專(zhuān)利名稱(chēng)：一種柔性太陽(yáng)能電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種可柔性安裝的地膠式太陽(yáng)能電池組件。
技術(shù)背景 太陽(yáng)能資源豐富、分布廣泛，是最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉?。隨著全球能源短缺和環(huán)境污染等問(wèn)題日益突出，太陽(yáng)能光伏發(fā)電因其清潔、安全、便利、高效等特點(diǎn)，已成為世界各國(guó)普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。光伏建筑一體化(BuildingIntegrated Photovoltaic, BIPV),就是將光伏模塊作為建筑物的組成部分，同時(shí)發(fā)揮其發(fā)電功率。由于光伏發(fā)電模塊與建筑結(jié)合不占額外的地面和建筑空間，是光伏發(fā)電系統(tǒng)在城市中應(yīng)用理想安裝方式。BIPV建筑中使用的雙玻璃光伏組件是由兩片鋼化玻璃組成，中間用膠片復(fù)合太陽(yáng)能電池片組成復(fù)合層，電池片之間由導(dǎo)線(xiàn)串、并聯(lián)匯集引線(xiàn)端的整體構(gòu)件。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)200810138159. 4公開(kāi)了一種雙面光伏電池幕墻組件及其制作方法，該光伏組件包含上層玻璃、底層玻璃以及太陽(yáng)能電池片，上層玻璃、底層玻璃以及太陽(yáng)能電池片之間用EVA密封粘結(jié)。由于BIPV的組件為玻璃結(jié)構(gòu)，無(wú)法柔性安裝應(yīng)用在現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、廣場(chǎng)、建筑物頂部和側(cè)面等地方。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種柔性太陽(yáng)能電池組件，可柔性安裝在現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、廣場(chǎng)、建筑物頂部和側(cè)面等地方。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是依次包括有上膠層、電池片層和底膠層，上膠層是一種對(duì)太陽(yáng)光透明的長(zhǎng)條狀柔性材料，電池片層由若干電池片以串聯(lián)或并聯(lián)方式通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)連接到兩個(gè)主導(dǎo)線(xiàn)上，所述的電池片為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，兩個(gè)主導(dǎo)線(xiàn)與柔性太陽(yáng)能電池組件的長(zhǎng)度一致，即與上膠層的長(zhǎng)度一致，主導(dǎo)線(xiàn)為具有延展性的扁平狀的銅線(xiàn)或鋁線(xiàn)，底膠層是一種柔性材料。所述上膠層、電池片層和底膠層構(gòu)成的太陽(yáng)能電池組件為長(zhǎng)條狀，可像布匹一樣成卷包裝運(yùn)輸，展開(kāi)后可柔性安裝在各類(lèi)表面或側(cè)面上。所述的上膠層的材料是一種對(duì)太陽(yáng)光透明的柔性橡膠或塑料，并且是耐磨的橡膠或塑料，所述上膠層的上表面設(shè)計(jì)成平面，或與電池片的中線(xiàn)對(duì)應(yīng)的位置高、兩側(cè)位置低的屋脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，或與電池片的中心對(duì)應(yīng)的位置高、四周位置低的金字塔結(jié)構(gòu)，所述屋脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)和金字塔結(jié)構(gòu)的斜坡角度不超過(guò)20° ;所述上膠層的上表面的面型為平滑光面、鋸齒狀面、金字塔結(jié)構(gòu)或倒金字塔結(jié)構(gòu)；上膠層和底膠層在沒(méi)有電池片、連接導(dǎo)線(xiàn)和主導(dǎo)線(xiàn)的位置對(duì)應(yīng)設(shè)置有排水和透氣用的貫穿整個(gè)電池組件厚度的小孔；所述的上膠層和底膠層在沒(méi)有電池片的位置設(shè)有垂直于主導(dǎo)線(xiàn)方向的月牙狀的缺口。所述的電池片為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，根據(jù)使用場(chǎng)合的需要進(jìn)一步使用厚度小于120um的晶硅電池片、柔性襯底薄膜電池片或柔性染料敏化電池片。所述的電池片層由若干個(gè)基本模塊通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)到兩根主導(dǎo)線(xiàn)上，所述的基本模塊由一個(gè)電池片構(gòu)成，或多個(gè)電池片通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)串聯(lián)構(gòu)成，或多個(gè)電池片通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成。