一种光伏瓷砖的制作方法

1.本实用新型涉及建筑瓷砖领域，具体涉及一种光伏瓷砖。


背景技术：

2.随着社会的发展，人们生活水平的提高，用瓷砖装饰建筑外墙和房顶也逐渐兴起，但传统的瓷砖已不再满足人们的需求，尤其在北方气候较冷经常下雪的地区，人们更趋向于使用既能发热除雪、除霜、除雾又能发电的瓷砖。
3.而现有的光伏瓷砖都不能发热除雪、除霜、除雾，例如，申请号为201020152676.x的中国专利公开的一种可发电太阳能瓷砖，包括无釉瓷砖衬底，所述无釉瓷砖衬底上设有至少一层高分子封装层，在最上层的封装层上设有太阳能电池片，在太阳能电池片上设有至少一层透明光伏封装高分子材料层，在最上层的透明光伏封装高分子材料层上设有受光盖板层。
4.该专利能将太阳能电池的发电功能与瓷砖在建筑方面的装饰功能相结合，通过太阳能电池的封装工艺连接起来，既能满足建筑物装饰要求，又能充分利用建筑物外墙进行太阳能发电。
5.但是，这种光伏瓷砖存在不足：天气冷时，若光伏瓷砖的表面附着雪、霜、雾，不及时除去，则会影响太阳电池片对阳光的采集，而过厚的积雪甚至会压坏太阳电池片。
6.因此，需要提出一种新的光伏瓷砖。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种光伏瓷砖，其包括保温层、光电转换层、发热层，当光电转换层表面受到霜、雪覆盖而不能继续发电时，发热层在蓄电池的供电下发热，从而使光电转换层的温度升高，将霜、雪融化，从而起到除雪、除霜的作用，该光伏瓷砖具有能除雪、除霜，适用性广的优点。
8.为实现上述实用新型目的，本实用新型的实施例采取的技术方案如下：
9.一种光伏瓷砖，包括保温层以和光电转换层，所述保温层为瓷砖制品，所述光电转换层包括太阳能电池片，所述光电转换层背面设置有发热层，所述太阳能电池片连接有蓄电池，所述发热层与所述蓄电池电性连接。
10.由此，光电转换层将转化的电能存储至蓄电池中，由蓄电池向发热层供电，当光电转换层表面受到霜、雪覆盖而不能继续发电时，使发热层通电发热，从而使光电转换层的温度升高，将霜、雪融化，从而使得光电转换层恢复发电作用，从而起到除雪、除霜的作用，该光伏瓷砖具有能除雪、除霜，适用性广的优点。
11.一种可能的实施方式中，光伏瓷砖还包括温度传感器、光线传感器以及总控制器，所述温度传感器、所述光线传感器与所述总控制器电性连接，所述温度传感器用于检测环境温度，所述光线传感器用于检测所述光电转换层上有无遮挡物，所述总控制器接收所述温度传感器以及所述光线传感器的检测信号并控制所述发热层是否工作。
12.由此，温度传感器将检测的环境温度传输至总控制器，光线传感器用于将光线检测信号传输至总控制器，当温度传感器低于某一设定的低温温度，例如零度时，且光电传感器检测到光电转换层表面受障碍物遮挡，则可判定光电转换层表面受到霜、雪的遮挡，总控制器响应于检测信号，控制发热层工作，即发热，从而提高光电转换层的温度，将霜、雪融化，直到温度传感器达到预设的高温温度且光电转换层不再受到障碍物的遮挡，实现光伏瓷砖表面的霜、雪自动清理过程，方便、快捷，使得此种光伏瓷砖的使用更广泛，另外，此种光伏瓷砖砌筑于建筑物中，在除霜、除雪的过程中，还可对建筑物起到加温的效果，从而有利于对建筑物内部的升温和保温。
13.另外，本实用新型采用蓄电池为发热层供电，而不是将发热层与太阳能电池片直接连接，避免了出现当太阳能电池片因受霜、雪遮挡后不能进行发电工作时，太阳能电池片将无法为发热层供电，从而发热层无法发热进行除霜、除雪的情况。
14.一种可能的实施方式中，所述保温层为无釉类瓷砖制品。
15.由此，采用无釉类陶瓷制品即可满足使用要求，降低成本。
16.一种可能的实施方式中，所述光电转换层、发热层以及保温层通过层压一体成型。
17.由此，将光伏转换层、发热层以及保温层三者整体化，便于运输，而且还可以进行模块化施工，简化施工工序。
18.一种可能的实施方式中，所述发热层为石墨烯电热膜。
19.由此，相比于普通发热膜，石墨烯电热膜的热转换效率高，耗能低，是发热源的较佳选择，将石墨烯电热膜与太阳能电池片结合，结构新颖，既能实现发电，还能根据环境，将发电所得的电能用于除雪、除霜，发挥材料较佳的性能。
20.一种可能的实施方式中，所述发热层为碳晶电热膜或电热丝。
21.由此，采用碳晶电热膜或电热丝作为发热层，也能实现发热层的发热功能，同样能达到除霜、除雪的效果。
22.一种可能的实施方式中，还包括接线盒、互联条，所述互联条连接所述太阳能电池片与所述接线盒，所述接线盒与建筑物的电网电性连接。
