专利名称：一种能利用太阳能发电的建筑玻璃的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能建筑技术领域，更具体地说，涉及一种能利用太阳能发电的建
筑玻璃。
背景技术：
现在最常见的能利用太阳能的设备是传统的太阳能电池，其整体结构包括如下 最上面一层为透光的钢化玻璃，中间为电池板，最下面为不透光的白板底板；各层之间均用 EVA材料粘合；整体结构用铝合金边框固定。这样的太阳能设备存在很多不足，首先是太阳 能利用率不高，并且使用环境受到一定的限制，这样的太阳能设备不能用在需要透光的环 境中；其次，这样的传统的太阳能设备的粘合剂EVA材料的胶联度受温度影响很大，EVA的 胶联度直接影响到太阳能整个组件的性能以及使用寿命。在熔融状态下，EVA与晶体硅太阳 能电池片、玻璃产生粘合，在这过程中既有物理也有化学的键合。未经改性的EVA透明、柔 软，有热熔粘合性，熔融温度低，熔融流动性好。但是其耐热性较差，易延伸而弹性低，内聚 强度低而抗蠕变性差，易产生热胀冷縮导致晶片碎裂，使得粘接脱层。此外，传统的太阳能 电池底板上的铝合金边框耐腐蚀性不高，不抗用，且容易变形，易老化和泛黄，影响整个组 件的使用寿命和美观。整个的太阳能设备都不能与建筑合为一体，只能单纯的安装在建筑 物上，不能实现光伏建筑一体化。所谓光伏建筑一体化即BIPV(Building Integrated PV， PV即Photovolta-ic)。光伏建筑一体化(BIPV)技术是将太阳能发电(光伏)产品集成 到建筑上的技术。光伏建筑-体化(BIPV)不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV:Building Attached PV)的形式。现代化社会中，人们对舒适的建筑热环境的追求越来越高，导致建筑 采暖和空调的能耗日益增长。在发达国家，建筑用能已占全国总能耗的30% -40%，对经济 发展形成了一定的制约作用。光伏建筑一体化，是应用太阳能发电的一种新概念，简单地讲 就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。根据光伏方阵与建 筑结合的方式不同，光伏建筑一体化可分为两大类一类是光伏方阵与建筑的结合。这种方 式是将光伏方阵依附于建筑物上，建筑物作为光伏方阵的载体，起支承作用。另一类是光伏 方阵与建筑的集成。这种方式是光伏组件以一种建筑材料的形式出现，光伏方阵成为建筑 不可分割的一部分。如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。在这两种方式中，光伏方阵 与建筑的结合是一种常用的形式，特别是与建筑屋面的结合。由于光伏方阵与建筑的结合 不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式，因而倍受关 注。光伏方阵与建筑的集成是BIPV的一种高级形式，它对光伏组件的要求较高。光伏组件 不仅要满足光伏发电的功能要求同时还要兼顾建筑的基本功能要求。
发明内容为了解决上述问题，本发明提供一种能利用太阳能发电的建筑玻璃，能够使用在 需要透光的建筑物上，可适应较宽温度范围。这样的建筑玻璃不仅能够符合光伏建筑一体 化的设计要求，还能够用作玻璃幕墙和屋顶，其外层安装有比传统铝合金边框具有更强的耐腐蚀性和稳固性的薄质不锈钢边框，并能使用20年以上。 —种能利用太阳能发电的建筑玻璃，包括用作上盖板的低铁钢化玻璃以及与上盖
板低铁钢化玻璃的下面对应安装的用作下盖板的钢化玻璃，下盖板钢化玻璃和上盖板低铁
钢化玻璃之间安装有太阳能电池片串并联组。太阳能电池片串并联组与低铁钢化玻璃之间
用PVB材料粘合；太阳能电池片串并联组与钢化玻璃之间也用PVB材料粘合。并且所述太阳
能电池片串并联组由小电池片阵列式排布组成，这些小电池片之间留有可以透光的缝隙。 本发明利用太阳能发电的建筑玻璃，整个组件的外侧安装有由薄质不锈钢制作的
边框，这样的边框具有很高的耐腐蚀性和耐磨性，并且不易变形，提高了整个建筑玻璃的使
用寿命和稳固性。 本发明的优点是，摒弃传统的EVA粘合方法，采用PVB材料作粘合剂，PVB材料有 良好的粘结性、韧性和弹性，在玻璃受到外力猛烈撞击而破碎时，这层材料会吸收大量能 量，玻璃碎片会牢牢粘附在PVB中间材料上，玻璃碎片不会飞散，从而使可能产生的伤害减 少到最低程度，并且能够保证整个能利用太阳能发电的建筑玻璃不开裂，并能改良传统此 类设备易老化、易泛黄的缺点。本发明使用的上层盖板是低铁钢化玻璃，这种玻璃具有高于 92%的透光率，并且同时具有极高的强度和热稳定性。本发明还将不透光的底板换成透光 的安全钢化玻璃，钢化玻璃具有非常高的强度，其安全性能更是比普通玻璃高出好几倍，这 种钢化玻璃即使遭受强外力破碎时也不会像普通玻璃那样形成尖锐的棱角，而是碎成类似 蜂窝状的细小钝角颗粒，减小对人体的伤害。并且这样的钢化玻璃具有非常好的热稳定性， 能够承受比普通玻璃高出2到3倍的温差。在整个建筑玻璃的外部，还设计有薄质不锈钢 边框，它比铝合金边框具有更高的强度和稳定性，这样使整个建筑玻璃的使用寿命可以达 到20年以上，并可将其用作玻璃幕墙和屋顶，既不影响采光，又能很好的利用光能，不仅环 保健康，而且能够减少电能的消耗，节约资源符合光伏建筑一体化设计要求。底板的边框使 用薄质不锈钢制作，使其不易变形，并提高耐腐蚀性，增加能利用太阳能发电的玻璃的使用 寿命。整个能利用太阳能发电的玻璃不仅可以用作玻璃幕墙和屋顶，还可以当成建筑材料 使用，用于建筑物需要的地方，实现光伏建筑一体化。
