一种屋面光伏防水卷材及制备方法与流程

文档序号:11509401阅读:329来源:国知局

本发明属于新型建筑材料技术领域,具体地,涉及一种屋面光伏防水卷材及制备方法。



背景技术:

传统的屋面仅仅是遮风避雨的功能,长期的日晒雨淋造成建筑屋面防水层老化破坏,它既降低了建筑物的使用功能,减少了建筑的使用寿命,又浪费了大量的阳光资源。随着经济的发展,时代的进步,对建筑材料的要求也越来越高,原有的建材已不能满足时代发展的需求。

屋面是太阳能利用最为方便有效的场合,是光伏发电在建筑上的首选位置。目前屋面光伏发电主要采取安装晶硅光伏电池板的形式,晶硅光伏电池板安装在建筑屋面上通常有两种固定方式:

一种是利用自重或增加压重,直接安放在屋面上,由于荷载大,在轻型屋面和大跨度屋面上无法应用,另外在外露防水屋面上也不易应用,因为斜置的压重电池板的分力会对屋面外露卷材产生正压力,长期作用会破坏屋面防水层;

另一种固定方式是固定件穿透屋面卷材防水层,和屋面结构层固定,这样会破坏防水层,有渗透隐患,不符合防水的基本原则。以上两种固定方法都存在风揭等安全隐患。晶硅光伏电池板安装系统除存在对防水层的破坏外,还存在增加建筑承重和高层风揭风险,影响建筑美观等不利因素。

非晶硅等太阳能光伏薄膜电池组件的属于第二代光伏电池,具有质轻体薄;柔韧性好、可绕曲;弱光、散射光、漫射光吸收能力强;铺装简便易行,可与任何基底复合粘结的特点。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种屋面光伏防水卷材及制备方法,所述制备的屋面光伏防水卷材防老化、合理利用了太阳能、使用寿命长。

根据本发明的一个方面提供一种屋面光伏防水卷材,所述屋面光伏防水卷材为复合结构,由下到上依次包括防水卷材基材、电磁屏蔽材料涂覆层、光伏电池组件、涂料层、保护层。

优选地,所述光伏电池组件包括从上至下依次层叠的相互间紧密连接的玻璃层一、聚乙烯醇缩丁醛层一、太阳能电池、聚乙烯醇缩丁醛层二和玻璃层二;所述半透明柔性薄膜太阳能电池是非晶硅柔性薄膜太阳能电池或有机柔性薄膜太阳能电池。

优选地,所述太阳能电池为半透明柔性薄膜太阳能电池。

优选地,所述涂料层为聚氨酯防水涂料层。

优选地,所述电磁屏蔽材料涂覆层成分及体积含量包括85-89%导电粒子、15-19%导电黏胶剂及11-12%防氧化剂。

优选地,所述聚氨酯防水涂料层厚度为1.4-2.2cm。

优选地,所述导电粒子为铜粉末、镍粉末或石墨粉末中的一种或几种混合物。

本发明的另一个方面提供一种屋面光伏防水卷材的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)防水卷材基材的制备:将防水卷材基材表面的一侧清理干净备用;

(2)光伏电池组件的制备:将光伏电池组件正面涂覆纳米级有机硅改性丙烯酸涂料,涂覆厚度为30-50um;

(3)采用西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂将所述光伏电池组件底部粘结到所述防辐射膜的表面;

(4)合并封装:按照防水卷材基材、电磁屏蔽材料涂覆层、光伏电池组件、涂料层、保护层的顺序依次层叠,经过辊压和层压机抽真空处理,使各层组件紧密粘合,即得产品。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

(1)本发明提供的一种屋面光伏防水卷材,所述屋面光伏防水卷材为复合结构,由下到上依次包括防水卷材基材、电磁屏蔽材料涂覆层、光伏电池组件、涂料层、保护层,上述各层的复合使得所述制备的屋面光伏防水卷材防老化、合理利用了太阳能、使用寿命长;

(2)本发明所述电磁屏蔽材料涂覆层成分中导电粒子及导电黏胶剂的导电性较好,使所述电磁屏蔽材料具有良好的电导通性,同时所述导电黏胶剂具有较低的黏度,使所述电磁屏蔽材料具有良好的可塑性,所述防氧化剂使所述导电粒子不会被空气氧化以保持良好的电导通性,使用时可根据所述电子设备上缝隙的大小及形状,方便地将所述电磁屏蔽材料手动压制成各种形状并粘贴覆盖在所述缝隙上,以弥补机构设计上的缺失,所述电磁屏蔽材料重复使用性高。

