专利名称:透明有机材料光伏构件的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种用于建筑的光伏构件,尤其是一种以透明有机材料为基板的新型光伏构件,属于太阳能光伏建筑一体化技术领域。
背景技术:
太阳能作为一种清洁的可再生能源,具有广阔的研究空间和巨大的应用价值。目前太阳能双玻光伏组件在国内光伏建筑一体化(BIPV)项目中已得到大量的应用。但是,要使建筑采光区域的光伏构件获得良好的保温、隔热性能并保证太阳能电池工作温度正常,从而降低室内能耗和提高能源利用率,采用普通的双玻组件很难达到预期要求。为解决这一问题,需要将光伏构件合成中空,甚至是LOW-E中空。这种设计虽能取得一定的效果,但主要存在以下不足:1.中空玻璃内的封闭气体存在热胀冷缩的问题,尤其是当构件温度升高时空气膨胀,容易导致构件破裂;2.光伏构件在工作状态下,中空玻璃的存在阻挡了太阳能电池的散热,导致太阳能电池效率降低;3.中空玻璃构件自重大、成本高,影响了建筑结构的安全性和经济性。
发明内容针对上述现有技术存在的问题,本实用新型目的是将一种透明有机材料板与太阳能电池相结合,提供一种具有保温隔热效果好、太阳能电池效率高、自重小、结构安全性高等性能的透明有机材料光伏构件。本实用新型的技术方案是:透明有机材料光伏构件,主要包括透明有机材料板、太阳能电池、胶质粘合层及外边框。其特征在于以所述透明有机材料板为上、下基板,所述透明有机材料板包括透明实心有机材料板和透明中空有机材料板,所述胶质粘合层将太阳能电池封合在上、下基板之间,并将上、下基板粘结成一个整体。上述透明有机材料光伏构件,其上基板为紧贴太阳能电池向光面的基板,下基板为紧贴太阳能电池背光面的基板。上述透明中空有机材料板,中空层可为单层、双层或多层,且中空层中空腔保持贯通,两端不得堵塞,为保证构件强度可选择在中空层空腔中设置有支撑肋的同类板材。上述胶质粘合层可以选用干法夹胶或者湿法夹胶。胶质材料可以选用PVB (聚乙烯醇缩丁醛)、EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、液态灌封胶等。上述太阳能电池,可以选用单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅薄膜电池、微晶硅薄膜电池、铜铟镓硒薄膜电池、碲化镉薄膜电池、涂料太阳能电池、有机太阳能电池等。上述光伏构件外边框除预留导线引出孔外,还应在中空层空腔端口处于边框上钻通风孔,保证气流畅通。本实用新型采用的透明有机材料板,具有良好的透光性,能同时满足建筑采光和光伏发电。其平均密度仅为玻璃密度的0.4-0.8倍,因而具有自重小的特点;另外,中空层中贯通空腔的存在,不仅能够有效减少室内外的热交换,起到一定的保温隔热效果,还能利用贯通空腔的气流循环疏导热量,从而降低太阳能电池温度,提高电池效率。
图1:本实用新型的一种剖面结构示意图;图2:本实用新型的另一种剖面结构示意图;图3:本实用新型的另一种剖面结构示意图;图4:本实用新型的另一种剖面结构示意图;图5:本实用新型的另一种剖面结构示意图。图1-5中,I为透明实心有机材料上基板,2为单晶硅太阳能电池片,3为透明单层中空有机材料下基板,4为透明双层中空有机材料下基板,5为薄膜太阳能电池材料,6为中空层空腔,7为胶质粘合材料,8为边框,9为电极接出端,10为支撑加强肋,11为通风孔,12为透明单层中空有机材料上基板。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。本实用新型在实际实施中,为保证散热性和电池效率,透明实心有机材料板I的厚度宜控制在之间,透光率宜大于80%。透明实心有机材料板和透明中空有机材料板作为上述光伏构件上、下基板,有以下几种可能组合方式:a.上、下基板均为透明中空有机材料板;b.上、下基板均为透明实心有机材料板;c.上基板为透明实心有机材料板,下基板为透明中空有机材料板;d.上基板为透明中空有机材料板,下基板为透明实心有机材料板。图1所示是本实用新型的一种实施例,其中透明实心有机材料上基板I和透明单层中空有机材料下基板3之间设置单晶硅太阳能电池片2,单晶硅太阳能电池片2通过胶质粘合材料7与上基板1、下基板3粘合成一个整体。单晶硅太阳能电池片2通过导带以串联或者并联的方式联通,经汇合后由电极接出端9接出。