所述的電池片層由若干個(gè)基本模塊通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)并行排列連接到公用主導(dǎo)線(xiàn)上，所述的公用主導(dǎo)線(xiàn)為兩側(cè)均連接基本模塊的主導(dǎo)線(xiàn)，連接公用主導(dǎo)線(xiàn)兩側(cè)的電池片的電極同為正極或同為負(fù)極。所述的底膠層為柔性的塑料或橡膠、耐磨的塑料或橡膠，整個(gè)電池組件可以利用自身的底膠層進(jìn)行層壓與固化，或在電池片層與上膠層之間以及電池片層與底膠層之間增加EVA層進(jìn)行層壓與固化。所述的電池片層增加有保險(xiǎn)絲、二極管、LED、控制器件等電子器件來(lái)顯示太陽(yáng)能電池組件的狀態(tài)，或保護(hù)太陽(yáng)能電池組件，或作為裝飾效果用。所述的底膠層的下面預(yù)設(shè)一個(gè)與安裝位置快速固定的粘膠層。本發(fā)明的有益效果是(I)本發(fā)明的上膠層、底膠層都為柔性材料，整個(gè)電池組件可以柔性安裝應(yīng)用在現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、廣場(chǎng)、建筑物頂部和側(cè)面等地方，安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，有利于快速推廣應(yīng)用。(2)本發(fā)明在不影響運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、廣場(chǎng)、建筑物頂部和側(cè)面等安裝位置的既有功能的情況下，直接在這些場(chǎng)地上獲得能源，不需要另占土地，大大節(jié)約了土地資源。(3)本發(fā)明可以取代原有場(chǎng)地的裝修，如運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的塑膠地面、交通路面、廣場(chǎng)地磚、建筑外墻裝修等，將原有場(chǎng)地裝修與太陽(yáng)能發(fā)電功能合二為一，大大降低了生產(chǎn)制造成本。(4)本發(fā)明不需要傳統(tǒng)光伏系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)和專(zhuān)門(mén)的場(chǎng)地。(5)本發(fā)明比BIPV簡(jiǎn)單，不需要對(duì)建筑物重新設(shè)計(jì)，生產(chǎn)制造成本低，維修時(shí)，需將破壞的電池組件模塊切斷取出，再重新安裝一個(gè)新的電池組件模塊并兩邊導(dǎo)線(xiàn)接上就可以了，維護(hù)簡(jiǎn)單方便，維護(hù)成本低。(6)本發(fā)明可以大大利用不同顏色的太陽(yáng)能電池片在廣場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、建筑物外表上形成一道美麗的景觀。(7)本發(fā)明的組件，上下兩層都為柔性的材料，可以保護(hù)電池片，防止電池片在搬運(yùn)、安裝、使用過(guò)程中出現(xiàn)損壞。(8)本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件，在沒(méi)有電池片的位置的上膠層和底膠層設(shè)有月牙狀的缺口，大大的方便柔性太陽(yáng)能電池組件的彎曲和折疊。(9)本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件的表面設(shè)計(jì)成有屋脊結(jié)構(gòu)或金字塔結(jié)構(gòu)，方便電池組件的清掃，保持電池組件特別是有電池片的區(qū)域的清潔。(10)本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件，在無(wú)電池片、連接導(dǎo)線(xiàn)和主導(dǎo)線(xiàn)的設(shè)置有用于排水和透氣的貫穿整個(gè)電池組件厚度的小孔，電池組件上的雨水可以通過(guò)這些小孔快速排放到安裝位置預(yù)設(shè)的排水通道中，防止電池組件表面長(zhǎng)時(shí)間積水。此外地?zé)釟怏w可以通過(guò)這些小孔排出，防止造成柔性太陽(yáng)能電池組件的漲裂。[0024](11)本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件，不需要傳統(tǒng)電池組件的邊框，降低了生產(chǎn)成本，提聞了電池片的面積占有率。

