CN101063398B - 一种太阳能光伏中空玻璃及其光伏部件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种框架式非晶硅太阳能电池构成的光伏部件，内置于中空玻璃中构成太阳能光伏中空玻璃，属于可再生能源应用技术领域。本发明的目的在保持原有中空玻璃结构的基础上，把太阳能电池片和导电部件制成光伏部件，再把光伏部件装配在中空玻璃中封装，可以与外部电源或负载连接。技术特征用“字型或“W”型的导电弹片把太阳能电池紧压中空玻璃的框内，“古”字型绝缘堵头将内框架无缝连接。实施本发明产生的积极效果是能够节省大量装配时间，接线电极接线头其结构简单、灵活，便于装配。

Description

一种太阳能光伏中空玻璃及其光伏部件

技术领域

本发明公开了一种框架式非晶硅太阳能电池构成的光伏部件，内置于中空玻璃中构成太阳能光伏中空玻璃，属于可再生能源应用技术领域。

背景技术

目前，由于对建筑节能产品的重视，需求也越来越大，太阳能电池与建筑一体化的程度也越来越高。作为光伏建筑一体化产品，太阳能电池与建筑材料的结合变成功能性的材料，吸收太阳能发电，既美观、又环保，产品也越来越丰富，如能发电、遮阳，又能隔热、隔音的太阳能光伏中空玻璃，现在已经出现了很多品种，其中有发明专利ZL200410028002.8《一种太阳能光伏中空玻璃及其制造方法》揭示了框架式光伏中空玻璃的改进，电池条放置呈现一定角度，以便最大地吸收太阳光辐射转换成电能。又如发明专利ZL200510101146.6《内置光伏百叶中空玻璃》开发出遥控或手动的一种可以转动框架式内置太阳能电池条，适合在不同地点、不同时间、不同季节，都能随时调整太阳能电池条角度使太阳光垂直入射，以获得最大化光电转换效率来发电。随着太阳能光伏建筑材料的产业化进程加快，这就需要太阳能光伏建筑产品呈现多样性及标准化，如发明专利ZL200510034904.7《一种用于幕墙玻璃的组合式光电模板》就是采用了一种标准化的部件，一种快速插接件，可以快速延展光伏中空玻璃的尺寸，大大缩短加工时间。这样有利于产品部件标准化批量生产，性价比高，满足不同客户的不同要求。

发明内容

针对上述分析，虽然现有技术已经有多种选择，但本发明还要寻求一种功能简单、价格低廉，功能目标强、结构简单、制造方便、成本低廉的产品。本发明要解决的技术问题是，如何使产品部件的标准化、简单化并能够快速地安装太阳能电池组件，将各组件电极集中后引出电极输电。

本发明的目的是在保持原有中空玻璃结构的基础上，将原中空玻璃内的框架通过导电弹片把太阳能电池压紧形成导电良好的内电极连接和引出外电极，由绝缘的堵头将内框架无缝连接成一发电的光伏部件。目的还在于将光伏部件装配在中空玻璃中封装，可以与外部电源或负载连接。

为实现本发明任务，对以上提出的技术问题是这样解决的：太阳能光伏中空玻璃的部件，包括太阳能电池和中空玻璃的内框，其主要的特征在于导电弹片把太阳能电池的正负电极压紧在内框的导电边框槽内，形成导电良好的内电极连接，并引出外电极，由绝缘的堵头将内框无缝连接成一整体，能输出发电，导电弹片把太阳能电池压紧在内框形成良好的内电极连接，由内电极并联引出外电极，绝缘堵头与边框无缝连接，形成一个封装、绝缘的光伏部件。波浪形的导电弹片将太阳能电池板或太阳能电池条的正负电极压紧在挤出型材制成的导电边框槽内，绝缘的堵头与边框形成无缝连接，并将左、右边框分隔成相互绝缘的正、负电极，通过波浪形的导电弹片将太阳能电池的正负电极并联，并与固定在导电边框外侧端部分的金属导电接线头连接，引出外部电源线接线头。

实施本发明产生的积极效果是能够节省大量装配时间，接线电极接线头其结构简单、灵活，便于装配。可靠性高，制造成本低，会提高大规模生产的效率。产品功能目标强，更符合一些要求单一的用户。