图1是本发明的能利用太阳能发电的建筑玻璃的整体结构示意图； 图2是图1中能利用太阳能发电的建筑玻璃的分层结构示意图。
具体实施方式如图1所示，本发明的能利用太阳能发电的建筑玻璃，包括透光的用作上盖板的 低铁钢化玻璃1和用作的下底板钢化玻璃5，低铁钢化玻璃1和钢化玻璃5之间装有能将太 阳能转化成光能的太阳能电池片串并联组3。如图2所示，太阳能电池片串并联组3与低 铁钢化玻璃1用PVB材料2粘合，太阳能电池片串并联组3与钢化玻璃5用PVB材料4粘 合，这里使用PVB材料有良好的粘结性、韧性和弹性，在玻璃受到外力猛烈撞击而破碎时， 这层材料会吸收大量能量，玻璃碎片会牢牢粘附在PVB中间材料上，玻璃碎片不会飞散，从 而使可能产生的伤害减少到最低程度，并且能够保证整个能利用太阳能发电的建筑玻璃不 开裂，并能改良传统此类设备易老化、易泛黄的缺点。其中，低铁钢化玻璃1具有很高的强度和热稳定性，其透光率可达到92%以上，可以大大提高整个太阳能组件的光能转化率。钢 化玻璃5具有很高的安全性，当其受到强外力冲击破碎时，碎成蜂窝状的细小钝角状，减小 对人体的伤害；其物理性能决定它具有很高的强度，抗弯性和抗冲击力是普通玻璃的数倍， 其热稳定性也是一般玻璃所不能比拟的，它能够承受15(TC以上的温差变化，对防止热炸裂 有明显的效果。在低铁钢化玻璃1和钢化玻璃5之间安装的太阳能电池片串并联组是能够 将太阳能转换成电能的电池组件，如图l所示，它是由整齐排列的小电池片组成，片与片之 间有缝隙，可以让太阳光透过，不影响采光。在本发明整个太阳能玻璃组件的外侧设有由薄 质不锈钢材料制作的边框，该边框具有很强的耐腐蚀性和耐磨性，并且不易变形，使得本发 明的能利用太阳能发电的建筑玻璃的使用寿命增长，并将其安装简单化，为使用者带来方 便。这样可以将该建筑玻璃用作玻璃幕墙和屋顶，也能用作一种建筑材料，用于建筑所需要 的位置，为其提供环保的能量，它不仅不会像传统的不透光的太阳能设备那样影响采光，还 能给房间提供能量，供其取暖照明等，大大减少电能的消耗，并且与房屋建筑合为一体，符 合光伏建筑一体化设计要求，省钱经济又环保，而且本发明的能利用太阳能发电的建筑玻 璃由于使用了PVB材料作为粘合剂，拓宽了其适用的温度范围，给生产和生活带来极大的
方便，并且使用了具有极高透光率的低铁钢化玻璃1作为上盖板，提高了光能利用率，提高 了能利用太阳能发电的玻璃的性能，更加安全和实用。本发明的能利用太阳能发电的建筑 玻璃在整体结构外使用了薄质不锈钢边框，提高了其耐磨性和耐腐蚀性，并且不易变形，使 得安装更加方便容易，其不易变形的特点给人们的安装带来很大方便，不仅省时省力，还提 高了其自身的使用寿命。
权利要求一种能利用太阳能发电的建筑玻璃，其特征在于，包括上盖板低铁钢化玻璃(1)；所述上盖板低铁钢化玻璃(1)的下面对应安装有下盖板钢化玻璃(5)，所述钢化玻璃(5)和低铁钢化玻璃(1)之间安装有太阳能电池片串并联组(3)；所述太阳能电池片串并联组(3)与低铁钢化玻璃(1)之间用PVB材料(2)粘合；所述太阳能电池片串并联组(3)与钢化玻璃(5)之间用PVB材料(4)粘合；所述太阳能电池片串并联组(3)由小电池片阵列式排布组成；所述小电池片之间有缝隙。
2. 根据权利要求1所述的能利用太阳能发电的建筑玻璃，其特征在于，所述建筑玻璃 外侧安装有薄质不锈钢边框。
专利摘要一种能利用太阳能发电的建筑玻璃，包括低铁钢化玻璃和钢化玻璃，二者之间安装有太阳能电池片串并联组，太阳能电池片串并联组与低铁钢化玻璃和钢化玻璃之间均用PVB材料粘合，整个玻璃组件的外部安装有薄质不锈钢边框。本实用新型使用具有很强的粘结性、韧性和弹性的PVB材料作粘合剂，提高整体设备的抗震抗冲击能力，并能保证整个设备不开裂，改良传统此类设备易老化、易泛黄的缺点；采用透光的钢化玻璃作为下盖板，便其可用作玻璃幕墙和屋顶，既不影响采光，又能很好的利用光能，环保健康且能够减少电能的消耗，节约资源并能符合现阶段光伏建筑一体化的设计要求；薄质不锈钢边框的耐磨耐腐蚀性及机械性能大大增加了本实用新型的稳固性、美观性以及使用寿命。
文档编号E04D13/18GK201546388SQ20092024828
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者熊小伟 申请人:大连森谷新能源电力技术有限公司