专利名称：具有高效太阳电池功能的建筑构件板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种即能直接作建筑物构件使用，又能作太阳能电池板使用的新型太阳能电池板建筑构件。属建筑领域。
背景技术：
建筑物屋顶用的建筑构件都为瓦、石棉瓦、预制板、钢筋混凝土现浇板、各种金属瓦或玻璃钢瓦，这些屋顶用建筑构件都具有一定强度，其作用是围护、保温、防水、隔热和装饰，但不具有太阳能电池板的功能，不能提供太阳电能。而现有太阳能电池种类有单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池三种，它们结构是在将硅锭切为薄片，然后用丝网印刷银浆、铝浆于硅片的正面和反面以形成电极，再镀上一层减反射的介质膜(通常为二氧化钛膜)以减少硅片表面光反射，就形成了单体太阳电池，将数个单体太阳电池固定在玻璃衬底上，让它们相互串联，四周再用铝合金边框固定，即形成一块太阳电池板。由于考虑到玻璃板尺寸大小和运输因素，一般每块太阳电池板面积较小，各专块太阳电池板之间是分离的，不能有效地产生防水作用，无法作为建筑物屋顶或建筑物其它部位的构件使用。如将制作的每块太阳电池板太大，则其整体强度也不够，不便运输，玻璃破损率高，也不可能制作直接用作建筑物构件。测试表明，太阳电池的工作效率随环境温度增加而下降，但作为建筑物屋顶构件是需用要保温和防水，二者需要直接矛盾，长期以来没有人能解决此难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺点，发明一种既有防水、隔热、保温功能，能作建筑物屋顶构件使用，又有能提高太阳电池光电转换效率，作太阳电池使用的具有高效太阳电池功能的建筑构件板。
本发明目的是通过下列结构完成的具有高效太阳电池功能的建筑构件板，其特征在于每块建筑构件板芯由两条刚性框架及放置于两条刚性框架之间的至少一块连接块和一块带玻璃衬板的太阳能电池板共同组成；在相互接触的两块构件板芯刚性框架板的端连接处，卡有防水罩；连接块中有水道，带玻璃衬板的太阳能电池板放置在两条刚性梁框架板上面；连接板中每条水道前后两端管口装有与水道管口大小尺寸相匹配的封口挡板，封口挡板上开有水管连接通孔或者焊有连接管；单块建筑构件板芯两侧刚性框架板的上部各有至少一条挡板，刚性框架板中有水道；刚性梁框架板中的水道为数个相互独立、隔段的水道，连接块与带玻璃衬板的太阳能电池板之间有间隙S；连接板可是带有数个水道(11)的金属板，也可是压有加强筋的金属板，每块连接板可是两块带有水道的水道板与一块金属板连接构成；也可直接由两块一端带有叶片的水道板相互连接构成；单块建筑构件板芯可由金属材料一次挤压、拉制形成整体或由金属轧制焊接形成整体，也可由成型后的水道、刚性框架板或者水道、刚性框架板与连接板相互组合焊接形成整体；每块建筑构件板芯或者连接板吸热面上可经吸热处理。
使用时，将数块单块的建筑构件板芯(1)两侧刚性框架板(12)两两相互接触后，用螺栓或螺丝将其相互连接固定，形成屋顶建筑构件，在两条刚性框架板(12)上端接逢处，卡一条防水罩(2)，两块建筑构件板芯(1)接逢处像瓦一样被盖住，不会漏水。为保温和隔热，在每块建筑构件板芯(1)内部下侧装保温材料，完成屋顶建筑构件作用。在每块建筑构件板芯(1)刚性框架板(12)上部挡块(15)形成的槽口(3)中，插入带玻璃衬板的太阳能电池板(5)，用密封胶条(4)将带玻璃衬板的太阳能电池板(5)固定在刚性框架板(12)上部中，用导线把每块带玻璃衬板的太阳能电池板(5)底部引出线联接到外部。有太阳光时，带玻璃衬板的太阳能电池板(5)就能将太阳的光能转换为电能，密封胶条(4)能很好地密封住带玻璃衬板的太阳能电池板(5)，组合后形成的整块带玻璃衬板的太阳能电池板侧部也不会漏水。
本装置工作原理是每块建筑构件板芯(1)是由两条刚性框架(12)及放置于两条刚性框架之间的至少一块连接块(14)和一块带玻璃衬板的太阳能电池板(5)共同组成，两条刚性框架板(12)上端接逢处卡有防水罩(2)，这样，每块建筑构件板芯(1)上部是密封的，其内腔为空腔，人们可以用接通冷水或者自然通风等冷却方式，降低内腔温度，提高每块建筑构件板芯(1)太阳电池的光电转换率，达到高效太阳电池工作效率。
