CN102561569B - 太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件 - Google Patents

太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件，包括由上而下依次安装的上层玻璃、数个平铺排列连接的晶体硅太阳能电池片阵列和底层玻璃，且上层玻璃、太阳能电池片阵列以及底层玻璃之间密封粘结，每组晶体硅太阳电池片之间通过太阳能幕墙接线盒串相连接。其特征在于：每个太阳能电池片具有古币形状，紧密排列成晶体硅太阳能电池片阵列，通过阵列中太阳能电池片之间的间隙和古币的孔洞来增强透光率，并且采用双面晶体硅太阳能电池片，其两个面均能接受光能，间接增大了系统的发电功率，而且在增强透光率的同时能达到美观的效果，实现光伏与建筑的一体化。

Description

太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件
技术领域
本发明涉及太阳能光伏领域和建筑材料领域，具体的说，本发明涉及一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件。
背景技术
随着社会和经济的飞速发展，能源的需要日益增加。化石能源的日趋枯竭和给生态环境造成的污染，严重威胁着社会和经济的可持续发展。因此，迫切需要采用可再生能源进行替代。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的绿色可再生能源，已经在世界范围内得到了广泛的关注。
光伏建筑一体化(Building-integrated photovoltaic，BIPV)是结合太阳能发电与建筑物外墙两项功能，将太阳电池模块或组件阵列整合、设计并装置在建筑物上的双用途产品。太阳能光电玻璃幕墙是利用太阳能光电转换原理把太阳能光伏技术与建筑上的玻璃幕墙材料融合制作成的一种新型光电玻璃幕墙建筑材料，是光伏发电与建筑材料的集成，是BIPV的高级形式。光电玻璃幕墙与控制器、蓄电池、逆变器组合可以构成独立的光伏发电系统，为建筑业主供电，也可以直接经过逆变向电网供电；不仅结构牢固、隔音、美化建筑，而且节能环保、可降低工作和管理成本，能创造直接经济效益。
但是目前的太阳能光伏发电玻璃幕墙组件的透光率不高，原因在于太阳能电池片不透光，只能通过太阳能电池片倒角之间的间隙以及电池片阵列的边缘透光，而太阳能电池片占据了整个玻璃幕墙的大部分空间，因此如何有效地利用太阳能电池片所占据的空间成为解决透光率问题的有效途径。现有技术中，对于太阳能光伏发电玻璃幕墙组件的改进之处仅在于，增大太阳能电池片之间的间隙，从而达到提高透光率的目的，但是在总面积一定的情况下，增大太阳能电池片之间的间隙必然会导致太阳能电池片的有效面积的减少，进而导致太阳能电池的发电功率降低，因此，如何有效地实现在太阳能电池发电功率较高的情况下，同时又能增强透光率是解决该问题的技术关键。
针对现有技术存在的上述不足，提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件，并且在保证高发电功率的同时，得到高的透光率，而且对于达到建筑上美观的要求也起到了显著的效果。
为实现上述发明目的，本发明提供的技术方案是：为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件，包括由上而下依次安装的上层玻璃、太阳能电池片阵列以及底层玻璃，且上层玻璃、太阳能电池片阵列以及底层玻璃之间密封粘结，所述太阳能电池片阵列为数个平铺排列连接的晶体硅太阳能电池片；其特征在于：每个太阳能电池片具有古币形状，紧密排列成晶体硅太阳能电池片阵列。
本发明所述的古币形状外表面为圆形，中心具有一个正方形的孔洞。正方形孔洞的边长与圆形外表面半径的比例为2∶5-1∶2，该比例决定了透光面积以及太阳能电池的发电功率，从而使这两个相互制约的因素分别达到了最佳平衡值。太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件的透光率达到35.5％～37.8％，在相同的发电功率的情况下，与采用现有技术制作的太阳能光伏发电玻璃幕墙组件相比，有了显著的提高。
本发明所述的晶体硅太阳能电池片为双面晶体硅，其两个面均能接受光能。
本发明所述的晶体硅太阳能电池片之间用互连条连接，每组太阳能电池片之间用汇流条连接到太阳能光伏发电玻璃幕墙接线盒。选择厚度和硬度大的互连条和汇流条，互连条的规格为0.23×1.8mm，汇流条的规格为0.3×6.0mm，这样使互连条和汇流条不扭曲，保证了整体幕墙组件的外形美观和使用寿命。
本发明所述的密封粘结采用乙烯-醋酸乙烯的共聚物EVA或PVB胶膜。
本发明所述的密封粘结与太阳能电池片接触的一面为粗糙面。这样，当层压抽真空时可以把密封粘结与太阳能电池片之间的空气完全抽出，避免了气泡的产生。
本发明所述的上层玻璃设置为超白钢化玻璃，因为超白钢化玻璃机械机构强、透光率高，同时能阻止一部分红外线和紫外线的照射，可以减少紫外线的辐射和保持室内温度，而底层玻璃为普通钢化玻璃，因为普通钢化玻璃结构安全且能节约成本。
