一种光伏金属底板、光伏屋面件和屋面结构的制作方法

本实用新型涉及光伏技术领域，特别是涉及一种光伏金属底板、光伏屋面件和屋面结构。

背景技术：

光伏建筑一体化(bipv，bipvbuildingintegratedphotovoltaic)技术是一种将光伏电池片与传统建筑的屋面相结合的技术，从而通过光伏组件的功能，降低建筑的能耗。

现有技术中，常采用将光伏组件叠加设置在金属衬底，并将金属衬底固定布置在屋面上的方案，该方案具体通过胶黏剂将光伏组件粘合设置在金属衬底背离屋面的一面，从而实现光伏组件的固定安装。

但是，在现有技术中，由于胶黏剂的耐候性能不一，使得光伏组件和金属衬底的粘合强度较弱，存在光伏组件脱粘的隐患。

技术实现要素：

本实用新型提供一种光伏金属底板、光伏屋面件和屋面结构，旨在提升光伏金属底板中填充层的粘合强度，从而降低安装于光伏金属底板中的光伏组件脱离的几率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种光伏金属底板，所述光伏金属底板包括：

槽底部和两个侧壁部；

两个所述侧壁部分别设置在所述槽底部的两个相对侧边，形成安装凹槽；

沿所述侧壁部的长度方向设置有接触挡板，所述接触挡板的一侧与所述侧壁部连接，所述接触挡板的另一侧向背离所述侧壁部的一侧延伸，所述接触挡板与所述槽底部之间间隔第一预设距离。

可选的，所述接触挡板的宽度的范围为：所述槽底部的宽度的六分之一至所述槽底部的宽度的四分之一。

可选的，所述槽底部的宽度为1000mm，所述接触挡板的宽度为200mm，所述第一预设距离为1mm-100mm。

可选的，所述光伏金属底板还包括：

两个连接部；

两个连接部分别设置在两个侧壁部背离所述槽底部的一侧，所述连接部向背离所述安装凹槽的一侧延伸。

可选的，所述接触挡板上开设有一个或多个贯穿的排气孔。

可选的，每个所述侧壁部的长度方向设置有多个所述接触挡板，相邻所述接触挡板之间间隔第二预设距离。

可选的，所述光伏金属底板包括镀铝锌钢板，所述光伏金属底板的厚度为0.1～1mm，所述光伏金属底板的屈服强度为100～1000mpa，镀铝层的克重为10～200g/m²。

第二方面，本实用新型实施例提供了光伏屋面件，所述光伏屋面件包括：光伏金属底板、填充层、绝缘层、玻璃盖板，电池片和封装层；

所述填充层设置于所述光伏金属底板的槽底部表面，所述光伏金属底板的接触挡板设置于所述填充层内部；

所述绝缘层设置于所述填充层背离槽底部的一面；

所述电池片设置于所述封装层内部，所述封装层设置于所述绝缘层背离填充层的一面；

所述玻璃盖板设置于所述封装层背离所述绝缘层的一面。

可选的，所述玻璃盖板，电池片和封装层设置于所述光伏金属底板的安装凹槽中，所述玻璃盖板背离于所述封装层的一面与所述连接部齐平。

可选的，所述绝缘层包括：两层改性层和设置于两层所述改性层之间的核心层；所述改性层的材质包括：聚酯材料、聚氨酯材料、丙烯酸酯材料中的任意一种；所述核心层的材质包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯中的任意一种；所述改性层的厚度为2～20um，所述核心层的厚度为100～500um；

可选的，所述绝缘层包括：耐候层、核心层和内层，所述核心层设置于所述耐候层和所述内层之间，所述耐候层用于与所述填充层接触；所述耐候层的材质包括：聚酯类材料、聚烯烃材料、聚酰胺类材料中的任意一种；所述核心层的材质包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯中的任意一种；所述内层的材质包括：聚烯烃类薄膜、含氟聚合物薄膜材料中的任意一种；耐候层的厚度为10um-40um；核心层的厚度为100um-300um；内层的厚度为10-100um；

可选的，所述填充层的材质包括聚氨酯、乙烯醋酸乙酸酯、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸共聚物、聚烯烃弹性体中的任意一种；