当使用自然通风方式冷却每块建筑构件板芯(1)内腔工作温度时，需在安装完毕的建筑构件板芯(1)前后挡板处开数个通孔，每块建筑构件板芯(1)与带玻璃衬板的太阳能电池板(5)开成上下开口的空腔，空腔中空气因热而流动时，产生像烟囱一样的抽力，降低安装在建筑构件板(1)上的带玻璃衬板的太阳能电池板(5)工作温。
当使用水冷方式冷却单块建筑构件板芯(1)内腔工作温度时，可在连接块(14)中开水道(141)，每条水道(141)纵向方向可与两侧刚性框架板(12)一致，也可呈曲线或者网状分布。每条水道(141)前后两端管口可装有与水道(141)管口大小尺寸相匹配的封口挡板(17)，封口挡板(17)上开有水管接口(13)或者焊有连接管，用管道将各水道(141)相互连接，通过自然热循环或者强制循环方式，降低每块建筑构件板芯(1)内腔环境温度，使安装在每块建筑构件板芯上面的带玻璃衬板的太阳能电池板(5)工作效率。
本发明装置在有太阳光时，即能为用户提供太阳电能、一些热水，又能做具有围护、保温、隔热、防水和装饰的建筑构件，实现本实用新型的发明目的。
下面结构附图，就本发明具有建筑构件功能的高效太阳电池板结构作进一步说明，但本发明保护范围不限于实施例所列举的结构。
图1为采用通水冷却方式时，三块具有高效太阳电池功能的建筑构件板放置在托架上，从建筑构件板前部看，三块并排放置连接时，装配关系的局部示意图。其中单块建筑构件板芯(1)中有四条水道(11)，两条水道(141)在连接板(14)中，另两条水道(11)分别在两块刚性框架板(12)侧部，且刚性框架板(12)侧部的水道(11)与连接板(14)中的一条水道(141)直接相接，相邻两条水道(141)焊接在一起，只有一个水道接口(13)。
图2为将图1所示三块具有高效太阳电池功能的建筑构件板放置在托架上，从建筑构件板的后部看，三块并排放置连接时，装配关系的局部示意图。
图3为采用空气自然冷却方式时，三块具有高效太阳电池功能的建筑构件板放置在托架上，从建筑构件板前部看，三块并排放置连接时，装配关系的局部示意图。其中一块连接板(14)左右两侧分别与刚性框架板(12)侧部延伸出来平板联接，前后挡板处都开数个通孔，前挡板还插一块挡雨板。
图4为将图3所示三块具有高效太阳电池功能的建筑构件板放置在托架上，从建筑构件板的后部看，三块并排放置连接时，装配关系的局部示意图。
图5为图1所示发明单块建筑构件板芯的结构示意图。
图6为本发明另一种具有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)中带有两个水道(141)，刚性框架板(12)下部有一个腔体，可直接做水道(11)使用，也可只做刚性框架板加强筋使用。
图7为本发明一种具有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)中带有两个水道(141)，刚性框架板(12)下部有上下两个同样大小的腔体，两个腔体都可直接做水道(11)使用，也可一个做水道使用，另一个做刚性框架板加强筋使用。
图8为本发明另一个其有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)中带有两个水道(141)，刚性框架板(12)下部有一个半圆形腔体，可直接做水道(11)使用，也可只做刚性框架板加强筋使用。
图9为本发明另一种具有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)中带有两个水道(141)，刚性框架板(12)下部有两个并联的腔体，可直接做水道(11)使用，也可只做刚性框架板加强筋使用。
图10为本发明另一种具有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)中带有一个水道(141)，刚性框架板(12)侧部有一个腔体，可直接做水道(11)使用。
图11为本发明另一种具有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)是带六个水道(141)结构，连接板(14)直接与刚性框架板(12)。
