一种苏勒德图案太阳能电池板及其在蒙古包上的安装方法与流程

本发明属于太阳能电池板领域，具体涉及一种苏勒德图案太阳能电池板及其在蒙古包上的安装方法。

背景技术：

传统蒙古包由骨架和毡衣组成。蒙古包下半部分的围壁骨架叫哈那片，用柳木杆制作并通过骆驼皮绳或牛皮绳铰链成菱形，可以自由收放。蒙古包上半部分的斜屋顶骨架叫乌尼，也是由柳木杆制作，其下端头栓有皮绳套圈，以便于和哈那片的上端固定。在乌尼杆的最上端有一个坚固的木制圆环，叫套脑，其上周边部分开有许多盲孔，用来固定乌尼杆。数个哈那片连接到一起围作圆形，构成蒙古包的骨架围壁，在围壁南端设有木制门框并安装有毡帘或木门，用于人的进出。在蒙古包骨架的外面有用毡子做成的多层毡衣，它们可以使蒙古包防风、抗寒、防雨和防沙尘。蒙古包的顶端木制套脑上有一个天窗，在晴天用来通风和采光，夜幕降临或有雨雪风沙时，可以用一个毡子制作的顶罩把它罩住。在用毡子做成的围壁外衣上，有三条腰带，每条腰带的两端都拴紧在木制门框的孔洞内，这些腰带一方面将围壁外衣和围壁骨架牢牢固定在一起，另一方面，这三条腰带也是乌尼杆骨架外衣、顶罩和围壁相互固定的支撑。传统蒙古包的固定一般都是通过绳索完成的，既轻便又牢固，而且安装拆卸也很方便。

按照传统工艺制作的蒙古包，可以抵抗8级以上的风暴，可以抵御严寒和酷暑，不用担心地震可能造成的人身伤害，而且在遇到暴风雪时，蒙古包特有结构，还会将积雪堆积在距离蒙古包几米远的地方。

蒙古包经过近千年的发展演化，形成了其独特的建筑结构和艺术风格，在当今世界各种帐房中，蒙古包是独一无二的，其各方面的优点也是其它帐房无法比拟的。

蒙古包上方呈圆环状的套脑，象征着太阳，它通常被漆成橘红色，含有天圆之意。和套脑连接到一起的很多乌尼杆，从中央放射到周边，犹如四射的光芒。在不同的季节，乌尼杆在蒙古包内的投影也指示着不同的时间，有着蒙古族日晷的作用。

蒙古包围壁上的哈那片可以伸缩，因此可以自由调节蒙古包的大小和高矮，将全部哈那片收起之后，可以方便的放在骆驼或其它运输工具上带走，所以蒙古包的拆卸安装很方便快捷。

在蒙古包内有一个火撑，它是方形结构，通常用来烧火取暖。在蒙族文化中，套脑和火撑，有天圆地方的含义。

在蒙古包斜面屋顶上，有象征着蒙族图腾崇拜的艺术图案，最具有代表性的是四个矛头向下的苏勒德图案，象征着和平与安详，它们均匀分布在蒙古包斜屋顶的东南西北四个斜面上。

蒙族人崇拜五种颜色，它们是蓝色、绿色、白色、黄色和红色。其中蓝色象征智慧，绿色象征和平，白色象征纯洁，黄色象征财富，红色象征喜庆。蒙古包斜屋顶上的苏勒德长矛图是深蓝色的，毡衣是白色的，内饰是黄色的，门和套脑是红色的，而被褥多是绿色的。

蒙族人喜爱蒙古包，蒙古包作为蒙族民居，近千年来从未停止使用过，至今在我国广袤的蒙族聚集地，蒙古包依然是蒙族人传统的居所，在蒙古国，这个习惯也依然如故。

改革开放以来，蒙古包的使用越来越普遍，已经不局限于蒙族地区，甚至在江南的许多地方，也有大量使用蒙古包开发旅游产业的地方。不少企业想借助现代科技和材料研制新一代的蒙古包，比如用金属管材替代柳木杆，或用复合材料替代哈那片，用帆布代替毛毡等。但迄今为止，还未见质量、拆装的便捷性、强度和性价比超过传统蒙古包的工艺和设计。

