一種太陽能光伏中空玻璃的光伏構件的製作方法

2023-07-15 02:51:26 1

專利名稱：一種太陽能光伏中空玻璃的光伏構件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能光伏中空玻璃的光伏構件，屬於太陽能光伏建 築一體化領域，尤其適合內置於非晶矽太陽能光伏中空玻璃中。
背景技術：
節能環保的太陽能光伏建築一體化(Building Integrated Photovoltaics， BIPV)
領域代表了建築科技的發展方向，它集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾等特徵 於一身，體現了智能化與人性化的先進的建築理念與發展潮流，集成光伏發電 的結構設計使建築更加潔淨、完美，使人賞心悅目，容易被專業建築師、用戶 和公眾接受。而光電玻璃幕牆正是組成太陽能建築的有效單元，它將太陽能光 伏發電與建築結構有機的結合成一體，利用玻璃幕牆內部的空間，使用專門的 支撐件將光電玻璃幕牆的發電引出，既不影響美觀，還可以達到節能降耗的目 的。目前，有許多類型的產品，例如太陽能光伏夾層玻璃、太陽能光伏中空玻 璃、太陽能光伏夾層一中空玻璃等等。
在太陽能光伏中空玻璃領域已經應用上了很多新技術。例如，專利號為 200410028002.8的中國專利"一種太陽能光伏中空玻璃及其製造方法"公開了一 種框架式結構，特別適合非晶矽太陽能電池作為薄膜電池器件在光伏中空玻璃 中應用，在光電池兩頭裝具有兩邊開口非金屬護套，在垂直於太陽能電池背光 面上加一根帶齒的加強筋卡住太陽能電池，兩頭頂住無槽空心邊框條，快接頭 把許多條匯流線快速並聯/串聯起來，解決了在運輸過程中碰撞容易造成電池的 損害，在安裝非晶矽太陽能電池時導電薄膜和電極容易劃傷，電池變長易斷的 問題；專利號為200510034904.7的中國專利"一種用於幕牆玻璃的組合式光電模
3板"將光電單元做成標準件，像搭積木一樣完成光電模板主體內電極並聯，電極 插接件是金屬衝壓或鑄件，有插入口將電池片夾緊，實現了支撐電池和連接電
極的目的；還有專利號為200720119927.2的中國專利"一種非晶矽太陽能幕牆光 伏中空玻璃"內置於中空玻璃中構成太陽能光伏中空玻璃，用兩側邊有對稱N形 折邊的"U"形或"W"字型的導電彈片把太陽能電池緊壓在中空玻璃框內，"古"字 型絕緣的堵頭將內框無縫連接，並與外部電源或負載連接。
如果太陽能電池的分割尺寸較大，而光伏中空玻璃內的電池寬度受到框架 尺寸的限制又不能太大，太陽能電池會出現跨度大而下垂的情況，現有技術採 用框架或插接件支撐，輔助使用加強筋的方法解決了這一問題，但隨著市場的 需求，支撐太陽能電池的支撐件有待更進一步的優化和革新。
實用新型內容
針對上述分析，雖然現有技術提出了多種解決方案，本實用新型還要對現 有的光伏中空玻璃支撐結構做進一步改善，尋求一種製造簡單、價格低廉、支 撐效果好、適合大面積中空玻璃幕牆使用的產品。本實用新型的目的在於，設 計一種太陽能光伏中空玻璃的光伏構件，帶有支撐件的非晶矽太陽能電池條間 隔有序地裝配在中空玻璃內封裝，可以與外部電源或負載連接。
