CN101345269B - 太阳能光伏中空玻璃的光伏部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能光伏中空玻璃的光伏部件，具有外部引出电极和快速接线夹(10)，还包括中空玻璃、薄膜太阳能电池和导电构件，薄膜太阳能电池(2)的两端夹紧在导电构件内构成光伏组件，固定在中空玻璃的内置框架上，导电构件是一个截面呈“W”型的金属弹性部件，在该金属弹性部件的弹性“W”的压口(1-2)处夹持薄膜太阳能电池条，并与电池的内电极具有良好的电接触。本发明不仅加工简单、成本低，而且操作方便，不费力，还可避免划伤电池表面，保证太阳能电池性能的可靠性。

Description

太阳能光伏中空玻璃的光伏部件

技术领域

本发明公开了一种内置薄膜太阳能电池的光伏中空玻璃的光伏部件，广泛应用于光伏玻璃幕墙，属于光伏建筑一体化领域。

背景技术

为了应对全球能源紧张以及环境污染严重的迫切局面，绿色环保、不需消耗资源的太阳能越来越受到关注。目前，将太阳能电池放置在普通建筑用中空玻璃的中间层内构成发电、隔音、隔热三重节能效果的光伏中空玻璃倍受青睐，而如何固定安装内置太阳能电池并将其所发电量的电极引出成为研究的重点和难点，如专利号为200410028002.8《一种太阳能光伏中空玻璃及其制造方法》公开了一种内置太阳能电池的光伏中空玻璃，它是将太阳能电池插置在作为中空玻璃隔条的铝隔条两内侧面制作的槽内，通过压紧槽内的导电弹片使太阳能电池通过导电弹片与铝隔条相导通，铝隔条将太阳能电池并联起来，然后再在铝隔条端部焊接导线将电量引出到外部，此发明巧妙地利用原有铝隔条做支撑架并作为导体将电源引出，但将电池插入铝隔条的内凹槽内容易划伤太阳能电池，还存在安装难度大、生产效率低、成本高等缺点。申请号为200510101146.6《内置光伏百叶中空玻璃》公开了一种导电弹片，该导电弹片上设有“Ω”型凸起，导电弹片夹持太阳能电池，导电弹片上的“Ω”型凸起与太阳能电池的背电极紧密压合接触，引出电池的内电极，但是在插压太阳能电池的过程中会导致电池的表面被划伤，影响太阳能电池的性能。专利号为200510034904.7《一种用于幕墙玻璃的组合式光电模板》公开了一种将太阳能电池正负极引出的电极插接件，像搭积木一样完成光电模板主体内电极连接，但是这种电极插接件结构复杂，同时是刚性连接，无焊接，为了保证导电的可靠性，因此需要加工精度高，配合紧密，因此成本较高，而且太阳能电池插入电极插接件的插入口时，会使太阳能电池的膜面划伤，影响电池的性能。而申请号为200710074258.6《一种太阳能光伏中空玻璃及其光伏部件》公开了一种由太阳能电池片和

字型或“W”型的导电弹片制成的光伏部件，将该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，但是太阳能电池和导电弹片均插在导电边框的大开口槽内，而在插压太阳能电池和导电边框的过程中可能会划伤太阳能电池的膜面，从而影响电池的性能。

发明内容

针对上述已有技术存在的缺陷，本发明的目的在于公开一种安装方便、加工简单、精度要求不高、成本低，操作简便的光伏部件，能方便、快速地引出薄膜太阳能电池的内电极，同时可以避免划伤薄膜太阳能电池的膜面，保证电池性能的可靠性。

为实现本发明的任务，本发明的技术方案是：采用一种太阳能电池的光伏部件，具有外部引出电极的快速接线夹，还包括薄膜太阳能电池、导电构件，其特征在于所说的导电构件是一个截面呈“W”型的金属弹性部件，且在具有弹性“W”的压口处夹持薄膜太阳能电池，并与薄膜太阳能电池的内电极具有良好的电接触。

以上所说的“W”型金属弹性部件是由铜或不锈钢制成的金属弹性夹，该金属弹性夹的外侧壁上有起固定作用的凸起物。

所说的“W”型金属弹性夹含有两个侧壁，其中一个侧壁的一端是平面压板，该平面压板控制压口的张合，夹持薄膜太阳能电池；另一个侧壁的一端是压线圈，该压线圈与所说的快速接线夹连接，引出电池内电极。