(3)本发明由于使用半透明柔性薄膜太阳能电池,透光率在30-39%之间,可以同时满足加工性和透光率的要求,可以应用于屋面,节约电能。不仅可以利用太阳能直射发电,还可以利用环境光实现弱光发电;

(4)本发明所述制造方法相对简单,因而成本较低,衬底的选择余地大,适宜大面积工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明的目的是提供一种屋面光伏防水卷材及制备方法,所述制备的屋面光伏防水卷材防老化、合理利用了太阳能、使用寿命长。

根据本发明的一个方面提供一种屋面光伏防水卷材,所述屋面光伏防水卷材为复合结构,由下到上依次包括防水卷材基材、电磁屏蔽材料涂覆层、光伏电池组件、涂料层、保护层。

优选地,所述光伏电池组件包括从上至下依次层叠的相互间紧密连接的玻璃层一、聚乙烯醇缩丁醛层一、太阳能电池、聚乙烯醇缩丁醛层二和玻璃层二;所述半透明柔性薄膜太阳能电池是非晶硅柔性薄膜太阳能电池或有机柔性薄膜太阳能电池。

优选地,所述太阳能电池为半透明柔性薄膜太阳能电池。

优选地,所述涂料层为聚氨酯防水涂料层。

优选地,所述电磁屏蔽材料涂覆层成分及体积含量包括85-89%导电粒子、15-19%导电黏胶剂及11-12%防氧化剂。

优选地,所述聚氨酯防水涂料层厚度为1.4-2.2cm。

优选地,所述导电粒子为铜粉末、镍粉末或石墨粉末中的一种或几种混合物。

本发明的另一个方面提供一种屋面光伏防水卷材的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)防水卷材基材的制备:将防水卷材基材表面的一侧清理干净备用;

(2)光伏电池组件的制备:将光伏电池组件正面涂覆纳米级有机硅改性丙烯酸涂料,涂覆厚度为30-50um;

(3)采用西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂将所述光伏电池组件底部粘结到所述防辐射膜的表面;

(4)合并封装:按照防水卷材基材、电磁屏蔽材料涂覆层、光伏电池组件、涂料层、保护层的顺序依次层叠,经过辊压和层压机抽真空处理,使各层组件紧密粘合,即得产品。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

(1)本发明提供的一种屋面光伏防水卷材,所述屋面光伏防水卷材为复合结构,由下到上依次包括防水卷材基材、电磁屏蔽材料涂覆层、光伏电池组件、涂料层、保护层,上述各层的复合使得所述制备的屋面光伏防水卷材防老化、合理利用了太阳能、使用寿命长;

(2)本发明所述电磁屏蔽材料涂覆层成分中导电粒子及导电黏胶剂的导电性较好,使所述电磁屏蔽材料具有良好的电导通性,同时所述导电黏胶剂具有较低的黏度,使所述电磁屏蔽材料具有良好的可塑性,所述防氧化剂使所述导电粒子不会被空气氧化以保持良好的电导通性,使用时可根据所述电子设备上缝隙的大小及形状,方便地将所述电磁屏蔽材料手动压制成各种形状并粘贴覆盖在所述缝隙上,以弥补机构设计上的缺失,所述电磁屏蔽材料重复使用性高。

(3)本发明由于使用半透明柔性薄膜太阳能电池,透光率在30-39%之间,可以同时满足加工性和透光率的要求,可以应用于屋面,节约电能。不仅可以利用太阳能直射发电,还可以利用环境光实现弱光发电;

(4)本发明所述制造方法相对简单,因而成本较低,衬底的选择余地大,适宜大面积工业化生产。

实施例1

本实施例提供的一种屋面光伏防水卷材,所述屋面光伏防水卷材为复合结构,由下到上依次包括防水卷材基材、电磁屏蔽材料涂覆层、光伏电池组件、涂料层、保护层。

所述光伏电池组件包括从上至下依次层叠的相互间紧密连接的玻璃层一、聚乙烯醇缩丁醛层一、太阳能电池、聚乙烯醇缩丁醛层二和玻璃层二;所述半透明柔性薄膜太阳能电池是非晶硅柔性薄膜太阳能电池或有机柔性薄膜太阳能电池。