圖I為柔性太陽(yáng)能電池組件的橫截面示意圖。圖2為柔性太陽(yáng)能電池組件的正面示意圖。圖3為多個(gè)電池片串聯(lián)構(gòu)成基本模塊的電池片層結(jié)構(gòu)。圖4為多個(gè)電池片串聯(lián)與并聯(lián)構(gòu)成基本模塊的電池片層結(jié)構(gòu)。圖5為多個(gè)基本模塊并行排列連接公用主導(dǎo)線(xiàn)上的電池片層結(jié)構(gòu)。圖中，I-上膠層，2-電池片層，3-底膠層，4-電池片，5-連接導(dǎo)線(xiàn)，6-主導(dǎo)線(xiàn)，7-模 塊，8-公共主導(dǎo)線(xiàn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明提供的一種柔性太陽(yáng)能電池組件，如圖I和圖2所示，依次包括有上膠層I、電池片層2、底膠層3組成，上膠層I是一種對(duì)太陽(yáng)光透明的柔性材料，電池片層2由若干電池片4以串聯(lián)或并聯(lián)方式通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)5連接到兩個(gè)主導(dǎo)線(xiàn)6上，所述的電池片4為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，兩個(gè)主導(dǎo)線(xiàn)6與柔性太陽(yáng)能電池組件的長(zhǎng)度一致，主導(dǎo)線(xiàn)6為具有延展性的扁平狀的銅線(xiàn)或鋁線(xiàn)，底膠層3是一種的柔性材料。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件為長(zhǎng)條狀，可像布匹一樣成卷包裝運(yùn)輸，展開(kāi)后可柔性安裝在各類(lèi)表面或側(cè)面上。本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件的上膠層I的作用相當(dāng)于傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池組件的玻璃層，為了方便柔性安裝各類(lèi)表面或側(cè)面上，所述的上膠層I的材料是一種對(duì)太陽(yáng)光透明的柔性的橡膠或塑料，耐磨的橡膠或塑料等。針對(duì)不同的使用環(huán)境，如廣場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、建筑物外墻和頂部等，上膠層I可采用不同材料成分、不同強(qiáng)度、不同厚度的柔性材料。對(duì)于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、廣場(chǎng)、交通道路等位置，上膠層I的材料使用耐磨的透明材料。所述上膠層I的上表面設(shè)計(jì)成平面，或電池片的中線(xiàn)位置高、兩側(cè)位置低的屋脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)或電池片的中心位置高、四側(cè)位置低的金字塔結(jié)構(gòu)，斜坡角度不超過(guò)20°，有利于灰塵、雨水、雜物自動(dòng)轉(zhuǎn)移到?jīng)]有電池片4的低端位置，實(shí)現(xiàn)電池組件的自潔，特別是有電池片的區(qū)域的清潔。所述上膠層I的上表面的面型為平滑光面、鋸齒狀面、金字塔結(jié)構(gòu)或倒金字塔結(jié)構(gòu)等，增加防滑效果，同時(shí)作為陷光結(jié)構(gòu)，增加電池組件對(duì)太陽(yáng)光的吸收效率。其他常見(jiàn)的地磚、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面等常見(jiàn)的表面結(jié)構(gòu)都可以作為本發(fā)明上膠層I的上表面結(jié)構(gòu)。對(duì)于大型廣場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地上使用的柔性太陽(yáng)能電池組件，排水透氣對(duì)于維持太陽(yáng)能電池組件的使用性能和延長(zhǎng)太陽(yáng)能電池組件的使用壽命非常重要，本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件，在無(wú)電池片4、連接導(dǎo)線(xiàn)5和主導(dǎo)線(xiàn)6的設(shè)置有排水和透氣用的貫穿整個(gè)電池組件厚度的小孔，電池組件上的雨水、微塵可以通過(guò)這些小孔快速排放到安裝位置預(yù)設(shè)的排水通道中，防止電池組件表面長(zhǎng)時(shí)間積水。此外地?zé)釟怏w可以通過(guò)這些小孔排出，防止造成柔性太陽(yáng)能電池組件的漲裂。[0037]本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件，在沒(méi)有電池片4的位置的上膠層I和底膠層3的設(shè)有垂直于主導(dǎo)線(xiàn)6方向的月牙狀的缺口，大大的方便柔性太陽(yáng)能電池組件的彎曲和折疊。本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件的電池片4可以為晶硅電池片、薄膜電池片及染料敏化電池片，根據(jù)使用場(chǎng)合的需要進(jìn)一步使用厚度小于120um的晶硅電池片、柔性襯底薄膜電池片及柔性染料敏化電池片，使有電池片4的位置也能實(shí)現(xiàn)彎曲；電池片4的顏色可采用藍(lán)色、黃色、紅色、黑色、灰色等各式顏色的電池片。