專利名稱：提高n型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單晶硅光伏電池及其制造技術(shù)，更具體地說，涉及一種提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著科技與經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在能源上的使用也不斷地增加，而如今大量使用的石油、天然氣、煤炭等原料都是一次能源，都終有耗盡之時，為了可持續(xù)發(fā)展，必須要利用新的能源，尤其是再生能源。其中，太陽能是一種可再生的綠色能源，如何更好地開發(fā)和利用太陽能，已成為能源研究的最重要的課題之一。太陽能光伏電池通過光電效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，通過太陽光照在半導(dǎo)體材料的p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在p-n結(jié)電場的作用下，空穴由η區(qū)流向ρ 區(qū)，電子由P區(qū)流向η區(qū)，接通電路后就形成電流。傳統(tǒng)的太陽能光伏電池，通常是通過太陽能電池的正面吸收太陽光來實現(xiàn)發(fā)電的，但這種電池的太陽能轉(zhuǎn)化效率以及發(fā)電效率不高，隨著太陽能電池技術(shù)的發(fā)展以及對新能源的渴求，對太陽能電池的發(fā)電效率提出了更高的要求。繼而，提出了太陽能電池的正面和反面都可以實現(xiàn)發(fā)電的雙面太陽能光伏電池， 通過正反兩面都能實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)來進(jìn)一步的提高太陽能光伏電池的發(fā)電效率。通常地，對于由光伏電池組成的太陽能光伏電池組件，從上至下由玻璃板、上膠膜、光伏電池、下膠膜及背板組成，并經(jīng)過真空熱熔層壓工藝，將光伏電池封裝在上膠膜和下膠膜之間，完成太陽能光伏電池組件的封裝。在太陽能光伏電池組件中，太陽能電池的反面為下膠膜，目前，膠膜主要起粘合封裝的作用，并不能反射光，而要實現(xiàn)光伏電池反面也發(fā)電，就需要從反面進(jìn)光，從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。因此，對于上述雙面太陽能光伏電池的問題在于，如何提高其反面的受光率，使背面的發(fā)電效率充分提高，從而使得雙面太陽能光伏電池的發(fā)電效率得到更進(jìn)一步的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件，光伏電池的背電極一側(cè)的下膠膜具有高的折反射率，有效提高光伏電池反面的受光率，進(jìn)而提高光伏電池的發(fā)電效率。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了如下技術(shù)方案一種提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件，包括背板；背板上的下膠膜，所述下膠膜包括第一粘合膠膜層、第二粘合膠膜層以及第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層之間的反射膠膜層，其中反射膠膜層由多面體玻璃混合在膠膜材料中形成；下膠膜上的間隔排列的光伏電池；
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光伏電池上的上膠膜；上膠膜上的玻璃板。可選地，所述多面體玻璃為正八面體玻璃?？蛇x地，所述多面體玻璃的高度為0. 15-0. 22毫米?？蛇x地，所述多面體玻璃為所述膠膜材料厚度的50%。可選地，所述第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層的厚度共為0. 3毫米，進(jìn)光面的第一粘合膠膜層的厚度為0. 12-0. 15毫米。此外，本發(fā)明還提供了一種提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件的制造方法，包括從下至上依次敷設(shè)背板、下膠膜、間隔排列的光伏電池、上膠膜以及玻璃板；經(jīng)過真空加熱層壓工藝完成太陽能電池組件的封裝；其中，所述下膠膜包括第一粘合膠膜層、第二粘合膠膜層以及第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層之間的反射膠膜層，其中反射膠膜層由多面體玻璃混合在膠膜材料中形成?？蛇x地，形成所述下膠膜的步驟包括將多面體玻璃混合在熱融的膠膜材料中，以形成反射膠膜層；將所述反射膠膜層壓制在第一粘合膠膜層與第二粘合膠膜層之間?？蛇x地，所述多面體玻璃為正八面體玻璃?？蛇x地，所述多面體玻璃的高度為0. 15-0. 22毫米。可選地，所述多面體玻璃為所述膠膜材料厚度的50%。