一种具有导水功能的光伏组件及自清洁光伏系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种具有导水功能的光伏组件，还涉及包含该具有导水功能的光伏组件的自清洁光伏系统。


背景技术：

2.光伏电站是一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，它建立在户外，其生命周期在二三十年以上。为了保证电站长期发电量，电站的运维十分重要，而运维中一项非常重要且有难度的工作是光伏组件表面的清洁。户外的尘土、树叶、鸟粪等都容易堆积在组件表面，对于安装在市区等地的电站而言，同时还会存在油污的沉积，这些脏污附着在组件表面，经过日积月累，会变得非常难以清理，不仅严重影响电站的发电量，而且组件中局部脏污会造成发电时的热斑问题，长期运行，严重时会引起局部温度过高导致组件损坏，甚至引发火灾。
3.传统的光伏组件基于安装的需要，一般在其四周装有大致为回字型的金属边框，当光伏组件在户外以一定倾角安装后，其表面的污垢并不能被雨水冲刷干净，而是会堆积在下边框处，不但对该区域的电池片造成严重遮挡，而且后期维护清洗也变得十分困难。


技术实现要素：

4.本实用新型的第一个目的在于提供一种结构简单、成本低、具有良好的导水作用、有利于组件表面的清洁、降低运维成本及运行风险、可有效提升发电量的具有导水功能的光伏组件。
5.本实用新型的第一个目的通过如下的技术方案来实现：一种具有导水功能的光伏组件，包括光伏组件主体，其特征在于，在所述光伏组件主体的两侧设置边框，所述边框高于所述光伏组件主体的正面而使整体为槽形，以便引导水流对光伏组件主体正面进行清洗冲刷。
6.本实用新型在光伏组件主体两侧设置边框使得光伏组件整体为槽形，即为u形结构，可以有效引导雨水或者清洁用水清洗冲刷组件表面，清洗效果好，有利于组件表面的清洁，而且，光伏组件主体的下边侧不设置边框，解决了被雨水冲刷的污垢堆积在下边框处，对该区域的电池片造成严重的遮挡、后期维护清洗困难的问题，因此，本实用新型大幅度降低了运维成本及运行风险，可有效提升发电量。
7.本实用新型所述边框的外侧具有搭接部，两相邻光伏组件边框的搭接部相搭接。
8.作为本实用新型的一种实施方式，所述光伏组件主体的背板采用硬质材料制成，所述边框位于所述背板的两侧且与之一体制成，即所述边框是由所述背板向两侧延伸而成。
9.作为本实用新型的另一种实施方式，所述光伏组件主体的背板采用硬质材料制成，所述边框设于所述背板的两侧且与之分体制成。
10.本实用新型所述光伏组件主体的背板可以采用金属材料、无机材料、硬质高分子
材料或复合材料等具有较高强度及加工性能的材料制作。常用的有钢板、铝合金板、复合陶瓷材料板、新型高分子材料板材等。
11.作为本实用新型的再一种实施方式，所述边框包括卡合在所述光伏组件主体边缘上的卡槽部和设于卡槽部上的挡水部，所述挡水部高于所述光伏组件主体的正面。
12.本实用新型所述边框的顶面与所述光伏组件主体的正面相距5mm～100mm。
13.本实用新型所述光伏组件主体主要由从上至下依次设置的正面光伏玻璃、电池片、绝缘封装胶膜和背板组成。
14.本实用新型的第二个目的在于提供一种包含上述具有导水功能的光伏组件的自清洁光伏系统。
15.本实用新型的第二个目的通过如下的技术方案来实现：一种自清洁光伏系统，包含上述具有导水功能的光伏组件。
16.本实用新型若干所述具有导水功能的光伏组件倾斜安装在同一斜面上而成排，在该排光伏组件的上端设有可将清洁用水喷洒在光伏组件正面上的自动喷淋装置。
17.本实用新型相邻两排光伏组件的倾斜方向相反且背向设置，在该两排光伏组件的上端设有连接二者的支撑盖，所述支撑盖为槽口向下的槽形件，在所述支撑盖的槽内设有与接线盒连接的逆变器，所述自动喷淋装置设置在所述支撑盖的顶面上可同时将清洁用水喷洒在该两排光伏组件的正面上。
18.与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果：
19.(1)本实用新型在光伏组件主体两侧设置边框使得光伏组件整体为槽形，即为u形结构，可以有效引导雨水或者清洁用水清洗冲刷组件表面，清洗效果好，有利于组件表面的清洁。
20.(2)本实用新型光伏组件主体的下边侧不设置边框，解决了被雨水冲刷的污垢堆积在下边框处，对该区域的电池片造成严重的遮挡、后期维护清洗困难的问题，因此，本实用新型大幅度降低了运维成本及运行风险，可有效提升发电收益。
21.(3)本实用新型结构简单、制造成本低，尤其适用于铺设在屋顶的光伏电站。
附图说明
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
