专利名称：太阳能窗帘片及电池模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有光伏电池特性的太阳能窗帘片，特别是竖式帘片及其组成的窗帘电池模块。
背景技术：
随着全球经济的发展和百姓生活日益提高，能源消耗快速增长，环境污染压力与 碳排放压力愈来愈大。毫无疑问，世界各国为寻求可持续发展和能源安全，必将促使有关机 构和科研生产机构不断加快寻找、开发、利用传统的地下矿藏能源以外的替代能源的步伐。在众多不同的替代能源中，太阳能无疑是最为古老、丰富、安全、清洁、环保的能 源，它真正属于大自然，谁也不能占有它，而且谁都可以免费利用它。许多国家和地方的政 府早已出台了各种鼓励、支持、补贴民众开发利用太阳能的法律和政策。伴随人们社会观念 的改变，环保意识的提高，在技术可行，成本可接受的情况下，愈来愈多的普通老百姓都对 太阳能发电怀有愈来愈强烈的期盼。现在，太阳能光伏发电系统主要是集中在屋顶太阳能发电，沙漠荒地太阳能发电， 近岸海滩太阳能发电等等。这些太阳能光伏发电系统投资巨大，对设计、制造、安装等的技 术要求高，有的还必须经由国家输电网络长距离输送，才能到达电力用户。比如沙漠荒地太 阳能发电和近岸海滩太阳能发电等等，就必须经过高压输电线路，变电站等，才能输送到城 市用户。而我们常见的玻璃板式房顶太阳能光伏电池系统的安装，对建筑屋顶的承重和高 层建筑的安全，都增加了额外的压力，提出了更高的要求。就目前世界各国的太阳能光伏发电情况来看，普通的百姓人家要想直接参与到太 阳能光伏发电事业中来，还是很困难的。一是因为目前这些系统投资太大，普通人家承担不 起。二是安装技术复杂，一般人员无法胜任。最主要的是，绝大多数城市家庭都已经或将要 住进高层，甚至超高层建筑楼内，他们既不拥有屋顶，也没享有空地，更别提阳光海滩了。人们目前见到的光伏电池模块，都是安装在室外建筑、交通路灯上，或者是作为室 外草坪灯，装饰灯，野外露营灯等的电源使用的。目前虽然时有光伏电池窗帘面世的报道， 并且光伏材料的价格已经大幅下降，但是这些产品仍然由于设计制造复杂、安装施工困难 等方面的原因，目前还没有出现实用化的、室内安装的太阳能光伏发电系统用的竖帘式太 阳能光伏电池及模块。而另一方面，家庭，办公室，和其它建筑物内的玻璃墙、玻璃窗上所挂的遮阳帘，绝 大部分都只能起到遮挡阳光及美化室内环境的作用，却不具备将太阳光能转化为电能的功 能，使得人们不得不眼睁睁地看着宝贵的，清洁的太阳光能白白地浪费了。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，克服以往太阳能窗帘的设计制造复杂、安装 施工困难的缺点，针对市场上大多数竖式帘不具备光伏电池性能的特点，把太阳能光伏电 池材料与竖式遮阳帘相结合，提供一种设计制造简单、安装方便的具有光伏电池功能的竖式帘片及窗帘。本实用新型采用下述技术方案所述的光伏电池竖式帘片包括衬底、光伏材料及引出导线；所述帘片的衬底的向阳面与光伏材料的背阳面粘结在一起，正、负极导线被引 导至帘片的上端；窗帘片上部两侧呈对称的弧线形，在帘片上部边缘、靠近左边弧线根部的 合适位置上有一小圆孔，大小以导线可以通过为宜；小圆孔上方约5毫米处的帘片背阳面 上固定联结着接线柱，靠近右边弧线根部的帘片向阳面上固定联结另一个接线柱；在帘片 的上端中央位置上有一形状合适的悬挂小孔，使得帘片方便悬挂。所述的光伏材料可以采用薄膜型的太阳能光伏电池材料，也可以用太阳能电池硅 晶片，包括单晶硅或多晶硅。当光伏材料采用硅晶片时，硅晶体的向阳面可粘结透明覆盖 膜。衬底材料可采用不锈钢、塑料等薄片、薄板。