可選地，所述第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層的厚度共為0. 3毫米，進(jìn)光面的第一粘合膠膜層的厚度為0. 12-0. 15毫米。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點本發(fā)明實施例的提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件，下膠膜中形成有在膠膜材料中混合多面體玻璃形成了反射膠膜層，由于反射膠膜層中的多面體玻璃具有多個反射面，可以有效提高太陽光的折射率，反射膠膜層將太陽光經(jīng)過多次反射、折射后進(jìn)入光伏電池的背面，從而提高光伏電池反面的受光率，進(jìn)而提高光伏電池的發(fā)電效率，而且，反射膠膜層處于第一和第二粘合膠膜層之間，同時可以作為粘合封裝膠膜。


通過附圖所示，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件中的下膠膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的組件的光線反射示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。正如背景技術(shù)的描述，為了提高太陽能電池的發(fā)電效率，提出了太陽能電池的正面和反面都可以實現(xiàn)發(fā)電的雙面太陽能光伏電池。而要實現(xiàn)光伏電池反面也發(fā)電，就需要從反面進(jìn)光來實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，但目前，在太陽能電池組件中，光伏電池的反面為膠膜，膠膜主要起粘合封裝的作用，并不能反射光，無法解決反面進(jìn)光的問題。為此，本發(fā)明提出了一種提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件，光伏電池的背電極一側(cè)的下膠膜具有高的折反射率，通過在膠膜材料中混合多面體玻璃來形成具有反射功能的反射膠膜層，并在該反射膠膜層的上、下表面分別形成第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層形成光伏電池組件的下膠膜，該下膠膜同時具有粘合功能和反射功能。參考圖1和圖2，圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件，圖2為本發(fā)明實施例的組件中的下膠膜，該提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件包括背板1000 ；背板1000上的下膠膜2000，所述下膠膜2000包括第一粘合膠膜層300、第二粘合膠膜層100以及第一粘合膠膜層300和第二粘合膠膜層100之間的反射膠膜層200，其中反射膠膜層200由多面體玻璃200b混合在膠膜材料200a中形成；下膠膜2000上的間隔排列的光伏電池3000 ；光伏電池3000上的上膠膜4000 ；上膠膜4000上的玻璃板5000。上述光伏電池組件為完成發(fā)電功能的主要部分，所述組件還可以進(jìn)一步包括邊框 6000 (例如鋁邊框等)和接線盒7000。其中，所述上膠膜4000可以為EVA膠膜、PVB膠膜或其他合適的膠膜。其中，所述光伏電池3000可以為單面發(fā)電的光伏電池或雙面發(fā)電的光伏電池，優(yōu)選地，為N型單晶硅的光伏電池，更優(yōu)地，為N型單晶硅的雙面發(fā)電的光伏電池。參考圖2，圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的光伏電池組件中的下膠膜2000，包括第一粘合膠膜層300、第二粘合膠膜層100以及第一粘合膠膜層300和第二粘合膠膜層100之間的反射膠膜層200，其中反射膠膜層200由多面體玻璃200b混合在膠膜材料200a中形成。其中，所述反射膠膜層200由多面體玻璃混合200b在膠膜材料200a中組成，所述膠膜材料200a可以為EVA膠膜、PVB膠膜或其他合適的膠膜，所述多面體玻璃200b可以為具有多個反射面的玻璃，優(yōu)選地，可以為正八面體玻璃，如圖2所示，使該反射膠膜層200具有更好的折反射效果。其中，所述多面體玻璃可以通過廢舊玻璃制造形成，節(jié)能環(huán)保，加工簡單，并降低生產(chǎn)成本。其中，混合在膠膜材料200a中的所述多面體玻璃200b可以為所述膠膜材料厚度的50%，在一些實施例中，所述多面體玻璃或正八面體玻璃的高度可以為0. 15-0. 22毫米， 更優(yōu)選地，可以為0. 2毫米，以使所述多面體玻璃顆粒完全混合于膠膜材料中，而不會因其棱角影響膠膜的正常使用。其中，第一粘合膠膜層300和第二粘合膠膜層100可以為EVA膠膜、PVB膠膜或其他合適的膠膜，優(yōu)選地，所述第一粘合膠膜層300和第二粘合膠膜層100的厚度可以共為 0. 3毫米，所述第一粘合膠膜層為進(jìn)光面的實施例中，所述第一粘合膠膜層300的厚度范圍可以為0. 