CN102544154A - 建材型光伏薄膜真空组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种建材型光伏薄膜真空组件,其特征在于:它包括真空薄膜电池和透光板;真空薄膜电池由真空玻璃在其表面直接镀膜构成,并从真空玻璃边部引出电极;透光板与真空薄膜电池通过EVA胶合。本发明以真空玻璃作为基板,并在其上直接镀膜制成真空薄膜电池,通过与透光板压合后,太阳光透过透光板照在薄膜上,使得组件能够发电;由于真空玻璃中间设有真空层,从而使得该组件具备优异的隔热性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能发电建材性光伏产品,具体涉及一种建材型光伏薄膜真空组件。
背景技术
随着光伏建筑一体化应用市场的快速增长,为了将晶体硅太阳电池、薄膜太阳电池作为建筑材料的一部分直接应用到建筑上,各光伏组件生产企业大都采用拼凑复合的方式制作建材性光伏构件。主要表现形式有以下几种:i)采用两块玻璃将晶体硅太阳电池片夹在中间,利用PVB/EVA制作成夹胶晶硅光伏组件;ii)采用一块玻璃和薄膜太阳电池片,利用PVB/EVA制作成夹胶薄膜光伏组件;iii)采用一块真空玻璃和薄膜太阳电池片,利用PVB/EVA制作成夹胶薄膜或晶硅真空光伏组件;iv)先制作成夹胶晶硅或薄膜在复合成薄膜或晶硅中空光伏组件。
上述封装结构形式仅仅提高了晶硅或薄膜光伏构件承受载荷的能力,构件虽然具备发电功能,但是针对建筑材料要求的优秀隔热、节能性能,却并不具备。这种采用多层玻璃复合的封装方式,光伏构件过于笨重,建筑负荷增加,导致建筑成本上升。另外一方面,上述光伏构件封装结构形式生产工序繁多,质量难于控制,品质一致性差。产品不能真正的替代传统的建筑材料,其较高的价格也不为大多数人所接受。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种建材型光伏薄膜真空组件,能够使光伏组件具备优异的隔热、隔音性能。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为:一种建材型光伏薄膜真空组件,其特征在于:它包括真空薄膜电池和透光板;真空薄膜电池由真空玻璃在其表面直接镀膜构成,并从真空玻璃边部引出电极;透光板与真空薄膜电池通过EVA胶合。
为了达到更好的转换效率,所述的真空薄膜电池选用NIP型硅基薄膜电池或CIGS薄膜电池。
为了更好的透光和保护薄膜,所述的透光板选用低铁超白钢化玻璃。
所述的透光板选用透明TPT板,除了更好的透光和保护薄膜,还能减轻组件重量。
按上述方案,所述的真空玻璃由2块玻璃通过玻璃边缘的封边结构连接而成,2块玻璃之间设有真空腔,真空腔内设有均匀分布的支撑物。
按上述方案,所述真空腔的厚度为0.1-0.2mm。
本发明的有益效果为:
1、本发明以真空玻璃作为基板,并在其上直接镀膜制成真空薄膜电池,通过与透光板压合后,太阳光透过透光板照在薄膜上,使得组件能够发电;由于真空玻璃中间设有真空层,从而使得该组件具备优异的隔热性能。
2、本发明利用透明TPT板与钢化玻璃相近的性能,以及比玻璃轻的优点,以达到减轻组件重量的目的,从而降低成本,满足光伏建筑一体化对建材型光伏组件的要求。
3、选用NIP型硅基薄膜电池或CIGS薄膜电池,以保证光子被吸收层充分吸收。
4、透光板与真空薄膜电池之间选用EVA胶合,可以有效地保证真空玻璃破损后不会马上脱落,因而本组件具备更好的安全性能。
5、本发明结构简单,且采用现有工艺和设备即可制造,无需过多的设备投入,生产工序简单。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图中:1、透光板;2、EVA层;3、上导电膜;4、发电层膜;5、下导电膜;6、前板玻璃;7、支撑物;8、封边结构;9、接线盒;10、后板玻璃。
具体实施方式
