一種菱形窩狀薄膜太陽能電池板的制作方法
【專利摘要】一種菱形窩狀薄膜太陽能電池板，包括電器功能盒和薄膜太陽能電池層，一透明的基板呈波紋狀設(shè)置在菱形連體的支撐架上，薄膜太陽能電池層覆蓋于基板的兩側(cè)，所述支撐架的底部設(shè)有底板，底板上設(shè)有薄膜太陽能電池層，底板的四周設(shè)有邊框，頂部一透光板覆蓋在邊框上。本實用新型利用三維立體空間的工藝結(jié)構(gòu)，有效增加了薄膜太陽能電池的吸光面積，提高了光能轉(zhuǎn)化效率；本實用新型便于組裝、維修與整體更換，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)局部更換，使用起來非常方便，具有較高的商業(yè)推廣價值。
【專利說明】—種菱形窩狀薄膜太陽能電池板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種光電轉(zhuǎn)換器件，尤其涉及一種太陽能電池板，具體的說是一種菱形窩狀薄膜太陽能電池板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源在世界范圍內(nèi)的緊張和短缺，人們對開發(fā)新能源的重視程度日益提高，尤其對太陽能轉(zhuǎn)化為電能的太陽能電池的開發(fā)利用日趨重視。太陽能以其無污染、無地域限制和全天候利用等獨(dú)特的優(yōu)勢而受到廣泛關(guān)注和青睞，市場對大面積、輕薄且生產(chǎn)成本低的新型太陽能電池的需求日益增加。在新型太陽能電池中，目前以商品化的晶體硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率最高，但受材料純度和制備工藝的限制，成本較高，很難再提高轉(zhuǎn)化效率或降低成本。薄膜太陽能電池只需幾微米的厚度就能實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，是降低成本和提高光子循環(huán)的理想材料，薄膜太陽能電池的開發(fā)已受到世界范圍的廣泛關(guān)注，成為太陽能電池發(fā)展的新趨勢和新熱點。
[0003]薄膜太陽能電池可以選擇采用價格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨及金屬片等不同材料當(dāng)基板來制造，形成可產(chǎn)生電壓的薄膜，一般厚度僅需數(shù)微米，從而在同一受光面積之下，薄膜太陽能電池較晶硅太陽能電池能夠大幅減少原料的使用量，厚度可低于晶硅太陽能電池90%以上；但目前薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率僅有13%，不及晶硅太陽能電池17%的轉(zhuǎn)化效率，薄膜太陽能電池的制造業(yè)也受到了生產(chǎn)過剩、市場需求過低等不平衡現(xiàn)象的沖擊，產(chǎn)品不能量化，使薄膜太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受阻，但薄膜太陽能電池與晶硅太陽能電池相比，薄膜太陽能電池在弱光情況下的發(fā)電性能較佳，及具有較高的累積發(fā)電量。
[0004]目前公知的太陽能組件，不論是晶硅平板太陽能電池，還是薄膜太陽能電池，都是在單元二維平面間吸收可見光所產(chǎn)生光伏效應(yīng)獲取電壓的，平面狀電池板在接收光線時通常會造成兩種光線浪費(fèi):一是平面反射效應(yīng)，會使大量光線經(jīng)過反射照射到太陽能電池板外面；二是折射，即當(dāng)光線照射到透明或半透明狀的太陽能電池板上后，大量的光線會通過折射逃離，極大地降低了光線的利用率，是制約太陽能發(fā)電效率提高的重要因素，且傳統(tǒng)的太陽能電池板不利于更換及維修，難以推廣使用。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中平面狀電池板在接收光線時造成的光線浪費(fèi)，及薄膜太陽能轉(zhuǎn)化效率低，進(jìn)而造成薄膜太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受阻等現(xiàn)象，提供一種菱形窩狀薄膜太陽能電池板，可避免電池板在接收光線時的光線浪費(fèi)，提高其對光線的利用率。