23.由此，通过互联条将太阳能电池片与接线盒连接，从而将太阳能电池片转换的电能传输出至接线盒，从而供与接线盒连接的用电器使用或将电能存储，实现发电瓷砖的电能输出，从而，平常状态下，光电转换层将转化的电能并入建筑物的电网中，而多余的电能存储至蓄电池中，当环境温度低于设定温度时，由蓄电池向发热层供电。
24.一种可能的实施方式中，所述太阳能电池片设置单片。
25.由此，单片太阳能的整体强度高，使得光伏瓷砖的整体强度较高，且有利于简化加工工序，便于光伏瓷砖的制成。
26.一种可能的实施方式中，所述太阳能电池片设置多片，多片所述太阳能电池片通过所述互联条连接。
27.由此，多片太阳能电池片通过互联条连接，从而可增大发电功率，提高发电的电量，且在单片收到破坏后，可进行置换，相比于仅设置单片的太阳能电池板作为光电转换层，维护的灵活度高，成本低。
28.一种可能的实施方式中，所述温度传感器设置于所述光电转换层的背面并位于所述发热层以及所述保温层的侧面。
29.由此，可通过光电转换层对温度传感器进行保护，另外还可以同时对发热层和光电转换层的温度进行感知，检测的精度较高。
30.一种可能的实施方式中，所述温度传感器设置于所述光伏瓷砖内。
31.由此，有利于使得光伏瓷砖的整体结构的紧凑性更高，减少施工过程中对温度传感器可能造成的损伤。
32.一种可能的实施方式中，温度传感器设置在光伏瓷砖外。
33.一种可能的实施方式中，温度传感器设置在所述光电转换层的表面。
34.进一步地，一种可能的实施方式中，所述光线传感器设置在所述光电转换层的表面。
35.由此，可通过光线传感器对光电转换层表面收到障碍物遮挡能快速感知。
36.一种可能的实施方式中，所述光电转换层的表面设置一层透明的保护层，所述光线传感器设置在所述保护与所述光电转换层之间。
37.由此，设置保护层不仅可以保护光电转换层，还可以保护精密的光线传感器，使其工作稳定可靠。
38.一种可能的实施方式中，还包括指示装置，所述指示装置与所述总控制器连接。
39.由此，在温度传感器检测的温度达不到预设的低温温度，而光线传感器检测到光电转换层表面受到遮挡时，则温度传感器出现故障或者该遮挡物并非霜或雪，此时总控制器可对指示装置发送信号，使其显示报警指示信息，从而可以及时处理故障，便于维护。
40.相对于现有技术，本实用新型取得了有益的技术效果：
41.1、提供一种光伏瓷砖，设置发热层，进行霜、雪的清除，保持光伏瓷砖使用的稳定性，清理方便。
42.2、通过温度传感器、光线传感器联合判断光伏瓷砖是否受霜、雪覆盖，在判断光伏瓷砖受到霜雪覆盖后，总控制器控制发热层发热，从而对光伏瓷砖加热，融化霜雪，从而达到自洁的目的，另外，还能对运用此光伏瓷砖的建筑物进行升温，使得该光伏瓷砖既能起到发电的功能，还能起到自动清洁霜雪的作用，适用性广。
43.3、本技术的光伏瓷砖可以装饰建筑物的墙体、房顶，同时实现了防水、防火、防裂、保温、智能调节温度、环保、安全，使用寿命长的应用效果。
附图说明
44.图1是本实用新型实施例的光伏瓷砖截面示意图。
45.其中，各附图标记所指代的技术特征如下：
46.1、保温层；2、光电转换层；3、发热层；4、温度传感器；5、接线盒；6、互联条。
具体实施方式
47.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明，但本实用新型要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。
48.参考图1，本实施例公开了一种光伏瓷砖，包括保温层1和光电转换层2，保温层1为瓷砖制品，光电转换层2包括太阳能电池片，光电转换层2背面设置有发热层3，太阳能电池
片连接有蓄电池(图中未示出)，发热层3与蓄电池电性连接。
49.保温层1为无釉类瓷砖制品，在其他实施例中，保温层1还可以采用有釉类瓷砖制品。
50.蓄电池可外设，也可以集成设置于光伏瓷砖内，即蓄电池可以集成于光电转换层2内或保温层1内，或者设置在光电转换层2或保温层1的上表面、侧面。
51.蓄电池可采用锂电池。
52.一种可能的实施方式中，光伏瓷砖还包括温度传感器4、光线传感器(图中未示出)以及总控制器(图中未示出)，温度传感器4、光线传感器与总控制器电性连接，温度传感器4用于检测环境温度，光线传感器用于检测光电转换层2上有无遮挡物，总控制器接收温度传感器4以及光线传感器的检测信号，并根据温度传感器4以及光线传感器的检测信号控制发热层3的工作状态，即发热或者停止发热。
53.温度传感器4可采用现有的温度传感器4，光线传感器可选择光电传感器，总控制器可选择单片机、plc或其他微型控制器。
