技术领域
本发明涉及一种太阳能电池模块,具有两块相对的玻璃基片, 所述玻璃基片的边棱段利用一密封的间隔框相互连接,并且在其充 气的中间室内与玻璃基片保持一定间隔地设置有多个太阳能电池, 其中太阳能电池通过设置在玻璃基片上的带状导线相互电连接。
背景技术
例如在EP-A-0 525 225中对这种太阳能电池模块已做了记载, 所述模块设置在玻璃基片上,玻璃基片由4mm厚的硬化的太阳能 玻璃构成。在玻璃基片上
层压一层结构,该层结构由一第一塑料膜、 相互导电连接的太阳能电池、第二塑料
薄膜和一作为
覆盖膜的复合 膜构成。层压是在高温和
真空的条件下实现的,其中塑料薄膜相互
焊接在一起并与玻璃基片构成一固定的
复合体。
另一方面,在DE-41 28 766中公开了一种具有多个连接成一太 阳能电池环的太阳能电池的太阳能电池模块。其中透明的支承片上 带有一筛网印刷
电路系统。其中太阳能电池的背面触点在太阳能电 池环内与筛网印刷电路系统触接。太阳能电池的
正面触点在太阳能 电池环内分别视相互的和/或与相邻的太阳能电池的背面触点的连接 并联或
串联。透明的覆盖片与支承片分别视复合安全玻璃片的种类 通过建立在薄膜
基础上的或建立在浇铸
树脂基础上的接合材料进行 连接。盖片同样具有一筛网印刷电路系统,该电路系统在太阳能电 池环内与太阳能电池的正面触点触接,从而实现相邻的太阳能电池 的正面-和/或背面触点的相互电连接。
根据该文献中的图4所示的另一
实施例,盖片和支承片构成分 隔开的玻璃片的单个的片,在其充气的中间室内设置有太阳能电池 环。其中所述的片通过在边棱段的间隔固定件保持一预定的间隔。 在太阳能电池环和盖片与支承片的筛网印刷电路系统之间设置有弓 形或U形的导电间隔件,因而太阳能电池环不是直接的,而是通过 间隔件与筛网印刷电路系统焊接在一起。很明显,该实施例的重要 性不是太大,因为在
权利要求中仅涉及带有诸如建立在薄膜基础上 的或浇铸树脂基础上的接合物料的太阳能电池模块,即如图1至3 所示的实施例,用浇铸树脂物料充填中间室。
而且出于各种原因,上述
专利文献图4的实施方式在经济上几 乎是不可行的,这是因为在盖片与支承片间的微弱的应
力将会导致 太阳能电池模块玻璃的破裂。另外,设置在太阳能电池模块两侧面 上的筛网印刷电路系统将影响阳光有效的照射,将会导致大量的功 率损耗。由于太阳能电池两侧交替的连接将导致较高的
电阻,该电 阻将进一步降低所获得的
能量。
在已知的太阳能电池模块中太阳能电池被塑料膜和/或浇铸树脂 物料环围,几乎不可能再重新利用,这是因为对玻璃基片、塑料薄 膜和/或浇铸树脂和带状导线的分离和消纳是十分费力和昂贵的,以 致作为特殊垃圾进行消纳在经济上还更为合算一些。
发明内容
本发明的目的在于,对上述的太阳能电池模块进行改进,使之 结构简单并且即使玻璃破裂等情况出现时仍能毫无问题地对太阳能 电池模块进行再利用。
实现本发明的技术方案是:一种太阳能电池模块,具有两块相 对的玻璃基片,所述玻璃基片在边棱段利用一密封的间隔框相互连 接并且在其充气的中间室内与玻璃基片保持一定间隔地设置有多个 太阳能电池,其中太阳能电池通过设置在玻璃基片上的带状导线相 互电连接,其中带状导线仅覆着在唯一一块玻璃基片上,而太阳能 电池利用柔性的间隔件被固定在唯一一块玻璃基片上。