12-0. 15毫米，以使進(jìn)光面的第一粘合膠膜層300具有更好的透光效果。在優(yōu)選實施例中，所述多面體玻璃或正八面體玻璃的高度可以為0. 20毫米，所述第一粘合膠膜層為進(jìn)光面時，其厚度為0. 12毫米，形成的反射膠膜層的厚度總共為0. 6毫米左右，由于具有較薄的厚度，在用于太陽能電池組件中光伏電池下方時，可以同傳統(tǒng)的光伏電池組件的邊框及接線盒兼容，不影響其安裝。在太陽能電池組件封裝時，通過該第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層，能夠進(jìn)行正常的熱熔層壓工藝，使本發(fā)明中的下膠膜具有粘合封裝的功能。同時，由于反射膠膜層中具有多面體玻璃，多面體玻璃具有多個反射面，可以有效提高太陽光的折射率，在處于光伏電池組件中光伏電池的反面一側(cè)時，反射膠膜層將太陽光經(jīng)過多次反射、折射后進(jìn)入光伏電池的背面，從而提高光伏電池反面的受光率。此外，較傳統(tǒng)的膠膜，由于具有熱傳導(dǎo)性好的玻璃，該封裝膠膜還具有較好的散熱效果，提高了組件的散熱性能。為了更好地說明本發(fā)明實施例的效果，以下將結(jié)合圖3，說明本發(fā)明實施例的光伏電池組件的如何實現(xiàn)光線反射。如圖3所示，當(dāng)太陽光從光伏電池3000的正面3000-1入射時，太陽光從光伏電池之間的間隙透過，照射到下膠膜2000上，由于下膠膜2000內(nèi)具有多面體玻璃，光線在下膠膜2000內(nèi)部進(jìn)行多次折、反射后進(jìn)入光伏電池的反面3000-2，由于光線是經(jīng)過多次折、反射進(jìn)入光伏電池反面的，增加了光伏電池反面的受光率，在光伏電池為雙面發(fā)電的電池時， 實現(xiàn)了光伏電池反面的發(fā)電，有效提高了光伏電池的發(fā)電效率。以上對提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件的方案及其效果進(jìn)行了詳細(xì)的描述，為了更好地理解本發(fā)明，以下將對根據(jù)本發(fā)明的實施例的制造方法進(jìn)行詳細(xì)的描述。首先，從下至上依次敷設(shè)背板、下膠膜、間隔排列的光伏電池、上膠膜以及玻璃板， 其中，所述下膠膜包括第一粘合膠膜層、第二粘合膠膜層以及第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層之間的反射膠膜層，其中反射膠膜層由多面體玻璃混合在膠膜材料中形成。其中，形成下膠膜的步驟可以為將多面體玻璃混合在熱熔的膠膜材料中，以形成反射膠膜層；將所述反射膠膜層壓制在第一粘合膠膜層與第二粘合膠膜層之間。可以通過傳統(tǒng)的膠膜材料，例如可以為EVA膠膜、PVB膠膜或其他合適的膠膜，在熱熔后，通過混配工藝將多面體玻璃混合在膠膜材料中，優(yōu)選地，多面體玻璃可以為正八面體玻璃，來形成反射膠膜層。而后，可以通過將反射膠膜層夾在一定厚度的膠膜中并進(jìn)行壓制，從而形成反射膠膜層夾在第一粘合膠膜層與第二粘合膠膜層之間的下膠膜結(jié)構(gòu)。所述多面體玻璃可以通過廢舊玻璃制造形成，節(jié)能環(huán)保，加工簡單，并降低生產(chǎn)成本。
其中，混合在膠膜材料中的所述多面體玻璃可以為所述膠膜材料厚度的50 %，在一些實施例中，在優(yōu)選實施例中，所述多面體玻璃或正八面體玻璃的高度可以為0. 20毫米，所述多面體玻璃或正八面體玻璃的高度可以為0. 15-0. 22毫米，以使所述多面體玻璃顆粒完全混合于膠膜材料中，而不會因其棱角影響膠膜的正常使用。其中，所述第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層可以為EVA膠膜、PVB膠膜或其他合適的膠膜。第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層可以為EVA膠膜、PVB膠膜或其他合適的膠膜， 優(yōu)選地，所述第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層的厚度可以共為0. 3毫米，所述第一粘合膠膜層為進(jìn)光面的實施例中，所述第一粘合膠膜層300的厚度范圍可以為0. 12-0. 15毫米， 以使進(jìn)光面的第一粘合膠膜層300具有更好的透光效果。在優(yōu)選實施例中，所述多面體玻璃或正八面體玻璃的高度可以為0. 20毫米，所述第一粘合膠膜層為進(jìn)光面時，其厚度為0. 12毫米，形成的反射膠膜層的厚度總共為0. 6毫米左右，由于具有較薄的厚度，在用于太陽能電池組件中光伏電池下方時，可以同傳統(tǒng)的光伏電池組件的邊框及接線盒兼容，不影響其安裝。而后，經(jīng)過真空加熱層壓工藝完成太陽能電池組件的封裝。在真空加熱層壓工藝中，上膠膜以及下膠膜的第一和第二粘合膠膜層熔化，并將其上和/或其下的層粘合封裝住。