本發明涉及太陽能光伏領域，尤其涉及的是一種輕型太陽能組件及其制造方法。

背景技術：

隨著社會經濟的不斷發展，人民生活水平質量日益提高，由此帶來的能源危機及環境問題也日益凸顯出來，各國政府及社會各界都開始重視新能源的發展。太陽能光伏發電應用體現了可持續發展能源及循環經濟的理念，在改善及保護地球環境、確保人類社會可持續發展中占據日益重要的地位。太陽能光伏發電正是各國當下發展的一個新能源產業。

現有技術的太陽能組件一般由鋼化玻璃、乙烯-醋酸乙烯共聚物（eva）、電池片、eva及背板層疊合而成，同時采用鋁合金作為太陽能組件的邊框。但是由于該太陽能組件自身重量大，導致不能在承重能力較弱的支撐物上使用，且運輸不方便，在長期使用過程中太陽能電池功率衰減過快。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

技術實現要素：

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種輕型太陽能組件及其制造方法，旨在解決現有技術中的太陽能組件自身重量大，導致不能在承重能力較弱的支撐物上使用及運輸不方便，在長期使用過程中太陽能電池功率衰減過快的問題。

本發明的技術方案如下：

一種輕型太陽能組件，其中，所述輕型太陽能組件包括:

由上至下依次疊合在一起的透明面板層、第一熱熔膠膜層、電池層、第二熱熔膠膜層、背板層；

所述透明面板層采用納米二氧化硅-聚碳酸脂復合材料層，其上表面設置有陷光結構。

優選地，所述的輕型太陽能組件，其中，所述透明面板層厚度為1-6mm。

優選地，所述的輕型太陽能組件，其中，所述陷光結構包括多個間隔設置呈尖錐形或條紋狀的凸起。

優選地，所述的輕型太陽能組件，其中，所述第一熱熔膠膜層及第二熱熔膠膜層皆采用厚度為0.3mm-0.8mm的乙烯-醋酸乙烯共聚物層、乙烯-辛烯共聚物層、聚乙烯醇縮丁醛層或熱塑性聚烯烴彈性體層。

優選地，所述的輕型太陽能組件，其中，所述電池層是厚度為150μm-200μm的單晶或多晶電池。

優選地，所述的輕型太陽能組件，其中，所述背板層采用厚度為1mm-3mm的鋁板、pcb板或鋁塑板。

一種如上所述的輕型太陽能組件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括步驟如下：

a、單晶或多晶電池的上表面、下表面分別壓合第一熱熔膠膜層、第二熱熔膠膜層；

b、在第一熱熔膠膜層上表面壓合透明面板層；

c、在第二熱熔膠膜層下表面壓合背板層，形成輕型太陽能組件。

與現有技術相比，本發明所提供的輕型太陽能組件及其制造方法，由于采用納米二氧化硅-聚碳酸脂復合材料，其上表面設置有陷光結構，減少了太陽入射光鏡面反射，相對增大了太陽能組件受光面的受光面積，在長期使用過程中降低電勢誘導衰減（pid），減少組件功率損失，增加輸出功率，此外透明面板層具有良好的抗沖擊性能，背板采用鋁板、pcb板或鋁塑板，能夠很好的保護太陽能電池，使得電池不易破碎，在安裝及使用中具備一定的耐撞擊能力，所述輕型太陽能組件各層皆采用輕質材料封裝，使得其重量更輕，易于安裝及運輸。

附圖說明

圖1是本發明中的輕型太陽能組件較佳實施例的橫向截面圖。

圖2是本發明中的輕型太陽能組件較佳實施例的俯視圖。

具體實施方式

本發明提供一種輕型太陽能組件及其制造方法，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，本發明實施例提供的一種輕型太陽能組件，其中，所述輕型太陽能組件包括:

由上至下依次疊合在一起的透明面板層1、第一熱熔膠膜層2、電池層3、第二熱熔膠膜層4、背板層5；

所述透明面板層1采用納米二氧化硅-聚碳酸脂復合材料，其上表面設置有陷光結構。

納米二氧化硅-聚碳酸脂復合材料的作用是：聚碳酸脂是一種具有優良性能的材料，它具有良好的透光性，較高的剛度和較強的耐蠕變性能。為了進一步提高它的性能，采用納米二氧化硅對其進行改性，在聚碳酸酯表面形成一層納米二氧化硅無機涂層，增加材料的耐磨性能。在戶外環境下保護太陽能組件不受水汽侵蝕，阻隔氧氣防止將太陽能組件內部氧化，具有很好的絕緣性、阻水性、耐老化性、耐高低溫、耐腐蝕性，同時可以反射太陽光，提高太陽能組件的轉換效率，較高的紅外反射率，降低組件溫度。

在本發明進一步較佳實施例中，所述陷光結構（圖中未示出）包括多個間隔設置呈尖錐形的凸起，太陽光照射到透明面膜層1上表面的凸起，經過凸起的反射作用將太陽光反射到相鄰的凸起，不會直接反射到空氣中，從而提高太陽光的透光率，使得更多的太陽光能夠穿透到電池層，另一方面，由于太陽光在凸起上經過幾次反射，增加了太陽光的光程，更多的太陽光會被電池層所吸收。

在本發明進一步較佳實施例中，所述陷光結構用于減少太陽入射光鏡面反射及提高透光率。

在本發明進一步較佳實施例中，所述透明面板層1厚度為1-6mm。

這里的透明面板厚度選擇1-6mm，一方面有利于減輕整個太陽能組件的重量，還有利于太陽光的入射，從而提高光電轉化效率。另一方面增加了組件的抗沖擊性能，能保護電池片不易破碎。

