一种光伏电池组件及其应用的光伏建筑一体构件的制作方法

本实用新型属于光伏发电领域，具体涉及了一种光伏电池组件，本实用新型还涉及了该光伏电池组件应用的光伏建筑一体构件，本实用新型尤其适合作为建筑外墙结构。

背景技术：

在当前社会，能源矛盾与环境问题越来越凸显，发展各类清洁能源是必然趋势。近年来，光伏行业快速发展，技术更新逐步加快，目前光伏行业正向产品多元化发展，其中就包括光伏建筑一体化设计。

已有较多关于光伏建筑一体化设计的技术方案公开，如公开号为CN106160634A的中国发明专利公开了一种太阳能热电综合利用建筑幕墙构件，具体是将光伏构件和光热构件复合制造，并可以与建筑结合集成化；如公开号为CN102191830A的中国发明专利公开了一种光伏建筑一体化模块式太阳能发电墙板，将玻璃板、电池片和墙板设置成为一体；又如授权公告号为CN202759398U的实用新型专利公开了一种光伏建筑一体化墙面太阳能供电模块，将光伏组件通过位于其背面的连接箱体与建筑物的龙骨连接，能持久的保持美观；然而本申请人发现这些光伏建筑一体化设计始终呈现的是传统的太阳能电池板的外形形状，也就是太阳能电池板中的各个光伏电池片全部都是呈平行对齐的阵列排列形状，在外观观感上显得单一，而我们都知道，建筑设计对于外观美学具有越来越高以及个性定制化的追求，因此，寻求一种具有符合建筑美学的光伏建筑一体构件是人们所希望的。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种光伏电池组件及其应用的光伏建筑一体构件，通过对光伏电池串进行特别排列连接设计，实现了更加符合建筑美学的光伏建筑一体构件，尤其适合作为建筑外墙结构。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种光伏电池组件，包括光伏电池串组件和用于光伏电池串组件封装的封装件，所述光伏电池串组件由1个或多个呈平行排列且串联和/或并联为一体的光伏电池串组成，所述光伏电池串包括呈平行排列且串联为一体的两个或两个以上的光伏电池串单元，其中，所述各光伏电池串单元的电池片呈矩型形状；位于单个光伏电池串单元内部的电池片宽边与位于和其相邻光伏电池串单元内部的电池片宽边呈错位排列形状。

优选地，单个光伏电池串单元内部的电池片宽边排列在与其相邻光伏电池串单元的电池片长边中部。

优选地，部分或全部所述光伏电池串单元分别设有第一电池片和第二电池片，其中，所述第二电池片和所述第一电池片的长不相等且宽相等。

优选地，所述第一电池片的长范围为20-120mm；所述第二电池片的长范围为10-60mm；所述第一电池片和第二电池片的宽范围为10-60mm。

优选地，所述第一电池片和/或第二电池片采用划片电池片；具体更优选地，采用竖向划片电池片。

优选地，采用焊带将各电池片串联成各光伏电池串单元，采用焊带将各光伏电池串单元串联成所述光伏电池串。

优选地，所述光伏电池串组件的长范围为0.3-2m，宽范围为0.3-2m。

优选地，所述封装件包括用于安装的外边框，所述外边框设置在所述光伏电池串组件的外周。

优选地，所述封装件包括封装膜，所述封装膜的材料采用热固性粉末涂料复合纤维。

优选地，一种光伏建筑一体构件，包括建筑基板、光伏电池组件，所述光伏电池组件固定安装在所述建筑基板上，其中，所述光伏电池组件采用如上所述的光伏电池组件。

本实用新型通过将单个光伏电池串单元内部的电池片宽边与位于和其相邻光伏电池串单元内部的电池片宽边设置成呈错位排列形状，这样使得光伏电池串形成建筑上仿砖墙的形状效果，更加符合建筑美学；具体实施时可通过两种不同尺寸规格的电池片进行排列组合后来得到，结构简单且制造过程简单，本实用新型尤其适合作为建筑外墙结构；

为了尽可能减少所采用不同尺寸电池片的比例，简化制作工艺和降低制作成本，本实用新型进一步优选地提出在单个光伏电池串单元内部的电池片宽边排列在与其相邻光伏电池串单元的电池片长边中部，而且使得外观排列效果更加规律，更加接近仿砖墙的形状效果；

为了使得本实用新型的仿砖墙外观效果更加逼真，本实用新型具体提出了电池片的尺寸规格范围：第一电池片的长范围为20-120mm；第二电池片的长范围为10-60mm；第一电池片和第二电池片的宽范围为10-60mm，可以采用划片电池片来得到以上电池片的尺寸规格。

附图说明

附图1是本实施例1中光伏电池组件的结构示意图；

附图2是本实施例1中光伏电池串组件的结构示意图；

附图3是本实施例1中光伏电池串的结构示意图；

附图4是本实施例2中光伏电池串组件的结构示意图；

附图5是本实施例2中光伏电池串的结构示意图；

附图6是本实施例3中光伏电池串组件的结构示意图；

附图7是本实施例3中光伏电池串的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种光伏电池组件，包括光伏电池串组件和用于光伏电池串组件封装的封装件，光伏电池串组件由1个或多个呈平行排列且串联和/或并联为一体的光伏电池串组成，光伏电池串包括呈平行排列且串联为一体的两个或两个以上的光伏电池串单元，其中，各光伏电池串单元的电池片呈矩型形状；位于单个光伏电池串单元内部的电池片宽边与位于和其相邻光伏电池串单元内部的电池片宽边呈错位排列形状。

