CN106911292B - 曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统及其制备方法 - Google Patents

曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统及其制备方法，包括太阳能薄膜发电曲面瓦和屋顶安装组件；所述太阳能薄膜发电曲面瓦包括依次叠合固定的曲面波浪超白玻璃面板、第一曲面波浪夹胶片、第二曲面波浪夹胶片、曲面波浪柔性背板、曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片，位于两侧的左护边和右护边，以及设置在曲面波浪柔性背板外侧的光伏接线盒；所述屋顶安装组件用于将太阳能薄膜发电曲面瓦安装在坡面屋顶上；横向相邻两片太阳能薄膜发电曲面瓦的左护边和右护边相互插接形成防水衔接；上下两片太阳能薄膜发电曲面瓦之间相互搭接。本发明扩展了太阳能薄膜发电技术的应用范围，使建筑物能够利用清洁、环保的太阳能资源产生电力。

Description

曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统及其制备方法。
背景技术
目前在建筑中注入绿色元素(诸如太阳能)已成为建筑发展的趋势。绿色建筑有其丰富的内涵，洁净能源，尤其是太阳能的合理、高效利用是绿色建筑的重要内容。太阳能薄膜发电建筑的产生是建筑物设计领域超越能源意识的新型设计意识，对人类生态环境起着重要作用。光伏并网和建筑一体化的发展，标志着太阳能薄膜发电由边远地区向城市过渡，由补充能源向替代能源过渡，人类社会向可持续发展的能源体系过渡。
太阳能薄膜发电曲面玻璃瓦应用技术作为一种新型的技术，在建筑学上是一种新的可行的选择。太阳能薄膜发电曲面玻璃瓦应用技术是利用太阳光这种巨大的可再生能源来产生电力，其太阳能薄膜发电曲面玻璃瓦既可以安装在建筑物上，又可以作为多功能建筑材料构成实际的建筑物部件。太阳能薄膜发电曲面玻璃瓦产品及安装系统即通过建筑物，主要是利用屋顶与太阳能薄膜发电集成起来，使建筑物自身利用绿色、环保的太阳能资源产生电力。
在屋顶太阳能薄膜发电曲面玻璃瓦系统中，如何设置排水机构尤其重要，解决了排水问题就能使建筑物屋顶的防水得到保障。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种能很好解决排水问题的曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统，很好地将太阳能薄膜发电技术应用到屋顶建筑上。
实现本发明第一个目的的技术方案是：一种曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统，包括太阳能薄膜发电曲面瓦和屋顶安装组件；所述太阳能薄膜发电曲面瓦包括依次叠合固定的曲面波浪超白玻璃面板、第一曲面波浪夹胶片、曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片、第二曲面波浪夹胶片、曲面波浪柔性背板，位于两侧的左护边和右护边，以及设置在曲面波浪柔性背板外侧的光伏接线盒；所述屋顶安装组件用于将太阳能薄膜发电曲面瓦安装在坡面屋顶上；横向相邻两片太阳能薄膜发电曲面瓦的左护边和右护边相互插接形成防水衔接；上下两片太阳能薄膜发电曲面瓦之间相互搭接，搭接宽度为50mm—150mm；所述曲面波浪柔性背板选自TPT、CPE、KPE、PVDF、AAA的一种。
所述太阳能薄膜发电曲面瓦还包括第三曲面波浪夹胶片；所述第三曲面波浪夹胶片设置在第一曲面波浪夹胶片与第二曲面波浪夹胶片之间，并位于曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片两端。
所述太阳能薄膜发电曲面瓦还包括中性耐候密封胶；所述中性耐候密封胶分别设置在曲面波浪超白玻璃面板、第一曲面波浪夹胶片、第二曲面波浪夹胶片、曲面波浪柔性背板、第三曲面波浪夹胶片的两端与左护边和右护边之间。
所述左护边包括一体成型的左搭接边、左插条、左连接条和左曲面瓦框，左搭接边、左插条、左连接条和左曲面瓦框的上端面齐平；所述右护边包括一体成型的右搭接边、右插条、右连接条和右曲面瓦框，右插条、右连接条和右曲面瓦框的下端面齐平；所述左护边和右护边插接时，左搭接边与右搭接边搭接，且左搭接边位于右搭接边上，右搭接边的右端面与左插条接触，右插条插入左插条、左连接条和左曲面瓦框形成的空间，且右插条的右端面与左曲面瓦框接触；左护边和右护边相互插接后，上下端面齐平。
所述左护边的上端面开设有排水槽。
所述曲面波浪柔性背板上设置导线引出孔；所述曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片的正极导线和负极导线通过连接线连接，使多块曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片形成并联电路再由光伏接线盒的正极引出线和负极引出线引出。