本實用新型的另一個目的在於，設計一種帶一定厚度的塊狀支撐件，在非 晶矽太陽能電池的不同位置加裝支撐件，形成支撐陣列，起到支撐非晶矽太陽 能電池的目的，解決了跨度引起太陽能電池下垂的問題，同時也不會破壞幕牆 的整體外觀效果。
為了實現以上任務，本實用新型所採用的技術方案是
本實用新型公開了一種太陽能光伏中空玻璃的光伏構件，由太陽能電池間 隔有序排列的光伏構件，密封在中空玻璃的內、外層玻璃之間，其特徵在於光伏構件包括至少一個太陽能電池和至少一個支撐件，且支撐件的一個面或點與 太陽能電池接觸，支撐件的另一個面貼合在內層玻璃上，太陽能電池的匯流線 通過正負電極引出。
構成光伏構件的支撐件的一個斜面與太陽能電池背光面接觸，支撐件的另 一個面貼合在中空玻璃的內層玻璃的內表面上，所說的太陽能電池可以是非晶 矽太陽能電池條。支撐件是一個多角形塊狀或柱形的透明絕緣體。支撐件的截 面呈直角梯形，其中梯形的斜面與太陽能電池背光面接觸，對應斜面的一個垂 直面貼合在中空玻璃內層玻璃的內表面上。支撐件，在其上至少開有孔或"凹" 形槽。支撐件是一個圓柱體，其中有一個面是斜面，其對應面是垂直面。支撐 件，在其柱體的兩頭的橫截面分別呈由兩條平行線和兩個弧面所構成的平面。
構成光伏構件的支撐件與太陽能電池背光面接觸的斜面的傾斜範圍為8度至60度。
本實用新型的有益效果
該支撐件結構簡單、重量較輕、製造簡單、價格低廉、支撐效果好，較齒 狀加強筋更易加工、保證其使用精度，不會由於幕牆分割尺寸的加大而產生變 形，失去支撐的作用，適合大面積中空玻璃幕牆使用；在背光部位安裝不會對 入射的陽光造成遮擋，不影響幕牆的整體外觀；支撐件有效地防止顛簸導致非 晶矽太陽能電池的震動，降低了碎裂的風險；支撐件與太陽能電池之間採用粘 接膠粘貼具有一定的抗震作用。以下結合附圖進一步說明本實用新型的原理。

圖1是帶有支撐件9的光伏中空玻璃立體圖。 圖2是圖1的A-A面剖面圖。圖3是圖2中I部分的放大示意圖。
圖4是圖1中支撐件9的結構示意圖。
圖5是一種支撐件9-1的結構示意圖。
圖6是帶有支撐件9-l的光伏中空玻璃立體圖。
圖7是另一種支撐件9-2的結構示意圖。
圖8是帶有支撐件9-2的光伏中空玻璃立體圖。
圖9是支撐件9-3的結構示意圖。
圖10是帶有支撐件9-3的光伏中空玻璃立體圖。
圖11是一種支撐件9-4的結構示意圖。
圖12是支撐結構件四種實施例的B-B面剖面圖。
見圖1至4，太陽能光伏中空玻璃包括外層玻璃1、內層玻璃2、內嵌在外 層玻璃1與內層玻璃2之間的框架3、以及太陽能電池8，太陽能電池8可以是 非晶矽太陽能電池板或電池條，多角形的支撐件9的一個斜面與太陽能電池8 接觸，支撐件9的垂直面貼合於內層玻璃2的內表面上，帶有支撐件9的太陽 能電池8組成光伏構件。框架3的寬度與內外玻璃2、 l之間的距離相等，框架 3上有安裝太陽能電池8的安裝槽，太陽能電池8卡在兩框架3的安裝槽之間， 太陽能電池8匯流線通過正負電極引出，匯流線通過位於內、外層玻璃2、 l之 間的框架3引出，在框架3外圍四周是內裝有分子篩4的鋁隔條5，鋁隔條5通 過兩側面的丁基膠6固定在內、外層玻璃2、 l的內表面，形成第一道密封，在 鋁隔條5外圍塗上密封膠7進行第二道密封。圖5、 7、 9、 11是支撐件9的四 種實施例支撐件9-l、支撐件9-2、支撐件9-3、支撐件9-4。圖12是支撐結構 件的B-B面剖面圖，圖12(1)是類似梯形的多角形底面，梯形的一條腰類似"凹" 形槽；圖12 (2)是不規則的四角形abcd，兩直線邊ab和cd用於固定太陽能電池8和內層玻璃2;圖12 (3)和(4)是兩種中間有空腔的多角形底面，空腔
