一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法与流程

本发明涉及彩色光伏，具体为一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法。

背景技术：

1、随着光伏产业的蓬勃发展，光伏组件的广泛应用领域正在不断扩展，其中立面光伏因其节能环保的特点备受各行各业的欢迎。然而，立面光伏在建筑立面位置的特殊性质导致其发电效率受到遮挡的限制，使其难以获得充分的光照，从而导致发电效率较低。虽然彩色光伏组件已成为提高建筑美观性和环保性的一种方式，但传统彩色光伏组件的发电效率通常比普通硅基组件低约10％，且夜间的立体视觉效果有限。

2、为了提高彩色立面光伏的发电量，现有技术采用了一系列方法，如更换高效率的彩色光伏组件、光学设计、折射结构、二次光学元件、细分跟踪系统和优化组件方向。然而，这些方法各自存在一些限制，包括制作成本高、影响外观或无法实现夜间的立体效果。因此，为了解决立面彩色光伏的效率和美观性问题，需要采用新的技术和方法。

3、基于此，本发明设计了一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法，以解决上述提到的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法，以解决上述提到的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法，包括以下步骤：

3、s1：首先，在光伏组件表面印刷图案及颜色，使成为具备彩色化的组件。

4、s2：然后，使用有机玻璃材料，利用计算机数控激光切割技术将有机玻璃材料切割成六边形结构，在六边形有机玻璃材料边缘处贴附银色反光胶带，可以确保银色反光胶带宽度与六边形有机玻璃材料的厚度一致。

5、s3：紧接着，在银色反光胶带上涂抹透明结构胶，宽度控制在3-5mm范围内，然后将六边形有机玻璃材料整齐粘贴在光伏组件的表面上，同时对六角形有机玻璃材料的四组及其他部位进行修边处理，然后将其送入干燥室，等待24小时以上以确保透明结构胶完全干燥并牢固粘附在光伏组件上。

6、s4：同时，在多组六边形有机玻璃材料相接的空隙中注入uv透明胶，并使用uv灯进行固化处理，可以防止银色反光胶带脱落或灰尘进入空隙中。

7、s5：最后，根据图案区域的特点和需要呈现立体效果的地方，增加六边形有机玻璃材料厚度2-3mm，可以确保其厚度大于相邻的六边形有机玻璃材料厚度，这将在夜间灯光照射时产生阴影，最终可以形成立体的折射效果。

8、优选的，上述一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法中，所述s1中的光伏组件表面通过1440dpi的喷墨打印技术高精度印制彩色图案，色彩层厚度的控制范围为10-20μm，可以确保色彩饱和鲜艳。

9、基于上述技术特征，本方案通过使用1440dpi的喷墨打印技术，可以实现非常高的印刷精度，这一高精度确保了彩色图案的清晰度和精细度，使其在建筑立面上更具吸引力，这对于提高建筑物的美观性至关重要，特别是在具有装饰性要求的应用中；通过控制色彩层的厚度在10-20μm的范围内具有多重好处，首先，这个范围内的色彩层对于产生饱和和鲜艳的颜色非常关键，过厚的色彩层可能会导致色彩不够明亮，而太薄的层则可能不足以产生丰富的颜色，因此，控制良好的层厚度确保了彩色图案的视觉效果。

10、优选的，上述一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法中，所述s1中的印刷图案用于增加光伏组件的美观性和个性化，可以选择公司logo、产品形象、风景画等不同图案，可以丰富光伏组件的外观。

11、基于上述技术特征，本方案中印刷彩色图案的能力对于提高光伏组件的美观性至关重要，普通的太阳能光伏组件通常是单调的，通常呈蓝色或黑色，其外观对建筑物的外观贡献有限，通过在光伏组表面添加彩色图案，可以使其在视觉上更加吸引人，这对于建筑立面光伏组件的应用来说特别重要，具有不同图案的光伏组件提供了外观上的丰富性，可以为建筑物增色不同的视觉元素，这对于改善城市景观、提高建筑的外观吸引力以及将光伏技术与艺术融合在一起非常有价值。

12、优选的，上述一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法中，所述s2中的六边形有机玻璃材料的厚度以5～20mm最佳，且六边形的对边以5～10cm的宽度为最佳。