[0006]本實用新型為解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種菱形窩狀薄膜太陽能電池板，包括電器功能盒和薄膜太陽能電池層，一透明的基板呈波紋狀設(shè)置在菱形連體的支撐架上，薄膜太陽能電池層覆蓋于基板的兩側(cè)，所述支撐架的底部設(shè)有底板，底板上設(shè)有薄膜太陽能電池層，底板的四周設(shè)有邊框，頂部一透光板覆蓋在邊框上。[0007]本實用新型中，所述的支撐架設(shè)置為透明的形式；支撐架通過透明膠分別與底板、透光板和基板壓合連結(jié)。
[0008]本實用新型中，所述的電器功能盒設(shè)置在邊框上，電器功能盒是使不同陣列組合的菱形窩狀薄膜太陽能電池板的內(nèi)聯(lián)電路輸出電源的接線端子盒。在實際應(yīng)用中，該電器功能盒可通過專用端子連接導(dǎo)線，便于根據(jù)不同規(guī)格的工程設(shè)計要求陣列組合菱形窩狀薄膜太陽能電池板。
[0009]本實用新型中，所述透明的基板，呈波紋狀可增強(qiáng)薄膜太陽能電池層的立體受力強(qiáng)度和立體吸光面積，以此增大可見光產(chǎn)生的光伏效應(yīng)。
[0010]本實用新型中，所述基板上的薄膜太陽能電池層從基板頂端延伸至支撐架的底部側(cè)棱上沿。這樣的設(shè)置形式，能夠保證基板上薄膜太陽能電池層的高度低于支撐架的高度，使得支撐架上未被薄膜太陽能電池層覆蓋的區(qū)域形成條狀缺口，進(jìn)入菱形窩狀薄膜太陽能電池板內(nèi)的光線一部分會從條狀缺口處照射到底板上，經(jīng)底板利用后反射至菱形連體狀立體設(shè)置的支撐架的側(cè)面，發(fā)生多次反射，提高了光能的利用率。
[0011]本實用新型中的透光板，可采用輕質(zhì)高強(qiáng)度透明塑料制成。一方面，該透光板能夠防止因塵埃及塵土的堆積、異物碰擊所造成的電池板發(fā)電性能下降；另一方面，該透光板可在一定程度上避免紅外線對薄膜太陽能電池層的照射，防止太陽能電池板溫度升高，從而提高太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)化率。
[0012]本實用新型的菱形窩狀薄膜太陽能電池板，薄膜太陽能電池除了平面特征之外，還具有可撓性的特征，可撓性的特征使得薄膜太陽能電池可被制作成非平面結(jié)構(gòu)，在實際使用中，使得薄膜太陽能電池可以與建筑物結(jié)合，甚至是變成建筑體的一部份，可廣泛用于大、中、小型光伏發(fā)電站，建筑一體化太陽能發(fā)電，新能源電動汽車太陽能發(fā)電，房頂、陽臺、窗戶、墻體幕墻太陽能發(fā)電，以及廠房太陽能發(fā)電屋頂?shù)阮I(lǐng)域。
[0013]有益效果:
[0014](I)本實用新型采用基板與支撐架分體組合設(shè)置的方式組合成菱形窩狀薄膜太陽能電池板，利用三維立體空間的工藝結(jié)構(gòu)，一方面有效增加了薄膜太陽能電池的吸光面積，在同等的單元面積上充分有效地利用立體空間資源，經(jīng)測定，可使薄膜太陽能的吸光面積增加4-6倍，其能源的轉(zhuǎn)化率能提高至大于39% ;另一方面，提高了太陽能電池板的抗壓強(qiáng)度和硬度，使其整體強(qiáng)度得到了大幅度的提升；
[0015](2)本實用新型在基板的兩側(cè)以及底板的上表面上均設(shè)有薄膜太陽能電池層，使得照射到支撐架上的各個側(cè)面上的光線能夠發(fā)生多次反射，進(jìn)一步提高太陽能電池對入射光的吸收，從而提聞光能轉(zhuǎn)化效率；
[0016](3)本實用新型可以減少使用材料，制造程序上也較現(xiàn)有的太陽能電池簡單，同時也擁有整合型的組合形式，可省下了現(xiàn)有技術(shù)中獨(dú)立的太陽能電池模塊所需的固定及內(nèi)部連接的成本；
[0017](4)本實用新型由于采用了基板與支撐架分體組合設(shè)置的方式，菱形窩狀薄膜太陽能電池板便于組裝、維修與整體更換，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)局部更換，使用方便，具有較高的商業(yè)推廣價值。
【專利附圖】

【附圖說明】[0018]圖1為菱形窩狀薄膜太陽能電池板的平面效果圖；
