[实用新型]一种新型光伏组件

说明书

本实用新型公开了一种新型光伏组件，包括开设于顶层用于均匀聚光的折面形抛物柱聚光器，背反射层开设在电池组件的底部，由于组件内部的砷化镓矩形光栅层和矩形光栅吸收层的作用，太阳光在组件内部可以发生多次反射和衍射，增加了光在吸收层的作用时间和距离，增强了吸收层对光的吸收率。

技术领域

本实用新型属于新能源技术领域，具体涉及一种新型光伏组件。

背景技术

太阳能作为一种重要的清洁可再生能源，它的开发和应用大大节省了化石能源，解决了传统能源带来的污染和危害。传统太阳能电池板当太阳光照射在其上时，光线分散，不够集中，使焦斑能量在接收器表面分布不均匀，从而使其对太阳能的利用效率低下。制约太阳能电池发展的最大因素是太阳能电池的光电转换率，目前太阳能电池光电转换率不高的主要原因是光子流失，而造成光子流失的主要原因一是太阳能电池吸收层的材料对光的吸收率较小，二是吸收层本身的结构不利于太阳能电池的光电转换。普通薄膜太阳能电池转换效率低下的主要原因是其对长波长光的吸收能力比较小，长波长的光被充分吸收需要传输的距离远大于薄膜太阳能电池的厚度。当前太阳能电池的转换效率普遍较低，而且转换效率的理论值都是在理想状况下得到的，而太阳能电池在光电转换过程中，由于存在各种附加的能量损失，实际效率比理论极限效率更低。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种新型光伏组件，以提高太阳能电池的光电转换率。

为达到上述目的，本实用新型所述一种新型光伏组件包括自下至上依次设置的背反射层、光栅吸收层、光栅层、ITO层、金属网和折面形抛物柱聚光器，背反射层和光栅吸收层处侧面齐平，光栅层和光栅吸收层的填充因子不同，光栅层和光栅吸收层的周期相同。

进一步的，背反射层包括沿水平方向间隔设置二氧化硅层，相邻的二氧化硅层之间填充有硅层。

进一步的，背反射层上方覆盖有一层透明玻璃。

进一步的，折面形抛物柱聚光器厚度为0.2mm～0.55mm，且入射光线与折面形抛物柱聚光器顶面法线的夹角等于出射光线与折面形抛物柱聚光器底面法线的夹角。

进一步的，光栅层和光栅吸收层的周期均为400nm。

进一步的，光栅层和光栅吸收层均为矩形，光栅层叠合在光栅吸收层的中心线上。

进一步的，光栅层层的填充因子f1为0.1，光栅吸收层的填充因子f2为0.45。

进一步的，光栅层包括若干沿水平方向设置的光栅，相邻的光栅之间间距为220nm～222nm。

进一步的，光栅层相邻的光栅之间间距为221nm。

进一步的，光栅层和光栅吸收层的光栅刻槽深度相等，均为320nm。

与现有技术相比，本实用新型在顶层设置了均匀聚光的折面形抛物柱聚光器，提高了对光能的利用效率；内部设置了双层矩形及双填充因子光栅结构，由于光栅层和光栅吸收层的作用，太阳光在组件内部的上下层光栅间可以发生多次反射和衍射，增加了光在吸收层的作用时间和距离，增强了吸收层对光的吸收率。

进一步的，还包括设置在光栅吸收层正下方的背反射层，背反射层包括沿水平方向间隔设置二氧化硅层，相邻的二氧化硅层之间填充有硅层，可对光子进行充分反射，大幅提高了吸收层对光的吸收率。

进一步的，背反射层上方覆盖有一层透明玻璃，透明玻璃层会将光线反射入光栅层和光栅吸收层进行再次吸收，而透射出玻璃层的光线会由二氧化硅层和硅层进行吸收，提高光伏组件的光能利用效率。

进一步的，折面形抛物柱聚光器厚度为0.2mm～0.55mm，且入射光线与折面形抛物柱聚光器顶面法线的夹角等于出射光线与折面形抛物柱聚光器底面法线的夹角，使透过聚光镜的光通量损失最小。