金属弹性夹的外侧壁上的凸起可以是半圆形、弧形或方形；所说的“W”型金属弹性夹的侧壁上的压线圈可以是圆桶形、椭圆形或方形。

本发明用于太阳能光伏中空玻璃的光伏部件，具有外部引出电极和快速接线夹，还包括中空玻璃、薄膜太阳能电池和导电构件，其特征在于薄膜太阳能电池的两端夹紧在导电构件内构成光伏组件，固定在中空玻璃的内置框架上，所说的导电构件是一个截面呈“W”型的金属弹性部件，在该金属弹性部件的弹性“W”的压口处夹持薄膜太阳能电池，并与电池的内电极具有良好的电接触。

所说的“W”型金属弹性部件是由铜或不锈钢制成的金属弹性夹，该金属弹性夹的外侧壁上有起固定作用的凸起物。

所说的“W”型金属弹性夹含有两个侧壁，其中一个侧壁的一端是平面压板，该平面压板控制压口的张合，夹持薄膜太阳能电池；另一个侧壁的一端是压线圈，该压线圈与所说的快速接线夹连接，引出电池内电极。

所说的内置框架由立柱和横梁构成，所说的立柱由金属材料制成，所说的横梁由隔热、绝缘的非金属材料制成。

内置框架的立柱的侧面设有开口，该开口与所述金属弹性夹外侧壁上的凸起物配合，将所说的金属弹性夹固定在所说的内置框架的立柱上。

内置框架的外侧设有隔热、绝缘的非金属扣条。

以上所说的内置框架可同时作为外框架，并在内置框架的立柱和扣条形成的空间内有干燥剂。所说的内置框架的立柱和扣条之间设有铝隔条，铝隔条内填充有起干燥作用的分子筛，所说的铝隔条的两端插有防止分子筛外泄的堵头。

本发明的积极效果是不仅加工简单、精度要求不高、成本低，而且操作简便、不费力，只需压动金属弹性夹的平面压板，就能夹紧或取出薄膜太阳能电池，还可避免划伤太阳能电池的膜面，保证薄膜太阳能电池性能的可靠性。

附图说明

图1、是本发明的结构示意图。

图2、是图1的纵向剖视图。

图3、是图1的横向剖视图。

图4、是图2中金属弹性夹1的示意图。

图5、是图2中快速接线夹10的示意图。

图6、是图2中立柱5的示意图。

图7、是图2中横梁12的示意图。

图8、是本发明实施例2的纵向剖视图。

图9、是图8中扣条II 14-1的示意图。

图10、是图8中连接堵块II 13-3的示意图。

图11、是本发明实施例3的纵向剖视图。

图12、是图11中横梁12的示意图。

图1至图12中，1为金属弹性夹，2为薄膜太阳能电池，3为外层玻璃，4-1为铝隔条，4-2为分子筛，5为立柱，5-1为立柱侧面的开口，5-2为立柱端面的开口，5-3为立柱的顶面，6为密封胶，7内层玻璃，8为标准电极接插件，9为母线，10为快速接线夹，10-1为穿线孔，10-2为导电压片，11为子线，12为横梁，12-1为横梁的突出平面，12-2为横梁的端部开口，12-3为横梁上的穿线孔，13-1为连接堵块I，13-2为螺钉，13-3为连接堵块II，13-3-1为堵块的开口，13-3-2为螺钉孔，14为扣条，14-1为扣条II，14-1-1为扣条的方孔，15为插角，16为堵头。

下面结合附图详细说明本发明的原理。

见图1至图7，采用刚性好的金属立柱5和横梁12作为固定太阳能电池的内置框架，立柱5一般由金属材料制成，如不锈钢等，刚性好，金属立柱5上下连接有隔热、绝缘性好的横梁12组成封闭的内置框架，横梁12由非金属材料制成，如塑料等；在内置框架的立柱5的侧面有开口5-1，该开口可以冲孔加工形成，也可折边加工制成，开口5-1里插有金属弹性夹1，金属弹性夹1是由导电性好的金属材料制成，如铜、不锈钢等，可以单独夹持薄膜太阳能电池2。金属弹性夹1的压口1-2伸出立柱5的内侧面外，可以方便地插接薄膜太阳能电池，金属弹性夹1具有弹性可以夹紧薄膜太阳能电池2，并与快速接线夹10连接，将快速接线夹10上的子线11夹紧引出，子线11通过快速接线夹10的导电压片10-2与母线9相连通，并通过母线9将所有薄膜太阳能电池2并联起来，引出电池的内电极，通过母线9将电池的电极引出至中空玻璃的外侧，并与各种的引出外电极的接插件相连。内置框架的外侧扣有隔热、绝缘性好的扣条14，扣条14由绝缘、隔热的非金属材料制成，如塑料等，使金属框架与玻璃隔开，减少热传导，增加节能效果，同时也使太阳能电池正负电极绝缘开，防止短路。子线11、母线9及所有快速接线夹10都隐藏在立柱5与扣条14形成的空间内，外形美观。以上所说的快速接线夹为本技术领域通用的接线部件，与快速接线夹连接的子线为电极线或电流线，母线也称汇流线，汇集各级子线上的电流。安装时可以先将内置框架的四边连接起来形成稳定牢固的四边形，再将金属弹性夹1从框架外侧槽内向里推入框架上的开口5-1内，将金属弹性夹1与子线11连接，并通过快速接线夹10与母线9相连接，然后将薄膜太阳能电池2插入金属弹性夹1的压口1-2中，用扣条14扣好框架，再将框架放入中空玻璃的铝隔条4-1的内侧，将母线9引出到中空玻璃的隔条外部再进行内外层玻璃的贴合，即形成了内置薄膜太阳能电池的光伏中空玻璃。

