夹辊；并在在夹辊处增设辅助支架。为了增加效果；其特征在于外加膜装置在增效膜的两侧增加有防风、防雨的加强护板和成对夹棍或侧面边缘压辊，适应较大规模和体型的外加膜装置。为了增加效果；其特征在于外加膜装置在增效膜的一端增设有清扫装置；在复卷膜转轴的轴内设有电机或轴外设有电机；复卷膜转轴与电机采取包含但不限于齿轮、链轮、皮带轮等机械运动传递结构进行配合。为了增加效果；其特征在于增效膜与光伏板表面不是粘接的，而是两个平面之间有一段空间高度。其高度最佳为鸟粪落在膜上，由于有阳光的散射，导致的鸟粪阴影在落在光伏板表面时已经模糊，这有利于防止鸟粪引起的光伏板热斑损伤。为了增加效果；其特征在于增效膜是内掺光谱转换材料化合物的塑料薄膜或以塑料薄膜为主的多层复合膜，或塑料薄膜的单面镀光谱转换材料化合物的多层物质组合膜；镀包含光谱转换材料化合物的方式包含但不限于印刷、喷镀、刷镀、静电镀、粘接；多层膜的着光上表面一层的折光率与包含光谱转换材料化合物工作层不同，以便实现较高的界面反射率。较高的界面反射率，可将增效膜膜下的发射光再反射回去，可大大减少增效膜膜下的光线向天空的反射和散射和折射和发射，提高光子的有效照射，这是增加发电量的重要基础技术。为了增加效果；其特征在于增效膜可分为至少两个功能膜段的串接，每个分段包含的化合物（光谱转换材料）含量不同或膜表面的处理方式不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增加光伏板发电量的方法，其特征是在光伏装置上加设或在光伏装置外加设外加膜装置，在外加膜装置上固定安装有增效膜（11） ；安装固定后的增效膜（11）的部分或全部是覆盖在光伏板的着光表面上；固定增效膜（11）的结构是两端拉动或卷动的膜固定结构，至少有两空间平行的轴，即新膜卷轴（54）和复卷膜转轴（53），增效膜（11）是缠绕或卷在轴上，可由一个轴复卷到另一个轴的固定方式；或固定增效膜（11）的结构包含两空间平行的支撑膜滚动的轴（10），增效膜（11）为环绕支撑滚动轴的闭环装，支撑膜滚动的轴（10）可以简化为不可转动的支架。

【技术特征摘要】
2014.09.22 CN 20141048191781.一种增加光伏板发电量的方法，其特征是在光伏装置上加设或在光伏装置外加设外加膜装置，在外加膜装置上固定安装有增效膜（11）；安装固定后的增效膜（11）的部分或全部是覆盖在光伏板的着光表面上；固定增效膜（11）的结构是两端拉动或卷动的膜固定结构，至少有两空间平行的轴，即新膜卷轴（54）和复卷膜转轴（53），增效膜（11）是缠绕或卷在轴上，可由一个轴复卷到另一个轴的固定方式；或固定增效膜（11）的结构包含两空间平行的支撑膜滚动的轴（10），增效膜（11）为环绕支撑滚动轴的闭环装，支撑膜滚动的轴（10）可以简化为不可转动的支架。
2.根据权利要求1所述的一种增加光伏板发电量的方法，其特征在于外加膜装置在加长的增效膜（11）的分段部分设置有一组或多组定位压辊或成对使用的夹辊；并在在夹辊两端增设辅助支架。
3.根据权利要求1所述的一种增加光伏板发电量的方法，其特征在于外加膜装置在增效膜（11）的两侧边或四周边缘增加有防风、防雨的加强护板或成对夹棍或侧面边缘压辊。
4.根据权利要求1所述的一种增加光伏板发电量的方法，其特征在于外加膜装置在增效膜（11）的一端增设有清扫装置；在复卷膜转轴（53）的轴内设有电机或轴外设有电机；复卷膜转轴（53）与电机采取包含但不限于齿轮、链轮、皮带轮等机械运动传递结构进行配合和驱动。
5.根据权利要求1所述的一种增加光伏板发电量的方法，其特征在于增效膜（11）与光伏板表面不是粘接的，而是两个平面之间有一段空间高度；其高度最佳为鸟粪落在膜上，由于有阳光的散射，导致的鸟粪阴影在落在光伏板表面时已经模糊的适宜高度。
6.根据权利要求1所述的一种增加光伏板发电量的方法，其特征在于增效膜（11）是内掺光谱转换材料化合物的塑料薄膜或以塑料薄膜为主的多层复合膜，或塑料薄膜的单面镀光谱转换材料化合物的多层物质组合膜；镀光谱转换材料化合物的方式包含但不限于印刷、喷镀、刷镀、静电镀、粘接；多层膜的着光上表面一层的材料折光率与包含光谱转换材料化合物的光谱转换工作层可不同，可形成较高的界面反射率；较高的界面反射率，可将增效膜（11）膜下的发射光再反射回去，可大大减少增效膜（11）膜下的光线向天空的反射和散射和折射和发射，提高光子的有效照射。
7.根据权利要求1所述的一种增加光伏板发电量的方法，其特征在于增效膜（11）可分为至少两个功能膜段的串接，每个分段包含的光谱转换材料化合物含量不同或组分不同或膜表面的处理方式不同，以实现不同功能；不同功能的两膜段应对的阳光不同，两膜段交替串行排列；增效膜（11）可以按照控制进行往返运动或转圈运动，以实现不同功能的膜段配合不同时段阳光的切换。
8.根据权利要求1所述的一种增加光伏板发电量的方法，其特征在于增效膜（11）的部分或全部膜内包含光谱转换材料化合物或荧光化合物；所述的荧光化合物包含但不限于有机荧光化合物和无机荧光化合物及其组合；有机荧光化合物包含但不限于苝、芘等官能团的多环高分子有机物及其组合；荧光化合物包含但不限于有机金属配位化合物和无机金属配位化合物，特别是包含稀土元素的金属配位化合物及其组合；
所述的光谱转换材料化合物包含但不限于是：
稀土有机发光配合物、含稀...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国柱，
申请(专利权)人：张国柱，
类型：发明
国别省市：河北;13