本实用新型实施例还公开了一种光伏建筑一体构件，包括建筑基板、光伏电池组件，光伏电池组件固定安装在建筑基板上，其中，光伏电池组件采用如上所述的光伏电池组件。

本实用新型实施例通过将单个光伏电池串单元内部的电池片宽边与位于和其相邻光伏电池串单元内部的电池片宽边设置成呈错位排列形状，这样使得光伏电池串形成建筑上仿砖墙的形状效果，更加符合建筑美学；具体实施时可通过两种不同尺寸规格的电池片进行排列组合后来得到，结构简单且制造过程简单，本实用新型实施例尤其适合作为建筑外墙结构。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

实施例1：

请参见图1所示，一种光伏建筑一体构件，作为建筑外墙结构，包括建筑基板(图未示出)、光伏电池组件100，光伏电池组件100固定安装在建筑基板上，具体地，固定安装方式可以采用螺钉或螺栓或其他紧固件来进行安装，当然地，也可以采用现有技术中提出光伏建筑一体化设计的安装技术方案，这些也不是本实用新型所要解决的技术问题，因此不再具体展开说明；建筑基板的材料可以采用金属材料或现有技术中的建筑材料；

本实施方式提供的光伏建筑一体构件能满足100PA到5400PA之间的建筑支撑强度，具体可根据不同建筑应用场景提供不同强度产品)，输出功率范围大约在2W到1000W之间；

优选地，本领域技术人员在实施本实用新型时，可以通过对光伏电池组件100中封装膜和/或电池片颜色的调整来灵活设计本申请光伏建筑一体构件产品的颜色，以进一步满足建筑美学设计的个性化需求，关于对封装膜的颜色调整可以具体参考本申请人的在先关联申请CN201611215902.2的技术方案来灵活调整产品颜色；

请进一步参见图2所示，光伏电池组件100包括光伏电池串组件110和用于光伏电池串组件110封装的封装件(图未示出)，采用层压工艺制备得到，具体在实施时，封装件可以采用现有技术的任意一种光伏电池组件的封装结构，例如包括采用典型的封装结构：正面钢化玻璃、正面EVA膜、光伏电池串组件110、背面EVA膜、背板；也可以采用其他封装结构，为了减轻封装结构的重量同时赋予光伏建筑一体构件一定的柔性和曲面结构设计，优选地，如封装膜的材料采用热固性粉末涂料复合纤维，本领域技术人员可具体可直接参见本申请人的在先关联申请CN201610927464.6、CN201610927383.6公开的封装实施技术方案，本实用新型实施例不再展开赘述。

优选地，在本实施方式中，光伏电池串组件110的长范围为0.3-2m，宽范围为0.3-2m；

进一步优选地，在本实施方式中，封装件还包括用于安装的外边框120，外边框120固定设置在光伏电池串组件110的外周，具体地，外边框120具体采用扣件式，方便安装、运输以及可拆卸；在外边框的选择上，也可以采用铝合金外边框或塑料外边框；当然地，在其他实施方式中，也可以不采用外边框，直接将光伏电池组件100固定安装在建筑基板上；

其中，光伏电池串组件110由1个或多个呈平行排列且串联和/或并联为一体的光伏电池串组成，光伏电池串包括呈平行排列且串联为一体的两个或两个以上的光伏电池串单元，各光伏电池串单元的电池片呈矩型形状；位于单个光伏电池串单元内部的电池片宽边与位于和其相邻光伏电池串单元内部的电池片宽边呈错位排列形状；

为了实现以上所述呈平行排列的不同光伏电池串单元内部的电池片宽边呈错位排列形状，同时确保光伏电池串组件110的外观排列效果更加规律，优选地，在本实施方式中，部分或全部光伏电池串单元分别设有第一电池片和第二电池片，其中，第二电池片和第一电池片的长不相等且宽相等；

为了使得本实施例的仿砖墙外观效果更加逼真，在尺寸上优选地，第一电池片的长范围为20-120mm；第二电池片的长范围为10-60mm；第一电池片和第二电池片的宽范围为10-60mm；在具体制作时，第一电池片和第二电池片均采用划片电池片，也就是采用标准尺寸规格的电池片(一般长宽尺寸为156mmⅩ156mm或125mmⅩ125mm)进行横向或竖向划片来制作得到；