具体实施方式

实施例1：

如图1至图7所示，矩形连接堵块13-1用连接螺钉13-2与两侧对称放置的高强度金属材料如不锈钢的U型立柱5的两端面U形开口5-2紧固在一起，再将连接堵块13-1分别插入上下对称放置的隔热性好的非金属材料如塑胶材料的矩形方通横梁12的两侧孔内，使横梁12的两端突出平面12-1压在立柱5的两端顶面5-3上，这样由左右立柱5和上下横梁12组成一个四边封闭的矩形框架。将子线11和母线9穿过快速接线夹10的穿线孔10-1再用导电压片10-2压穿两线包线皮，使子线11与母线9相通连接，再将子线11的另一头剥皮后插入W型的金属弹性夹1的圆桶形的压线圈1-1内压紧，使子线11与金属弹性夹1导通，以上所说的快速接线夹为本技术领域通用的接线部件，与快速接线夹连接的子线为电极线或电流线，母线也称汇流线，汇集各级子线上的电流。然后再将金属弹性夹1插入立柱5内侧面的开口5-1，由金属弹性夹1上的半圆凸起物1-4卡紧在立柱5的开口5-1上，金属弹性夹1由铜制成，将母线9穿过横梁12端部U形开口12-2，当所有金属弹性夹1装好在立柱5上后，压动金属弹性夹1上的平面压板1-3使金属弹性夹1的压口1-2张开，将薄膜太阳能电池2插入压口后，松开压板1-3使压口1-2压紧在薄膜太阳能电池2的电极上，使薄膜太阳能电池2与金属弹性夹1导通，这样薄膜太阳能电池2就通过金属弹性夹1、子线11、快速接线夹10接通母线9，引出薄膜太阳能电池的内电极。所有薄膜太阳能电池2均插接好后，将隔热性好的非金属材料如塑胶的U型扣条14扣在立柱5的外侧开口，将所有子线11、母线9均隐藏在立柱5与扣条14形成的空间内部，这样在框架的外表面与玻璃接触面均是隔热性好的非金属材料，起到隔热效果。最后再将装有分子筛4-2的铝隔条4-1用插角15连成框架，套在内置框架的外边，将母线9穿过铝隔条4-1上的开孔，采用可内置的标准电极接插件8与快速接线夹连接，引出外电极，所说的标准电极接插件8为申请号为200710305817.X《光伏模板外电极引出的密封套件》公开的标准电极接插件。最后用密封胶6将其封装在外层玻璃7和内层玻璃3的中间进行中空玻璃密封贴合即可。

实施例2：

如图8至图10所示，当电源引出线方式需要从中空玻璃的左右侧面同一方向外置出线时，只需将实施例1中的扣条14在上下两端口出线部位开一方孔14-1-1成扣条II14-1，同时将连接堵块13-1需要将电源线穿过的地方切出一方形或圆形的开口13-3-1成连接堵块II13-3，将快速接线夹10与标准电极接插件8连接，引出薄膜太阳能电池的外电极。

实施例3：

如图11、图12所示，实施方式如实施例1所示，不同之处是当以由立柱5和横梁12、扣条14组成的内置框架同时作为中空玻璃的隔条时，可以省去铝隔条组成的外围框架，只需要在立柱5和扣条14组成的空间内部放置干燥剂即可；干燥剂可以选用分子筛4-2，将分子筛4-2装入铝隔条4-1内，并置于立柱5和扣条14组成的空间内部，铝隔条4-1的两端用一小段堵头16堵住，防止分子筛外泄；还可以将分子筛4-2装填在其他材料制成的隔条或壳体中，再置于立柱5和扣条14组成的空间内部。将横梁12在母线9引出部位留有和母线9一样大小的穿线孔12-3以防止密封胶进入框架内即可。所有快速线夹10、子线11、母线9和分子筛4-2及铝隔条均隐藏在立柱5与扣条14形成的空间内部，使太阳能光伏中空玻璃整体美观。

