带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件及制造方法
【专利摘要】本发明涉及带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件及制造方法，光伏构件结构为太阳能电池夹胶组件的钢化玻璃两端分别通过一双面胶条安装固定在一体化铝型材一侧，并且太阳能电池夹胶组件与一体化铝型材上下两端有进气口和出气口，相互之间还有气流通道，整体形成自循环式呼吸通道；铝蜂窝板安装固定在一体化铝型材另一内侧，并与一体化铝型材的外表面保持平整，太阳能电池夹胶组件以侧出极方式出极引入接线盒内，接线盒固定在太阳能电池夹胶组件侧面。本发明具有呼吸循环功能，通过热压通风排出空腔内囤积热量，降低光伏组件表面温度，增加太阳能电池夹胶组件发电效率。光伏构件成本低廉、安装方便、生产简便、美观。
【专利说明】带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铝蜂窝板光伏构件及制造方法，特别涉及一种带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件及制造方法，铝蜂窝板光伏构件通过非晶硅夹胶组件、铝型材、铝蜂窝板的一体化设计理念，简化了产品生产流程，使得产品外观简洁、美观，更加方便实现光伏建筑一体化，主要应用于不采光幕墙和有保温散热性能要求的光伏幕墙。
【背景技术】
[0002]现如今太阳能光伏发电技术快速发展，为了适应建材型光伏构件产品多元化的发展趋势和满足建筑光伏应用的快速增长的需求，建材型光伏构件的多元化与普适性成为了市场发展趋势。太阳能发电与建筑一体化设计(BIPV)越来越普及。通过将建材型光伏构件与建筑相结合，既降低了建筑耗能，又节省了太阳能组件的安装和装饰费用。建材型光伏构件主要应用于光伏屋顶、光伏幕墙、车棚等。
[0003]在普通光伏夹胶中空组件实际应用过程中，非晶硅夹胶组件工作时表面温度过高，从而导致功率下降，影响非晶硅夹胶组件的实际输出功率。普通建材型光伏构件存在散热性差、保温性能低等特点，在对建材型光伏构件的实际研究中，为了突破相关技术难点，通过对基材和结构的改进，本发明创新设计了一种带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的普通9A光伏夹胶中空组件的散热性差、刚性弱、匹配性低等特点，而提供一种带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件及制造方法，这种光伏构件不仅质量轻、强度高，而且具有优良的散热、隔热性能。
[0005]本发明中的光伏构件的生产工艺突破了光伏中空组件传统的封装工艺，以铝型材与非晶硅夹胶组件、铝蜂窝板一体化为设计理念，通过对一体化铝型材的结构设计，使得光伏构件形成上下进出风口，从而使空腔内形成通风流道，实现自我吸热、散热呼吸循环单元。在铝蜂窝板内侧也就是靠近呼吸通道一侧加装隔热材料，降低了本发明光伏构件的传热系数，增加了产品的保温、隔热性能。本发明光伏构件为带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件，美观高效，非常适合用于有保温、隔热性能要求的不采光幕墙。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件，包括铝蜂窝板、一体化铝型材、太阳能电池夹胶组件，其特征在于:太阳能电池夹胶组件的钢化玻璃两端分别通过一双面胶条安装固定在一体化铝型材一侧，并且太阳能电池夹胶组件与一体化铝型材上下两端有进气口和出气口，相互之间还有气流通道，整体形成自循环式呼吸通道；铝蜂窝板安装固定在一体化铝型材另一内侧，并与一体化铝型材的外表面保持平整,太阳能电池夹胶组件以侧出极方式出极引入接线盒内，接线盒固定在太阳能电池夹胶组件侧面。本发明形成自循环式呼吸通道，通过自循环式呼吸通道中的空气流动带走气流通道中的热量，从而降低组件表面温度。
[0008]本发明还包括隔热材料，隔热材料安装在空腔的铝蜂窝板侧，也就是与铝蜂窝板与太阳能电池夹胶组件之间。
[0009]所述的一体化铝型材设计成上下开口的结构，且进风口面积与出风口面积比为1:2，形成的空腔宽度为4 - 6mm，其目的是通过一体化型材的结构设计与太阳能电池夹胶组件构成自循环式呼吸通道，以实现本发明产品的吸热、散热循环功能。
[0010]所述的太阳能电池夹胶组件由非晶硅电池原片或微晶硅电池原片、聚乙烯醇缩丁醛PVB热胶膜、钢化玻璃组成，在非晶硅电池原片或微晶硅电池原片上依次放置PVB热胶膜、钢化玻璃抽真空热压而成，并从侧面引出电极。
[0011]所述的铝蜂窝板为15mm厚铝制蜂窝芯的蜂窝板，在铝蜂窝板相应的每个侧面开3个Φ5螺钉孔。