所述太阳能电池为半透明柔性薄膜太阳能电池。

所述涂料层为聚氨酯防水涂料层。

所述电磁屏蔽材料涂覆层成分及体积含量包括89%导电粒子、15%导电黏胶剂及12%防氧化剂。

所述聚氨酯防水涂料层厚度为2.2cm。

所述导电粒子为铜粉末、镍粉末或石墨粉末中的一种或几种混合物。

本发明的另一个方面提供一种屋面光伏防水卷材的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)防水卷材基材的制备:将防水卷材基材表面的一侧清理干净备用;

(2)光伏电池组件的制备:将光伏电池组件正面涂覆纳米级有机硅改性丙烯酸涂料,涂覆厚度为30-50um;

(3)采用西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂将所述光伏电池组件底部粘结到所述防辐射膜的表面;

(4)合并封装:按照防水卷材基材、电磁屏蔽材料涂覆层、光伏电池组件、涂料层、保护层的顺序依次层叠,经过辊压和层压机抽真空处理,使各层组件紧密粘合,即得产品。

实施例2

本实施例提供的一种屋面光伏防水卷材,所述屋面光伏防水卷材为复合结构,由下到上依次包括防水卷材基材、电磁屏蔽材料涂覆层、光伏电池组件、涂料层、保护层。

所述光伏电池组件包括从上至下依次层叠的相互间紧密连接的玻璃层一、聚乙烯醇缩丁醛层一、太阳能电池、聚乙烯醇缩丁醛层二和玻璃层二;所述半透明柔性薄膜太阳能电池是非晶硅柔性薄膜太阳能电池或有机柔性薄膜太阳能电池。

所述太阳能电池为半透明柔性薄膜太阳能电池。

所述涂料层为聚氨酯防水涂料层。

所述电磁屏蔽材料涂覆层成分及体积含量包括85%导电粒子、19%导电黏胶剂及11%防氧化剂。

所述聚氨酯防水涂料层厚度为1.4cm。

所述导电粒子为铜粉末、镍粉末或石墨粉末中的一种或几种混合物。

本发明的另一个方面提供一种屋面光伏防水卷材的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)防水卷材基材的制备:将防水卷材基材表面的一侧清理干净备用;

(2)光伏电池组件的制备:将光伏电池组件正面涂覆纳米级有机硅改性丙烯酸涂料,涂覆厚度为30-50um;

(3)采用西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂将所述光伏电池组件底部粘结到所述防辐射膜的表面;

(4)合并封装:按照防水卷材基材、电磁屏蔽材料涂覆层、光伏电池组件、涂料层、保护层的顺序依次层叠,经过辊压和层压机抽真空处理,使各层组件紧密粘合,即得产品。

实施例3

本实施例提供的一种屋面光伏防水卷材,所述屋面光伏防水卷材为复合结构,由下到上依次包括防水卷材基材、电磁屏蔽材料涂覆层、光伏电池组件、涂料层、保护层。

所述光伏电池组件包括从上至下依次层叠的相互间紧密连接的玻璃层一、聚乙烯醇缩丁醛层一、太阳能电池、聚乙烯醇缩丁醛层二和玻璃层二;所述半透明柔性薄膜太阳能电池是非晶硅柔性薄膜太阳能电池或有机柔性薄膜太阳能电池。

所述太阳能电池为半透明柔性薄膜太阳能电池。

所述涂料层为聚氨酯防水涂料层。

所述电磁屏蔽材料涂覆层成分及体积含量包括86%导电粒子、17%导电黏胶剂及11%防氧化剂。

所述聚氨酯防水涂料层厚度为1.8cm。

所述导电粒子为铜粉末、镍粉末或石墨粉末中的一种或几种混合物。

本发明的另一个方面提供一种屋面光伏防水卷材的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)防水卷材基材的制备:将防水卷材基材表面的一侧清理干净备用;

(2)光伏电池组件的制备:将光伏电池组件正面涂覆纳米级有机硅改性丙烯酸涂料,涂覆厚度为30-50um;

(3)采用西卡单组分高模量聚氨酯密封胶粘剂将所述光伏电池组件底部粘结到所述防辐射膜的表面;

(4)合并封装:按照防水卷材基材、电磁屏蔽材料涂覆层、光伏电池组件、涂料层、保护层的顺序依次层叠,经过辊压和层压机抽真空处理,使各层组件紧密粘合,即得产品。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

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