可选的，所述封装层的材质包括克乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、离子聚合物中的任意一种；且所述封装层的克重大于或等于360g/m²，透光率大于或等于90％；

可选的，所述玻璃盖板的厚度为1～2.5mm，透光率大于或等于94％，且所述玻璃盖板的侧边与所述侧壁部之间的间隔距离为2mm。

可选的，所述的光伏屋面件通过连接部连接构成，此处的连接并不局限于搭接，可以是其它方式连接，例如锁边。

第三方面，本实用新型实施例提供了屋面结构，所述屋面结构包括：多个光伏屋面件、多个所述光伏屋面件相互连接形成所述屋面结构。

本实用新型实施例提供的一种光伏金属底板、光伏屋面件和屋面结构，接触挡板增加了填充层与光伏金属底板的安装凹槽之间的粘接面积，从而提高了填充层与安装凹槽之间的粘接强度，降低了填充层与安装凹槽脱离的几率，从而降低安装于光伏金属底板中的光伏组件脱离的几率。另外，由于固化后的填充层内部设置有接触挡板，这样也使得接触挡板具备对填充层的限位作用，进一步降低了填充层从安装凹槽中脱出的几率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例中的一种光伏屋面件的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例中的一种光伏金属底板的横截面示意图；

图3示出了本实用新型实施例中的一种填充层与光伏金属底板的装配示意图；

图4示出了本实用新型实施例中的另一种光伏金属底板的横截面示意图；

图5示出了本实用新型实施例中的一种光伏屋面件的制备方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1，图1示出了本实用新型实施例中的一种光伏屋面件，光伏屋面件包括光伏金属底板10、填充层13、绝缘层14、玻璃盖板20，电池片30和封装层40，进一步的，参照图2，图2示出了本实用新型实施例中的一种光伏金属底板的横截面示意图，光伏金属底板10包括：槽底部11、两个侧壁部12；两个侧壁部12分别设置在槽底部11的两个相对侧边，形成安装凹槽；沿侧壁部12的长度方向设置有接触挡板15，接触挡板15的一侧与侧壁部12连接，接触挡板15的另一侧向背离侧壁部12的一侧延伸，接触挡板15与槽底部11之间间隔第一预设距离。其中，方向x为侧壁部12的宽度方向，由于图2示出的是光伏金属底板的横截面，则在与横截面垂直的平面中，侧壁部12的长度方向为垂直于方向x的方向。

在本实用新型实施例中，接触挡板15设置于填充层13内部；绝缘层14设置于填充层13背离槽底部11的一面，另外，具体在填充层13设置于槽底部11表面并固化的情况下，接触挡板15设置于填充层13内部；电池片30可以设置于封装层40内部，封装层40可以设置于绝缘层14背离槽底部11的一面；玻璃盖板20可以设置于封装层40背离绝缘层14的一面，形成光伏屋面件。

具体的，光伏金属底板10可以由金属基材通过造型处理得到，即形成由槽底部11和两个侧壁部12形成的向屋檩方向凹陷的结构，电池片30和玻璃盖板20可以设置在槽底部11和两个侧壁部12形成的安装凹槽中，并通过填充层13与槽底部11粘接，使得光伏金属底板10可以起到对电池片30和玻璃盖板20的承载。

进一步的，为了保证光伏金属底板10与其他部件的粘接强度，需要在槽底部11依次设置填充层13和绝缘层14，填充层13的材质可以选择粘性较高的材料，从而保证其粘接强度，绝缘层14则实现了电池片30与光伏金属底板10的绝缘隔离。

在本实用新型实施例中，参照图3，图3示出了本实用新型实施例中的一种填充层与光伏金属底板的装配示意图，填充层13进行填充设置之前，先通过高温将其融化并置入安装凹槽中，待填充层13固化后，实现填充层13的填充，为了保证填充层13与光伏金属底板10的粘接牢固性，降低填充层13从槽底脱落的几率，可以在沿侧壁部12的长度方向设置有接触挡板15，接触挡板15的一侧与侧壁部12连接，接触挡板15的另一侧向背离侧壁部12的一侧延伸，接触挡板15与槽底部11之间间隔第一预设距离，在进行填充层13填充时，填充层13可以淹没接触挡板15，即将接触挡板15包裹在填充层13内部，通过接触挡板15增加了填充层13与光伏金属底板10的粘接面积，从而提高了填充层13与光伏金属底板10之间的粘接强度，降低了填充层13与光伏金属底板10脱离的几率。另外，在两个侧壁部12各设置一个接触挡板15，可以使得在接触挡板15的作用下，将固化后的填充层13形成一个类似工字形结构，而两侧的接触挡板15从侧面插入该工字形结构中，这样也使得接触挡板15实现限位作用，进一步降低了填充层从光伏金属底板中脱出的几率。

