CN102544154A - 建材型光伏薄膜真空组件 - Google Patents

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陈志强
刘一春
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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

建材型光伏薄膜真空组件
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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