54.一种可能的实施方式中，光电转换层2、发热层3以及保温层1通过层压一体成型。
55.在其他实施例中，光电转换层2、发热层3以及保温层1还可以通过胶粘一体成型。
56.在其他实施例中，还可以设置为，设置一外框架，将光电转换层2、发热层3以及保温层1逐层放置并组装于外框架内。
57.一种可能的实施方式中，发热层3为石墨烯电热膜。
58.石墨烯电热膜为为新型的发热技术的电热膜技术，比普通发热膜更节能，其热转换效率高达99％，是作为发热源更适宜的选择。
59.一种可能的实施方式中，发热层3为碳晶电热膜或电热丝，此作为备选方案，供灵活选择。
60.一种可能的实施方式中，还包括接线盒5、互联条6，互联条6连接太阳能电池片与接线盒5。
61.参考图1，接线盒5设置在光电转换层2背面并位于发热层3与保温层1的周测，通过互联条6与太阳能电池片连接，接线盒与建筑物的电网电性连接。
62.接线盒5、接线盒与建筑物的电网连接的结构均为现有技术，在此不再赘述，接线盒5通过互联条6与太阳能电池片连接后，将太阳能电池片发电的电能传输至接线盒5，以便后续直接从接线盒5取电或将接线盒5与其他蓄电装置连接，从而经接线盒5将电能存储。
63.一种可能的实施方式中，太阳能电池片设置单片，从而，一块光伏瓷砖由一整块大幅面的太阳能电池片制成，加工工艺难度降低，光伏瓷砖的强度较高。
64.一种可能的实施方式中，太阳能电池片设置多片，多片太阳能电池片通过互联条6连接，从而一块光伏瓷砖上包括多片太阳能电池片，多片太阳能电池片发电的功率可叠加，有利于增大发电功率，提高发电的电量，且在单片收到破坏后，可进行置换，相比于仅设置单片的太阳能电池板作为光电转换层2，维护的灵活度高，成本低。
65.一种可能的实施方式中，参考图1，温度传感器4设置于光电转换层2的背面并位于发热层3以及保温层1的侧面。
66.一种可能的实施方式中，温度传感器4设置于光伏瓷砖内。
67.温度传感器4可设置在光电转换层2与发热层3之间的空隙中，或者设置在发热层3
与保温层1之间的空隙中，还可以嵌设在光电转换层2或保温层1中，需要注意的是，当温度传感器4设置在光电转换层2与发热层3之间的空隙中，或者设置在发热层3与保温层1之间的空隙中时，需对温度传感器4做好隔热措施，避免发热层3将温度传感器4烧坏。
68.一种可能的实施方式中，温度传感器4设置在光伏瓷砖外。
69.进一步地，一种可能的实施方式中，温度传感器4设置在光电转换层2的表面，例如温度传感器4嵌设或通过粘结或卡接于光电转换层2的表面。
70.进一步地，一种可能的实施方式中，光线传感器设置在光电转换层2的表面。
71.在其他实施方式中，光线传感器还可以嵌设在光线转换层中，或者在光线转换层上开设通孔，将光线传感器设置在光线转换层的背面。
72.需要注意的是，当光线传感器设置在光线转换层的背面时，需做好隔热，防止发热层3对传感器造成影响。
73.一种可能的实施方式中，光线传感器、温度传感器4均可设置一个或多个。
74.一种可能的实施方式中，光电转换层2的表面设置一层透明的保护层(图中未示出)，光线传感器设置在保护与光电转换层2之间。
75.保护层可以采用钢化玻璃、亚克力板或其他强度的透明硬质板材，还可以选择柔性的透明薄膜，例如pvc膜、硅胶膜。
76.一种可能的实施方式中，还包括指示装置(图中未示出)，指示装置与总控制器连接。
77.指示装置可以选择指示灯、振动电机或蜂鸣器。
78.本实用新型实施例的使用过程：
79.当温度传感器4低于某一设定的低温温度，例如零度时，且光电传感器检测到光电转换层2表面受障碍物遮挡，则可判定光电转换层2表面受到霜、雪的遮挡，此时，总控制器响应于检测信号，控制发热层3通电发热，提高光电转换层2的温度，将光电转换层2表面的霜、雪融化，直到温度传感器4达到预设的高温温度(例如室温25
°
)且光电转换层2不再受到障碍物的遮挡，从而实现光伏瓷砖表面的霜、雪自动清理过程，具有方便、快捷的优点，进而使得此种光伏瓷砖的使用适用性广。
80.另外，此种光伏瓷砖砌筑于建筑物中，在除霜、除雪的过程中，还可对建筑物起到加温的效果，从而有利于对建筑物内部的升温和保温。
81.且在温度传感器4检测的温度达不到预设的低温温度，而光线传感器检测到光电转换层2表面受到遮挡时，则温度传感器4出现故障或者判断光电表面的遮挡物并非霜或雪，此时总控制器可对指示装置发送信号，使其显示报警指示信息，即发出声响、发光或者发出振动提醒，从而便于及时处理故障，进行维护。
82.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对实用新型构成任何限制。