需要说明的是，电池片为可双面发电的电池片，电池片采用了切片技术，将一整片电池片切割为n片(n≥2)，电池片通过互联条将正极与相邻电池片的负极连接起来，形成电池串，一串电池片包含有2片以上的电池片，电池片之间的间距为1～5mm；电池串与电池串用汇流条连接起来，按照一定的电路要求形成发电电池块，一个发电电池块包含2串以上的电池串，串间距≥0.5mm。

综上所述，在本实用新型实施例中，接触挡板增加了填充层与光伏金属底板的安装凹槽之间的粘接面积，从而提高了填充层与安装凹槽之间的粘接强度，降低了填充层与安装凹槽脱离的几率，从而降低安装于光伏金属底板中的光伏组件脱离的几率。另外，由于固化后的填充层内部设置有接触挡板，这样也使得接触挡板具备对填充层的限位作用，进一步降低了填充层从安装凹槽中脱出的几率。

进一步的，接触挡板15的宽度的范围为：槽底部11的宽度的六分之一至槽底部11的宽度的四分之一。

进一步的，槽底部11的宽度为1000mm，接触挡板15的宽度为200mm，第一预设距离为1mm-100mm。

在本实用新型实施例中，接触挡板15的宽度可以为槽底部11的宽度的六分之一至四分之一，这样能够保证接触挡板15的宽度不至于过长或过短，过长会导致加工难度较高，过短则会降低对填充层的接触面积。

可选的，参照图2，光伏金属底板10还包括：两个连接部16；两个连接部16分别设置在两个侧壁部12背离槽底部11的一侧，连接部16向背离安装凹槽的一侧延伸。

在本实用新型实施例中，连接部16可以形成光伏金属底板10向外延伸的两个折边，连接部16的表面可以进行造型处理，从而与对应的檩条等其他部件的形状配合，连接部16可以实现与檩条等其他部件之间的搭接、锁边等方式的连接。

可选的，接触挡板15的表面开设有一个或多个贯穿的排气孔；或参照图4，图4示出了本实用新型实施例中的另一种光伏金属底板的横截面示意图，在每个所述侧壁部12的长度方向设置有多个所述接触挡板，相邻所述接触挡板之间间隔第二预设距离。

在本实用新型实施例中，接触挡板15的表面还可以开设有一个或多个贯穿的排气孔，在采用乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃弹性体等需要增加交联助剂的材质作为填充层时，填充层在固化过程中会有小分子释放，接触挡板15上的排气孔可以有助于填充层的排气散出。

进一步的，通过在每个侧壁部12的长度方向设置有多个相互间隔的接触挡板15(图4中每个侧壁部12上设置2个接触挡板15)，进一步增加了填充层与光伏金属底板之间的接触面积，同时更多的接触挡板能够实现更多的限位功能，进一步降低了填充层从光伏金属底板中脱出的几率。

其中，相邻接触挡板15之间间隔第二预设距离，第二预设距离的范围可以为1mm-100mm。

可选的，光伏金属底板包括镀铝锌钢板，光伏金属底板的厚度为0.1～1mm，光伏金属底板的屈服强度为100～1000mpa，镀铝层的克重为10～200g/m²。

在本实用新型实施例中，光伏金属底板的材质可以包括镀铝锌钢，镀铝锌钢板可以满足建筑户外应用需求，其作为建筑屋顶标准产品，满足产品应用环境的需求，户外服役寿命可以达到20年以上。

参照图1，本实用新型实施例提供了一种光伏屋面件，光伏屋面件包括：光伏金属底板10、填充层13、绝缘层14、玻璃盖板20，电池片30和封装层40；填充层13设置于光伏金属底板10的槽底部11表面，光伏金属底板10的接触挡板15设置于填充层13内部；绝缘层14设置于填充层13背离槽底部11的一面；电池片30设置于封装层40内部，封装层40设置于绝缘层14背离填充层13的一面；玻璃盖板20设置于封装层40背离绝缘层14的一面。