13、基于上述技术特征，本方案中六边形有机玻璃材料的厚度和对边宽度的最佳选择是为了增强折射效果，较大的厚度可以在光线进入六边形有机玻璃材料时更多地改变其方向，从而增加了光线的折射程度，这有助于确保光线被更多地聚焦和引导，提高了光线的利用率，从而增加了彩色立面光伏组件的发电效率；通过在一些六边形有机玻璃材料上增加2-3mm的厚度，可以使它们在夜晚的灯光照射下形成阴影，进一步增强了光伏组件的立体感，这样，光伏组件不仅在白天可以产生电能，还可以在夜间以更具艺术感和立体感的方式吸引注意力。

14、优选的，上述一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法中，所述s2中的六边形有机玻璃材料为甲基丙烯酸甲酯pmma板材。

15、基于上述技术特征，本方案通过采用pmma作为六边形有机玻璃材料的选择，在提高折射效果、降低成本、确保轻便性和易加工性等方面都具有重要的作用，有助于使彩色立面光伏技术更加实用和经济高效。

16、优选的，上述一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法中，所述s2中的银色反光胶带由聚酯薄膜基材和真空沉积的铝膜层组成，反光率高达95％，可以有效的提高入射光的利用率，还可以增强光伏组件的发电转换效的效率。

17、基于上述技术特征，本方案中的银色反光胶带由聚酯薄膜基材和真空沉积的铝膜层组成，铝膜层具有非常高的反射率，高达95％，这意味着它能够有效地反射入射光线，将光线引导到彩色立面光伏组件上，通过提高光的反射效果，银色反光胶带有助于增加入射光的数量，从而提高光伏组件的光电转换效率；高反射率的银色反光胶带不仅反射光线，还提高了入射光的有效利用率，这有助于光伏组捕获更多的光能，从而提高了发电效率，同时，银色反光胶带还有助于保持彩色图案的完整性，其高反射率减少了光的折射和散射，确保图案在不受影响的情况下能够清晰可见。

18、优选的，上述一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法中，所述s3中的透明结构胶的粘结强度高达25n/cm^2，可以确保六角形有机玻璃材料可稳固可靠的附着在光伏组件表面。

19、基于上述技术特征，本方案中的透明结构胶具有的高粘结强度的特性，可以确保了六边形有机玻璃材料能够牢固地粘附在光伏组件的表面上，可以防止六边形有机玻璃材料在使用中从光伏组件的表面剥离或脱落，从而保持整个折射结构的完整性。

20、优选的，上述一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法中，所述s4中的uv透明胶选用紫外线固化型环氧树脂作为材质，通过uv透明胶灌封多组六边形有机玻璃材料相接的空隙，可以有效防止灰尘颗粒堆积于折射结构间隙中，能够有效的避免影响入射光线的光学传输与折射效果。

21、基于上述技术特征，本方案中的uv透明胶应用在彩色立面光伏组件中，它可以确保折射结构的内部保持清洁，避免外部污染物的干扰，从而维护了光线的传输和折射效果，同时提高了折射结构的耐久性。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、1、本发明通过采用六边形有机玻璃结构，有效地引导和增加入射光线的透射，这种几何形状不仅有助于提高光伏组件的光电转换效率，还为建筑物增加了具有立体感的视觉效果，同时，这种立体感不仅在白天使建筑立面更加引人注目，而且在夜间的照明效果中也有显著作用；

24、2、本发明通过对六边形的分区控制厚度，特别是增加部分区域的厚度，夜间的立体照明效果得以实现，这为建筑物在夜晚创造了令人印象深刻的视觉效果，同时确保了白天的发电效率；

25、3、本发明通过在六边形结构的边缘使用高反射率反光膜，有效地避免了光折影响，确保了彩色图案的完整性，这不仅使图案更加清晰，也有助于提高整体光伏组件的效率；

26、4、本发明通过在利用计算机数控激光切割技术，确保了折射结构的尺寸精度，这种精度不仅对光伏组件的效能至关重要，还为结构的稳定性提供了坚实的基础。

27、5、本发明通过在采用价格低廉且易于加工的甲基丙烯酸甲酯(pmma)材质，降低了制作成本，并简化了安装过程，这种材质不仅经济实惠，而且对制造和维护都非常友好。

28、6、综合来看，本发明设计的一种利用折射来增加立面彩色光伏效能的方法，不仅显著提高了彩色立面光伏组件的发电效率，还使其成为一种装饰性和实用性并存的可持续能源解决方案，它充分发挥了光伏技术在建筑立面的潜力，为城市景观的美化和清洁能源的应用提供了坚实支持，同时，其低成本和容易实施的特点也为大规模推广提供了可行性。