[实用新型]独立光陷阱型光伏玻璃

说明书

技术领域

本实用新型涉及应用于太阳能光伏电池的光伏玻璃，特别涉及一种独立光陷阱型的高透光度光伏玻璃。

背景技术

目前，能源的紧缺已经成为困扰世界各国发展的核心问题，太阳能作为一种既丰富又不会造成环境污染的可持续利用的绿色能源，从长期战略考虑，发展和利用太阳能是各国可持续发展的重要一环。目前，全球范围内太阳能的利用主要有两种方式：一种是通过集热器将太阳辐射能转化为热能，例如太阳能热水器等；另一种是通过太阳能电池将太阳能转化为电能，即光伏发电，例如太阳能电池等。而无论是光能转化为热能的装置，还是将光能转化为电能的装置，太阳能封装组件都是其必不可少的组件之一，而太阳能封装组件必须具备：光透过率高（透过率大于等于91%，含Fe₂O₃小于等于150ppm）、不透水、长期暴露在自然环境下性能无严重退化、对外力和热应力有较高的机械强度、具有一定的耐腐蚀性能、膨胀系数小等。目前，可满足上述条件的只有新型太阳能光伏玻璃和透明塑料板，但众所周知，由于透明塑料板易老化、软化点低、热膨胀系数大而不易用作盖板，而新型太阳能光伏玻璃由于具有化学性能稳定，几乎不发生老化等优点而被广泛成为太阳能封装组件材料的优选。

太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏（缩写为PV），简称光伏。而太阳能电池包括光伏玻璃、太阳能电池片等,其中光伏玻璃用于保护发电主体（例如太阳能电池片），而且必须满足透光率高（如上所述，透光率一般为91%以上）以及超白钢化处理；而太阳能电池片主要用于发电。这其中太阳能电池片2的转换效率是影响太阳能电池性能的关键指标。目前已知的影响太阳能电池转换效率的因素很多，譬如太阳能光强、电池材料、制造工艺水平等因素，上述各种因素导致目前在太阳能电池片的转换效率研究中，意欲提高1%的转换效率对产业界来说已是十分困难。

而根据太阳能电池的结构可知，光伏玻璃的透光度直接影响太阳能电池的转换效率，故如果能够提高光伏玻璃的透光度，将提高太阳能电池的光电转换效率。

为了实现光的低反射率、低吸收率以及高光透过率，专利文献1公开了一种控制表面形貌改变镜面反射的光学元件，采用可削弱电磁波沿物体宏观表面发生镜面反射并可降低其总反射率且起到光学陷阱作用的光学器件，该光学器件具有反射和吸收能力的、表面由高低不一的若干个锥体错落排列而成的锥形浮雕；表面浮雕的高度在0.1微米至2毫米之间，该表面浮雕的基本重复单元的形状为棱锥形或三角锥形或多角椎形，每个重复单元的底面积为0.04平方微米至8平方毫米。

非专利文献2揭示了光陷阱在晶硅太阳能电池中的应用，其公开了为了降低反射而采用光陷阱，其中常见的光陷阱包括金字塔绒面，其正方锥体绒面每个立方的顶角为70°23’，绒面可将反射率降至光面的1/3，通过对绒面的光学性质进一步进行计算可知，还具有11%的二次反射光可能进行第三次反射和折射，由此可计算出绒面的反射率为9.04%。

专利文献3公开了一种玻璃球－小孔阵光陷阱技术，在某种材料的薄板上制作出小孔阵列，薄板两面包括小孔侧壁经过镀金属反射层后在上表面依次镀上薄膜电池所需的各种材料，在薄板上表面的每个小孔顶部放置有玻璃球，这些紧密相依的玻璃球组成表面玻璃球阵列，其能够将阳光聚集成尺度微小的强光束阵列，这些光束能够穿过薄板小孔，被陷入在薄板和位于薄板下面的超薄光伏电池板之间，被多次吸收并转换成光能，形成光陷阱。

上述专利文献1和非专利文献2采用了锥形/金字塔形凸起作为光陷阱结构，专利文献3采用了小孔阵光陷阱结构，但根据上述专利文献和非专利文献的记载，其最低可将二次反射后的反射率降为1%。也就是说，采用上述技术，光的透过率并没有出现预料之外的大幅度的提高。

专利文献1：CN1157929A

非专利文献2：?光陷阱在晶硅太阳能电池中的应用?（?激光与光电子学进展?，2004，41卷，第5期，第56-58、44页）

专利文献3 CN102623578A。

实用新型内容

本实用新型鉴于上述现有技术中存在的技术问题，其目的在于提供一种应用于太阳能电池的独立光陷阱型光伏玻璃，其采用特殊的独立光陷阱结构，降低光反射率，由此大幅度提高了光的透过率，从而进一步提高了太阳能电池片的光电转换效率。