上述的竖式帘片经过多个连接，可以组成整个一幅窗帘及电池模块各个竖式帘 片悬挂到挂钩上，帘片上的正、负电极导线，引导至帘片上端，通过柔软的V形或U形导线， 依次序连接，组成整个一幅窗帘，相应地，也形成一个完整的竖帘式太阳能光伏电池模块， 导出总的正、负电极导线，连接到充电控制器输入端。本实用新型的有益效果是由于技术方案中所用到的材料都是市场中常见的，价 格合适，产品设计简单、制造容易，可以针对市场上的大多数竖式帘子进行改造设计，并且 安装施工容易。这种竖式太阳能光伏电池模块遮阳帘，可以很方便地安装在家庭，办公室，和其它 建筑物内的玻璃墙，玻璃窗上，既能起到遮挡阳光的作用，又能把太阳光能转化成电能。其 安装技术并不复杂，一般具有基本电工常识和技巧的人员，都能安装。其安装对建筑物本 身的安全和承重不带来任何负面的影响，因为它并不涉及任何房顶和建筑物外部的结构问 题。由于一物多用，也就相应地降低了用户的投资成本。市场上可供选择的竖式帘子很多，大多数经过本实用新型中涉及技术的改造，就 可以做成太阳能光伏电池模块。而且还可以保留竖式帘子原有的转动开合和收拢拉开的功 能，以方便用户既能使它达到利用太阳能发电的目的，又能通过它起到遮阳避光的作用，还 能保留玻璃墙、玻璃窗本身的透光通气的功能。这种室内安装的竖帘式太阳能光电池模块，还可与充电控制器，蓄电池，逆变器等 相连接起来，就组成了一套太阳能光伏发电系统。这是一套不受外界能源输送通道制约的 独立的太阳能光伏发电系统，应用在普通家庭和办公室内尤为合适。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是太阳能硅片制成的竖式帘片示意图，本图中各附图标记分别是11、竖式帘板的绝缘衬底片；12、光伏材料一太阳能光伏硅晶片；13、弧线形；14、透明覆盖膜；15、电极导线；16、小圆孔；[0024]17、固定在竖帘片上部左边弧线底角背面(背阳面)的接线柱；18、固定在竖帘片上部右边弧线底角正面(向阳面)的接线柱；19、长方形悬挂小孔。图2是用U形连线连接的多个竖式帘片组成的整幅窗帘示意图，也即一个太阳能 光电池模板组示意图，本图中各附图标记分别是21、竖式帘子的安装控制梁架；22、竖帘片悬挂钩；23、U形柔软电线；24、玻璃墙或玻璃窗的边框布线槽；25、太阳能光伏发电系统中蓄电池充电控制器的输入端。图3是薄膜型光伏材料制成的竖式帘片示意图，本图中各附图标记分别是11、竖式帘板的绝缘衬底片；12、光伏材料——薄膜型光伏电池材料；13、弧线形；15、电极导线；16、小圆孔；17、固定在竖帘片上部左边弧线底角背面(背阳面)的接线柱；18、固定在竖帘片上部右边弧线底角正面(向阳面)的接线柱；19、悬挂小孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。实施例一，太阳能单硅片制成的竖式帘片，如图1所示。选用质轻美观，强度好，不变形，耐阳光照晒的薄型(厚度1毫米左右)绝缘帘片 材料，制成平整的长条形状，作为竖式帘板的衬底11之用。竖式帘片衬底的长度要比计划 安装的受阳玻璃墙、门、窗的高度适当长一些(长出20厘米左右)，宽度要比所选用的竖帘 安装控制梁架上可旋转的帘片悬挂钩之间的最大间距宽出1厘米左右。将若干片(最好是 36片，这样可以制成一块工作电压为12V的太阳能电池板)太阳能光电池硅片12排列好， 按串联的顺序用太阳能电池专用导线焊接好。在制成的绝缘帘片衬底的向阳面上涂上少许 粘结剂，再把每片光电电池硅片的背阳面(正电极面)黏贴到绝缘帘片衬底的向阳面上。在 绝缘帘片衬底的两条长边上，各留下1厘米左右的空白边缘(具体空白边缘的宽度要取决 于所用的太阳能光电池硅片和绝缘衬底片的尺寸大小)。