图1为本发明一实施例的结构示意图,包括真空薄膜电池和透光板1,透光板1与真空薄膜电池通过EVA层2胶合。
真空薄膜电池由真空玻璃在其表面直接镀膜构成。真空玻璃由前板玻璃6和后板玻璃10通过玻璃边缘的封边结构8连接而成,两块玻璃之间设有真空腔,真空腔内设有均匀分布的支撑物7。以真空玻璃作为基板材料,依次在真空玻璃表面沉积下导电膜5、发电层膜4和上导电膜3,通过激光划刻,将真空玻璃直接制作成真空薄膜电池。对于硅基真空薄膜电池,上导电膜3和下导电膜5均为SnO2导电膜,发电层膜4为NIP型硅基薄膜;对于CIGS真空薄膜电池,上导电膜3为ZnO导电膜,下导电膜5为Mo下导电膜,发电层膜4由光吸收层CIGS和缓冲层CDS组成。
真空薄膜电池从真空玻璃边部引出电极后通过EVA与透光板1胶合在一起,即成为建材型薄膜光伏真空组件。透光板1可根据实际需要选用透明TPT板或低铁超白钢化玻璃;前板玻璃6和后板玻璃10选用浮法玻璃(或强化玻璃)。
将本组件电极与接线盒9连接后,即可作为建材型产品在建筑墙面、门窗等处使用。
本实施例的制作过程包括:
一、真空玻璃的制作
1、前、后板玻璃的清洗、干燥;
2、布点:将支撑物均匀等距布置后板玻璃上;
3、合片:将前板玻璃安放在支撑物上,保持两块玻璃间距0.15mm左右;
4、封边并抽真空:在连续炉内完成涂玻璃粉、抽气嘴安放、烧结封边;抽真空;封抽气嘴;
5、真空玻璃清洗干燥。
二、真空薄膜电池的制作
1、将真空玻璃放置磁控溅射炉内,制作下导电膜;
2、P1激光刻划下导电膜膜层;
3、将真空玻璃放入高频PECVD内,依次沉积N层、I层、P层硅基薄膜(或者磁控溅射CIGS膜层);
4、P2激光刻划NIP型硅基薄膜膜层(或者光吸收层CIGS);
5、将真空玻璃放置磁控溅射炉内,制作上导电膜;
6、P3激光刻划上导电膜膜层。
三、建材型薄膜光伏真空组件的制作
1、出极引出正负极线;
2、将EVA、透光板依次放在真空玻璃膜面上;
3、层压封装,在层压机内完成EVA高温固化;
4、安装接线盒,清洁包装。
本组件采用真空玻璃结构,膜层为受光面朝向阳光,吸收光子,温度上升,产生电性能;真空层作为隔热层朝向室内,由于真空层阻断了热量的传导、对流和声音传播的空气介质,因而具备优异的隔热、隔音性能。一般的光伏组件隔热系数在2.8W/m2k以上,隔音性能在30分贝(DB)以下;本发明专利建材型薄膜真空组件隔热系数可以在1.2W/m2k以下,隔音性能在36分贝(DB)以上。
本组件为了保证光子被吸收层充分吸收,对于硅基薄膜而言,禁带宽度大的P型渗杂层应该作为窗口层面向阳光,因而发电层膜4应沉积NIP型结构;对于CIGS膜层而言上导电膜3为ZnO导电膜,因为本身就是窗口层;所以可以直接接受阳光照射而发电。
本组件为了保护膜层,透光板1采用透明TPT板,其目的就是利用透明TPT高透光率和质量轻的特点来减轻光伏组件的重量。相比透光板1采用低铁超白的玻璃而言,其中重量每平方米可以减轻100牛顿以上。
Claims (6)
1.一种建材型光伏薄膜真空组件,其特征在于:它包括真空薄膜电池和透光板;真空薄膜电池由真空玻璃在其表面直接镀膜构成,并从真空玻璃边部引出电极;透光板与真空薄膜电池通过EVA胶合。
2.根据权利要求1所述的建材型光伏薄膜真空组件,其特征在于:所述的真空薄膜电池选用NIP型硅基薄膜电池或CIGS薄膜电池。
3.根据权利要求1或2所述的建材型光伏薄膜真空组件,其特征在于:所述的透光板选用透明TPT板。
4.根据权利要求1或2所述的建材型光伏薄膜真空组件,其特征在于:所述的透光板选用低铁超白钢化玻璃。
5.根据权利要求1或2所述的建材型光伏薄膜真空组件,其特征在于:所述的真空玻璃由2块玻璃通过玻璃边缘的封边结构连接而成,2块玻璃之间设有真空腔,真空腔内设有均匀分布的支撑物。
6.根据权利要求5所述的建材型光伏薄膜真空组件,其特征在于:所述真空腔的厚度为0.1-0.2mm。
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