图2所不是本实用新型的另一种实施例,其中透明实心有机材料上基板I和透明单层中空有机材料下基板3之间设置薄膜太阳能电池5,薄膜太阳能电池5直接镀在透明实心有机材料板I内侧,胶质粘合材料7将上基板1、下基板3连同薄膜太阳能电池5粘合成一个整体。薄膜太阳能电池5中的电池通过以串联或者并联的方式联通,汇集到电极接线端9接出。图3所示是本实用新型的另一种实施例,其中透明实心有机材料上基板I和透明双层中空有机材料下基板4之间设置单晶硅太阳能电池片2,单晶硅太阳能电池片2通过胶质粘合材料7与上基板1、下基板4粘结成一个整体。为了提高下基板的强度,在透明双层中空有机材料板4的中空层空腔中设置有支撑加强肋10。单晶硅太阳能电池片2通过导带以串联或者并联的方式联通,经汇合后由电极接出端9接出。图4所示是本实用新型的另一种实施例,其中透明单层中空有机材料上基板12与透明单层中空有机材料下基板3之间设置单晶硅太阳能电池片2,单晶硅太阳能电池片2通过胶质粘合材料7与上基板12、下基板3粘结成一个整体。单晶硅太阳能电池片2通过导带以串联或者并联的方式联通,经汇合后由电极接出端9接出。[0024]图5所示是本实用新型的另一种实施例,其中透明实心有机材料上基板I和透明单层中空有机材料下基板3之间设置单晶硅太阳能电池片2,单晶硅太阳能电池片2通过胶质粘合材料7与上基板1、下基板3粘结成一个整体。单晶硅太阳能电池片2通过导带以串联或者并联的方式联通,经汇合后由电极接出端9接出。在构件的外周设置边框8,并在边框8上于透明单层中空有机材料板3的空腔开口处设置通风孔11,以利于气流流通。本实用新型的技术方案不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化,从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本实用新型的保护范围。
权利要求1.明有机材料光伏构件,主要包括透明有机材料板、太阳能电池、胶质粘合层及外边框,其特征在于:以所述透明有机材料板为上、下基板,所述透明有机材料板包括透明实心有机材料板和透明中空有机材料板,所述胶质粘合层将太阳能电池封合在上、下基板之间,并将上、下基板粘结成一个整体。
2.按权利要求1所述的透明有机材料光伏构件,其特征在于:上述透明有机材料光伏构件,其上基板为紧贴太阳能电池向光面的基板,下基板为紧贴太阳能电池背光面的基板。
3.按权利要求1所述的透明有机材料光伏构件,其特征在于:上述透明中空有机材料板,中空层可为单层、双层或多层,且中空层中空腔保持贯通,两端不得堵塞,为保证构件强度可选择在中空层空腔中设置有支撑肋的同类板材。
4.按权利要求1所述的透明有机材料光伏构件,其特征在于:上述胶质粘合层可以选用干法夹胶或者湿法夹胶,胶质材料可以选用PVB、EVA及液态灌封胶。
5.按权利要求1所述的透明有机材料光伏构件,其特征在于:上述太阳能电池,可以选用单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅薄膜电池、微晶硅薄膜电池、铜铟镓硒薄膜电池、碲化镉薄膜电池、涂料太阳能电池及有机太阳能电池。
6.按权利要求1所述的透明有机材料光伏构件,其特征在于:上述光伏构件外边框除预留导线引出孔外,还应在中空层空腔端口处于边框上钻通风孔,保证气流畅通。
专利摘要本实用新型专利公开了一种透明有机材料光伏构件,属于太阳能光伏建筑一体化技术领域。该类构件主要包括透明有机材料板、太阳能电池、胶质粘结层及光伏构件外边框。其特征在于以所述透明有机材料板为上、下基板,所述胶质粘合层将所述太阳能电池封合在上、下基板之间,并将上、下基板粘结成一个整体。本实用新型采用透明有机材料板,透光性好且自重小;此外,中空层中贯通空腔的存在,不仅能够有效减少室内外的热交换,起到一定的保温隔热效果,还能利用贯通空腔的气流循环疏导热量,从而降低电池的工作温度,提高电池效率。
文档编号H01L31/048GK202930405SQ20122059620
公开日2013年5月8日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者罗多, 张玲, 邓涛, 张博, 邓鑫, 黄华斌 申请人:珠海兴业绿色建筑科技有限公司, 湖南兴业太阳能科技有限公司, 珠海兴业新能源科技有限公司, 珠海兴业光电科技有限公司