[发明专利]一体化薄膜太阳能电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜太阳能电池技术领域，尤其涉及一种一体化薄膜太阳能电池组件，其兼具low-e特性和薄膜太阳能电池的特性。

背景技术

近年来太阳能电池行业发展迅猛，随着成本的不断降低，太阳能电池正逐步进入人们的生活之中，发挥越来越大的作用。薄膜太阳能电池是太阳能电池中的一种，其采用仅数百纳米厚度的薄膜材料实现光电转化，主要特点是：材料用量少，便于在玻璃上沉积，可制作出半透明效果，弱光发电性能优良、高温发电性能优良、综合发电能力强等，在当前有着广阔的发展空间。

目前，薄膜太阳能电池主要分为硅基薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池和铜铟镓硒薄膜太阳能电池，它们的主要区别是核心的光电转化层所用材料不一样。但电池的基本结构都采用相同的三层结构，第一层以一层透明导电薄膜为前电极，第二层为核心的光电转化薄膜层，第三层为导电金属材料或其复合材料构成的背电极薄膜层。

对于薄膜太阳能电池，一个重要的用途是制作成BIPV（光伏建筑一体化）薄膜太阳能电池组件。对于建筑幕墙及窗户应用，BIPV组件通常制作为半透明的组件，具备一定的透光性能。制作半透明BIPV薄膜太阳能电池组件，通常是采用密集横向激光光刻出透光缝隙，减薄光电转化薄膜层厚度，以及采用透明导电电极替代金属背电极的做法。

目前的BIPV薄膜太阳能电池组件主要结构是：从上到下依次为玻璃、透明导电薄膜、光电转化薄膜层、背电极、PVB胶膜、玻璃。其玻璃通常为钢化玻璃，以保证安全性。而PVB胶膜作为一种可靠性高，具有良好粘性的材料，已取代传统EVA胶膜在BIPV中应用。但是BIPV薄膜太阳能电池组件仅具备发电能力，而隔热能力较差，这样在使用到建筑幕墙或者窗户玻璃时，太阳光热量会从室外传到室内，如果是炎热的夏季，屋内的温度就会异常高，为了降低屋内温度，只能增加空调的使用量，最终使能耗增加，不利于节能减排。

为了解决上述问题，有技术人员设计出一种新型的薄膜太阳能电池组件，其是结合薄膜太阳能电池和low-e玻璃，使得在利用太阳能发电的同时隔绝热量。例如，中国专利文献CN101510567A公开一种“应用在建筑上的太阳能薄膜电池组件”，其由上到下依次由导电膜玻璃层、薄膜电池层、铝膜层、EVA层、浮法玻璃层和中空玻璃层组成,在浮法玻璃层和中空玻璃层之间的两端分别设有间隔条,间隔条将浮法玻璃层和中空玻璃层隔开形成一个中空腔,中空腔的上下侧中的一侧上设有LOW-E膜层；在其中一个间隔条外侧到相对应浮法玻璃层侧边上装有带二极管的接线盒；导电膜玻璃层和铝膜层上分别引出一个电极,两引出电极与接线盒内电路连接。

此太阳能薄膜电池组件具有以下缺陷：

1、此电池组件仅简单的将普通BIPV薄膜太阳能电池组件与low-e玻璃之间构成中空结构，使太阳能发电与low-e性能相结合，在使用时需要进行繁琐的薄膜太阳能电池的封装工艺和low-e中空玻璃制备工艺，增加了制造和装配难度；

2、透光性能差，由于采用了EVA胶膜层，并且在low-e中空玻璃上设置了两层导电玻璃，使得其透光性能降低；

3、采用了EVA胶膜，EVA胶膜易发黄老化，使得电池组件不美观，同时对玻璃碎裂后的粘接性能差，具有安全隐患；

4、采用氧化铟锡作为导电玻璃的导电膜层，由于氧化铟锡薄膜镀制在玻璃基材上时，工艺复杂，致使制造成本高昂，同时由于铟的价格高昂和供应受限，使得材料成本也很高。

发明内容

本发明的一个目的，在于提供一种一体化薄膜太阳能电池组件，其在具备薄膜太阳能电池发电功效的同时还具有low-e玻璃较好的隔热性，使得电池组件在转化电能的同时，能减少热量的传输，降低能耗。

本发明的另一个目的，在于提供一种一体化薄膜太阳能电池组件，其在具有较好的发电功能、隔热性以及透光性能的同时，制造和安装工序也非常简单，降低了制造成本，同时使用的材料成本也比较低廉。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种一体化薄膜太阳能电池组件，包括平行设置的第一玻璃和第二玻璃，所述第一玻璃和第二玻璃之间设置第一间隔框，所述第一玻璃、第二玻璃以及第一间隔框围成第一中空层，在所述第一中空层内、所述第一玻璃上设置透明导电层，所述透明导电层背对所述第一玻璃的一侧设置光电转化层，所述光电转化层背对所述透明导电层的一侧设置背电极膜层，在所述第一中空层内、所述第二玻璃上设置第一low-e膜层；

所述第一玻璃与所述透明导电层、光电转化层、背电极膜层构成了薄膜太阳能电池，所述第二玻璃与所述第一low-e膜层构成了第一low-e玻璃。