一种柔性太阳能电源系统及其匹配安装方法技术方案

本发明专利技术属于清洁能源设备及安装技术领域，尤其涉及一种柔性太阳能电源系统，其特征在于：由多个折叠布组件(1)连接形成，每个折叠布组件为一个柔性光伏芯片子串，其中每两个相邻折叠布组件之间为并联后形成多个并联子单元，多个并联子单元之间串联形成所述柔性太阳能电源系统。基于“卷对卷”生产工艺铜铟镓硒(CIGS)太阳能光伏芯片，设计折扇式的折叠布组件，具有重量轻、便于快速展开和收纳的特点；太阳能光伏组件展开布置方面，结构安装系统依托集装箱作为配重，采用结构部件模块化设计，实现快速展开、拆装功能，同时集装箱立柱上预留不同高度的U型槽孔，可便于折叠布按不同的安装角度展开。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性太阳能电源系统及其匹配安装方法
本专利技术属于清洁能源设备及安装
，尤其涉及一种柔性太阳能电源系统及其匹配安装方法。
技术介绍
太阳能电池的原理是在金属表面照射紫外线发生光电效应。由于入射光的光子能量大于电子的束缚能，所以产生自由电子，太阳能电源的功能是将太阳能转换为电压和电流，是一种光电转换。光伏效应比光电效应的效率高得多，因为在发生光伏效应的太阳能电池中，2种极性相反的半导体组成了p-n结，形成内建电场，驱动电子进入电路，在电路种形成电压和电流。非晶硅柔性电源的厚度是晶体硅电池的1/300，可以进一步降低原材料成本。非晶硅柔性电源的一个突破是1997年提出的三结叠层电池结构，提高了转换效率和稳定性，稳定后的转换效率达到8.0％-8.5％。非晶硅三结叠层电池结构包含了三层不同带隙的p-n结吸收层，顶电池用1.8eV带隙的非晶硅a-Si，吸收蓝光，中间电池用1.6eV带隙的硅锗合金a-SiGe，吸收绿光，Ge的含量为10％-15％，底电池用1.4eV带隙的硅锗合金a-SiGe，为40％-50％吸收红光和红外光，Ge的含量较高。太阳光依次通过三层半导体吸收层后，还有一部分没有被吸收的光纤，经过Al/ZnO的背反射层反射后，回到三层半导体吸收层，再进行一次吸收过程，背反射层起到陷光作用，这样非晶硅柔性电源可以更有效地吸收入射光，提高转换效率和输出功率，在低入射光和散射光地条件下，性能更好。然而目前的柔性太阳能电源的整体厚度偏厚，转换效率也仅为8-10％，比较低，在产品应用中，只有卷对卷式的柔性薄膜组件，应用相对狭窄。
技术实现思路
本专利技术提供一种柔性太阳能电源系统及其匹配安装方法，基于汉能GlobalSolarEnergy(GSE)技术路线的柔性“卷对卷”生产工艺铜铟镓硒(CIGS)太阳能光伏芯片，设计折扇式的折叠布组件，具有重量轻、便于快速展开和收纳的特点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种柔性太阳能电源系统，由多个折叠布组件(1)连接形成，每个折叠布组件为一个柔性光伏芯片子串，其中每两个相邻折叠布组件之间为并联后形成多个并联子单元，多个并联子单元之间串联形成所述柔性太阳能电源系统。优选的，每个所述折叠布组件(1)包括阻水膜(11)、窗口布(12)、芯片(13)、铜编织带(14)以及汇流带(15)，其中所述阻水膜(11)环绕所述折叠布组件(1)的所述窗口布(12)四周布置，所述窗口布(12)形成所述折叠布组件(1)的主体，所述芯片(13)嵌置于所述阻水膜(11)于所述阻水膜(11)与所述窗口布(12)之间，每条所述折叠布组件(1)的上下两端通过所述铜编织带(14)连接，所述铜编织带(14)与所述窗口布(12)通过所述汇流带(15)连接。优选的，每个所述折叠布组件长4米，宽2.2米。优选的，所述并联子单元为6个，所述折叠布组件为12个。优选的，所述折叠布组件的封装工艺采用柔性光伏芯片上下均层压阻水膜工艺。参见图2，本专利技术的目的还在于提供一种柔性太阳能电源系统的匹配安装方法，包括：步骤1，在所述柔性太阳能电源系统的一端设置横杆(2)和配重(3)；步骤2，在所述配重(3)顶端至底端设置立柱(4)，所述立柱(4)上预留不同高度的U型卡槽(5)；步骤3，根据所述折叠布组件不同的安装展开角度将所述横杆(2)卡固在对应高度的所述U型卡槽(5)内；步骤4，设置用于所述柔性太阳能电源系统的太阳能光伏电气系统。优选的，所述配重(3)为集装箱。优选的，所述太阳能光伏电器系统的电压为DC48V，包括储能蓄电池以及光伏充电控制器。优选的，所述储能蓄电池容量按照全系统开机独立供电0.5小时设计要求，配置为70％放电深度下48V100Ah，所述储能蓄电池可在-40℃下正常工作的低温电池。优选的，所述光伏充电控制器为具有光伏最大功率点跟踪的宽输入范围的高效控制器，光伏输入电压最高为DC200V。