[发明专利]一种太阳能电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域。特别地，本发明涉及太阳能电池组件的高效利用方法。 

背景技术

太阳能电池是一种利用光伏效应将太阳光能量转化为电能的器件。1954年，美国贝尔实验室制备出了现代第一块基于PN结的硅太阳能电池，光电转换效率达到了6％。经过半个多世纪的发展，太阳能电池的技术在不断进步与成熟之中，目前商业化应用最广泛的是基于硅的太阳能电池。主要包括单晶硅电池，多晶硅电池和非晶硅电池，在1970年代早期，夏普、飞利浦和太阳能电力等公司开始制备出小面积的商用电池模块，并逐步开始应用于地面，到了1980年代中期越来越多的公司开始投入到太阳能电池的研发与制造领域。 

到了21世纪初期，太阳能电池作为一种清洁能源的高效利用方式开始正式受到各国的大力关注，国际市场对于太阳能电池的需求激增，我国在太阳能电池的制造领域中开始占据越来越重要的地位。太阳能电池已经被广泛应用于路灯，建筑表面，屋顶，电站等。目前的太阳能电池的利用形式主要是将一系列太阳能电池片组成太阳能电池组件或称太阳能电池板，然后可以对太阳能电池板根据 功率的不同进行单独使用或者组成阵列来使用。 

衡量太阳能电池片的转换效率往往是以太阳能电池片的面积为准，在AM1.5的标准测试条件下，测量输出功率，来得到光电转换效率。目前单晶硅电池片的规模化生产平均转换效率为17％-19％，多晶硅电池片的规模化生产平均转换效率为16％-18％。当把太阳能电池片组装成太阳能电池组件后，事实上需要考虑的是整个电池组件所占的面积内接收的太阳能转换为电能的多少。在目前的太阳能电池板的制造工艺中，将电池片阵列排布，然后层压封装后外边缘整体套上铝合金，不锈钢或塑料边框。由于外边缘有一定的宽独，边框也有一定的宽度与长度，因此组件外边缘与边框占了一部分的面积，但在组件周围外边缘与边框上面积范围内的太阳光却全部被浪费掉了。 

发明内容

本发明的目的是针对目前外边缘与边框占据光照面积，却无法利用这部分太阳光的技术现状，提供一种在相同的光照面积下通过增加对外边缘和边框上的太阳光进行利用从而能够整体提高光电转换效率的方法。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种高效利用太阳光的太阳能电池组件及设计方法。包括： 

方法(1)：对层压好的无框太阳能电池板的外边缘部分安装具有收集太阳光功能的边框。 

方法(2)：在带边框的太阳能电池板的外边缘与边框部分上面安装具有收集太阳光功能的部件。 

上述方法(1)和方法(2)中的太阳能电池板，其特征在于，包括各种单晶硅电池板，多晶硅电池板，非晶硅电池板，微晶硅电池板，铜铟镓硒(CIGS)电池板，碲化镉(CdTe)电池板，敏化太阳电池板，有机太阳电池板等薄膜电池板等。 

上述方法(1)中的无框太阳能电池板的外边缘部分，其特征在于，指的是电池板中外圈电池片边缘或者电池吸光部分边缘到电池板的玻璃的侧边缘之间的面积，如图1所示的电池板有效吸光部分虚线矩形abcd和玻璃侧边缘矩形ABCD之间的面积。 

上述方法(2)中的带边框的太阳能电池板的外边缘与边框部分，其特征在于，指的是电池板中外圈电池片边缘或者电池吸光部分边缘到边框的侧边缘之间的面积，即如图2所示的电池板有效吸光部分虚线矩形abcd和边框侧边缘矩形A’B’C’D’之间的面积。 

上述方法(1)中的具有收集光功能的边框，其特征在于，将传统的边框与具有收集太阳光功能的部件一体化。不仅起到传统边框密封、支撑电池板的功能，同时具有收集太阳光的功能。 

上述方法(1)中的具有收集光功能的边框中的具有收集太阳光功能的部件以及上述方法(2)中的具有收集太阳光功能的部件，其共同特征在于，包括各种能将入射到太阳能电池板的外边缘部分或外边缘与边框部分上面的光进行收集并重新出射至太阳电池板中的电池吸光部分的光学部件。典型的包括反射光的部件、折射光 的部件或者反射光与折射光部件的组合。 

上述反射光的部件，其特征在于，能够将照射在电池板外边缘部分或外边缘与边框部分上面的太阳光反射到电池板中电池片或电池吸光部分的面积上，从而将占了光照面积却无法对太阳光进行利用的外边缘或外边缘与边框部分上的光进行了收集和利用。可以在相同的光照面积下整体提高太阳能电池板的光电转换效率。