蒙古包也有着自身的问题。首先，蒙古包是大游牧的产物，是游牧民族从一地迁徙到另一地的可移动民居，传统蒙古包是没有电的，现代蒙古包不能带着电网走，也不可能追着电网迁徙，因此无法在迁徙过程中解决用电的问题。其次，蒙古包为了抗击恶劣的大漠环境，是不设窗户的，因此采光也是蒙古包的一个大弱点。蒙古包内的采光，要么是通过打开的天窗采光，要么是通过将围壁毡衣撩起来采光，要么就是打开毡帘门采光。在夏天会招惹来蚊虫，在冬天采光和保暖就会严重对立。

另一方面，现有太阳能电池中无论是单晶硅或多晶硅光伏电池片，它们都是十分脆弱的，稍微受力就可能变成碎片，所以用晶硅光伏电池制作光伏电池板，通常要做成矩形，并且要用光伏玻璃和金属框架进行加强固定。这不仅增加了光伏电池板的重量，同时也使得光伏电池板无法做到异形，不能随心所欲的用光伏电池创作符合名族传统特色的艺术图案。当然，更不适合将这样的光伏电池板用在蒙古包的斜屋顶上。近几年来出现的非晶硅薄膜光伏电池，重量轻，可以弯曲，价格也不贵，可以作为制作蒙古包异形光伏电池的选择。但随之而来的问题是，非晶硅薄膜电池的光电转换效率还不高，在蒙古包这样有限的穹顶面积上，很难发出足够功率的电能，其实用性就大打折扣。

因此需要找到一个方案解决如何在保留传统蒙古包的建筑特色和文化艺术传统的基础上，利用现代太阳能技术，解决蒙古包的用电问题。

考虑到一般牧民家庭的用电需求，这个可以利用太阳能发电的蒙古包要具有以下功能：可以发出不少于1000W的电力，可以用于牧场浇灌、照明、烧水煮饭、电视冰箱等家用电器。太阳能薄膜电池片的整体重量要少于30公斤，既安全又便于安装和拆卸，可以抗击8级以上的大风、防水防沙性能良好、有好的高低温工作性能。

技术实现要素：

本发明就是要在保留传统蒙古包的建筑特色和文化艺术传统的基础上，利用现代太阳能技术，解决蒙古包的用电问题，在不改变传统蒙古包任何结构、优点和文化艺术特色的前提下，制作一个可以利用太阳能供电的蒙古包。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种苏勒德图案太阳能电池板，所述太阳能电池板包括两块异形电池片，所述异形电池片包括光伏输出端子、不规则边框及异形太阳能电池组件；所述异形太阳能电池组件设置在所述不规则边框圈定的区域内；所述不规则边框带有一长直边，两块电池片的边框沿长直边拼合构成苏勒德图案。

进一步地，所述异形太阳能电池组件包括四层薄膜及多个太阳能电池，所述四层薄膜分别是背板聚脂薄膜、两层热熔胶薄膜和透明聚酯薄膜，所述多个太阳能电池设置在所述背板聚脂薄膜和所述透明聚酯薄膜之间，并分别通过一层热熔胶薄膜和所述背板聚脂薄膜和所述透明聚酯薄膜粘接；所述多个太阳能电池通过导流焊带和汇流焊带链接；可通过调节多个太阳能电池的连接改变所述太阳能电池组件的形状；所述太阳能电池的尺寸较小，小于10cm*5cm；