可以是圓形、橢圓、任意圖形以及其組合。
具體實施方式

實施例1:
見圖l至3，應用於大幅面中空玻璃，細長的非晶矽太陽能電池條8如果受 到撓度的影響，在背光面的不同位置粘接有支撐件9，組成非晶矽光伏構件，支 撐件9是一個多角形絕緣體，例如由四個矩形面以及兩個直角梯形面組合而成 的塊狀直角梯形體結構，支撐件9固定在內層玻璃2內表面上，根據當地太陽 高度角的不同，非晶矽太陽能電池條8與內層玻璃2呈大於等於0度、小於90 度的角度，間隔有序地排列在中空玻璃內，形成百葉窗式結構，至少一個支撐 件9形成支撐陣列，間隔排列於太陽能電池條8背光面上，起到支撐太陽能電 池8的目的。見圖4，支撐件9是塊狀的由四個矩形面以及兩個直角梯形面組合 而成的直角梯形體，其中梯形的斜面與太陽能電池8背光面接觸，對應斜面的 一個垂直面貼合在中空玻璃內層玻璃2的內表面上，若干個支撐件9組成支撐 陣列，支撐太陽能電池組。支撐件9的材質可選用透明(或不透明)的玻璃或 者塑膠，也可以選用玻璃、塑膠與其他材料的組合，輕便且便於與玻璃等粘接， 例如採用兩頭是塑膠材料的金屬杆。粘接膠可選用透明(或不透明)的玻璃膠 粘接劑，採用上述粘接膠還具備抗震緩衝的效果。
見圖l、 3、 6、 8，太陽能電池8兩端可以卡在框架3的安裝槽中，再結合 支撐件9組成的支撐陣列固定，太陽能電池8匯流線通過兩端的正負電極輸出 供電，匯流線通過位於內、外層玻璃2、 l之間的框架3引出，在框架3外圍四 周是內裝有分子篩4的鋁隔條5，鋁隔條5通過兩側面的丁基膠6固定在內、外 層玻璃2、 l的內表面，鋁隔條5外圍塗上密封膠7，框架3僅作為匯流線的引出通道。也可以省略兩端的框架3，僅採用支撐陣列固定；或採用電極接插件 IO作為匯流線的引出，例如圖IO所示的光伏中空玻璃內部帶有電極接插件10
和支撐件9-3。
在本實用新型中，支撐件9由多角形塊狀或柱形的透明絕緣體。支撐件9 有兩個相對的面是平面，其他面可以是弧面。多角形塊狀支撐件9包括兩個相
對邊為直線，其餘邊為任意線形的底面，其中任意線形包括曲線、折線、弧
線等，即在梯形的基礎上，將兩平行邊由任意線代替形成類似梯形的底面，如
圖12所示。
圖12 (1)是一個變形的梯形，其中一條腰中間凹進去一個"凹"形槽，兩 條腰用於固定太陽能電池8和內層玻璃2，哪條腰固定太陽能電池8均可，兩條 腰的夾角按照太陽能電池8和內層玻璃2之間應呈的夾角設計，該夾角確保陽 光能夠垂直照射在間隔有序排列的太陽能電池8受光面上，另外支撐構件9的 形狀最好是能保證所產生的陰影剛好在太陽能電池8的陰影內，減少不必要遮 擋，使陽光充分入射到室內。若直角梯形為底面，令直角腰固定太陽能電池8， 另一腰固定內層玻璃2，陽光垂直照射在太陽能電池8受光面時，支撐構件9產 生的陰影剛好在電池8陰影內。同理，見圖12 (2)的四角形abcd，其中ab、 cd是直線，bc、 ad是曲線，如果a、 d兩點所在的直線垂直於ab邊，並垂直於 太陽光，那麼太陽能電池8的背光面固定在ab邊，陽光直射太陽能電池8時， 支撐結構abcd也不會產生多餘陰影。可以將支撐結構件9製作成帶有孔洞的結 構，類似奶酪狀，或者帶有空腔結構，如圖12 (3)和(4)，起到減輕重量的目 的。