本发明的太阳能电池模块的优点在于,各太阳能电池可相应简 单和可更换地固定在模块内,并且尽管如此仍能非常有效地对太阳 能电池模块进行诸如防
风、防阳光
辐射、降雨等天气影响的保护。 由这些对太阳能电池模块的影响在唯一一块玻璃基片上产生的
电压 通过太阳能电池与唯一一块玻璃基片的单侧连接不会被传导入太阳 能电池内或仅微弱地传导入太阳能电池内。由于本发明的太阳能电 池模块的结构简单,因而与通常的太阳能电池模块相比,其制作能 耗将大幅度地降低,以致可使其制作成本减少三分之一或三分之一 以上。
根据本发明的进一步设计,采用作为焊片的柔性间隔件将太阳能 电池固定在唯一一块玻璃基片上。
根据本发明的进一步设计,附加利用一弹性固定件,优选作为由
硅胶构成的粘接点将太阳能电池固定在唯一一块玻璃基片上。
根据本发明的进一步设计,用具有一间隔固定件的间隔框和一附 加的弹性
密封件对中间室进行与外部的密闭密封。
根据本发明的进一步设计,采用一由丁基
橡胶构成的弹性密封件 对间隔固定件进行密封。
根据本发明的进一步设计,弹性密封件由硅橡胶或硬化的热熔胶 构成。
根据本发明的进一步设计,玻璃基片由
硅酸盐玻璃,优选由
水玻 璃制成并且其最大厚度5mm。
根据本发明的进一步设计,玻璃基片的整个面上涂覆有反光的颜 料,其曝光值至少为62%。
根据本发明的进一步设计,反光的颜料为瓷釉颜料。
根据本发明的进一步设计,对玻璃基片通过诸如喷沙或化学
腐蚀 等
表面处理实现去反射的表面。
根据本发明的进一步设计,带状导线是含
银的。
根据本发明的进一步设计,在中间室内设置有分子筛,尤其是沸 石,以便降低太阳能电池模块内的残余湿度。
根据本发明的进一步设计,在中间室内设置有一个湿度测量仪, 利用该测量仪可以对太阳能电池模块的泄露
位置进行识别。
下面将对照
附图中所示的实施例对本发明做进一步的说明。图中 示出:
图1为太阳能电池模块结构的俯视示意图;
图2为沿图1中A-A线的太阳能电池模块的截面图;
图3为带状导线在玻璃基片上的第一设置方案图;和
图4为带状导线的第二设置方案图。
具体实施方式
在附图中对相同的元件分别采用相同的附图标记加以标示,如果 没有其它的说明,则第一次的描述涉及所有的附图。
图1为太阳能电池模块1的俯视示意图,具有一作为支承板2的 玻璃基片2和一作为盖板的玻璃基片3,所述玻璃基片在其边棱段利 用一由虚线示出的密封的间隔框4以一固定的相互间隔固定。作为支 承板的玻璃基片2上备有带状导线6,太阳能电池7利用焊片固定 在带状导线6上。带状导线6具有向外引出的作为正极和负极的接 头8和9。如在EP-B-0 525 070所述,太阳能电池7可以是已知的 硅光电管或钽光电管或光化学电池。
图2为沿图1所示的太阳能电池模块1的A-A向的截面图。在 太阳能电池7的一侧利用作为柔性的间隔件的焊片10并与作为支承 板的玻璃基片2和作为盖板的玻璃基片3保持一定间隔地固定在作 为支承板的玻璃基片2的带状导线6上。另外,还可以附加设置有 诸如带有硅胶的粘接点等弹性固定件,对此不再赘述。因此,太阳 能电池7以或多或少的自由程度被设置在作为支承板的玻璃基片2 和作为盖板的玻璃基片3之间的充有空气的中间室11内。作为支承 板的玻璃基片2和作为盖板的玻璃基片3都是由硅酸盐玻璃,优选 由水玻璃构成的,其厚度小于5mm。视用途,在制作作为支承板的 玻璃基片2和作为盖板的玻璃基片3时也可以采用由废玻璃构成的 硅酸盐玻璃配料。在两块作为支承板和盖板的玻璃基片2、3的内侧 分别涂覆一层薄的其曝光值大于62%的反光颜料层。该颜料最好是 瓷釉颜料,即所谓的玻璃料。为此,采用筛网印刷工艺将瓷釉颜料 覆着在玻璃基片上并且在一隧道式炉内在高于600℃的