实施例4：

实施方式如实施例1所示，不同之处是金属弹性夹1由不锈钢制成，内置薄膜太阳能电池2的光伏中空玻璃是百叶式光伏中空玻璃，而且将金属弹性夹1侧壁上的凸起物1-4设计成半椭圆形、方形或其他形状，压线圈设计成椭圆形、方形或其它形状。

Claims (13)

1.一种太阳能电池的光伏部件，具有外部引出电极的快速接线夹(10)，还包括薄膜太阳能电池(2)、导电构件，其特征在于所说的导电构件是一个截面呈“W”型的金属弹性部件，且在具有弹性“W”的压口(1-2)处夹持薄膜太阳能电池，并与薄膜太阳能电池的内电极具有良好的电接触。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池的光伏部件，其特征在于所说的“W”型金属弹性部件是由铜或不锈钢制成的金属弹性夹(1)，该金属弹性夹(1)的外侧壁上有起固定作用的凸起物(1-4)。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池的光伏部件，其特征在于所说的“W”型金属弹性夹含有两个侧壁，其中一个侧壁的一端是平面压板(1-3)，该平面压板(1-3)控制压口(1-2)的张合，夹持薄膜太阳能电池(2)；另一个侧壁的一端是压线圈(1-1)，该压线圈与所说的快速接线夹(10)连接，引出电池内电极。

4.根据权利要求2所述的太阳能电池的光伏部件，其特征在于所说的“W”型金属弹性夹的外侧壁上的凸起(1-4)可以是半圆形、弧形或方形。

5.根据权利要求3所述的太阳能电池的光伏部件，其特征在于所说的“W”型金属弹性夹的侧壁上的压线圈(1-1)可以是圆桶形、椭圆形或方形。

6.一种用于太阳能光伏中空玻璃的光伏部件，具有外部引出电极和快速接线夹(10)，还包括中空玻璃、薄膜太阳能电池和导电构件，其特征在于薄膜太阳能电池(2)的两端夹紧在导电构件内构成光伏组件，固定在中空玻璃的内置框架上，所说的导电构件是一个截面呈“W”型的金属弹性部件，在该金属弹性部件的弹性“W”的压口(1-2)处夹持薄膜太阳能电池，并与电池的内电极具有良好的电接触。

7.根据权利要求6所述的用于太阳能光伏中空玻璃的光伏部件，其特征在于所说的“W”型金属弹性部件是由铜或不锈钢制成的金属弹性夹(1)，该金属弹性夹(1)的外侧壁上有起固定作用的凸起物(1-4)。

8.根据权利要求7所述的用于太阳能光伏中空玻璃的光伏部件，其特征在于所说的“W”型金属弹性夹含有两个侧壁，其中一个侧壁的一端是平面压板(1-3)，该平面压板(1-3)控制压口(1-2)的张合，夹持薄膜太阳能电池(2)；另一个侧壁的一端是压线圈(1-1)，该压线圈与所说的快速接线夹(10)连接，引出电池的内电极。

9.根据权利要求6所述的用于太阳能光伏中空玻璃的光伏部件，其特征在于所说的光伏中空玻璃的内置框架由立柱(5)和横梁(12)构成，所说的立柱由金属材料制成，所说的横梁由隔热、绝缘的非金属材料制成。

10.根据权利要求7所述的用于太阳能光伏中空玻璃的光伏部件，其特征在于所述内置框架的立柱(5)的侧面设有开口(5-2)，该开口与所述金属弹性夹(1)外侧壁上的凸起物(1-4)配合，将所说的金属弹性夹固定在所说的内置框架的立柱(5)上。

11.根据权利要求6所述的用于太阳能光伏中空玻璃的光伏部件，其特征在于所说的内置框架的外侧设有隔热、绝缘的非金属扣条(14)。

12.根据权利要求11所述的用于太阳能光伏中空玻璃的光伏部件，其特征在于所说的内置框架同时作为光伏中空玻璃的外框架，在内置框架的立柱(5)和扣条(14)形成的空间内有干燥剂。

13.根据权利要求12所述的用于太阳能光伏中空玻璃的光伏部件，其特征在于所说的内置框架的立柱(5)与扣条(14)形成的空间内放置有铝隔条(4-1)，该铝隔条内填充有起干燥作用的分子筛(4-2)，所说的铝隔条(4-1)的两端插有防止分子筛外泄的堵头(16)。

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