图12为本发明另一种具有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)直接就是长方形水道(141)，连接板(14)与两块位于侧部的刚性框架板(12)组成单块建筑构件板芯。长方形水道(141)中可通冷水，也可直接做自然通气管，带玻璃衬板的太阳能电池板(5)可直接放置于长方形水道上面。
图13为本发明另一种具有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)直接就是长方形水道(141)，长方形水道(141)中有三角状支撑板，连接板(14)与两块位于侧部的刚性框架板(12)组成单块建筑构件板芯。长方形水道(141)中可通冷水，也可直接做自然通气管，带玻璃衬板的太阳能电池板(5)可直接放置于长方形水道上面。
图14为本发明另一种具有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)直接就是长方形水道(141)，长方形水道(141)中部有一个圆柱形支撑板，连接板(14)与两块位于侧部的刚性框架板(12)组成单块建筑构件板芯。长方形水道(141)中可通冷水，也可直接做自然通气管，带玻璃衬板的太阳能电池板(5)可直接放置于长方形水道上面。
图15为本发明另一种具有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)直接就是长方形水道(141)，长方形水道(141)中有三个圆柱形状支撑板，连接板(14)与两块位于侧部的刚性框架板(12)组成单块建筑构件板芯。长方形水道(141)中可通冷水，也可直接做自然通气管，带玻璃衬板的太阳能电池板(5)可直接放置于长方形水道上面。
图16为本发明另一种具有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)为平板，连接板(14)与两块位于侧部的刚性框架板(12)组成单块建筑构件板，带玻璃衬板的太阳能电池板(5)可直接放置于刚性框架(12)上面，连接块(14)与带玻璃衬板的太阳能电池板(5)之间有间隙S，形成空腔，用于空气自然冷却。
图17为本发明另一种具有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)为平板，连接板(14)中部有两条支撑板，连接板(14)与两块位于侧部的刚性框架板(12)组成单块建筑构件板，带玻璃衬板的太阳能电池板(5)可直接放置于刚性框架(12)上面，连接块(14)与带玻璃衬板的太阳能电池板(5)之间有间隙S，形成空腔，用于空气自然冷却。
图18为本发明另一种具有高效太阳电池功能的建筑构件板的单块建筑构件板芯的结构示意图。其中连接板(14)为波浪板，连接板(14)与两块位于侧部的刚性框架板(12)组成单块建筑构件板，带玻璃衬板的太阳能电池板(5)可直接放置于刚性框架(12)上面，连接块(14)与带玻璃衬板的太阳能电池板(5)之间有间隙S，形成空腔，用于空气自然冷却具体实施方案首先，确定需制作单块建筑构件板芯(1)的结构形状，可选附图所示例举的结构形状，也可根据需要，自己设计有带水道(141)的连接板(14)，及带水道(11)的刚性框架板(12)具体形状。再根据当地已有机械加工状况，决定是采用一次整体加工成型方式制作单块建筑构件板芯(1)；还是分别加工成型不同组件，最后将全部组件拼装组合后焊接成型为单块建筑构件板芯(1)；或者是先将数块金属板压制，轧制成一定形状，再分别对焊，制作成整体。
使用时，按需要安装部位的位置，确定制作单块建筑构件板芯(1)长度，在每块建筑构件板芯(1)的刚性框架板(12)上部由挡块(15)形成的槽口(3)中，插入带玻璃衬板的太阳能电池板(5)，再用密封胶条(4)将带玻璃衬板的太阳能电池板(5)固定在刚性框架板(12)中；同样，在建筑构件板芯刚性框架板(12)下部由挡板形成的槽口(3)处装上密封背板(6)。为保证每块建筑构件板的保温效果，在建筑构件板芯(1)与密封背板(6)之间形成的空腔中，可直接采用聚安脂发泡方式，制成保温层(7)，在建筑构件板芯(1)中的每条水道(11)前后管口处，都装有与外部水管连接的水道接口(12)。其中每条水道接口(13)可是一块与水道(11、141)管口大小、尺寸相匹配的封口挡板(17)，也可不用封口挡板(17)，直接采用水咀与外部水管连接。在封口挡板(17)上开有水管连接通孔，便于与外部水管迅速对接。