[0012]带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件的制造方法，其特征在于按以下步骤进行:(I)太阳能电池原片检验、一次出极、喷砂、2次出极、在太阳能电池原片上铺设PVB热胶膜、钢化玻璃进行合片、预压、终压而成太阳能电池夹胶组件；在原片检验过程中，选择没有划痕、水印、隐纹的非晶硅电池原片或微晶硅电池原片；在出极的过程中所用的材料为
0.2mmX1.6mm涂锡带、银粉导电胶、3MUV-1胶带，通过导电胶使涂锡带牢固地粘贴在非晶硅电池原片的镀膜面；
[0013](2)将太阳能电池夹胶组件套上真空环，放进预压炉；从预压炉出来以后，再将太阳能电池夹胶组件放进气压釜；出来后裁剪PVB热胶膜溢出的余量；
[0014](3)在太阳能电池夹胶组件的钢化玻璃侧沿太阳能电池夹胶组件的长边将6mmX IOmm双面胶条粘贴好,双面胶条边部与钢化玻璃边部距离为20mm,同时将设计好的铝型材平放在夹具上组装成一体化铝型材；
[0015](4)先将一体化铝型材对应太阳能电池夹胶组件安装好，并且太阳能电池夹胶组件与一体化铝型材上下两端有进气口和出气口，相互之间还有气流通道，整体形成自循环式呼吸通道，再与铝蜂窝板通过机械连接方式组装成带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件，并与一体化铝型材的外表面保持平整；
[0016](5)在太阳能电池夹胶组件产品的侧面空槽部分打硅酮结构胶，静置24小时；
[0017](6)放置24小时后，加装接线盒，太阳能电池夹胶组件的出极引入接线盒4内，灌接线盒灌封胶后放置3 - 4周，得到带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件。
[0018]本发明的所述的步骤(4)为先将一体化铝型材对应太阳能电池夹胶组件安装好，并且太阳能电池夹胶组件与一体化铝型材上下两端有进气口和出气口，相互之间还有气流通道，整体形成自循环式呼吸通道，再与铝蜂窝板通过机械连接方式组装成带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件，在空腔的铝蜂窝板侧加隔热材料。
[0019]本发明与现有技术相比的有益效果是:通过对铝蜂窝板、铝型材、太阳能电池夹胶组件的一体化设计，创新发明了一种带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件及其制造方法。本发明产品具有呼吸循环功能，通过热压通风排出了空腔内囤积的热量，降低了光伏组件表面的温度，增加了非晶硅夹胶组件的发电效率。通过在空腔的铝蜂窝板侧加隔热材料，降低了光伏组件的综合传热系数，提高了铝蜂窝板光伏构件的隔热、保温性能。型材与组件的一体化设计，使得此种光伏构件产品成本低廉、安装方便、生产更为简便、美观。【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1a为本发明产品与微晶硅电池原片相结合的外观示意图。
[0021]图1b为本发明产品与普通非晶硅电池片相结合的外观示意图。
[0022]图2为本发明产品的结构示意图。
[0023]图3a为本发明产品中铝蜂窝板外观示意图。
[0024]图3b为本发明产品中铝蜂窝板断面示意图。
[0025]图4a、图4b分别为本发明产品中铝型材长边结构示意图。
[0026]图4c、图4d分别为本发明产品中出风口、进风口结构示意图。
[0027]图4e、图4f分别为本发明产品中出风口、进风口挡板结构示意图。
[0028]图5为本发明产品中接线盒位置示意图。
【具体实施方式】
[0029]为了更充分了解本发明的技术内容，现结合附图对本发明技术方案作进一步的介绍和说明，发明广品的外观不意图，如图la、图1b所不。
[0030]所图la、图1b所不,其中图1a为微晶娃电池片与发明广品结合的外观不意图；图1b为普通非晶硅电池片与发明产品结合的外观示意图。
[0031]如图2所示，为本发明带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件结构示意图。