在本發明進一步較佳實施例中，所述第一熱熔膠膜層2及第二熱熔膠膜層4厚度皆為0.3mm-0.8mm。

在本發明進一步較佳實施例中，所述第一熱熔膠膜層2及第二熱熔膠膜層4皆采用乙烯-醋酸乙烯共聚物（eva）層、乙烯-辛烯共聚物層（poe）層、聚乙烯醇縮丁醛（pvb）層或熱塑性聚烯烴彈性體(tpo)。

通過第一熱熔膠膜層2及第二熱熔膠膜層4將電池片密封起來，所以，第一熱熔膠膜層2及第二熱熔膠膜層4需要采用阻隔水氣的材料。而eva、poe、pvb或tpo皆具有較好的阻隔水氣和耐候性，減小水汽透入到電池層中的概率，可以在太陽能組件不使用封邊的情況下，仍然能夠保證環境中的水汽很少會滲透到電池層3，從而影響電池的功能。由于太陽能組件安裝在室外，一旦安裝后就不方便移動，該太陽能組件需要承受各種環境（比如高溫、低溫等）的考驗，由此，選用耐候性比較好的eva、poe、pvb或tpo材料為第一熱熔膠膜層2及第二熱熔膠膜層4。采用eva、poe、pvb或tpo能夠同時滿足第一熱熔膠膜層2及第二熱熔膠膜層4對電池的保護作用，同時還能夠抵抗各種極限環境。

在本發明進一步較佳實施例中，所述電池層3是厚度為150μm-200μm的單晶或多晶電池。

單晶或多晶電池的區別在于它們的原子結構排列，單晶電池是有序排列，多晶電池是無序排列，這主要是由它們的加工工藝所決定，多晶電池通常采用澆注法生產,即直接把硅料倒入到鍋爐中融化定型，而單晶電池通常是采取西門子法改良直拉,直拉過程就是一個原子結構的重組過程。以我們的肉眼來看，單晶電池看起來表面是一樣的，多晶電池表面看起來就像有很多碎玻璃在里面，閃閃發光的。

同時，在一般光照條件下，單晶電池或多晶電池的光電轉化效率差不多，但是在陽光特別充足的地方，單晶電池的光電轉化效率要比多晶電池更高。單晶電池所需要的材料要比多晶電池好，在生產過程中不容易損壞，但是單晶電池的生產成本要遠高于多晶電池。對于電池的選擇應該考慮各種因素（比如環境，成本），選擇出性價比高的太陽能電池。

在本發明進一步較佳實施例中，所述背板層5采用厚度為1mm-3mm的鋁板、pcb板或鋁塑板。

鋁板由于具有很好的抗氧化性，在太陽能組件中可以起到很好的抗氧化性，比如它在太陽光和一些水成分中不會發生一些腐蝕性，也會保持它長久的實用性。其次，鋁板還可以起到很好抗污性，對于太陽能產品的使用都是在外界的環境下，非常容易受到一些環境的污染，如果它很容易被污染那就會讓它的使用效率大大降低。

pcb板的加工工藝簡單，成品率高，重量更輕，同時，pcb板上可印制電路，該電路可以用于連接到外電路，使用過程中衰減底，使用壽命長。

鋁塑板的組成鋁塑復合板是由多層材料復合而成，上下層為高純度鋁合金板，中間為無毒低密度聚乙烯（pe）芯板，其正面還粘貼一層保護膜。對于室外，鋁塑板正面涂覆氟碳樹脂（pvdf）涂層，對于室內，其正面可采用非氟碳樹脂涂層。采用抗靜電涂料涂覆鋁塑板形成靜電鋁塑板，表面電阻率在109ω以下，比普通鋁塑板表面電阻率小，因此不易產生靜電，空氣中塵埃也不易附著在其表面。

背板層5采用鋁板、pcb板或鋁塑板，在把電池片封裝在上述材料后,電池片的整體受力點作用在背板層5上的鋁板、pcb板和鋁塑板，產生的效果更好，同時鋁板、pcb板或鋁塑板都由一個共同的特點就是重量輕，減輕整個太陽能組件的重量。

如圖1及圖2所示，在本發明進一步較佳實施例中，所述透明面板層1上表面設置有接線盒6。

接線盒6是用于連接太陽能電池與充電裝置，接線盒6內設置有旁路二極管，當組件被異物部分遮擋時，會發生“熱斑效應”，通過該旁路二極可以避免組件持續發熱，防止組件損壞。

在本發明進一步較佳實施例中，所述輕型太陽能組件由于自身重量輕，可以安裝在各種承重能力較弱（比如屋頂）的支撐物上。

一種如上所述的輕型太陽能組件的制造方法，其中，所述制造方法包括步驟如下：

s100、單晶或多晶電池的上表面、下表面分別壓合第一熱熔膠膜層2、第二熱熔膠膜層4；

s200、在第一熱熔膠膜層2上表面壓合透明面板層1；

s300、在第二熱熔膠膜層4下表面壓合背板層5，形成輕型太陽能組件。

綜上所述，本發明所提供的輕型太陽能組件及其制造方法，由于在采用納米二氧化硅-聚碳酸酯復合復合材料的透明面板層上表面設置有陷光結構，減少太陽入射光鏡面反射，提高透明面板層的透光率，從而提高電池對太陽光的吸收效率，提高太陽能組件的光電轉化效率，增加太陽能組件的輸出功率，采用了無邊框設計，減輕其自身重量，方便安裝及運輸，在長期使用過程中降低電勢誘導衰減（pid）,減少組件功率損失，同時，背板層采用鋁板、pcb板或鋁塑板，使得電池不易破碎，在安裝及使用中具備一定的耐撞擊能力，所述輕型太陽能組件各層皆采用輕質材料封裝，使得其重量更輕，易于安裝及運輸。

應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。