制备时，将四层薄膜和多个太阳能电池依层放到真空设备中抽去各层中的空气，然后加压加温，使所述四层薄膜和多个太阳能电池压合为一体构成所述太阳能电池组件。

进一步地，所述不规则边框上开有多个通孔，所述通孔安装有金属眼圈，所述太阳能电池板通过通孔连接、固定在其他装置上。

进一步地，所述太阳能电池板安装在蒙古包的斜屋顶上，所述太阳能电池板接受光照后产生电能，所述电能被引入蒙古包内并向蒙古包内提供电能；每个蒙古包上可设置多个所述太阳能电池板。

进一步地，所述多个太阳能电池的电极均设置在电池的同一侧，所述电极包括正电极和负电极。

进一步地，所述太阳能电池为晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池中的一种或两种。

一种上述太阳能电池板在蒙古包上的安装方法，其特征在于，多个所述太阳能电池板均匀分布在蒙古包的斜屋顶面上，所述太阳能电池板通过绳索固定在蒙古包上，所述绳索穿过所述通孔与蒙古包上的木质套脑圆木环、蒙古包的门框和蒙古包的腰带相连接。

进一步地，所述绳索包括纵向绳索、横向绳索和交叉绳索；

所述纵向绳索分为门前纵向绳索和其它方向的纵向绳索，所述门前绳索固定在蒙古包的左右门框的通孔上或固定在蒙古包门框左右的腰带上；所述其它方向的纵向绳索全部固定在蒙古包的腰带上；所述横向绳索通过通孔将所述多个太阳能电池板贯穿到一起，形成圆周连接；所述交叉绳索的一端固定在套脑圆木环上，另一端和所述横向绳索交互缠绕后固定在蒙古包的腰带上。

进一步地，其中一个所述太阳能电池板的苏勒德图案的矛尖正对着蒙古包木门的正中央。

进一步地，所述太阳能电池板的个数为4个，分别设置在蒙古包东、南、西、北四个方向的斜屋顶上。

本发明的有益技术效果：

（1）本发明所用太阳电池板形状苏勒德图案且颜色与苏勒德长矛图深蓝色相接近，安装了这种苏勒德图案太阳能电池板的蒙古包，和传统蒙古包别无它样，是传统蒙族民居、传统蒙族文化艺术和当代先进的太阳能技术的完美结合。

（2）本发明所用的太阳电池板的电极置于同一侧，则另一侧全部是半导体光辐射接收面，不仅可以提高其光电转换效率，而且还可以大大提高该电池片的挠性和强度，以至于即便这样的电池片发生了破碎，只要背电极没有断线，也不会影响其发电的功能。

（3）本发明中的太阳电池组件将晶硅、非晶硅太阳能电池与柔性薄膜电池的结构结合，利用柔性薄膜将多个小尺寸的晶硅、非晶硅太阳能电池一体化，可达到异性化设置，既有高的发电功率和光电转换效率，又重量轻，可以弯曲，提高其牢固性和可靠性。

（4）可以发出不少于1000W的电力，可以用于牧场浇灌、照明、烧水煮饭、电视冰箱等家用电器，太阳能薄膜电池片的整体重量要少于30公斤，既安全又便于安装和拆卸，可以抗击8级以上的大风、防水防沙性能良好、有好的高低温工作性能。

附图说明

图1、苏勒德图案太阳能电池板示意图；

图2、苏勒德图案太阳能电池板在蒙古包上拼接后图形示意图；

图3、苏勒德图案太阳能电池板在蒙古包上绳索连接接示意图；

图4、苏勒德图案太阳能电池板在蒙古包上绳索连接固定后示意图；

图5、一个安装好苏勒德太阳能电池板的蒙古包正面示意图；

图中，1、第一电池片，2 、第二电池片，3、太阳能电池组件，4、通孔，5、光伏输出端子，6、蒙古包的木制套脑，10、交叉绳索，11、门前纵向绳索，12、其他方向的纵向绳索，13、横向绳索， 21、蒙古包门框两侧的腰带，22交叉绳索1、23、木制门框的边缘通孔，24、交叉绳索2，25、木制门框。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