[0019]圖2為圖1中A的放大示意圖；
[0020]圖3為菱形窩狀薄膜太陽能電池板的分解示意圖；
[0021]圖4為本實用新型中支撐架的局部立體圖；
[0022]圖5為本實用新型中基板、支撐架及薄膜太陽能電池層組合后的局部立體圖；
[0023]圖6為圖5的俯視圖。
[0024]附圖標(biāo)記:1、電器功能盒，2、基板，3、支撐架，4、邊框，5、薄膜太陽能電池層，6、底板，7、透光板。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖及實施例進(jìn)一步闡述本實用新型，對依據(jù)本實用新型提供的菱形窩狀薄膜太陽能電池板作具體的說明。
[0026]如圖1、圖2和圖3所示，一種菱形窩狀薄膜太陽能電池板，包括電器功能盒I和薄膜太陽能電池層，如圖5和圖6所示，該菱形窩狀薄膜太陽能電池板還包括透明的基板2及菱形連體狀立體設(shè)置的支撐架3，透明的基板2呈波紋狀設(shè)置在菱形連體的支撐架3上，薄膜太陽能電池層覆蓋于基板2的兩側(cè)，所述支撐架3的底部設(shè)有底板6，底板6上設(shè)有薄膜太陽能電池層，底板6的四周設(shè)有邊框4，頂部一透光板7覆蓋在邊框4上。
[0027]如圖4所示，為本實用新型中支撐架3的結(jié)構(gòu)示意圖。進(jìn)一步的，該支撐架3的材質(zhì)為透明材料。在實際的應(yīng)用時，可將基板2上的薄膜太陽能電池層從基板2頂端延伸至支撐架3的底部側(cè)棱上沿，能夠保證基板2上薄膜太陽能電池層的高度低于支撐架3的高度，使得支撐架3上未被薄膜太陽能電池層覆蓋的區(qū)域形成條狀缺口，進(jìn)入菱形窩狀薄膜太陽能電池板內(nèi)的光線，一部分會從條狀缺口處照射到底板6上，經(jīng)底板6利用后反射至菱形連體狀立體設(shè)置的支撐架3的側(cè)面，能夠提高電池板對太陽光譜的吸收率，從而提高光電轉(zhuǎn)化率。
[0028]本實用新型中，支撐架3通過透明膠分別與底板6、透光板7和基板2壓合連結(jié)，基體2為透明的板體，而且板體呈連續(xù)波紋狀均勻有序地排列在一條線面上，其兩側(cè)面均通過膠體粘合有薄膜太陽能電池層，基板2可增強(qiáng)薄膜太陽能電池層的立體受力強(qiáng)度和立體吸光面積，在同等的單位面積上充分利用立體空間資源，以此增大可見光產(chǎn)生的光伏效應(yīng)。
[0029]本實用新型中，該電器功能盒I設(shè)置在其中一個邊框上，電器功能盒I是使不同陣列組合的菱形窩狀薄膜太陽能電池板的內(nèi)聯(lián)電路輸出電源的接線端子盒，便于根據(jù)不同規(guī)格的工程設(shè)計要求陣列組合菱形窩狀薄膜太陽能電池板。
[0030]本實用新型在使用時，將薄膜太陽能電池層覆蓋于基板2的兩側(cè)，通過透明膠把基板2壓合在菱形連體狀立體設(shè)置的支撐架3的外側(cè)面，將菱形連體狀立體設(shè)置的支撐架3的上下兩個端面上均涂設(shè)透明膠，將其下端面放置于底板6的上表面，然后通過壓合的方式再在支撐架3的的上端面上設(shè)置透光板7，使底板6、支撐架3及透光板7結(jié)合成一體，然后在其四周用邊框通過封裝膠封裝，安裝好電器功能盒1，即可成為菱形窩狀薄膜太陽能電池板，該電池板具有質(zhì)量輕、堅固、不易變形及吸光面積大等特點。所述的底板6包括襯板以及設(shè)置在襯板上表面的薄膜太陽能電池層，襯板上設(shè)置的薄膜太陽能電池層可以吸收從透光板7光射入菱形窩狀支撐架內(nèi)的可見光，產(chǎn)生光伏效應(yīng)。[0031]本實用新型中，透明的基板2與支撐架3能夠組合成具有四棱柱孔的窩狀的結(jié)構(gòu)單元，如圖1、圖2和圖4所示，支撐架3是由多個四棱柱結(jié)構(gòu)單元組成的一體結(jié)構(gòu)的連體狀架體，每個四棱柱結(jié)構(gòu)單元中相對設(shè)置的兩個側(cè)棱上均設(shè)有雙連體，用以將兩個四棱柱結(jié)構(gòu)單元連接在一起，所述支撐架3的各側(cè)面均為鏤空設(shè)置，兩兩支撐架之間，通過相鄰兩個四棱柱結(jié)構(gòu)單元之間的凹凸結(jié)構(gòu)對接在一起，而且相鄰兩個四棱柱結(jié)構(gòu)單元之間固定有與基板2，基板2呈與相鄰兩個四棱柱結(jié)構(gòu)單元之間凹凸結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的波紋狀，薄膜太陽能電池層覆蓋于基板2的兩側(cè)。