根據(jù)不同的應(yīng)用需要，可以采用多種顏色的電池片，設(shè)計(jì)成多彩的柔性太陽(yáng)能電池組件，取代原有場(chǎng)地的裝修，如運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的塑膠地面、交通路面、廣場(chǎng)地磚、建筑外墻裝修等，將原有場(chǎng)地裝修與太陽(yáng)能發(fā)電功能合二為一，大大降低了生產(chǎn)制造成本。本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件的電池片層2由一個(gè)或多個(gè)由一個(gè)多個(gè)電池片4構(gòu)成的基本模塊7通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)5連接到兩根主導(dǎo)線(xiàn)6上，根據(jù)太陽(yáng)能電池組件輸出特性的要求和選用的電池片4的類(lèi)型，設(shè)計(jì)采用不同的電池片4串并聯(lián)連接而成的基本模塊7。基本模塊7可以由一個(gè)電池片4構(gòu)成，或多個(gè)電池片4通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)5串聯(lián)構(gòu)成，如圖2、圖3所示，或多個(gè)電池片4通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)5串并聯(lián)構(gòu)成，如圖4所示?！ひ话銇?lái)說(shuō)，柔性太陽(yáng)能電池組件設(shè)計(jì)成一卷一卷的，呈長(zhǎng)布匹狀，在組件的兩側(cè)設(shè)有兩根主導(dǎo)線(xiàn)6，主導(dǎo)線(xiàn)6的長(zhǎng)度與整個(gè)柔性太陽(yáng)能組件的長(zhǎng)度一樣，如圖2所示，多個(gè)采用不同的電池片4串并聯(lián)連接而成的基本模塊7沿長(zhǎng)度方向通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)5并行連接到兩根主導(dǎo)線(xiàn)6上。對(duì)于要求較寬的柔性太陽(yáng)能電池組件，電池片層4設(shè)計(jì)為由多個(gè)基本模塊6通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)5并行排列連接公用主導(dǎo)線(xiàn)8上，連接公用主導(dǎo)線(xiàn)8的兩側(cè)電池片的電極同為正極或同為負(fù)極，如圖5所示，類(lèi)似的設(shè)計(jì)思路可以推廣。為了提高本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件的性能，電池片層2增加保險(xiǎn)絲、二極管、LED、控制元器件等電子器件來(lái)顯示太陽(yáng)能電池組件的運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)太陽(yáng)能電池組件、或作為裝飾效果用。本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件的底膠層3是一種柔性材料，如耐磨的橡膠、塑料等。由于太陽(yáng)能電池組件的上膠層I和底膠層3都采用柔性材料，可以保護(hù)電池片4，防止電池片4在搬運(yùn)、安裝、使用過(guò)程中出現(xiàn)損壞，方便本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件柔性地安裝到各類(lèi)表面或側(cè)面上。本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件的上膠層I、電池片層2、底膠層通過(guò)利用自身的上膠層I、底膠層3進(jìn)行固化，或在電池片層2與上膠層I之間以及電池片層2與底膠層3之間增加EVA層進(jìn)行層壓與固化。為了方便柔性太陽(yáng)能電池組件的安裝和固定，本發(fā)明的柔性太陽(yáng)能電池組件的底膠層3的下面可增加一個(gè)與安裝位置快速固定粘膠層。本發(fā)明不僅局限于上述具體實(shí)施方式
，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容，可以采用其它多種具體實(shí)施方式
實(shí)施本發(fā)明，因此，凡是采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和思路，做一些簡(jiǎn)單的變化或更改的設(shè)計(jì)，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種柔性太陽(yáng)能電池組件，依次包括有上膠層、電池片層和底膠層，其特征在于上膠層是一種對(duì)太陽(yáng)光透明的長(zhǎng)條狀柔性材料，電池片層由若干電池片以串聯(lián)或并聯(lián)方式通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)連接到兩個(gè)主導(dǎo)線(xiàn)上，所述的電池片為