本实用新型实施例提供了一种屋面结构，光伏屋面件中的光伏金属底板10的一面可以承载电池片30和玻璃盖板20，且光伏金属底板10的另一面可以安装在屋檩上，多个光伏金属底板10相互拼接可以形成bipv屋面结构，电池片30和玻璃盖板20起到覆盖屋顶和光伏发电的作用。具体的，在玻璃盖板20起到遮风挡雨的基础上，还可以通过电池片30将太阳能转换为电能并供给使用。电池片30可以设置在高透光率的封装层30内部，封装层30可以实现对电池片30的保护作用。

可选的，参照图1，玻璃盖板20，电池片30和封装层40设置于光伏金属底板10的安装凹槽中，玻璃盖板20背离于封装层40的一面与连接部16齐平。

在本实用新型实施例中，可以通过控制各个层的材料的厚度，使得上述所有层叠加设置在安装凹槽中的情况下，玻璃盖板20背离于封装层40的一面与连接部16齐平，从而避免屋面产生高度差，防止水和灰尘聚集在高度差处，从而起到防积水、防积尘的作用。

可选的，所述填充层的材质包括聚氨酯、乙烯醋酸乙酸酯、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸共聚物、聚烯烃弹性体中的任意一种。

在本实用新型实施例中，填充层在填充时需要经历加热融化和固化过程，填充层在采用上述材质的情况下，其玻璃化转变温度在0摄氏度以下，使得填充层在低温下具有良好的韧性。优选地，填充层采用聚氨酯材质。若填充层采用乙烯醋酸乙酸酯或者聚烯烃弹性体热熔胶，则所采用的乙烯醋酸乙酸酯或者聚烯烃弹性体热熔胶的树脂链中的支链上，可设置可以反应的官能团，使得在一定温度下填充层可以进行交联反应，以满足屋顶高温应用的需求，防止发生蠕变。

可选的，绝缘层包括：两层改性层和设置于两层改性层之间的核心层；改性层的材质包括：聚酯材料、聚氨酯材料、丙烯酸酯材料中的任意一种；核心层的材质包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯中的任意一种；改性层的厚度为2～20um，核心层的厚度为100～500um。

可选的，所述绝缘层可以为组件的背板材料，背板材料包括耐候层，核心层和内层，所述核心层设置于所述耐候层和所述内层之间，所述耐候层用于与所述填充层接触；耐候层选自聚酯类材料、聚烯烃材料、聚酰胺类材料中的任意一种；核心层选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯中的任意一种；内层选自为聚烯烃类薄膜、含氟聚合物薄膜材料中的任意一种，内层实现与封装层粘结；耐候层，核心层和内层的结合一般采用胶水覆合，耐候层的厚度为10um-40um，优选地为20um；核心层的厚度为100um-300um，优选地为250um；内层的厚度为10-100um,优选地为40um；覆合胶水层厚度为5～10um。

在本实用新型实施例中，绝缘层为具有aba结构的聚酯材料层，其中a层即为改性层，具有较高的粘性，能够提高与相邻的填充层之间的粘接牢固程度，降低脱离几率。b层为核心绝缘层，起到较佳的绝缘效果。

可选的，封装层的材质包括克乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、离子聚合物中的任意一种；且所述封装层的克重大于或等于360g/m²，透光率大于或等于90％，封装层的材质具有较强的密封效果和透光性，能够在起到对电池片的密封效果的基础上，不阻挡对电池片的光照。

可选的，玻璃盖板的厚度为1～2.5mm，透光率大于或等于94％，且所述玻璃盖板的侧边与所述侧壁部之间的间隔距离为2mm。玻璃盖板可以起到防护和透光的功能，从而在不影响电池片正常工作的前提下，实现对电池片的保护。另外，在进行层压工序时，封装胶会从玻璃盖板的侧壁与侧壁部之间的2mm的缝隙中溢出。使得玻璃盖板与侧壁部之间具有封装胶的缓冲保护。2mm的缝隙结合封装层的克重选择，可以实现层压后封装层溢出的封装胶刚好填充间隙，并无多余溢胶流至玻璃盖板外表面，使得产线生产过程中不会污染产线，同时节省清洗成本。