温度下
烧结 在表面上。 而且带状导线6也是采用筛网印刷工艺作为导电糊浆,优选为含有 银的糊浆,印刷在作为支承板的玻璃基片2上并在600℃以上的温 度下烧结在作为支承板的玻璃基片2上。其中,也可以在同一工艺 步骤中实施对瓷釉颜料和导电糊浆的烧结。替代采用瓷釉颜料的涂 层也可以采用诸如对外表面进行的喷沙或化学腐蚀等表面处理,作 为支承板的玻璃基片2和作为盖板的玻璃基片3变得不反光并具有 良好的散射效果。但也可以采用其它的不反光玻璃作作为支承板的 玻璃基片2和作为盖板的玻璃基片3。为了对例如尺寸为100cm× 100cm的作为支承板的玻璃基片2和作为盖板的玻璃基片3上的应 力进行补偿,可对玻璃基片进行加热预
应力处理,即在一个带有滚 子的隧道式炉内将基片加热到600至700℃,然后用冷风进行急剧 冷却。
间隔框4另外还具有一个作为间隔固定件的正方形的玻璃隔档 15,该玻璃隔档的厚度为6-16mm,优选8mm。在玻璃隔档15与 作为玻璃基片的支承板2和盖板3的外
角上备有一由丁基橡胶构成 的密封件16。在玻璃隔档15的外侧还有另一个由诸如硅橡胶或商 品名称为“Bynel”的熔融黏合剂或“热熔胶”构成的弹性密封件17, 该密封件起着对太阳能电池模块1防水的作用。但也可以不采用密 封件16,而仅采用密封件17。也可以用其它的材料制作间隔固定件 15,例如由橡木或山毛榉木等硬木制成的木条。也可以为此设置
铝 条,利用热熔胶将该铝条固定在两块玻璃基片2和3之间。另外在 太阳能电池模块1的内侧还可以设置作为干燥剂的分子筛19,例如 沸石,以便可以降低在中间室内的残余湿度并对太阳能电池进行防 腐保护。另外在两块玻璃基片2和3之间的中间室11内可以设置一 湿度测量仪20,其电气接头同样通过(在此未示出的)带状导线向 外引出。因此,可以对太阳能电池模块1的湿度进行监视并可确定 出在太阳能电池模块1上的薄弱的泄露位置。
在图3中举例示出一多个平行的带状导线6的设置方案,所述 带状导线6与细长的太阳能电池7(用虚线示出)焊接在一起。制 作时,将单独一块硅板焊接在带状导线6上并接着用
激光束将其切 割成各个细长的太阳能电池7。在作为支承板的玻璃基片2的左侧 和右侧有两个接头(正极和负极)。在图4中示出带状导线6的另一 设置方案,所述带状导线用于与四个用虚线示出的太阳能电池7配 合。
而且作为支承板的玻璃基片2和作为盖板的玻璃基片3在此也 可以并不上下完全吻合地用间隔框4固定,而是可以相互错位。这 样可以将多个太阳能电池模块1毫无间隙地排列在一起,从而可以 实现一较大的复合体。采用此方式并列在一起的太阳能电池模块1 可以作为
墙壁直立设置,并在房顶等上构成所谓的
建筑物的“晴雨
皮肤”。
经证实,当基片的厚度为3.5-4.5mm时制作本发明的太阳能电 池模块1的能耗约为每平方米30-50千瓦小时。这相当于每公斤 玻璃约为2.2千瓦小时的能耗。