[发明专利]用于双曲面车顶的太阳能模组及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏应用产品领域，尤其涉及一种用于双曲面车顶的太阳能模组及其制备方法。

背景技术

将太阳能电池组布置在车顶上，只要有太阳光照射到就能给机动车提供源源不断的电能，不仅能够帮助汽车降低汽油、柴油、天然气的消耗，减少二氧化碳的排放，改善空气质量，而且可以延长充电式电动汽车的续航里程，提高电动汽车使用的便利性和灵活性。

乘用型机动车，考虑到车身美观和风阻系数的要求，车顶通常都不是平面，而是复杂的双曲面，即在互相垂直的第一方向和第二方向上都存在一定的弧度，弧度的大小根据车身的形状和尺寸而不同。然而，目前太阳能电池片或者太阳能组件多为平面结构，将其贴合到曲面的外表面或者内表面，通常要使平面材料发生一定的塑性形变，如公开号为CN1794472A的中国发明专利揭露了采用弧面层压模具，将通过串联/并联形成的太阳能组件层压到太阳能汽车天窗上形成一体化结构，由于太阳能电池中绝大部分是脆性材料，如主流的单晶或者多晶太阳能电池，这种塑性形变产生的应力使得脆性材料容易在生产过程中破损或者隐裂等外观缺陷，导致产品的良品率低下。

最近兴起的薄膜型太阳能电池，如非晶硅、碲化镉、CIGS、GaAs、聚合物太阳能电池等，沉积在1mm厚度以下的柔性或者半柔性衬底上，如不锈钢、PET薄膜、超薄玻璃等，在一定程度上能够解决上述问题，如公开号为CN103296114A的中国发明专利揭露了薄膜太阳能电池与汽车天窗结合的结构和制作方法，薄膜电池先沉积在超薄的玻璃上，再通过层压实现与汽车天窗的结合。厚度在1mm以下的超薄玻璃具有可弯曲性，因此在合片的过程中超薄玻璃可以贴合到汽车天窗玻璃的弯曲表面，但此方法比较适用于弯曲程度不高的汽车天窗。另有如公开号为CN103915519A的中国发明专利揭露了一种太阳能夹层玻璃，只能应用在第一方向的曲率半径≥4757.1mm，第二方向的曲率半径≥8333.2mm的小曲率双曲面上。当汽车天窗的尺寸越来越大，特别是大面积的大曲率双曲面玻璃车顶的出现，使得太阳能电池铺设的难度大大增加。如果仍然采用上述方法将柔性太阳能电池与车顶贴合，通常太阳能电池只能贴合一个方向，而在另一个方向上，会形成褶皱或者波浪型纹路。此问题严重的话容易会引起气泡或者空鼓，不仅影响车顶的外观视觉效果，而且由于局部大应力的存在，降低了太阳能电池的可靠性和安全性。

所以，有必要设计一种适用于双曲面车顶的太阳能模组及其制备方法以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于双曲面车顶的太阳能模组及其制备方法，满足双曲面车顶表面贴合的需求，减少贴合过程中电池破裂的问题，提高太阳能电池的可靠性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于双曲面车顶的太阳能模组，包括：上封装层、胶膜层、太阳能电池组及下封装层；所述胶膜层将所述上封装层、所述下封装层与所述太阳能电池组粘接在一起；所述上封装层和所述下封装层设置为与所述双曲面车顶形状相适应的曲面；所述曲面为沿着第一方向和第二方向弯曲的双曲面；所述太阳能电池组包含若干子电池串；所述子电池串中的子电池个数≥1，所述子电池为将薄膜太阳能电池板或晶硅太阳能电池片分割而成；所述子电池沿所述第一方向排列成所述子电池串；所述子电池串沿所述第二方向平行铺设；所述子电池串间为并联连接、串联连接及并联和串联相结合连接的至少一种结构。

本发明所公开的用于双曲面车顶的太阳能模组的有益效果在于：本发明中所述子电池为将薄膜太阳能电池板或晶硅太阳能电池片分割而成，如此，将原来一整片的薄膜太阳能电池板或者晶硅太阳能电池片分割成更小尺寸的子电池单元，与全尺寸电池相比，更小尺寸的子电池单元能够沿着曲率方向进行排布而不至于受到很大的应力作用，对于双曲率表面具有更好的贴合能力，很大程度上减少了贴合过程中电池破裂的问题。此外，更小尺寸的子电池，可以更加灵活地在双曲面的两个方向进行串联或者并联的排布，通过合理的串并联设计，可以起到预防热斑效应的作用，因此，相比全部电池片串联的结构或者一整块太阳能板的方式，小尺寸子电池的连接可以保证更为可靠的发电性能。

优选的，所述子电池串之间存在间距，所述间距≥2mm。其有益效果在于，子电池串与子电池串之间保持一定距离可以防止在封装过程中子电池串之间发生重叠或者碰撞。进一步地，子电池串与子电池串之间的间距可调，可以依次形成间隔交替的透光区域，实现车顶的透光。