实施例1

一种苏勒德图案太阳能电池板，所述太阳能电池板包括两块电池片第一电池片1和第二电池片2，所述电池片包括光伏输出端子、不规则边框及太阳能电池组件；所述太阳能电池组件设置在所述不规则边框圈定的区域内；所述不规则边框带有一长直边，两块电池片的边框沿长直边拼合构成苏勒德图案，如图1所示。

所述太阳能电池组件包括四层薄膜及多个太阳能电池，所述四层薄膜分别是背板聚脂薄膜、两层热熔胶薄膜和透明聚酯薄膜，所述多个太阳能电池设置在所述背板聚脂薄膜和所述透明聚酯薄膜之间，并分别通过一层热熔胶薄膜和所述背板聚脂薄膜和所述透明聚酯薄膜粘接；所述多个太阳能电池通过导流焊带和汇流焊带链接；可通过调节多个太阳能电池的连接改变所述太阳能电池组件的形状；

所述太阳能电池的尺寸为10cm*5cm；多个太阳能电池串联，所述异形太阳能电池板的输出电压大于400V，所述太阳能电池为晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池中的一种或两种；将晶硅光伏电池或非晶硅光伏电池做成很小的单元片，就可以将其拼接成各种不同的图案，这样做也可以大大降低其破损的可能性，同时利用柔性薄膜将多个小单元片固定一体化。

所述多个太阳能电池的电极均设置在电池的同一侧，所述电极包括正电极和负电极，电池的另一侧全部是半导体光辐射接收面，不仅可以提高其光电转换效率，而且还可以大大提高该电池片的挠性和强度，以至于即便这样的电池片发生了破碎，只要背电极没有断线，也不会影响其发电的功能。

背板聚脂薄膜，具有极高的温度特性、绝缘特性、强度和挠性；热熔胶薄膜，同样具有极高的透明特性和绝缘特性，在温度达到一定高度时会融化，通过融化的热熔胶填充到电池片的电极里缝隙里和光半导体电转换面的微孔中，不仅可以将各层薄膜牢固的站接到一起，还可以极大加强晶硅电池片或非晶硅电池片的强度；多个太阳能电池在光照下可以输出一定的高电压和大电流；透明聚酯薄膜同样具有很好的温度特性和绝缘特性，也具有很高的强度和挠性，用于导光并保护太阳能电池。

制备时，将四层薄膜和多个太阳能电池依层放到真空设备中抽去各层中的空气，然后加压加温，使所述四层薄膜和多个太阳能电池压合为一体构成所述太阳能电池组件。

所述不规则边框上开有多个通孔，所述通孔安装有金属眼圈，所述太阳能电池板通过通孔连接、固定在其他装置上。

苏勒德图案象征蒙族传统文化和图腾，它们通常是深蓝色的，也有人称其为鼻纹图案或宝石花图案。这种苏勒德图案一般有四组，均匀分布在蒙古包东西南北四个方向，苏勒德图案一般用深蓝色的绒布或毡布做成，再缝制到蒙古包的斜屋顶上。太阳能电池的颜色与深蓝色相接近，将苏勒德图案太阳能电池板应用于蒙古包既保留了蒙族传统文化艺术风格，又将最先进的光伏技术引入传统蒙古包建筑之中。

如图2所示，所述太阳能电池板安装在蒙古包的斜屋顶上，所述太阳能电池板接受光照后产生电能，所述电能被引入蒙古包内并向蒙古包内提供电能；每个蒙古包上可设置多个所述太阳能电池板。由于蒙古包的斜屋顶的倾斜角度大约是35度左右，在我国高辐照度太阳能带上的大部分区域，该角度和接受太阳最大辐照度的最佳角度相吻合，因此利用蒙古包的斜屋顶进行太阳能发电可以获得很高的光电转换能。蒙古包的另外一个名称叫穹庐，这和蒙古包有个圆形的屋顶有关，这个屋顶在早中晚三个不同的时段都可以接收到最大的光照，即便是最北面的屋顶，上午和晚上同样可以接收到有一定，角度的直射阳光，加之天空白云和大气的反光，也会接受到相当功率的太阳辐照能。