附图说明

图1、是本发明的结构示意图。

图2、是图1中A-A剖视图。

图3、是图1中B-B剖视图。

图4、是图1中4的剖视图。

图5、是图1中5堵头的轴侧图。

图6、是图1中9的轴侧图。

图7、是本发明实施例1的剖视图。

图8、是图6中的另一种单式导电弹片9’的轴侧图。

图9、是图6中的12的轴侧图。

图10、是图1中7的轴测图。

图11、是本发明的另一个实施例示意图。

图12、是本发明构成的太阳能电池光伏并网发电示意图。

以下结合附图进一步说明本发明的原理图。见图1-3，外层玻璃1，光伏部件2的太阳能电池条2或太阳能电池板2，铝隔条3又称上、下边框的铝隔条3，图1中太阳能光伏中空玻璃，主要由内层玻璃10、外层玻璃1和光伏部件构成，该光伏部件包括内框的左、右边框，见图4是导电边框4，一种金属挤出型材，截面“工”字型的两边开口，一侧较大的开口槽是用来插入和固定太阳能电池2，太阳能电池2的受光面与大开口下平面4-2贴紧，在大开口槽的上平面4-1是用来插压导电弹片9，在大开口槽的上平面4-1端口处还有向下的小凸棱4-3，用来阻挡压在太阳能电池2正(负)电极上的导电弹片9，使其不能从槽内弹出，在导电边框4的上下外表面上，开有小沟槽，用于加强密封性，涂敷第一道密封胶11，另一侧的开口槽4-4较小，是连接金属导电接线头7，又称导线快速接头7，用螺钉8把接线头7和电极引出线6连接起来，电极引出线6可以连接输出电能。见图7中的导电弹片9`是一种单体式导电弹片，内层玻璃10，密封胶11，间隔块12。两导电边框4，由绝缘的堵头5将上、下边框的铝隔条3和左、右导电边框4连成一体，图5中的堵头5是绝缘用绝缘材料做的，堵头5呈“古”字型，“古”字型的下部5-1和上下边框的铝隔条3的端口孔形一致，堵头5-1塞入边框的条3的端口孔内防止分子筛外泄，“古”字型的上部端口5-3则插入导电边框4的一边口槽内，“古”字型的中间凸起部分5-2，或称发兰5-2，将上下边框的铝隔条3和导电边框4分隔开来，不会形成短路。在框架内的导电弹片9`压接、间隔、并联太阳能电池2电极。导电弹片是本发明的最基本的部件，具有导电、限位、隔离的功能，该部件有两种结构，图6表示的另一种整体式的隔块12，截面呈

波浪形，是一个左右对称的金属折弯件，波浪的中间向下平展部位有凸起9-4，两边“N”形的凸起弧面顶端9-1分别压紧在太阳能电池2或称光伏部件2的正(负)电极上和导电边框4的大开口槽内。侧立面9-2是用来将相邻的两太阳能电池2分开(如图3所示)，在两相邻的太阳能电池2中间形成透光间隙，而对称的两边波谷底面9-3分别压紧在两边的太阳能电池2的电极上，波峰顶面9-1则压紧在导电边框4的大开口槽的上平面4-1上，使得太阳能电池2与导电边框4具有良好的接触和导电性。图8中的单体式导电弹片9’是一个“W”字型的波浪金属件，波浪的上波峰9`-1和下波峰9`-2分别与太阳能电池2的正(负)电极和型材边框4的大开口槽内下面压紧只起到导电连通的作用，而电池的分隔、限位，由间隔块12来实现，隔块12呈“T”字型，在“T”字型的下长方体12-1的两侧面将太阳能电池2分开并使其不能左右移动，而“T”字型上部的长方体的12-2下面压在太阳能电池2的上面使其不能上下移动，单体式导电弹片9’与图6中整体式导电弹片9的区别，在于整体式导电弹片9，相当于两个单体式的导电弹片9’，单体式导电弹片9’和图9中的隔块12组合起来使用，所起到作用相同，将相邻电池2隔离，单体式导电弹片9’的9’--1作用相当于整体式导电弹片9的9--1，还有9’--2作用相当于9--3，而隔块12两边对称边12--2的与导电弹片9的侧面9-2的作用一样，就是将相邻的两太阳能电池2分隔开形成透光间隙(如图7所示)。整体式的导电弹片9功能多，但结构复杂，尺寸要求严格。单体式的导电弹片9’结构简单，制造容易，安装更方便。单体式导电弹片9’更适合在框架内安装不要间隔，或整块太阳能电池板4制成的光伏部件，也无须间隔。所以说单体式导电弹片9’，使用更为灵活。图9表示“T”字形的隔块12，与导电弹片9’配合使用，在隔块12的“T”形下长方体的两侧面12-1分别与光伏部件2接触、限位、隔离，使其不能左右移动，在隔块12的“T”形头部的长方体的12-2下面压在太阳能电池条2的上面使其不能上下移动一种为单体式9’。图10是一快速的导线接头7，一个由一片状的“U”字型7-1和和一开口的管状“C”字型7-2的组合件，片状“U”型通过导电螺钉8固定在导电边框4的小的开口槽端部，开口管状“C”型7-2则将电极引出线6箍紧，再通过电极引出线6将光伏部件2所发电量导出。

