一种基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件的制作方法

1.本发明涉及双面电池技术领域，具体地说，涉及一种基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件。


背景技术：

2.双面电池是一种正面和反面都可以接受光照而产生电流的光伏器件，采用双面电池制作的双面组件，由于背面也可以发电，相比单面电池组件，其总发电量可以得到大幅度的增益。众所周知，电池正面的转换效率高于背面，为了提升背面的转换效率，鉴于此提出本发明。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件，通过背板的设计优化最大化地利用地物反射及其热辐射对光伏发电的增益，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，提供了一种基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件，所述双面光伏组件的背板为采用中空玻璃，所述中空玻璃内注入溶液状态下高性能上转换发光量子点的结构，且在背板玻璃内侧涂覆聚酯；所述双面光伏组件具有750nm-1200nm的光谱响应能力。
5.上转换发光：反-斯托克斯发光(anti-stokes)，指的是材料受到低能量的光激发，发射出高能量的光，即经波长长、频率低的光激发，材料发射出波长短、频率高的光。
6.光谱响应：是指光阴极量子效率与入射波长之间的关系。表示太阳能电池对不同波长入射光能转换成电能的能力，其单位为安培/瓦(amp/watt)。在300nm到500nm的波长范围内，短路电流较小，光谱响应较小；在500nm到1000nm的波长范围内，短路电流随着波长的增加而变大，因为长波长光子的穿透能力更强，更接近p-n结面；在1000nm到1200nm的波长范围内，由于光子穿透到最下层的p层，短路电流随波长的增加而快速递减；在波长大于1200nm后，入射光的能量就逐渐小于硅的能隙，入射光无法激发电子空穴对的产生。
7.在太阳能利用领域，上转换过程可以将低于带隙能量的近红外光子转换成大于带隙能量的光子来最小化光伏器件中的非吸收能量损失，这种设计与反射层结合，可以有效地实现对近红外波段太阳能充分利用的目的。通过设置背板玻璃的结构使得其具备上转换发光能力，同时在背板玻璃内侧涂覆聚酯使得背板玻璃具有低热容。提升背膜及背板玻璃在工作时的温度，辐射更多的750nm～1200nm的光。
8.作为本发明的一种优选实施方式，所述中空玻璃采用浮法玻璃，在浮法玻璃镀膜、钢化前，将sno2残留的那一侧通过磨砂工艺进行表面处理。
9.清理sno2，增强胶膜与玻璃的粘结可靠性；同时通过磨砂，将表面形成漫反射层，与胶膜封装后，形成陷光结构。如此，解决了浮法玻璃在小入射角时反射率高的问题。
10.作为本发明的一种优选实施方式，通过喷砂工艺，将玻璃上电池间隙或全表面位
置形成8μm的sio2微球结构。
11.上述设计可以将背面的入射光尽可能通过此结构，透过间隙传到电池正面。
12.作为本发明的一种优选实施方式，借助3d打印预先设计的硬模板图案,可在涂层表面印刷由sio2微球组成的阵列图案。
13.通过上述的涂层设计使得本发明具有高性能的低吸收高发射热控涂层。尽可能多的将红外光高效的传导在光伏组件背面。
14.作为本发明的一种优选实施方式，所述中空玻璃总厚度为1.6mm-2mm，其中单层玻璃厚度为0.4mm-0.5mm。
15.玻璃的表面结构超薄有利于高折射率，与前玻璃形成减反射结构。
16.作为本发明的一种优选实施方式，所述喷砂的介质为300℃的高温蒸汽和粒径为6μm-10μm的磨粒，喷口喷射速度为348m/s，喷射压力为4.1bar-6.2bar。
17.高温蒸汽伴随磨料提升了喷砂的加工速度的同时保证了表面粗糙度均匀。
18.作为本发明的一种优选实施方式，所述喷砂的喷嘴为锥形口，内部的流道为依次连接的扩径段、缩径段和直线段，所述直线段连接所述锥形口，所述扩径段为倒喇叭形。
19.上述喷嘴结构，使得在压力和喷射流速大幅提升，可以减少初始压力和流速，具有较低的功耗和工作噪音。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果：
21.1、上转换过程可以将低于带隙能量的近红外光子转换成大于带隙能量的光子来最小化光伏器件中的非吸收能量损失，这种设计与反射层结合，可以有效地实现对近红外波段太阳能充分利用的目的。通过设置背板玻璃的结构使得其具备上转换发光能力，同时在背板玻璃内侧涂覆聚酯使得背板玻璃具有低热容。提升背膜及背板玻璃在工作时的温度，辐射更多的750nm～1200nm的光。
22.2、清理sno2，增强胶膜与玻璃的粘结可靠性；同时通过磨砂，将表面形成漫反射层，与胶膜封装后，形成陷光结构。如此，解决了浮法玻璃在小入射角时反射率高的问题。