两条宽边(短边)方向，也要适当 地留下5-10厘米的空白边缘。将太阳能光电池硅片的正、负电极导线头都引接到帘片的上 端。然后，选用完全透明，质轻，耐日晒，不变色的绝缘薄片材料，即透明覆盖膜14，覆盖住 太阳能光电池硅片的向阳面(负电极面)。利用绝缘帘片衬底的四边空白边缘位置，将透 明薄片与衬底片通过粘结或热压工艺固定在衬底面上，并将太阳能光电池硅片封在中间一 层。这样，就得到了太阳能竖式帘片的粗胚。将上述的竖式帘片的粗胚进一步进行加工。将其上部两侧，剪切成对称的弧线形 13，也可以采用其它形状，只要有利于导线连接和转动竖式帘片。在面对太阳能光电池竖帘片正面，也就是向阳的太阳能光电池片那一面，在竖帘片的上部边缘，靠近左边弧线根部的 那个角的合适位置上，设一个小圆孔16。小孔的大小要让太阳能光电池的正电极，或负电 极导线刚好穿过。把一个接线柱17粘结固定在竖帘片上部边缘，靠近左边弧线根部(已经 钻了孔的)那个角的背阳面，接线柱粘结固定的位置不要与小孔重叠，要离两边边缘各1毫 米，小孔应钻在接线柱的下方5毫米处。将穿孔而过的电极导线15连接到该接线柱的下端。 而在竖帘片的上部边缘，靠近右边弧线根部的那个角，不要钻孔。在这个角的正面，离两边 边缘各1毫米处，粘结固定另一个接线柱18，并将另一电极导线15连接到正面这个接线柱 下端。要注意，这两个角的一个在正面，一个在反面的接线柱不能搞混，否则竖帘片安装好 后朝向阳光，竖帘片之间互相重叠一小部分时，就会出现接线柱前后位置上的错误。在帘片 的上端中央位置，打好一个悬挂小孔19，以便将竖式帘片悬挂在可旋转的帘片悬挂钩上，该 小孔可以是长方形的，也可以是其它形状。最后，导线电路经检查合格，一块竖帘 式太阳能 光伏电池竖式帘片就制作完成了。实施例二，薄膜型太阳能光电池材料制成的竖式帘片。如图3所示。薄膜型太阳能光电池竖式帘片与实施例不同之处在于光伏材料采用薄膜型太阳 能光电池材料，而不是硅晶片；衬底材料的选择范围也更大，可以选择不锈钢薄片或塑料薄 片作为衬底；薄膜型太阳能光电池材料是由生产厂家直接用吸附沉积，或者印刷的方法在 衬底上制成的；另外，对于本实施例制作的竖式帘片，可以不需要透明覆盖膜对光伏材料进 行覆盖。本实施例中技术方案的其余部分与实施例一的相同。虽然目前市面上的薄膜型太阳能光伏电池材料的光电转化效率(6-8% )比起单 晶和多晶硅片的光电转化效率(15%左右)来说要低一些，但前者具有制作成本低，柔性 好，耐撞击，不碎裂，易加工，好安装等优点。薄膜型太阳能光伏电池材料具有很好的开发前 景，是未来太阳能光伏电池材料的发展方向。实施例三，由多个太阳能硅晶片竖式帘片组合起来的一幅完整的遮阳窗帘。如图 2所示。首先，选用市场上比较结实耐用的大号竖式墙帘的安装控制梁架，悬挂结构上适 当做些加强，以便安全地承受加大的帘片重量。加强措施主要是增加若干个安装在墙面或 天花板上的金属支架，并适当加强可旋转的帘片悬挂钩，以便承受由太阳能硅片制成的帘 板重量。如果用以不锈钢薄片或塑料薄膜为衬底的薄膜型太阳能光电池薄片材料来制成帘 片，则不需要采取加强措施，因为薄膜型太阳能光电池材料具有质量轻的优点。其次，将竖式帘子的安装控制梁架21固定在受阳光照晒的玻璃墙或玻璃窗的上 方，把制成的竖帘式太阳能光伏电池帘片逐一悬挂到可旋转的竖帘片悬挂钩上22。要注意 悬挂的面向应使得每块竖帘式太阳能光电池模板的受阳面积最大化，并且相互重叠的前后 顺序正确。选用柔软性好的低电压直流绝缘细铜丝绞股电线，电线规格要充分满足通电电 流的要求。将电线切成10-15厘米长小段，两端各去皮5-8毫米，制成U形形状23，或者V 形形状。