建筑外立面膜基有机光伏系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑物利用太阳能技术，尤其是建筑外立面膜基有机光伏系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，光伏电池可藉由光伏效应将阳光的能量转换成电力，且光伏电池所组成元件可用于制作光伏模块或太阳能面板。BIPV(Building Integrated PV)是将太阳能发电(光伏)产品与建筑集成为一体的技术，使光伏发电成为建筑物的基本组成部分。
[0003]目前，国内外现行业的BIPV电池组件主要有两种:一种是普通的双波电池组件，另一种为中空光伏组件。普通的双波电池组件也称为第一代BIPV电池组件，它是以钢化玻璃代替光伏组件背面保护材料并且采用胶膜进行封装。这种BIPV电池组件毫无疑问的打破了光伏行业与建筑行业的技术壁皇，但也存在着许多直接制约BIPV电池组件发展的弊端。首先是隔热能力:能量的传递无非有三种辐射传递、对流传递和传导传递，在BIPV组件应用于建筑物时，由光照产生的热量和电池组件发电产生的热量会通过玻璃的传导效应直接传入建筑物内部，这就大大的增加的建筑物的耗能，又由于电池组件的发电效率随表面温度升高而降低，使得电池组件的发电效率降低，而且玻璃的隔音效果是非常差，直接在建筑物上使用第一代BIPV电池组件还需附加使用隔音、隔热装置和密封。中空光伏组件也称为第二代BIPV电池组件，这种新型电池组件是在将普通电池组件与钢化玻璃或者普通玻璃进行中空，在中空层中添加惰性气体然后进行密封并在中空层中添加一定量得干燥剂。这样的设计成功的将电池组件融入了建筑材料中，也达到了建筑材料的隔热、隔音和防火等技术要求。高性能中空光伏组件，由于有一层特殊的金属膜，可达到0.22-0.49遮蔽系数，使室内冷气空调负载减轻。传热系数1.4-2.8W (m2.K)。对减轻室内暖气负荷，同样发挥很大效率。因此，窗户开得越大，节能效果越明显。高性能中空光伏组件可以拦截由太阳射到室内的相当的能量，因而可以防止因辐射热引起的不舒适感和减轻夕照阳光引起的目眩。高性能中空光伏组件有多种色彩，可以根据需要选用色彩，以达到更理想的艺术效果。适用于办公大楼、展览室、图书馆等公共设施和像计算机房、精密仪器车间、化学工厂等要求恒温洹湿的特殊建筑物。另外也可以用于防晒和防夕照目眩的地方。但由于中空光伏组件的外层玻璃是由光伏组件构成，光伏组件在发电过程中会产生大量的热，这些热由于中空光伏组件的中空层无法被排出，热量的堆积会导致中空层气体膨胀，进而会导致中空光伏组件的破裂，并且由于温度过高会直接影响光伏电池的发电效率。故使得中空光伏组件在利用和应用上颇受争议。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种建筑外立面膜基有机光伏系统，以解决建筑外立面光伏适应性，以及克服前述不足。
[0005]本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现:有机太阳能薄膜背面固定光伏接线盒，建筑外立面承载结构上相应位置预留接线盒嵌槽以安置该光伏接线盒；该相邻的光伏接线盒的引出线相互连接组成有机光伏单元后接入光伏汇流箱以及光伏逆变器设备，然后，可进一步连接入储能系统或220V电网。
[0006]尤其是，若干个有机太阳能薄膜由正极或负极光伏接线盒相互连接构成有机光伏单元，每个有机光伏单元均有一个总正极接头和一个总负极接头；尤其是，每个有机光伏单元中所有有机太阳能薄膜通过各自的光伏接线盒串联连接成一路通过一个总正极和一个总负极接出。
[0007]尤其是，有机太阳能薄膜背面固定的光伏接线盒嵌入在模制混凝土板上相应位置预留接线盒嵌槽，有机太阳能薄膜通过双面粘胶粘接在模制混凝土板外侧表面。同一块模制混凝土板一部分覆合有机太阳能薄膜，另外一部分外表面有装饰肌理，两部分表面积比1: 0.2-1:1。
[0008]尤其是，将有机光伏单元同时并联连接进入光伏汇流箱。
[0009]尤其是，由有机光伏单元构成的太阳能电池组阵列，总共由100块有机太阳能薄膜覆合模制混凝土板形成的薄膜太阳混凝土板组成，其中每25块薄膜太阳混凝土板经过每5块串联成一组再将5组并联组成一个有机光伏单元，再将4个有机光伏单元同时连接进入光伏汇流箱。
[0010]尤其是，模制混凝土板中部有3D纤维网，而且开有矩形的接线盒嵌槽，该接线盒嵌槽的至少一个角上向外延伸连接一条形引线槽。