至此，形成了本發(fā)明實施例的光伏電池的組件，由于下膠膜中具有多面體玻璃，多面體玻璃具有多個反射面，可以有效提高太陽光的折射率，在用于光伏電池組件中光伏電池的反面，反射膠膜層將太陽光經(jīng)過多次反射、折射后進(jìn)入光伏電池的背面，從而提高光伏電池反面的受光率。此外，在用于光伏電池組件中光伏電池的下方時，較傳統(tǒng)的膠膜，由于具有熱傳導(dǎo)性好的玻璃，該封裝膠膜還具有較好的散熱效果，提高了組件的散熱性能。此外，該工藝較為簡單，無需更換現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備，僅通過簡單改造就可以進(jìn)行生產(chǎn)，不會增加生產(chǎn)成本。此外，多晶面玻璃可以選用廢舊玻璃進(jìn)行制造，更為環(huán)保節(jié)能，加工生產(chǎn)簡單，節(jié)約了生產(chǎn)成本。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此， 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件，其特征在于，包括 背板；背板上的下膠膜，所述下膠膜包括第一粘合膠膜層、第二粘合膠膜層以及第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層之間的反射膠膜層，其中反射膠膜層由多面體玻璃混合在膠膜材料中形成；下膠膜上的間隔排列的光伏電池； 光伏電池上的上膠膜； 上膠膜上的玻璃板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述多面體玻璃為正八面體玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于，所述多面體玻璃的高度為0.15-0. 22毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于，所述多面體玻璃為所述膠膜材料厚度的 50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層的厚度共為0. 3毫米，進(jìn)光面的第一粘合膠膜層的厚度為0. 12-0. 15毫米。
6.一種提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件的制造方法，其特征在于，包括 從下至上依次敷設(shè)背板、下膠膜、間隔排列的光伏電池、上膠膜以及玻璃板；經(jīng)過真空加熱層壓工藝完成太陽能電池組件的封裝；其中，所述下膠膜包括第一粘合膠膜層、第二粘合膠膜層以及第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層之間的反射膠膜層，其中反射膠膜層由多面體玻璃混合在膠膜材料中形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于，形成所述下膠膜的步驟包括將多面體玻璃混合在熱融的膠膜材料中，以形成反射膠膜層；將所述反射膠膜層壓制在第一粘合膠膜層與第二粘合膠膜層之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，所述多面體玻璃為正八面體玻
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項所述的制造方法，其特征在于，所述多面體玻璃的高度為 0. 15-0. 22 毫米。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項所述的制造方法，其特征在于，所述第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層的厚度共為0. 3毫米，進(jìn)光面的第一粘合膠膜層的厚度為0. 12-0. 15毫米。
11.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，所述多面體玻璃為所述膠膜材料厚度的50%。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種提高N型單晶硅光伏電池發(fā)電效率的組件，包括背板；背板上的下膠膜，所述下膠膜包括第一粘合膠膜層、第二粘合膠膜層以及第一粘合膠膜層和第二粘合膠膜層之間的反射膠膜層，其中反射膠膜層由多面體玻璃混合在膠膜材料中形成；下膠膜上的間隔排列的光伏電池；光伏電池上的上膠膜；上膠膜上的玻璃板。下膠膜中形成有在膠膜材料中混合多面體玻璃形成了反射膠膜層，由于反射膠膜層中的多面體玻璃具有多個反射面，可以有效提高太陽光的折射率，反射膠膜層將太陽光經(jīng)過多次反射、折射后進(jìn)入光伏電池的背面，從而提高光伏電池反面的受光率，進(jìn)而提高光伏電池的發(fā)電效率。
文檔編號H01L31/0216GK102270667SQ201110211880
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者王士元 申請人:保定天威英利新能源有限公司