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，兩個(gè)主導(dǎo)線(xiàn)與上膠層的長(zhǎng)度一致，主導(dǎo)線(xiàn)為具有延展性的扁平狀的銅線(xiàn)或鋁線(xiàn)，底膠層是一種柔性材料；所述上膠層、電池片層和底膠層構(gòu)成的太陽(yáng)能電池組件為長(zhǎng)條狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性太陽(yáng)能電池組件，其特征在于所述的上膠層的上表面設(shè)計(jì)成平面，或與電池片的中線(xiàn)對(duì)應(yīng)的位置高、兩側(cè)位置低的屋脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，或與電池片的中心對(duì)應(yīng)的位置高、四周位置低的金字塔結(jié)構(gòu)，所述屋脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)和金字塔結(jié)構(gòu)的斜坡角度不超過(guò)20°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性太陽(yáng)能電池組件，其特征在于所述的上膠層的上表面的面型為平滑光面、鋸齒狀面、金字塔結(jié)構(gòu)或倒金字塔結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性太陽(yáng)能電池組件，其特征在于所述的上膠層和底膠層在沒(méi)有電池片、連接導(dǎo)線(xiàn)和主導(dǎo)線(xiàn)的位置對(duì)應(yīng)設(shè)置有排水和透氣用的貫穿整個(gè)電池組件厚度的小孔；所述的上膠層和底膠層在沒(méi)有電池片的位置設(shè)有垂直于主導(dǎo)線(xiàn)方向的月牙狀的缺口。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性太陽(yáng)能電池組件，其特征在于所述的電池片為厚度小于120um的晶硅電池片、柔性襯底薄膜電池片或柔性染料敏化電池片。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性太陽(yáng)能電池組件，其特征在于所述的電池片層由若干個(gè)基本模塊通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)到兩根主導(dǎo)線(xiàn)上，所述的基本模塊由一個(gè)電池片構(gòu)成，或多個(gè)電池片通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)串聯(lián)構(gòu)成，或多個(gè)電池片通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性太陽(yáng)能電池組件，其特征在于所述的電池片層由若干個(gè)基本模塊通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)并行排列連接到公用主導(dǎo)線(xiàn)上，所述的公用主導(dǎo)線(xiàn)為兩側(cè)均連接基本模塊的主導(dǎo)線(xiàn)，連接公用主導(dǎo)線(xiàn)兩側(cè)的電池片的電極同為正極或同為負(fù)極。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性太陽(yáng)能電池組件，其特征在于所述的底膠層為柔性的塑料或橡膠，整個(gè)電池組件利用自身的底膠層進(jìn)行層壓與固化，或在電池片層與上膠層之間以及電池片層與底膠層之間增加EVA層進(jìn)行層壓與固化。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種柔性太陽(yáng)能電池組件，依次包括有上膠層、電池片層和底膠層，上膠層是一種對(duì)太陽(yáng)光透明的長(zhǎng)條狀柔性材料，電池片層由若干電池片以串聯(lián)或并聯(lián)方式通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)連接到兩個(gè)主導(dǎo)線(xiàn)上，所述的電池片為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，兩個(gè)主導(dǎo)線(xiàn)與上膠層的長(zhǎng)度一致，主導(dǎo)線(xiàn)為具有延展性的扁平狀的銅線(xiàn)或鋁線(xiàn)，底膠層是一種柔性材料；所述上膠層、電池片層和底膠層構(gòu)成的太陽(yáng)能電池組件為長(zhǎng)條狀，可像布匹一樣成卷包裝運(yùn)輸，展開(kāi)后可柔性安裝在各類(lèi)表面或側(cè)面上。
文檔編號(hào)H01L31/045GK202454577SQ20122005311
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月18日
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