[0032]如图2、图3a、图3b、图4a、图4b、图4c、图4d、图4e、图4f所示，本发明带呼吸通道的建材型保温隔热铝蜂窝板光伏构件，包括:太阳能电池夹胶组件、铝蜂窝板7、一体化铝型材6、隔热材料8，所述的太阳能电池夹胶组件由非晶硅电池片1、聚乙烯醇缩丁醛PVB热胶膜2、钢化玻璃3组成，在非晶硅电池原片I上依次放置PVB热胶膜2、钢化玻璃3抽真空热压而成，并从侧面引出电极；太阳能电池夹胶组件的钢化玻璃3两端分别通过一双面胶条安装固定在一体化铝型材6内侧，铝蜂窝板7通过螺钉9固定在一体化铝型材6另一内侧，并与一体化铝型材6的外表面保持平整，隔热材，8安装在空腔的铝蜂窝板7侧也就是与铝蜂窝板7与太阳能电池夹胶组件的钢化玻璃3之间，在太阳能电池夹胶组件的侧面空槽部分打硅酮结构胶5加装接线盒4，太阳能电池夹胶组件的出极引入接线盒4内如图5所示；得到带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件。所述的铝蜂窝板为15mm厚铝制蜂窝芯的蜂窝板，在铝蜂窝板相应的每个侧面开3个Φ 5螺钉孔，如图3a、图3b所示。所述的一体化铝型材设计成上下开口的结构，且进风口面积与出风口面积比为1:2，形成的空腔宽度为6mm,开模的一体化型材厚度为2mm,以实现本发明产品的吸热、散热循环功能。所述的铝蜂窝板为15mm厚铝制蜂窝芯的蜂窝板，在铝蜂窝板相应的每个侧面开3个Φ 5螺钉孔。其中非晶硅电池原片为茶色，厚度为3.2mm ；PVB热胶膜厚度为0.76mm ;钢化玻璃为普通钢化玻璃，厚度为3.2_。
[0033]如图2所示PVB2，为本发明产品中夹胶玻璃所用PVB热胶膜(聚乙烯醇缩丁醛薄膜)，他是一种热塑性树脂膜，是由PVB树脂加增塑剂生产而成，具有可回收利用加工、重复使用的特点，其安全性、耐热性、耐候性、粘接力等均优于EVA胶膜。
[0034]如图2所示的钢化玻璃3，为3.2mm厚普通钢化玻璃。[0035]如图2所示一体化铝型材6，为开模定制一体化铝型材组成的铝型材框，在本发明产品中，铝型材与非晶硅夹胶组件、铝蜂窝板形成一个整体。本发明产品中一体化铝型材厚度为2mm。
[0036]如图2所示铝蜂窝板7，为本发明产品所使用的铝蜂窝板，厚度为15mm。
[0037]如图2所示隔热材料8，为本发明产品所使用的隔热材料，选择使用聚氨酯泡沫板。聚氨酯泡沫板导热系数低，热工性能好。当硬质聚氨酯容暮为35?40kg/m3时，导热系数仅为0.018 - 0.023w/ (m.k)。具有防潮、防水性能。硬质聚氨酯的闭孔率在90%以上。在正常使用条件下，使用年限达30年以上。
[0038]一体化铝型材需要开模定做，以形成有效的通风通道为原则，通过对一体化铝型材上下开口的结构设计，选择合理的进出口面积比，以实现本发明产品的吸热、散热循环功能。本发明选取的进出口面积比为1: 2，形成的空腔宽度为6_，开模的一体化型材厚度为2mmο为配合招蜂窝板安装，需要在与招蜂窝板相应的每个侧面开3个Φ5螺钉孔,如图4a、图4b、图4c、图4d、图4e、图4f所示。
[0039]前述都是本发明的结构和使用材料举例说明，并不以此为限，在满足实际工况的条件下，其他的已被检验的可代替材料均可被采用。
[0040]带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件的制造方法，按以下步骤进行:
(I)太阳能电池原片检验、一次出极、喷砂、2次出极、在太阳能电池原片上铺设PVB热胶膜、钢化玻璃进行合片、预压、终压而成太阳能电池夹胶组件；在原片检验过程中，选择没有划痕、水印、隐纹的非晶硅电池原片或微晶硅电池原片；在出极的过程中所用的材料为
0.2mmX 1.6mm涂锡带、银粉导电胶、3MUV-1胶带，通过导电胶使涂锡带牢固地粘贴在非晶硅电池原片的镀膜面；
[0041](2)将太阳能电池夹胶组件套上真空环，放进预压炉；从预压炉出来以后，再将太阳能电池夹胶组件放进气压釜；出来后裁剪PVB热胶膜溢出的余量；
[0042](3)在太阳能电池夹胶组件的钢化玻璃侧沿太阳能电池夹胶组件的长边将6mmX IOmm双面胶条粘贴好,双面胶条边部与钢化玻璃边部距离为20mm,同时将设计好的铝型材平放在夹具上组装成一体化铝型材；
[0043](4)、先将一体化铝型材对应太阳能电池夹胶组件安装好，并且太阳能电池夹胶组件与一体化铝型材上下两端有进气口和出气口，相互之间还有气流通道，整体形成自循环式呼吸通道，再与铝蜂窝板通过机械连接方式组装成带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件，并与一体化铝型材的外表面保持平整，在空腔的铝蜂窝板侧加隔热材料；
[0044](5)、在太阳能电池夹胶组件产品的侧面空槽部分打硅酮结构胶，静置24小时；
[0045](6)、放置24小时后，加装接线盒，太阳能电池夹胶组件的出极引入接线盒4内，灌接线盒灌封胶后放置3 - 4周，得到带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件。
[0046]综上所述，本产品创新发明了一种建材型光伏构件的结构形式，通过对太阳能电池夹胶组件、一体化铝型材、铝蜂窝板的一体化结构设计，使得本产品具有以下特点:1.太阳能电池夹胶组件发电效率提高；2.本产品含呼吸通道，能形成散热循环单元；3.内含隔热材料，使产品的隔热性能有了很大提高，能满足特定工况要求下的隔热性能；4.以一体化结构设计为理念，将铝型材复合在发明产品中，作为产品组成不可分割的一部分。