當(dāng)有光線照射時，光線透過頂部的透光板7進(jìn)入四棱柱孔內(nèi)，然后照射到四棱柱孔的側(cè)面與底面，經(jīng)過側(cè)面與底面的反射后會發(fā)生多重反射，即經(jīng)一次反射后的光線會再次照射到四棱柱孔的側(cè)面或底面，基于此產(chǎn)生的反射光線會經(jīng)過多重的反射由薄膜太陽能電池板充分吸收，最后將其轉(zhuǎn)化成電能，與傳統(tǒng)的太陽能電池板相比，本實用新型能顯著提高太陽光的利用率，提升太陽能電池板的發(fā)電效率，經(jīng)測定，本實用新型菱形窩狀薄膜太陽能電池板與傳統(tǒng)的太陽能電池板相比，能夠增大薄膜太陽能電池層吸收頂部光射產(chǎn)生的光伏效應(yīng)和波紋狀基板2的菱形窩狀立體的吸光面積，其能源的轉(zhuǎn)化率能提高3倍以上，蜂窩狀薄膜太陽能電池板的吸光轉(zhuǎn)化率大于39%。
[0032]在傳統(tǒng)的太陽能電池利用中，一般采用晶硅太陽能電池，但受晶硅價格以及繁瑣工藝的限制，其成本較高，開發(fā)太陽能電池的兩個關(guān)鍵問題是提高效率和降低成本，而電池的薄膜化在一定程度上能夠有效地降低成本。本實用新型采用基板2與支撐架3分體組合設(shè)置的方式組合成菱形窩狀薄膜太陽能電池板，利用三維立體空間的工藝結(jié)構(gòu)，相對于一維或二維的陣列設(shè)置，能夠有效地增加薄膜太陽能電池的吸光面積，在同等的單元面積上充分有效地利用立體空間資源，經(jīng)測定，可使薄膜太陽能的吸光面積增加4-6倍，菱形窩狀薄膜太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)化率大于39%。其中，基板2與支撐架3分體組合設(shè)置的方式，薄膜太陽能電池層覆蓋于基板2的兩側(cè)，使該電池板具有透明及易于集成的特點，成本低，易于大面積加工制作，滿足開發(fā)太陽能電池的兩個關(guān)鍵問題，具有較高的商業(yè)推廣價值。
[0033]雖然對本實用新型的描述是結(jié)合以上具體實施例和附圖進(jìn)行的，但是，熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員能夠根據(jù)上述的內(nèi)容進(jìn)行許多替換、修改和變化，是顯而易見的。因此，所有這樣的替代、改進(jìn)和變化都包括在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種菱形窩狀薄膜太陽能電池板，包括電器功能盒(I)和薄膜太陽能電池層，其特征在于:一透明的基板(2)呈波紋狀設(shè)置在菱形連體的支撐架(3)上，薄膜太陽能電池層覆蓋于基板(2)的兩側(cè)，所述支撐架(3)的底部設(shè)有底板(6)，底板(6)上設(shè)有薄膜太陽能電池層，底板(6)的四周設(shè)有邊框(4)，頂部一透光板(7)覆蓋在邊框(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種菱形窩狀薄膜太陽能電池板，其特征在于:所述的支撐架(3)通過透明膠分別與底板(6)、透光板(7)和基板(2)壓合連結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種菱形窩狀薄膜太陽能電池板，其特征在于:所述的支撐架(3)透明。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種菱形窩狀薄膜太陽能電池板，其特征在于:所述的電器功能盒(I)設(shè)置在邊框(4)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種菱形窩狀薄膜太陽能電池板，其特征在于:所述的電器功能盒(I)是使不同陣列組合的菱形窩狀薄膜太陽能電池板的內(nèi)聯(lián)電路輸出電源的接線端子盒。
【文檔編號】H01L31/048GK203645604SQ201320677399
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】王帥民 申請人:平頂山市中嘉能源科技有限公司