综上所述，在本实用新型实施例中，接触挡板增加了填充层与光伏金属底板的安装凹槽之间的粘接面积，从而提高了填充层与安装凹槽之间的粘接强度，降低了填充层与安装凹槽脱离的几率，从而降低安装于光伏金属底板中的光伏组件脱离的几率，提高了光伏屋面件的稳固性。另外，由于固化后的填充层内部设置有接触挡板，这样也使得接触挡板具备对填充层的限位作用，进一步降低了填充层从安装凹槽中脱出的几率。

参见图5，示出了本实用新型实施例的一种光伏屋面件的制备方法的步骤流程图，用于制备上述的光伏屋面件，该方法可以包括如下步骤：

步骤101，对金属基板进行表面处理。

在该步骤中，通过对金属基板进行脱脂、清洗、干燥、钝化等表面处理，可以实现对金属基板表面的杂物脏物的去除，并保证金属基板的干燥洁净程度，从而提高后续加工工序的质量。

步骤102，对所述金属基板进行成型处理，得到光伏金属底板，所述光伏金属底板包括由槽底部和两个侧壁部形成的安装凹槽，且沿所述侧壁部的长度方向设置有接触挡板。

在本实用新型实施例中，可以对所述金属基板进行成型处理，得到初始背板，并在所述初始背板的内表面涂布一层底涂剂。

具体的，成型处理可以将金属基板加工为如图2所示的光伏金属底板的形状，得到由槽底部和两个侧壁部形成的安装凹槽和在沿侧壁部的长度方向设置的接触挡板。

在进行填充层13填充时，填充层13可以淹没接触挡板15，即将接触挡板15包裹在填充层13内部，通过接触挡板15增加了填充层13与光伏金属底板10的粘接面积，从而提高了填充层13与光伏金属底板10之间的粘接强度，降低了填充层13与光伏金属底板10脱离的几率。另外，在两个侧壁部12各设置一个接触挡板15，可以使得在接触挡板15的作用下，将固化后的填充层13形成一个类似工字形结构，而两侧的接触挡板15从侧面插入该工字形结构中，这样也使得接触挡板15实现限位作用，进一步降低了填充层从光伏金属底板中脱出的几率。需要说明的是，底涂剂的作用是增加背板与其他部件的粘结强度。

步骤103，将填充层融化并填充入所述光伏金属底板安装凹槽的底部，将填充层与所述的绝缘层粘结。

在该步骤中，在得到成型后的初始背板后，可以将填充层加热融化并均匀的涂覆在安装凹槽的底部，并将绝缘层平铺在填充层的上方，之后进行固化操作，使得填充层和绝缘层固化，得到填充了绝缘层和填充层的光伏金属底板。

具体的，不同的层的固化条件不同，如，以聚氨酯为例，其固化条件可以为室温固化，也可以适当地提高温度进行固化，相对湿度需在50％相对湿度以上。

在得到填充了绝缘层和填充层的光伏金属底板之后，可以在绝缘层表面设置一层封装层、并将电池片的一面铺设在该封装层上，再在电池片的另一面设置另一层封装层，将玻璃盖板设置在该另一层封装层上，最后通过层压操作，完成封装层的交联，将金属背板的连接部连接得到光伏屋面件。

在该步骤中，也可以在得到成型后的初始背板后，将填充层均匀的涂覆在安装凹槽的底部，然后将太阳能组件安装在金属背板的凹槽内，此处的太阳能组件从上到下的结构包括玻璃盖板，第一封装层、电池片、第二封装层和背板材料，此处太阳能组件的背板材料就是绝缘层，填充层固化处理，将金属背板的连接部连接得到光伏屋面件。

在本实用新型实施例中，接触挡板增加了填充层与光伏金属底板的安装凹槽之间的粘接面积，从而提高了填充层与安装凹槽之间的粘接强度，降低了填充层与安装凹槽脱离的几率，从而降低安装于光伏金属底板中的光伏组件脱离的几率。另外，由于固化后的填充层内部设置有接触挡板，这样也使得接触挡板具备对填充层的限位作用，进一步降低了填充层从安装凹槽中脱出的几率。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。