具体实施例

实施例1-1

图7，一隐框式玻璃幕墙，每块幕墙玻璃的内层玻璃10、外层玻璃1均为1400X800X4mm的钢化白玻，主体框架的左右导电边框4是12mm厚的“工”字型挤出铝型材，上下边框3的中间铝隔条3为12mm厚，主体框架大开口边长为5mm，开口高度为8mm，采购中国产“TRONY”牌商标非晶硅(叠层)太阳能电池板，1220X356X3mm两块非晶硅(叠层)太阳能电池板，内置在框架内，4件磷铜导电波簧片是单体式的导电弹片9’的波浪弧面高6mm，连接非晶硅太阳能电池板2，4个绝缘的堵头5分别与左右导电边框4和上下边框的铝隔条3无缝插接，两个隔块12分别导电弹片9’组合，将非晶硅太阳能电池隔离，间隔为40mm，4个堵头5分别插在两条导电边框4的两头与铝隔条3的端口孔绝缘，即与上、下边框的铝隔条3和左、右导电边框4连成一体，堵头5是一个“古”字型绝缘体，“古”字型的下部5-1和上下边框的铝隔条3的端口孔形一致，堵头5插入3的端口孔内防止分子筛外泄，“古”字型的上部端口5-3则插入导电边框4的边口槽内，“古”字型的中间凸起部分为发兰盘5-2，将上、下边框3和左、右导电边框4分隔、绝缘，保证不短路，导电边框4的“工”字型的两边均有开口槽，在开口槽较大的一侧插入电池2，用导电弹片9’压入并加以固定，在该侧的下边端口上有一向上的小凸棱与其压在光伏部件2的正(负)电极上的导电弹片9’紧密接触，以防止弹片9’从槽内弹出，快速的导线接头7，在导电边框4的小的开口槽端部，分别将左右导电边框4的电极引出线6在“U”字型的开口用螺钉8固定，并用管状“C”的7-2把内电极引出线6箍紧，并引出。导电边框4的上下外表面上均有小沟槽，其内有封装光伏部件的密封胶11，以加强每块非晶硅太阳能幕墙光伏中空玻璃在标准光强直射下可产生26W的电量，两块非晶硅太阳能电池板2所发电量52瓦。

例1-2、一隐框式玻璃幕墙，每块幕墙玻璃的内层玻璃10、外层玻璃1均为1000X800X4mm的钢化白玻，中间铝隔条3为12mm厚，型材的导电边框4同上例1-1为12mm厚的“工”字型挤出铝型材，大开口边长为5mm，开口高度为8mm，采购中国产“TRONY”牌商标非晶硅(叠层)太阳能电池条2为770X40X3mm，太阳能电池条2之间的间隔为40mm，透光率为50％，用整体式导电弹片9为0.3mm的磷铜，波浪弧面高6mm，每块玻璃在标准光强直射下可产生20W的电量。在导电边框4的上下外表面上均有小沟槽，其内有封装光伏部件的密封胶11，以加强光伏部件2的密封性；在导电边框4的“工”字型截面的另一侧的开口槽内有导电接线头7，该槽亦是电极导线的埋线槽。

