[发明专利]一种具有加固部件的硅纳米结构太阳能电池组件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池的技术领域，特别是涉及一种具有加固部件的硅纳米结构太阳能电池组件及其制备方法。

背景技术

传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，据统计，目前全球还有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点，丰富的太阳辐射能是重要的能源，取之不尽、用之不竭、廉价而无污染。

太阳能众多应用中最广泛的一个应用是光伏发电，太阳能光伏发电的最基本单元是太阳能电池，在具体的应用中，通常是将多个太阳能电池片构成太阳能电池组件，然后再将各个太阳能电池组件连接起来构成整体的电流输出。目前广泛使用的太阳能电池组件主要为常规的单晶硅、多晶硅以及非晶硅薄膜组件。

太阳能电池组件主要是用钢化玻璃、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)、背板及边框等部件将太阳能电池封装成的一个整体，在传统的组件工艺中，组件的保护和支撑主要依赖于钢化玻璃、背板和铝合金边框。随着光伏产业的快速发展，目前大功率组件(即最大输出功率在240W以上)的需求越来越大。为了使单块组件输出更大的功率，组件的面积也就必须越来越大，当组件面积变大时，其自身的重量会使组件产生较大的弯曲，当弯曲过大时，就有可能导致电池片破裂。背板的作用主要是绝缘、防水等，但因其材质较软，不能很好的支撑组件而且其本身也容易被划伤；而铝合金边框虽然也能在一定程度上支撑和保护组件，但随着组件面积及重量的增加，组件的弯曲现象也无法避免。另一方面，温度对组件有很大的的影响，当太阳光照射在组件上，一部分能量被转化成电能，还有一部分能量转换成热能，这样会使组件的温度过高，使组件的输出功率降低。而传统的组件封装方式，不能很好的把组件产生的的热量传导出去，也影响了组件的功率输出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构牢固的太阳能电池组件，这种组件背面带有加固部件，该结构很好地保护了组件。

本发明提出的解决上述问题的技术方案是：一种具有加固部件的硅纳米结构太阳能电池组件，其特征在于：包括钢化玻璃、硅纳米结构太阳能电池、背板，所述钢化玻璃与硅纳米结构太阳能电池之间、背板与硅纳米结构太阳能电池之间分别设有封装材料EVA，所述背板的外侧设有加固部件，背板与加固部件通过导热硅胶结合在一起，所述硅纳米结构太阳能电池包括硅片，所述硅片上设有导电玻璃，导电玻璃和硅片之间围设有绝缘密封层，在导电玻璃和硅片之间构成电解质室，电解质室内设有离子液体电解质；所述导电玻璃和硅片背面均设有引出电极，构成欧姆接触电极结构；所述离子液体电解质选自咪唑型离子液体，所述硅片的上表面设有硅纳米线阵列结构。

作为进一步的改进，所述加固部件带有散热鳍片。这样能及时将组件产生的热量散失，使组件工作在较低的温度，保证了组件正常的功率输出。

作为优选，加固部件是由铜或铝合金材料制成。

作为优选，散热鳍片是由铝合金材料制成。

所述加固部件的形状可以为拱形。

所述加固部件的形状也可以为三角波形、方波形或正弦波形。

进一步，加固部件内部设有通孔。这种结构既可以减轻整体组件的重量，又有利于组件的散热。

作为优选，所述通孔的形状为圆形、半圆形、三角形或椭圆形。

作为优选，所述硅纳米线阵列层的高度为3～15μm，所述硅纳米线阵列层为表面烷基化改性并金属铂颗粒修饰的硅纳米线阵列层。

本发明所要解决的另一技术问题是提供上述具有加固部件的硅纳米结构太阳能电池组件的制备方法，具体步骤如下：(1) 硅纳米结构太阳能电池正面电连接：将浸泡过助焊剂的焊带焊接电池片正面的引出电极；(2) 硅纳米结构太阳能电池背面串焊：根据组件的硅纳米结构太阳能电池排列方式将一定数目的硅纳米结构太阳能电池串接在一起；(3)敷设：将组件所需的材料按照一定的顺序层叠，敷设的顺序从下到上依次是：钢化玻璃、EVA、硅纳米结构太阳能电池、EVA、背板；(4)层压：将敷设好的组件放入层压机，在真空高温条件下组件各部分材料粘合在一起成为一个整体的层压件；(5)层压件加固：将层压件与加固部件粘结为一体；(6)装框：将上述层压件最后安装铝合金边框加固封装。