[0011]尤其是，在玻璃幕墙外立面开出接线盒嵌槽，若干个有机太阳能薄膜背面分别安装光伏接线盒，光伏接线盒置入该接线盒嵌槽，有机太阳能薄膜与玻璃块尺寸吻合并沿边缘以密封胶封装，在玻璃幕墙背面由光伏接线盒接出的正极或负极接头相互连接构成有机光伏单元，每个有机光伏单元均有一个总正极接头和一个总负极接头。
[0012]尤其是，有机太阳能薄膜通过工业用背胶粘扣带粘接在模制混凝土板上，S卩，模制混凝土板外侧表面和有机太阳能薄膜背面分别相同位置局部粘附背胶粘扣带，在覆合施工时，将有机太阳能薄膜直接以贴附在模制混凝土板外侧表面粘接。
[0013]尤其是，预制刚性框架预埋在模制混凝土板中，框架外露在模制混凝土板外侧表面，并通过双面粘胶将有机太阳能薄膜与该预制刚性框架粘接，从而实现双面粘胶与模制混凝土板。
[0014]尤其是，有机太阳能薄膜前侧表面透明、平滑、有光泽，后板贴合不透明白色背板，边缘区域封装厚度0.6mm,中部区域厚0.8_，最小弯曲半径100mm。有机太阳能薄膜每平米重量500g/m2，有机太阳能薄膜发电输出峰值功率大约50Wp/平方米，要得到IkWp太阳能发电峰值，需要20平方米的有机太阳能薄膜，其中，不透明的有机太阳能薄膜理论光伏转换率为12 %，50 %透明度的有机太阳能薄膜理论光伏转换率为6 %。
[0015]本实用新型的优点和效果:将有机光伏膜巧妙的和建筑外立面融合在一起，兼顾电绝缘性能、耐水性能、工作稳定性能和抗冲击性能，强度高、耐腐蚀、耐高温，散热效果好且施工成本低，提高了光伏组件的适应性能和安全性，完全满足BIPV光伏组件30年的使用寿命要求。安装符合国际光伏标准规范，既提供了光伏发电，又完全保留了建筑特性，集装饰、防水、保温、光伏发电四大功能于一体，同时又能解决太阳能电池发电过程中的散热问题，便于实现模块化安装、维护和更换，提升墙体节能改进水平，促进清洁新能源技术进步，降低能源消耗对于环境的不良影响，达到建筑节能和太阳能利用的完美结合，实现光伏建筑一体化。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例1中有机光伏单元连接结构示意图。
[0017]图2为本实用新型实施例2中有机光伏单元连接结构示意图。
[0018]图3为本实用新型中有机光伏单元与光伏汇流箱连接结构示意图。
[0019]图4为本实用新型中有机光伏单元连接储能并网连接结构示意图。
[0020]图5为本实用新型中模制混凝土板与有机光伏膜安装结合结构示意图。
[0021]图6为本实用新型中模制混凝土板结构示意图。
[0022]图7为本实用新型中有机光伏单元建筑立面安装结构示意图。
[0023]图8为本实用新型中光伏接线盒结构示意图。
[0024]附图标记包括:刚性支撑结构1、模制混凝土板2、有机太阳能薄膜3、有机光伏单元4、光伏汇流箱5、光伏逆变器6、储能系统7、220V电网8、双面粘胶9、接线盒嵌槽10、光伏接线盒11、混凝土板体12、3D纤维网13、金属挂件14。
【具体实施方式】
[0025]基本工作原理如下:在阳光充足的时候，由太阳能电池板将太阳能转化为电能，通过逆变器实现最大功率跟踪及将能量接入220V电网，供应负载日常电力需求。
[0026]本实用新型中，区别于传统光伏组件的不同之处，有机太阳能薄膜3在温度高达80°C时都能保持10-20%的转化效率。有机太阳能薄膜3主要是有机合成材料，不含有毒组分，因此极易回收，可直接覆合粘贴在模制混凝土板2表面。有机太阳能薄膜3量产目标250元/m2，结合政府实施光伏发电度电补贴0.45元/度，以经济性测算，把现有的建筑结构外立面更换成本实用新型中的有机太阳能薄膜3光伏系统，以本实用新型改造房屋的能耗应小于原建筑的80%。
[0027]本实用新型中，作为有机太阳能薄膜3的承载结构的建筑外立面，可以是广泛应用的模制混凝土板2或者玻璃幕墙；此外，本实用新型同样还适用于干挂石材、铝板、现浇清水混凝土板。
[0028]本实用新型中，有机太阳能薄膜3背面固定光伏接线盒11，包括模制混凝土板2的建筑外立面承载结构上相应位置预留接线盒嵌槽10以安置该光伏接线盒11 ;该相邻的光伏接线盒11的引出线相互连接组成有机光伏单元4后接入光伏汇流箱5以及光伏逆变器6设备，然后，可进一步连接入储能系统7或220V电网8。
[0029]本实用新型中，有机太阳能薄膜3使用寿命为20年，在使用寿命结束后可以便捷的实现更换作业。
[0030]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0031]实施例1:如附图1所示，若干个有机太阳能薄膜3由正极或负极光伏接线盒11相互连接构成有机光伏单元4，每个有机光伏单元4均有一个总正极接头和一个总负极接头；尤其是，每个有机光伏单元4中所有有机太阳能薄