[发明专利]一种复眼式太阳能电池封装玻璃及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复眼式太阳能电池封装玻璃及其制备方法，将SiO₂、CaO、Na₂O的原料按一定比例混合进行高温熔制，在特定模具中成型后退火而成，制备出表面具复眼式阵列的光伏玻璃，用于太阳能电池封装，一方面可额外将电池边缘的光聚集至电池，另一方面减小斜射光的入射角，增加了入射光量，从而提高太阳能电池的光电转换效率。本发明制备工艺简单，价格低廉，与现有的传统工艺兼容，能够提高现有商业化晶体硅太阳能电池组件的光电转换效率，而不必进行复杂、高成本的太阳电池组件对太阳的自动跟踪。

技术领域

本发明涉及太阳能电池，特别是涉及一种复眼式太阳能电池封装玻璃及其制备方法和应用。

背景技术

晶体硅电池工作的环境较为复杂，一般都会采用光伏玻璃封装起来作为保护使其具有良好机械性能以适应各种恶劣环境的电池组件，随着硅材料成本的降低，光伏电站多采用平板电池固定安装。如此的光伏电站存在一个共同的弊端：多云天气、早晨或傍晚的光均很弱，斜射光在电池表面的反射非常大造成光能量损失，而硅太阳电池的弱光响应很差。目前制备绒面、镀减反射膜等都是减少光能量损失的有效措施，但对斜射太阳光和弱太阳光的有效利用的效果不大。

本发明提供一种表面具有复眼阵列的太阳能电池封装玻璃，可大大改善这种现状；美国专利US20090266415A1中，也提到复眼类似结构，但其尺寸为微米级，主要起到抗反射的作用，专利CN101355327A提到的全方位球形聚光器也是为了解决太阳斜射问题的而设计的结构，不过其结构过于复杂不适合大规模产业化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种复眼式太阳能电池封装玻璃及其制备方法和应用，玻璃表面的复眼阵列根据几何光学原理将照射至电池的弱光聚集起来重新分配，调整了入射太阳光的方向且增加了辐射到太阳能电池的光强度，从而使太阳能电池的光电转换效率提高。

本发明的技术方案为：

一种复眼式太阳能电池封装玻璃，所述封装玻璃的成分按摩尔百分比为：40～80％ SiO₂、10～30％ CaO、10～30％ Na₂O以及小于0.005％的Fe₂O₃；所述封装玻璃表面具有由若干凸透镜组成的复眼阵列，其中各个凸透镜结构的弦高比大于2，高的尺寸为0.01～1cm。

优选的，所述复眼阵列中，相邻凸透镜之间的间距为0.1～1cm。

优选的，所述复眼阵列是由若干排凸透镜排列而成的阵列式结构，其中相邻排凸透镜对位设置。

优选的，所述复眼阵列是由若干排凸透镜排列而成的阵列式结构，其中相邻排凸透镜错位设置。

一种上述复眼式太阳能电池封装玻璃的制备方法包括以下步骤：

1)按照所述摩尔比例称取二氧化硅、碳酸钙和碳酸钠为原料；这里的摩尔比例是指上述成分SiO₂、CaO、Na₂O中Si、Ca和Na的摩尔百分比。

2)将步骤1)称量好的原料经研磨至颗粒度小于等于20目，混匀后倒入坩埚中，在1300～1600℃温度下熔制2～10小时；

3)将步骤2)熔制的液态玻璃倒入预热350～450℃的模具上冷却成型，后经退火处理后得到所述复眼式太阳能电池封装玻璃。

优选的，所述退火是在450～550℃下退火1.5～2.5h。

优选的，所述太阳能电池其结构为自上而下封装玻璃、EVA与普通电池片直接层压而成；

其中所述封装玻璃可为复眼式太阳能电池封装玻璃，也可为单凸透镜光伏玻璃。

本发明的有益效果为：