[0047]尽管本发明的基本原理、结构、方法通过上述具体实例予以阐述，在不脱离本发明要旨的前提下，根据上述内容启发，本领域普通技术人员可以不需要付出创造性劳动即可实施变换形式的组合，此处不再赘述。
【权利要求】
1.带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件，包括铝蜂窝板、一体化铝型材、太阳能电池夹胶组件，其特征在于:太阳能电池夹胶组件的钢化玻璃两端分别通过一双面胶条安装固定在一体化铝型材一侧，并且太阳能电池夹胶组件与一体化铝型材上下两端有进气口和出气口，相互之间还有气流通道，整体形成自循环式呼吸通道；铝蜂窝板安装固定在一体化铝型材另一内侧，并与一体化铝型材的外表面保持平整,太阳能电池夹胶组件以侧出极方式出极引入接线盒内，接线盒固定在太阳能电池夹胶组件侧面。
2.根据权利要求1所述的带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件，其特征在于:还包括隔热材料，隔热材料安装在空腔的铝蜂窝板侧，也就是与铝蜂窝板与太阳能电池夹胶组件之间。
3.根据权利要求1或2所述的带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件，其特征在于:所述的一体化铝型材设计成上下开口的结构，且进风口面积与出风口面积比为1:2，形成的空腔宽度为4 — 6mm。
4.根据权利要求3所述的带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件，其特征在于:所述的铝蜂窝板为15mm厚铝制蜂窝芯的蜂窝板，在铝蜂窝板相应的每个侧面开3个Φ5螺钉孔。
5.根据权利要求3所述的带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件，其特征在于:所述的太阳能电池夹胶组件由非晶硅电池原片或微晶硅电池原片、聚乙烯醇缩丁醛PVB热胶膜、钢化玻璃组成，在非晶硅电池原片或微晶硅电池原片上依次放置PVB热胶膜、钢化玻璃抽真空热压而成，并从侧面引出电极。
6.带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件的制造方法，其特征在于按以下步骤进行:(1)太阳能电池原片检验、一次出极、喷砂、2次出极、在太阳能电池原片上铺设PVB热胶膜、钢化玻璃进行合片、预压、终压而成太阳能电池夹胶组件；在原片检验过程中，选择没有划痕、水印、隐纹的非 晶硅电池原片或微晶硅电池原片；在出极的过程中所用的材料为0.2mmX1.6mm涂锡带、银粉导电胶、3MUV-1胶带，通过导电胶使涂锡带牢固地粘贴在非晶硅电池原片的镀膜面； (2)将太阳能电池夹胶组件套上真空环，放进预压炉；从预压炉出来以后，再将太阳能电池夹胶组件放进气压釜；出来后裁剪PVB热胶膜溢出的余量； (3)在太阳能电池夹胶组件的钢化玻璃侧沿太阳能电池夹胶组件的长边将6mmXIOmm双面胶条粘贴好，双面胶条边部与钢化玻璃边部距离为20mm，同时将设计好的铝型材平放在夹具上组装成一体化铝型材； (4)先将一体化铝型材对应太阳能电池夹胶组件安装好，并且太阳能电池夹胶组件与一体化铝型材上下两端有进气口和出气口，相互之间还有气流通道，整体形成自循环式呼吸通道，再与铝蜂窝板通过机械连接方式组装成带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件，并与一体化铝型材的外表面保持平整； (5)在太阳能电池夹胶组件产品的侧面空槽部分打硅酮结构胶，静置24小时； (6 )放置24小时后，加装接线盒，太阳能电池夹胶组件的出极引入接线盒4内，灌接线盒灌封胶后放置3 - 4周，得到带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件。
7.根据权利要求6所述的带呼吸通道的一体化建材型铝蜂窝板光伏构件的制造方法，其特征在于:所述的步骤(4)为先将一体化铝型材对应太阳能电池夹胶组件安装好，并且太阳能电池夹胶组件与一体化铝型材上下两端有进气口和出气口，相互之间还有气流通道，整体形成自循环式呼吸通道，再与铝蜂窝板通过机械连接方式组装成带呼吸通道的一体化建材型铝蜂 窝板光伏构件，在空腔的铝蜂窝板侧加隔热材料。
【文档编号】H01L31/20GK103887355SQ201410108258
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】王磊, 余飞, 熊大顺 申请人:武汉日新科技股份有限公司