然后，将悬挂好的竖帘式太阳能光电池模板，依次序把正电极的接线柱用U形或V 形形状的小电线段连接好，再依次序把负电极的接线柱用U形或V形形状的小电线段连接 好。这样，就把所有竖帘式太阳能光伏电池帘片并联成了一块大的竖帘式太阳能光伏电池 模块。[0053]最后，把总的正、负电极导线连接到玻璃墙或玻璃窗的边框布线槽24内的电线上，再连接到太阳能光伏发电系统中蓄电池充电控制器的输入端25。这样，就得到了一副完 整的、由多个竖式帘片安装连接组合起来的遮阳窗帘，相应地得到一个太阳能光伏电池组 模块。这种连接方式的优点是线路连接牢固可靠，导电性能好，各个竖帘光伏电池片形 成了并联电路。以上仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而 理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不 脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保 护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求一种光伏电池竖式帘片，包括衬底、光伏材料及引出导线，其特征是所述帘片衬底(11)的向阳面与光伏材料(12)的背阳面粘结在一起；正、负极导线(15)被引导至帘片的上端；窗帘片上部两侧呈对称的弧线形(13)，在帘片上部边缘、靠近左边弧线根部的合适位置上有一小圆孔(16)，大小以导线可以通过为宜；小圆孔上方约5毫米处的帘片背阳面上固定联结着接线柱(17)，靠近右边弧线根部的帘片向阳面上固定联结另一个接线柱(18)；帘片的上端中央有一形状合适的悬挂小孔(19)，使得帘片方便悬挂。
2.根据权利要求1所述的光伏电池竖式帘片，其特征是所述的光伏材料采用薄膜型 的太阳能光伏电池材料。
3.根据权利要求1所述的光伏电池竖式帘片，其特征是所述的光伏材料采用太阳能 电 池硅晶片，硅晶片按顺序排列，通过专用导线以串联的方式连接；硅晶体的向阳面可粘结 透明覆盖膜(14)。
4.根据权利要求1或2或3所述的光伏电池竖式帘片，其特征是所述的衬底采用不 锈钢、塑料等薄片、薄板材料。
5.根据权利要求1或2或3所述的光伏电池竖式帘片组成的电池模块，其特征是由 几个所述的一种竖式帘片组合悬挂而成一幅完整窗帘，各个竖式帘片上的 正、负电极导线 (15)，引导至帘片上端，通过柔软的V形或U形导线(23)，依次序连接，形成一个完整的竖帘 式太阳能光伏电池模块，导出总的正、负电极导线，连接到充电控制器输入端(25)。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能窗帘片及电池模块，包括衬底、光伏材料及引出导线；衬底的向阳面与光伏材料的背阳面粘结在一起，正、负极导线被引导至帘片的上端；窗帘片上部两侧呈对称的弧线形，在帘片上部边缘、靠近左边弧线根部的合适位置上有一小圆孔，大小以导线可以通过为宜；小圆孔上方约5毫米处的帘片背阳面上固定联结着接线柱，靠近右边弧线根部的帘片向阳面上固定联结另一个接线柱；帘片的上端中央位置上有一形状合适的悬挂小孔。光伏材料可用太阳能电池硅晶片或者薄膜型光伏材料。多个竖式帘片上的正、负电极导线，引导至帘片上端，通过柔软U形导线依次序连接，悬挂组合而成为一幅窗帘，同时也形成完整的竖帘式光伏电池模块。
文档编号H01L31/05GK201635632SQ201020147918
公开日2010年11月17日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者谢耀明 申请人:谢耀明;韦玉德