[发明专利]一种光伏组件

说明书

技术领域

本发明涉及光伏组件安装技术领域，具体涉及一种光伏组件。

背景技术

随着能源的不断消耗和能源价格的上涨，新能源的开发利用成为当今能源领域研究的主要课题。由于太阳能具有无污染、无地域性限制和取之不竭等优点，研究太阳能发电成为开发新能源的热门方向之一。现阶段中，利用太阳能电池发电是人们使用太阳能的一种主要方式。

随着对光伏组件安全性能要求的提高，常规光伏组件的短板越来越明显，目前常规光伏组件的主要不足包括：

1、常规光伏组件背面采用的主要是PET基材为主的复合材料，PET对水汽的透过率方面，长期的耐湿气老化都有制约，且后板表面的复合材料无法长期承受表面的磨损；

2、常规光伏组件的材料在耐高温方面都受制于RTI（Relative Thermal Index，相对热指数）指标，一般都在130℃以下，实际应用中光伏组件在出现局部异常污染或者遮挡热斑问题就可能导致光伏组件的温度局部升高到150℃，从而导致潜在的局部灼烧损坏；

3、常规光伏组件在电站工作是承受的电压大约有1000V-1500V，因此对后板表面的承受电压要求高，局部破损就有存在漏电危险，导致发生安全事故的风险；

4、常规光伏组件在对内部电池片的封装保护方面，比如抗隐裂方面相对较弱，组件上不能承受局部的大负荷，比如人踩在面板上，就会导致组件的隐裂失效；

5、户外长期的阳光和紫外，对常规光伏组件的后板材料也是比较高的挑战，尤其内部的PET保护不足，就出现黄变和老化，为此常规光伏组件的性能质量承诺在25年以内，且组件衰减的承诺也较低在，基本在0.7%每年；

6、作为后板塑料为主的材料，在防火方面也是存在明显的缺陷，尤其在别墅屋顶组件应用，潜在的火患就是风险，常规的后板只能抗C级防火。

针对以上这些问题和不足，双玻组件逐渐成为光伏行业的新潮流。目前替代常规后板组件的双玻组件，产品的背面玻璃普遍厚度为2.0或2.5mm。但是与单玻组件相比，目前的双玻组件存在以下几个问题：

1、双玻组件背面多采用玻璃，由于玻璃比较重，导致光伏组件重量增加，部分电站特别是屋顶分布式电站受承重问题而装不了双玻组件，限制了双玻组件的使用；

2、双玻组件由于背面采用半钢化玻璃，在半钢化玻璃受到外部冲击，边缘容易破碎，导致光伏组件漏电发生意外；

3、双玻组件由于背面采用半钢化玻璃，半钢化玻璃的费用比常规组件的后板要高，增加光伏组件的整体成本；

4、针对分布式电站特别是户用型电站，有些居民为了房顶美观，屋顶采用各式各样颜色的瓦片，安装光伏组件后，为了不影响房子的美观，部分客户会要求或建议光伏组件做成瓦片的颜色；

5、作为组件应用，防火等级一直是屋顶光伏应用的最大挑战，双玻组件实际面临A级都是无法满足反复重复测试，受制于常规玻璃的软化点温度低于700℃，常规A级需要在760±28℃下能够保持10min，并承受燃烧块尺寸为12英寸*12英寸的负重及持续燃烧，而持续的高温玻璃实际已经软化，很容易无法承受燃烧块的重量而坍塌，导致试验失败，也是应用过程中存在的风险；而普通的后板更加容易燃烧，在高温下保持一定时间更加困难。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种光伏组件，综合成本低，重量轻，厚度薄，防火等级高，且抗冲击性能高不易破碎，适合大规模的商业应用的组件产品。

为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种光伏组件，包括层压件和包覆所述层压件侧边的边框，所述层压件由上至下依次包括前板、前封装材料、电池层、后封装材料以及后板，所述后板为经过绝缘处理的金属板。所述金属板的厚度为0.1-0.5mm，比常规的2.5mm或2.0mm玻璃的厚度要薄很多。采用金属材料作为光伏组件的后板有以下的优点：金属材料在背面支撑整个光伏组件，性能测试中的燃烧块的重量对金属后板没有任何挑战，金属材料在超过1000℃的高温中仍然可以保持非常好的形态和结构强度，通过常规的A级防火测试没有任何问题，不会出现金属后板穿孔或者脱落，完全可以规避屋顶建筑光伏应用的风险；后板为金属一体材料，在导热方面非常快，是常规玻璃材料导热系数的50倍，因此不会出现热斑失效等问题，在组件的工作温度及散热系数方面都明显改善，可以降低组件的表面工作温度，也提升了光伏组件的工作发电量。在控制好锈蚀条件下，可以长期使用。