支撐件9 一個面的中間凹進去一個孔或"凹"形槽，斜面和垂直面用於固定太陽能電池8和內層玻璃2，哪一面固定太陽能電池8均可，斜面與垂直面的 夾角按照太陽能電池8和內層玻璃2之間應呈的夾角設計，該夾角確保陽光能 夠垂直照射在間隔有序排列的太陽能電池8受光面上，另外支撐件9的形狀最 好是能保證所產生的陰影剛好在太陽能電池8的陰影內，減少不必要遮擋，使 陽光充分入射到室內。即令垂直面固定太陽能電池8，斜面固定內層玻璃2，陽 光垂直照射在太陽能電池8受光面時，支撐件9產生的陰影剛好在太陽能電池8 陰影內。
可以將支撐件9製作成帶有孔洞的結構，類似奶酪狀，或者帶有空腔結構， 起到減輕重量的目的。空腔可以是圓形、橢圓、任意圖形以及其組合。 實施例3
見圖5，支撐件9-l由底面呈類似梯形的柱體構成，其中類似梯形的底面是 在直角梯形的基礎上，將一條邊設計呈"凹"形折線邊，該邊最好是平行的上 下底邊，也可以是梯形的腰，其餘各邊不變，這樣做的目的之一是節省材料、 減輕支撐件9-1的重量。在非晶矽電池8背光面的不同位置粘接支撐件9-1，非 晶矽太陽能電池條8與水平面呈60度角或45度角，如圖6。支撐件9-l不必等 間距放置。 實施例4:
在本實用新型中，支撐件由至少一個多角形柱體構成，支撐件的一個面或 點與太陽能電池8接觸。如圖7、 8， 一種支撐件9-2的結構包括立方體和至少 兩個形狀相同的直角梯形柱體，直角梯形柱體一個面固定在立方體上，與立方 體連為一體，相當於直角梯形柱體的斜面上有孔或"凹"形槽的直角梯形體結 構。立方體另一個面固定於內層玻璃2內表面，直角梯形體斜面固定在太陽能 電池8背光面上本實施例的支撐件9-2製作較為方便，選用橫斷面為口字型的型材，橫斷切 割呈若干小長方體單元，再將一塊小長方體單元豎向斜切，平分呈兩塊，即可
得到圖7所示的支撐件9-2。支撐件9-2與太陽能電池8接觸的方式很多，例如 點接觸、面接觸。
作為一個實施例，支撐件9-2的結構可以包括多個直角梯形柱體以及一個立 方體，多個直角梯形柱體固定在一立方體上，相當於直角梯形體的斜面上有多 個孔或"凹"形槽，穩定性好。實施例中的立方體也可以採用多角柱體代替， 即多角柱體的側面做成凹面，以減少材料、重量。 實施例5
非晶矽太陽能電池條可以豎直放置與水平面呈O度角，或者呈15度夾角放 置，北京地區選擇和水平面呈35度左右放置，深圳地區選擇22度左右放置， 海口地區選擇8度左右。如圖10是一種帶有電極接插件10的光伏中空玻璃， 太陽能電池8正負極通過電極接插件10實現串、並聯並引出，太陽能電池8與 內層玻璃2的夾角為0度，支撐件9-3是立方體，如圖9。支撐件9-3有效地防 止了運輸和安裝時電池條擺動帶來的損傷。見圖10，光伏中空玻璃內部帶有電 極接插件10和支撐件9-3。 實施例6