将全部单块建筑构件板芯(1)运到工地现埸，将单块建筑构件板芯(1)并排放置在预先制作好的金属托架(8)或者是建筑物屋顶支承构件上，把相互接触每两块建筑构件板中的刚性框架板(2)固定。在相邻两块建筑构件刚性框架板(12)连接部位上端，再卡一条防水罩(2)，最后形成一整块建筑物构件。将全部建筑构件板芯(1)中各条水道的水道接口(13)，用管件相互连接，形成水循环系统；把带玻璃衬板的太阳能电池板(5)中的导线相互连接，则能得到太阳电能。
本发明装置的单块建筑构件板芯(1)可直接由具有一定空腔的一块长方形水道(141)与两侧的刚性框架板(12)连接构成，如图12-15所示。
本发明建筑构件板具有整体结构强度大，结构简单，能提供太阳电能，有利环境保护的优点，是一种新型建筑构件板，有广阔的市埸应用前景。
1——建筑构件板芯；11——水道；12——刚性框架板；13——水道接口；14——连接板；141——连接板上带有的水道；15——挡板；16——挡板；17——封口挡板；2——防水罩；3——插槽；4——密封胶条板；5——带玻璃衬板的太阳能电池板；6——密封背板；7——保温层；8——托架；
权利要求
1.具有高效太阳电池功能的建筑构件板，其特征在于每块建筑构件板芯(1)由两条刚性框架(12)及放置于两条刚性框架之间的至少一块连接块(14)和一块带玻璃衬板的太阳能电池板(5)共同组成。
2.根据权利要求1所述的具有高效太阳电池功能的建筑构件板，其特征是在相互接触的两块建筑构件板芯刚性框架板(12)连接处卡有防水罩(2)。
3.根据权利要求1或2所述的具有高效太阳电池功能的建筑构件板，其特征是连接块(14)中有水道(141)，带玻璃衬板的太阳能电池板(5)放置在两条刚性梁框架板(12)之间。
4.根据权利要求3所述的具有高效太阳电池功能的建筑构件板，其特征在于连接板(14)中每条水道(11)前后两端管口装有与水道(141)管口大小尺寸相匹配的封口挡板(17)，封口挡板(17)上开有水管连接通孔或者焊有连接管。
5.根据权利要求1或2所述具有高效太阳电池功能的建筑构件板，其特征在于单块建筑构件板芯(1)两侧刚性框架板(12)的上部各有至少一条挡板(15、16)，刚性框架板(12)中有水道(11)。
6.根据权利要求3所述的具有高效太阳电池功能的建筑构件板，其特征在于刚性框架板(12)中的水道(11)为数个相互独立、隔段的水道，连接块(14)与带玻璃衬板的太阳能电池板(5)之间有间隙S。
7.根据权利要求6所的具有高效太阳电池功能的建筑构件板，其特征是连接板(14)可是带有数个水道(141)的金属板，也可是压有加强筋的金属板，每块连接板(14)可是两块带有水道(141)的水道板与一块金属板连接构成；也可直接由两块一端带有叶片的水道板相互连接构成。
8.根据权利要求7所述的具有高效太阳电池功能的建筑构件板，其特征是单块建筑构件板芯(1)可由金属材料一次挤压、拉制形成整体或由金属轧制焊接形成整体，也可由成型后的水道(11)、刚性框架板(12)或者水道(11)、刚性框架板(12)与连接板(14)相互组合焊接形成整体。
9.根据权利要求1或2所述的具有高效太阳电池功能的建筑构件板，其特征是每块建筑构件板芯(1)或者连接板(14)吸热面上可经吸热处理。
全文摘要
本发明涉及一种既能直接作建筑物构件，又能作太阳能电池板使用的新型太阳能电池板建筑构件，属建筑领域。每块建筑构件板芯由两条刚性框架及放置于两条刚性框架之间的至少一块连接块和一块带玻璃衬板的太阳能电池板共同组成；在相互接触的两块构件板芯刚性框架板的端连接处，卡有防水罩；连接块中有水道，带玻璃衬板的太阳能电池板放置在两条刚性梁框架板上面；连接板中每条水道前后两端管口装有与水道(11)管口大小尺寸相匹配的封口挡板，封口挡板上开有水管连接通孔或者焊有连接管。本装置建筑构件板具有整体结构强度大，结构简单，能提供太阳电能，有利环境保护的优点，是一种新型建筑构件板，有广阔的市埸应用前景。
文档编号H01L31/042GK1432703SQ0211322
公开日2003年7月30日 申请日期2002年1月9日 优先权日2002年1月9日
发明者朱培世 申请人:朱培世