23.图1是本实用新型具有导水功能的光伏组件的主视图；
24.图2是本实用新型具有导水功能的光伏组件的仰视图；
25.图3是本实用新型自清洁光伏系统的侧视图；
26.图4是本实用新型自清洁光伏系统的主视图。
具体实施方式
27.如图1和2所示，是本实用新型一种具有导水功能的光伏组件，包括光伏组件主体，光伏组件主体主要由从上至下依次设置的正面光伏玻璃、电池片、绝缘封装胶膜和背板4组成，在光伏组件主体的两侧设置边框1，边框1高于光伏组件主体的正面2而使整体为槽形，即为u形结构，以便引导水流对光伏组件主体正面2进行清洗冲刷。边框1的外侧具有搭接部3，两相邻光伏组件边框1的搭接部3相搭接。在光伏组件主体的下边侧不设置边框。
28.在本实施例中，背板4为长方形，采用钢板制成，厚度0.6mm，所用钢板表面进行了热镀锌处理，以保证长期户外的使用性能。边框1位于背板4的两侧且与之一体制成，即边框1是由背板4向两侧延伸而成。具体的，参见图2，背板4的两侧分别沿水平延伸一段后再向上凸形成凸部，即为搭接部3，该搭接部3的顶面为平面即为边框1的顶面，其与光伏组件主体正面2的距离l是25mm。两相邻光伏组件边框1的搭接部3通过其中一搭接部咬合在另一搭接部上实现快速紧密连接，在咬合部位上可通过螺丝紧固方式进行加固安装，以满足不同使用环境的要求。
29.光伏组件主体的正面光伏玻璃、电池片和封装胶膜大小相同，且它们的长度和宽度均小于背板4的长度和宽度，因此，在背板4的上边侧和下边侧分别留有未被遮挡的上侧边缘6和下侧边缘7。
30.在其它实施方式中，光伏组件主体的背板还可以采用无机材料、硬质高分子材料或复合材料制成。常用的有钢板、铝合金板、复合陶瓷材料板、新型高分子材料板材等。
31.在其它实施方式中，光伏组件主体的背板采用硬质材料制成，边框设于背板的两侧且与之分体制成，即背板与边框非一体制成，边框也为硬质材料，边框连接在背板的两侧。
32.在其它实施方式中，边框包括卡合在光伏组件主体边缘上的卡槽部和设于卡槽部上的挡水部，挡水部高于光伏组件主体的正面。本实施例的边框可与常规的组件层压件形成良好结合。具体的，挡水部可以是设置在卡槽部顶面上的挡板。组件层压件可为常规的单玻结构，也可以是双玻结构，即背面也采用玻璃封装。
33.在其它实施方式中，边框的顶面与光伏组件主体正面相距5mm～100mm。
34.如图3和4所示，是本实用新型一种包含上述具有导水功能的光伏组件的自清洁光伏系统，为屋顶光伏系统，若干具有导水功能的光伏组件8通过支架9倾斜安装于同一斜面上而成排，每排光伏组件由多列多行的光伏组件8组成，其中，相邻两列的光伏组件8通过边框1的搭接部相搭接固定，而相邻两行的光伏组件8则通过支架等结构进行拼装连接固定，密闭结合。在本实施例中，相邻两排光伏组件8的倾斜方向相反且背向设置，在该两排光伏组件8的上端设有连接二者的支撑盖10，支撑盖10为槽口向下的槽形件，在支撑盖10的槽内设有与接线盒连接的逆变器11，逆变器11由支架承托，支撑盖10的两侧壁固定在边框1搭接部3的顶面上，在支撑盖10的顶面上设有可将清洁用水喷洒在该两排光伏组件8正面上的自动喷淋装置12，自动喷淋装置12包括沿着支撑盖10长度方向延伸的水管13和设于水管13上的喷嘴14，水管13连接水源，喷嘴14将清洗用水喷洒至光伏组件8的光伏玻璃表面上对组件进行定时清洗。
35.本实用新型具体制作及安装过程如下：
36.(1)制作光伏组件：采用0.6mm厚度的钢板作为背板材料，所用钢板表面进行了热镀锌处理，以保证长期户外的使用性能。如图1所示，长方形背板上面覆盖组件的光伏组件主体结构，光伏组件主体结构包括上表面透光玻璃、电池片(中部电池片)及必要的绝缘及封装膜(即绝缘封装膜)等材料，依照匹配的工艺进行层压封装。金属背板的长宽均大于上表面玻璃尺寸，在玻璃覆盖范围外的边沿区域，选定长边方向制作边框，该边框较组件上表面玻璃平面的高度差l为25mm，如图2所示。
37.(2)自清洁光伏系统的安装：如图3、4所示，采用以上制作的光伏组件进行系统设
计安装，在屋顶的南北方向进行双向安装，将光伏组件在纵向上，上下相邻组件进行搭接，形成紧密结合，安装后在倾角方向构成槽形结构，在横向上，相邻组件通过边框进行咬合安装。在屋顶中部的最高处设置一条槽形的金属支撑盖，支撑盖的顶部安装自动喷淋装置，依托该装置可以定期对光伏组件进行喷淋清洗。光伏系统的逆变器放置在支撑盖的槽内，可避免风吹雨淋带来的老化及安全问题。该自清洁光伏系统在屋顶及户外环境中具有良好的自清洁作用，有利于整体发电量的提升。
38.本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。