支撐件呈長方體、圓柱體或者腰鼓的形狀，其底面可以是圓形、橢圓形等 形狀，柱體的高與底面垂直或不垂直均可。如圖11所示支撐件9-4是圓柱體， 在其柱體的兩頭的橫截面分別呈由兩條平行線和兩個弧面所構成的平面。該支 撐件9-4的兩個底面用於粘接太陽能電池8和內層玻璃2，也可以用兩個垂直的 側面粘接太陽能電池8和內層玻璃2。該支撐件9-4的一個面可以斜切成斜面， 其對應面是垂直面，斜面與太陽能電池8接觸，垂直面與內層玻璃2貼合。
權利要求1、一種太陽能光伏中空玻璃的光伏構件，由太陽能電池(8)間隔有序排列的光伏構件，密封在中空玻璃的內、外層玻璃(2、1)之間，其特徵在於光伏構件包括至少一個太陽能電池(8)和至少一個支撐件(9)，且支撐件(9)的一個面或點與太陽能電池(8)接觸，支撐件(9)的另一個面貼合在內層玻璃(2)上，太陽能電池(8)的匯流線通過正負電極引出。
2、 根據權利要求l所述的太陽能光伏中空玻璃的光伏構件，其特徵在於構 成光伏構件的支撐件(9)的一個斜面與太陽能電池(8)背光面接觸，支撐件(9)的另一個面貼合在中空玻璃的內層玻璃(2)的內表面上，所說的太陽能 電池(8)是非晶矽太陽能電池條。
3、 根據權利要求l所述的太陽能光伏中空玻璃的光伏構件，其特徵在於所 說的支撐構件(9)是一個多角形塊狀或柱形的透明絕緣體。
4、 根據權利要求3所述的太陽能光伏中空玻璃的光伏構件，其特徵在於所 說的支撐構件(9)的截面呈直角梯形，其中梯形的斜面與太陽能電池(8)背 光面接觸，對應斜面的一個垂直面貼合在中空玻璃內層玻璃(2)的內表面上。
5、 根據權利要求3所述的太陽能光伏中空玻璃的光伏構件，其特徵在於所 說的支撐件(9)，在其上至少開有孔或"凹"形槽。
6、 根據權利要求3所述的太陽能光伏中空玻璃的光伏構件，其特徵在於所 說的支撐構件(9)是一個圓柱體，其中有一個面是斜面，其對應面是垂直面。
7、 根據權利要求3所述的太陽能光伏中空玻璃的光伏構件，其特徵在於所 說的支撐件(9)，在其柱體的兩頭的橫截面分別呈由兩條平行線和兩個弧面所 構成的平面。
8、 根據權利要求l所述的太陽能光伏中空玻璃的光伏構件，其特徵在於構 成光伏構件的支撐件(9)與太陽能電池(8)背光面接觸的斜面的傾斜範圍為8 度至60度。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能電池的支撐構件，屬於太陽能光伏建築一體化領域。公開了一種太陽能光伏中空玻璃的光伏構件，由太陽能電池(8)間隔有序排列的光伏構件，密封在中空玻璃的內、外層玻璃(2、1)之間，其特徵在於光伏構件包括至少一個太陽能電池(8)和至少一個支撐件(9)，且支撐件(9)的一個面或點與太陽能電池(8)接觸，支撐件(9)的另一個面貼合在內層玻璃(2)上，太陽能電池(8)的匯流線通過正負電極引出。解決了太陽能電池受到擾度而下垂的問題，有效避免了震動造成電池的損傷，降低了電池碎裂的風險，該構件結構簡單、成本低、不易變形、加工方便。
文檔編號H01L31/048GK201311934SQ20082021383
公開日2009年9月16日 申請日期2008年11月21日 優先權日2008年11月21日
發明者毅 李, 舸 楊 申請人:毅 李