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：折扇式的折叠布组件，具有重量轻、便于快速展开和收纳的特点；折叠布组件结构最大程度降低使用过程中不平整的折痕导致光伏芯片受光方向不一致引起的功率损失；折叠布组件封装工艺采用柔性光伏芯片上下均层压阻水膜的工艺，电气性能达到设计指标；太阳能光伏组件展开布置方面，结构安装系统依托整机的JY5集装箱作为配重，采用结构部件模块化设计，实现快速展开、拆装功能，同时集装箱立柱上预留不同高度的U型槽孔，可便于折叠布按不同的安装角度展开。附图说明图1为根据本专利技术优选实施例的折叠布组件结构示意图；图2为根据本专利技术优选实施例的太阳能光伏组件展开结构匹配安装示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，一种柔性太阳能电源系统，由多个折叠布组件1连接形成，每个折叠布组件为一个柔性光伏芯片子串，其中每两个相邻折叠布组件之间为并联后形成多个并联子单元，多个并联子单元之间串联形成所述柔性太阳能电源系统。其中，每个折叠布组件1包括阻水膜11、窗口布12、芯片13、铜编织带14以及汇流带15，其中阻水膜11环绕折叠布组件1的窗口布12四周布置，窗口布12形成折叠布组件1的主体，芯片13嵌置于阻水膜11于阻水膜11与窗口布12之间，每条折叠布组件1的上下两端通过铜编织带14连接，铜编织带14与窗口布12通过汇流带15连接。本实施例中，每个折叠布组件长4米，宽2.2米。并联子单元为6个，折叠布组件为12个。折叠布组件的封装工艺采用柔性光伏芯片上下均层压阻水膜工艺。折叠布组件长约4米，宽2.2米，为12折设计，每一折为一个柔性光伏芯片子串；经过优化计算，设计为每两个相邻子串并联后再6串联，最大程度降低使用过程中不平整的折痕导致光伏芯片受光方向不一致引起的功率损失。折叠布组件封装工艺采用柔性光伏芯片上下均层压阻水膜的工艺，为验证工艺生产过程，制作了4折的组件小样，电气性能达到设计指标。柔性太阳能组件方面，通过与项目总体单位的设计沟通，立足汉能GlobalSolarEnergy(GSE)技术路线的柔性“卷对卷”生产工艺铜铟镓硒(CIGS)太阳能光伏芯片，设计折扇式的折叠布组件，具有重量轻、便于快速展开和收纳的特点。折叠布组件长约4米，宽2.2米，为12折设计，每一折为一个柔性光伏芯片子串；经过优化计算，设计为每两个相邻子串并联后再6串联，最大程度降低使用过程中不平整的折痕导致光伏芯片受光方向不一致引起的功率损失。折叠布组件封装工艺采用柔性光伏芯片上下均层压阻水膜的工艺，为验证工艺生产过程，制作了4折的组件小样，电气性能达到设计指标。折叠布小样测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性太阳能电源系统，其特征在于：由多个折叠布组件(1)连接形成，每个折叠布组件为一个柔性光伏芯片子串，其中每两个相邻折叠布组件之间为并联后形成多个并联子单元，多个并联子单元之间串联形成所述柔性太阳能电源系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性太阳能电源系统，其特征在于：由多个折叠布组件(1)连接形成，每个折叠布组件为一个柔性光伏芯片子串，其中每两个相邻折叠布组件之间为并联后形成多个并联子单元，多个并联子单元之间串联形成所述柔性太阳能电源系统。


2.根据权利要求1所述的一种柔性太阳能电源系统，其特征在于：每个所述折叠布组件(1)包括阻水膜(11)、窗口布(12)、芯片(13)、铜编织带(14)以及汇流带(15)，其中所述阻水膜(11)环绕所述折叠布组件(1)的所述窗口布(12)四周布置，所述窗口布(12)形成所述折叠布组件(1)的主体，所述芯片(13)嵌置于所述阻水膜(11)于所述阻水膜(11)与所述窗口布(12)之间，每条所述折叠布组件(1)的上下两端通过所述铜编织带(14)连接，所述铜编织带(14)与所述窗口布(12)通过所述汇流带(15)连接。


3.根据权利要求2所述的一种柔性太阳能电源系统，其特征在于：每个所述折叠布组件长4米，宽2.2米。


4.根据权利要求1所述的一种柔性太阳能电源系统，其特征在于：所述并联子单元为6个，所述折叠布组件为12个。


5.根据权利要求1所述的一种柔性太阳能电源系统，其特征在于：所述折叠布组件的封装工艺采用柔性光伏芯片上下均层压阻水膜工艺。


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【专利技术属性】
技术研发人员：王立，马英楠，
申请(专利权)人：北京城市系统工程研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11