本发明的有益效果是：由古币形状的太阳能电池片组成的晶体硅太阳能电池片阵列，通过阵列中的间隙和古币的孔洞来增强透光率，并且本发明提出了正方形孔洞的边长与圆形外表面半径的比例为2∶5-1∶2，该比例范围决定了透光面积以及太阳能电池的发电功率，从而使这两个相互制约的因素达到了最佳平衡值，从而使太阳能光伏发电玻璃幕墙组件既产生了很高的透光率又保证了高的发电功率。其次，双面晶体硅的两个面均能接受光能产生电能，进一步增大了系统的发电功率。另一突出的效果是“古币形状”的太阳能电池片，在增强透光率的同时能达到美观的效果，配合建筑整体形成独特的风格，实现光伏与建筑的一体化。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：
图1为现有技术的太阳能光伏发电玻璃幕墙组件。
图2为本发明的太阳能光伏发电玻璃幕墙组件。其中，1为正方形孔洞，2为阵列中太阳电池片之间的间隙。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
实施例1：
如图2所示出的，本发明的一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件，包括由上而下依次安装的超白钢化玻璃、太阳能电池片阵列以及普通钢化玻璃，超白钢化玻璃、太阳能电池片阵列以及普通钢化玻璃之间用乙烯-醋酸乙烯的共聚物密封粘结，其中太阳能电池片阵列为数个平铺排列连接的双面晶体硅太阳能电池片；每个太阳能电池片具有古币形状，紧密排列成双面晶体硅太阳电池片阵列，古币形状外表面为圆形，中心具有一个正方形的孔洞1，正方形孔洞1的边长与圆形外表面半径的比例为2∶5。
其中，所述的双面晶体硅太阳能电池片之间用互连条连接，每组双面太阳能电池片之间用汇流条连接到太阳能光伏发电玻璃幕墙接线盒；互连条的规格为0.23×1.8mm，汇流条的规格为0.3×6.0mm。
其中，所述的EVA与太阳能电池片接触的一面为粗糙面。
本实施例的太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件的透光率为35.5％，与采用现有技术制作的太阳能光伏发电玻璃幕墙组件(如图1所示)相比，透光率提高了4.8％。
实施例2：
一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件，包括由上而下依次安装的超白钢化玻璃、太阳能电池片阵列以及普通钢化玻璃，超白钢化玻璃、太阳能电池片阵列以及普通钢化玻璃之间用PVB胶膜密封粘结，其中太阳能电池片阵列为数个平铺排列连接的双面晶体硅太阳能电池片；每个太阳能电池片具有古币形状，紧密排列成双面晶体硅太阳电池片阵列，古币形状外表面为圆形，中心具有一个正方形的孔洞1，正方形孔洞1的边长与圆形外表面半径的比例为1∶2。
其中，所述的双面晶体硅太阳能电池片之间用互连条连接，每组双面太阳能电池片之间用汇流条连接到太阳能光伏发电玻璃幕墙接线盒；互连条的规格为0.23×1.8mm，汇流条的规格为0.3×6.0mm。
其中，所述的PVB胶膜与太阳能电池片接触的一面为粗糙面。
本实施例的太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件的透光率为37.8％，与采用现有技术制作的太阳能光伏发电玻璃幕墙组件(如图1所示)相比，透光率提高了7.6％。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件，包括由上而下依次安装的上层玻璃、太阳能电池片阵列以及底层玻璃，且上层玻璃、太阳能电池片阵列以及底层玻璃之间密封粘结，所述太阳能电池片阵列为数个平铺排列连接的晶体硅太阳能电池片；其特征在于：每个晶体硅太阳能电池片具有古币形状，紧密排列成晶体硅太阳能电池片阵列，其中，古币形状外表面为圆形，中心具有一个正方形的孔洞；所述的正方形孔洞的边长与圆形外表面的半径的比例为2:5-1:2。 
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件，其特征在于，所述的晶体硅太阳能电池片为双面晶体硅，其两面均能接受光能。 
3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件，其特征在于，所述的晶体硅太阳能电池片之间用互连条连接，每组太阳能电池片之间用汇流条连接到太阳能光伏发电玻璃幕墙接线盒；互连条的规格为0.23×1.8mm，汇流条的规格为0.3×6.0mm。 
4.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件，其特征在于，所述的密封粘结采用乙烯-醋酸乙烯的共聚物EVA或PVB胶膜。 
5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件，其特征在于，所述的密封粘结与所述晶体硅太阳能电池片接触的一面为粗糙面。 
6.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件，其特征在于，所述的上层玻璃设置为超白钢化玻璃，所述的底层玻璃为普通钢化玻璃。 
7.根据权利要求6所述的一种太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件，其特征在于，所述的太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件的透光率为35.5％～37.8％。 
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