例2、

图11，为一明框幕墙钢结构建筑示意图，在建筑的东立面、南立面、西立面以及屋顶朝南向倾斜15°的天窗均采用了本实用新型，电缆走线均隐蔽安装，并网发电。在建筑的东面和南面采用的外层玻璃1为1250X1800X5mm的透光率高的钢化白玻，内层玻璃10为1250X1800X5mm的钢化灰色LOW-E玻璃，太阳能电池条2为1200X356X3mm，每块太阳能光伏中空玻璃内置4块太阳能电池条2，标准光强直射光照射下可产生100W电量；在建筑的屋顶朝南向倾斜15°天窗的外层玻璃1采用的是1000X1250X5mm的高透光率的钢化白玻，内层玻璃10为1000X1250X5mm的彩色压花玻璃，太阳能电池条2为1200X40X3mm，每块太阳能光伏中空玻璃内置12块太阳能电池条2，标准光强直射光照射下可产生40W电量。本建筑采用的本实用新型的太阳能光伏中空玻璃在深圳年均每天可产生电量20度电。

例3、

如图12所示，太阳能光伏中空玻璃所发电量通过并网逆变器，接电表馈送到电网。用户端从电网上通过一个负载用电电表接到负载上。太阳能电池并网发电是目前世界最实用的方法，不仅去除了庞大的蓄电池占地、资金、维护的烦恼，而且通过回送电网电价与负载用电电价的差价获得可观效益。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏中空玻璃的部件，包括一种中空玻璃的内框，其特征在于：导电弹片把太阳能电池的正负电极压紧在内框的左右导电边框槽内，形成导电良好的内电极连接，并引出外电极，由绝缘的堵头将内框无缝连接成一整体，绝缘的堵头将左、右导电边框分隔成相互绝缘的正、负电极；导电弹片是限定、隔离太阳能电池之间的距离，形成透光，导电弹片将太阳能电池的正负电极并联，并与固定在左右导电边框外侧端部分的金属导电接线头连接，引出外部电源线接线头，输出发电。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏中空玻璃的部件，其特征在于：所述的导电弹片是一波浪形的导电弹片，把太阳能电池的正负电极压紧在挤出型材制成的左右导电边框槽内，所述的堵头呈“古”字型。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏中空玻璃的部件，其特征在于：所述的导电弹片是一个

字型或是“W”字型的一个左右对称的金属折弯件。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏中空玻璃的部件，其特征在于：所述的导电弹片是一个

字型，波浪的中间向下平展部位有凸起，两边“N”形的凸起弧面两顶端，一顶端压紧在太阳能电池的正或负电极上，另一顶端压紧在左右导电边框的大开口槽内。

5.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏中空玻璃的部件，其特征在于：所述的“W”字型的导电弹片是一个单体式的导电弹片。

6.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏中空玻璃的部件，其特征在于所述的堵头“古”字型的下部和上下边框的铝隔条(3)的端口孔形一致，堵头塞入上下边框的铝隔条(3)的端口孔内防止分子筛外泄，“古”字型的中间凸起部分将上下边框的铝隔条和左右导电边框分隔开来，防止短路。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏中空玻璃的部件，其特征在于：所述的内框的左右导电边框是一种截面为“工”字型的两边开口的金属挤出型材，一侧开口槽是插入和固定太阳能电池和导电弹片，在开口槽的上平面有向下的小凸棱，用来阻挡压太阳能电池的导电弹片(9)弹出。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能光伏中空玻璃的部件，其特征在于：所述的左右导电边框另一侧的开口槽内连接有金属导电接线头，用螺钉把金属导电接线头和电极引出线连接起来。

9.一种太阳能光伏中空玻璃，主要由内层玻璃、外层玻璃和光伏部件所构成，其特征在于：安装在中空玻璃中的光伏部件，用整体式导电弹片或单体式的导电弹片把太阳能电池的正负电极紧压在内框的左右导电边框槽内，绝缘的堵头插接在上下边框的铝隔条口内和左右的导电边框内，连接成一个绝缘、无缝的整体，绝缘的堵头将左、右导电边框分隔成相互绝缘的正、负电极；导电弹片是限定、隔离太阳能电池之间的距离，形成透光，导电弹片将太阳能电池的正负电极并联，并与固定在左右导电边框外侧端部分的金属导电接线头连接，引出外部电源线接线头。

10.根据权利要求9所述的一种太阳能光伏中空玻璃，其特征在于：所述的左右导电边框是一种截面为“工”字型的两边开口的金属挤出型材，所述的导电弹片是一个波浪形左右对称的金属折弯件。

Images