具体地，在本实施方式中，请进一步参见图3所示，光伏电池串组件110由6个串联为一体的光伏电池串110a、110b、110c、110d、110e、110f组成，每个光伏电池串110a、110b、110c、110d、110e、110f包括呈平行排列且串联为一体的两个光伏电池串单元，具体分别为第一光伏电池串单元120a和第二光伏电池串单元120b；其中，第一光伏电池串单元120a和第二光伏电池串单元120b分别包括6个串联为一体的电池片，各电池片呈矩型形状，其中，第一光伏电池串单元120a和第二光伏电池串单元120b分别设有第一电池片130和第二电池片140，其中，第二电池片140和第一电池片130的长不相等且宽相等，这样使得位于第一光伏电池串单元120a内部的电池片宽边与位于第二光伏电池串单元120b内部的电池片宽边呈错位排列形状；

为了尽可能减少所采用不同尺寸电池片的比例，简化制作工艺和降低制作成本，优选地，在本实施方式中，第一光伏电池串单元120a内部的电池片宽边排列在与第二光伏电池串单元120b的电池片长边中部；更加具体优选地，第一电池片130的长为80mm；第二电池片140的长为40mm；第一电池片130和第二电池片140的宽为50mm，采用对125mmⅩ125mm标准电池片进行竖向划片后制作得到；第一电池片130和第二电池片140均采用两栅结构，当然，在本实用新型其他实施方式中，也可以采用三栅、四栅、五栅、六栅等，或者是多主栅结构，可以根据实际需要来进行选择；

简单介绍本实施例1光伏电池串组件110的排列分布以及制备过程：

第一光伏电池串单元120a的串联顺序依次为：5个第一电池片130和1个第二电池片140，第二光伏电池串单元120b的串联顺序依次为：1个第二电池片140和5个第一电池片130；在制备时，采用焊带将各电池片上的主栅线串联为一体后得到各光伏电池串单元120a、120b，然后将第一光伏电池串单元120a和第二光伏电池串单元120b进行平行排列并采用焊带将两个光伏电池串单元之间的主栅线串联为一体后得到各光伏电池串110a、110b、110c、110d、110e、110f；最后将6个如上所述的光伏电池串110a、110b、110c、110d、110e、110f进行平行排列，并采用焊带将各光伏电池串110a、110b、110c、110d、110e、110f的的主栅线串联为一体后，即可得到本实施例的光伏电池串组件110。

在其他实施方式中，可以根据实际需求对本实施例1的串联顺序进行调整和替换，只要得到本实施例1的光伏电池串组件110结构即可，对于具体采用的制备方法，本实用新型不做特别限制。

实施例2：

本实施例2的其余技术方案同实施例1，区别在于：在本实施例2中，请进一步参见图4和图5所示，光伏电池串组件210由6个串联为一体的光伏电池串210a、210b、210c、210d、210e、210f组成，每个光伏电池串210a、210b、210c、210d、210e、210f包括呈平行排列且串联为一体的两个光伏电池串单元，具体分别为第一光伏电池串单元220a和第二光伏电池串单元220b；其中，第一光伏电池串单元220a包括7个串联为一体的电池片，第二光伏电池串单元220b包括6个串联为一体的电池片，各电池片呈矩型形状，其中，第一光伏电池串单元220a设有第一电池片230和第二电池片240，第二光伏电池串单元220b设有第一电池片230，第一电池片230的长为80mm；第二电池片240的长为40mm；第一电池片230和第二电池片240的宽为50mm；

第一光伏电池串单元220a的串联顺序依次为：1个第二电池片240、5个第一电池片230和1个第二电池片240，第二光伏电池串单元220b的的串联顺序为：6个第一电池片230。

实施例3：

本实施例3的其余技术方案同实施例1，区别在于：在本实施例3中，请进一步参见图6和图7所示，光伏电池串组件310由3个串联为一体的光伏电池串310a、310b、310c组成，每个光伏电池串310a、310b、310c包括呈平行排列且串联为一体的四个光伏电池串单元，具体分别为第一光伏电池串单元320a、第二光伏电池串单元320b、第三光伏电池串单元320c和第四光伏电池串单元320d；其中，第一光伏电池串单元320a包括5个串联为一体的电池片，第二光伏电池串单元320b、第三光伏电池串单元320c和第四光伏电池串单元320d分别包括6个串联为一体的电池片，各电池片呈矩型形状，其中，第一光伏电池串单元320a设有第一电池片330和第三电池片350，第二光伏电池串单元320b、第三光伏电池串单元320c和第四光伏电池串单元320d分别设有第一电池片330和第二电池片340，第一电池片330的长为80mm；第二电池片340的长为40mm；第三电池片350的长为120mm；第一电池片330、第二电池片340和第三电池片350的宽为50mm；

第一光伏电池串单元320a的串联顺序依次为：1个第三电池片350、4个第一电池片330，第二光伏电池串单元320b的串联顺序依次为：5个第一电池片330、1个第二电池片340，第三光伏电池串单元320c的串联顺序依次为：1个第二电池片340、5个第一电池片330，第四光伏电池串单元320d的串联顺序依次为：5个第一电池片330、1个第二电池片340。

当然地，本实用新型仅为列出了部分实施方式，本领域技术人员在本申请的核心技术方案上结合本领域的公知常识和实际应用需求，可以对光伏电池串的数量、串联顺序、以及电池片的尺寸进行修改或替换，经过这些修改和替换得到的光伏电池组件及其应用的光伏建筑一体构件产品均属于本实用新型的保护范围。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。