一种上述太阳能电池板在蒙古包上的安装方法，其特征在于，多个所述太阳能电池板均匀分布在蒙古包的斜屋顶面上，所述太阳能电池板通过绳索固定在蒙古包上，所述绳索穿过所述通孔与蒙古包上的木质套脑圆木环、蒙古包的门框和蒙古包的腰带相连接。

由于采用绳索固定太阳能电池板，每片太阳能电池板的下方都有通气的空隙，这样当有大风吹过时，空隙和有弹力的绳索都会旁路部分风力，这样就保护了太阳能电池板不会被大风损坏。

所述绳索包括纵向绳索、横向绳索和交叉绳索；

所述纵向绳索分为门前纵向绳索和其它方向的纵向绳索，所述门前绳索固定在蒙古包的左右门框的通孔上或固定在蒙古包门框左右的腰带上；所述其它方向的纵向绳索全部固定在蒙古包的腰带上；所述横向绳索通过通孔将所述多个太阳能电池板贯穿到一起，形成圆周连接；所述交叉绳索的一端固定在套脑圆木环上，另一端和所述横向绳索交互缠绕后固定在蒙古包的腰带上。

其中一个所述太阳能电池板的苏勒德图案的矛尖正对着蒙古包木门的正中央。

所述太阳能电池板的个数为4个，分别设置在蒙古包东、南、西、北四个方向的斜屋顶上。

如图3所示，图3 的正下方有两个苏勒德太阳能电池板，它们安装时要使矛尖正对着蒙古包木门的正中央，那里也是正南的方向。门前纵向绳索11分别从1和2的通孔中交互穿过，在下端留出一定的长度，以便于和蒙古包的门框或腰带连接固定。其他方向纵向绳索12 同样分别从面向西方、北方和东方的两个苏勒德太阳能电池板的通孔中交互穿过，在其矛尖一端分别留出一定的绳索长度，以便于和蒙古包的腰带固定。门前纵向绳索11和其他方向纵向绳索12的上端和套脑6相连接，这些绳索在套脑6的圆木环上打结固定。横向绳索13分别穿过8个苏勒德太阳能电池板的边缘通孔，将这些太阳能电池板在蒙古包斜屋顶圆周方向相互连接，这样的绳索一共有三条。交叉绳索10的一端固定在套脑6的圆木环上，另一端和横向绳索13交互缠绕，最后留出一定的长度，以便和蒙古包的腰带固定。这样的绳索共有四条。

图4是按照图3的连接方式，将8块太阳能电池板、套脑、蒙古包门框和腰带，用力拼接拉紧之后的情况。可以看出每个苏勒德太阳能电池板1和2已经拼接为一体，组成一个完整的苏勒德太阳能电池板，4个这样的完整苏勒德电池板已经组成一个苏勒德宝石花的形状。门前纵向绳索11是向左右分开的，这是因为唯有11是在蒙古包木门的中央位置固定的，因此它必须向左右分开连接固定在门框的左右，或固定在门框左右的腰带上。

图5为一个安装好苏勒德太阳能电池板的蒙古包正面图。可以看出苏勒德太阳能电池板放置的蒙古包的斜屋顶上，其中一个完整的苏勒德太阳能电池板的矛尖正对着蒙古包木门的中央位置。门前绳索11分开后固定在木制门框25的边缘通孔23中或固定在蒙古包门框两侧的腰带21上。交叉绳索13说明了绳索是如何穿过全部苏勒德太阳能电池板1和2，将其环绕蒙古包的穹顶进行连接和固定的。图中的6是蒙古包的木制套脑，纵向的绳索上端都要固定在套脑木制圆环上。5是苏勒德太阳能电池板的光伏输出线，这些光伏输出线被引入蒙古包内部，可以进行串联连接或并联连接，这将根据用户对于不同的用电方式选择确定。如果这样的蒙古包安装在风力较大的区域，可以多安装几条纵向绳索，如24和22。