23.3、通过喷砂工艺，将玻璃上电池间隙或全表面位置形成8μm的sio2微球结构可以将背面的入射光尽可能通过此结构，透过间隙传到电池正面。
24.4、涂层设计使得本发明具有高性能的低吸收高发射热控涂层。尽可能多的将红外光高效的传导在光伏组件背面。
25.5、玻璃的表面结构超薄有利于高折射率，与前玻璃形成减反射结构。
26.6、高温蒸汽伴随磨料提升了喷砂的加工速度的同时保证了表面粗糙度均匀。
具体实施方式
27.下面对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示
或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.本实施例提供了一种基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件，所述双面光伏组件的背板为采用中空玻璃，所述中空玻璃内注入溶液状态下高性能上转换发光量子点的结构，且在背板玻璃内侧涂覆聚酯；所述双面光伏组件具有750nm-1200nm的光谱响应能力。
31.优选地，所述中空玻璃采用浮法玻璃，在浮法玻璃镀膜、钢化前，将sno2残留的那一侧通过磨砂工艺进行表面处理。
32.优选地，通过喷砂工艺，将玻璃上电池间隙或全表面位置形成8μm的sio2微球结构。
33.优选地，借助3d打印预先设计的硬模板图案,可在涂层表面印刷由sio2微球组成的阵列图案。
34.优选地，所述中空玻璃总厚度为1.6mm-2mm，其中单层玻璃厚度为0.4mm-0.5mm。
35.优选地，所述喷砂的介质为300℃的高温蒸汽和粒径为6μm-10μm的磨粒，喷口喷射速度为348m/s，喷射压力为4.1bar-6.2bar。
36.高温蒸汽伴随磨料提升了喷砂的加工速度的同时保证了表面粗糙度均匀。
37.优选地，所述喷砂的喷嘴为锥形口，内部的流道为依次连接的扩径段、缩径段和直线段，所述直线段连接所述锥形口，所述扩径段为倒喇叭形。
38.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件，其特征在于：所述双面光伏组件的背板为采用中空玻璃，所述中空玻璃内注入溶液状态下高性能上转换发光量子点的结构，且在背板玻璃内侧涂覆聚酯；所述双面光伏组件具有750nm-1200nm的光谱响应能力。2.根据权利要求1所述基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件，其特征在于：所述中空玻璃采用浮法玻璃，在浮法玻璃镀膜、钢化前，将sno2残留的那一侧通过磨砂工艺进行表面处理。3.根据权利要求2所述基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件，其特征在于：通过喷砂工艺，将玻璃上电池间隙或全表面位置形成8μm的sio2微球结构。4.根据权利要求2所述基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件，其特征在于：借助3d打印预先设计的硬模板图案,可在涂层表面印刷由sio2微球组成的阵列图案。5.根据权利要求2所述基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件，其特征在于：所述中空玻璃总厚度为1.6mm-2mm，其中单层玻璃厚度为0.4mm-0.5mm。6.根据权利要求3所述基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件，其特征在于：所述喷砂的介质为300℃的高温蒸汽和粒径为6μm-10μm的磨粒，喷口喷射速度为348m/s，喷射压力为4.1bar-6.2bar。7.根据权利要求6所述基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件，其特征在于：所述喷砂的喷嘴为锥形口，内部的流道为依次连接的扩径段、缩径段和直线段，所述直线段连接所述锥形口，所述扩径段为倒喇叭形。

技术总结
本发明涉及光伏双面电池技术领域，具体地说，涉及一种基于地物热辐射加成的高效双面光伏组件，所述双面光伏组件的背板为采用中空玻璃，所述中空玻璃内注入溶液状态下高性能上转换发光量子点的结构，且在背板玻璃内侧涂覆聚酯；所述双面光伏组件具有750nm-1200nm的光谱响应能力。本发明提升了双面发电光伏组件背面利用环境热辐射发电的性能。利用环境热辐射发电的性能。


技术研发人员：刘汪利 介雷 胡佳启 姚川朋 孔国寿 王建明 宋登元 刘勇
受保护的技术使用者：一道新能源科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.09
技术公布日：2023/8/9