所述屋顶安装组件包括挂瓦条和挂接件；所述挂瓦条等距平行固定在坡面屋顶上；所述挂接件设置于太阳能薄膜发电曲面瓦内，将太阳能薄膜发电曲面瓦固定在挂瓦条上。
所述太阳能薄膜发电曲面瓦上设置挂接件安装孔；所述挂接件安装孔为从曲面波浪柔性背板开设且不穿透曲面波浪超白玻璃面板的盲孔，曲面波浪超白玻璃面板上的孔径大于位于曲面波浪柔性背板上的孔径；所述挂接件的长度短于挂接件安装孔的深度，挂接件与曲面波浪超白玻璃面板和曲面波浪柔性背板之间均设置柔性橡胶隔离垫块。
所述屋顶安装组件还包括设置在上下两片太阳能薄膜发电曲面瓦之间的搭接处的柔性密封；所述柔性密封为双面胶贴和密封胶条。
所述曲面波浪柔性背板与挂瓦条之间设置柔性橡胶垫块；所述光伏接线盒与曲面波浪柔性背板之间的弧面紧密贴合固定。
本发明的第二个目的是提供一种曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统的制备方法。
实现本发明第二个目的的技术方案为：曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统的结构如上所示；步骤为：
步骤一：准备多块封装好的曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片；
步骤二、把曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片的正极导线与负极导线通过连接线进行有效连接使多块曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片形成并联电路，电路的正负极引线预留出。
步骤三、在曲面波浪柔性背板上敷设第二曲面波浪夹胶片，然后放置封装完成的曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片，再敷设第一曲面波浪夹胶片和第三曲面波浪夹胶片，最后安装曲面波浪超白玻璃面板，形成预安装完成的半成品。
步骤四、将预安装完成的半成品进入高压釜或层压机，给定温度与压力，进行合片工艺。
步骤五、合片完成在曲面波浪柔性背板上安装光伏接线盒，采用密封胶密封，得到太阳能薄膜发电曲面瓦。
步骤六、在坡面屋顶等间距安装好挂瓦条。
步骤七、将太阳能薄膜发电曲面瓦利用挂接件和橡胶垫片由下而上，从左往右依次固定于挂瓦条上。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
(1)本发明的太阳能薄膜发电曲面瓦利用多层夹胶片有效将玻璃面板、柔性薄膜太阳能芯片和玻璃背板合成一体，解决了柔性薄膜太阳能芯片的防水问题，是一种新型高科技屋面，同时扩展了太阳能薄膜发电技术的应用范围，使建筑物能够利用清洁、环保的太阳能资源产生电力。
(2)本发明曲面波浪的造型与玻璃的质感给产品带来完美的感观效果，能够广泛应用于建筑屋顶。
(3)本发明在太阳能薄膜发电曲面瓦上预留挂接件安装孔，使用挂接件与挂瓦条连接固定，且挂接件安装孔位于曲面波浪超白玻璃面板上的孔径大于位于曲面波浪柔性背板上的孔径，使得挂接件能够完全沉入曲面波浪超白玻璃面板，确保安装后外表面平整。
(4)本发明的太阳能薄膜发电曲面瓦使用左右护边相互插接形成上下密封且平整的成品防水衔接，进一步有效解决屋面防水问题。
(5)本发明的上下两片太阳能薄膜发电曲面瓦相互搭接，搭接宽度为50mm-150mm，叠加位置使用柔性密封接触，避免两片太阳能薄膜发电曲面瓦直接接触，同时有效解决屋面纵向防水问题。
(6)本发明的挂接件与曲面波浪超白玻璃面板和曲面波浪柔性背板之间柔性橡胶隔离垫块，曲面波浪柔性背板与挂瓦条之间设置柔性橡胶垫块，使得屋顶安装组件不直接接触太阳能薄膜发电曲面瓦，避免了磨损，提高了本发明系统的稳定性、可靠性和使用寿命。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的太阳能薄膜发电曲面瓦的立面示意图。
图2为本发明的太阳能薄膜发电曲面瓦的结构示意图。
图3为本发明的太阳能薄膜发电曲面瓦的左边构造示意图。
图4为本发明的太阳能薄膜发电曲面瓦的右边构造示意图。
图5为本发明的安装构造横剖示意图。
图6为本发明的安装构造纵剖示意图。
附图中的标号为：
太阳能薄膜发电曲面瓦1、曲面波浪超白玻璃面板11、第一曲面波浪夹胶片12、第二曲面波浪夹胶片13、曲面波浪柔性背板14、导线引出孔14-1、曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片15、正极导线15-1、负极导线15-2、左护边16、左搭接边16-1、左插条16-2、左连接条16-3、左曲面瓦框16-4、右护边17、右搭接边17-1、右插条17-2、右连接条 17-3、右曲面瓦框17-4、光伏接线盒18、正极引出线18-1、负极引出线18-2、第三曲面波浪夹胶片19、中性耐候密封胶110、连接线111、挂接件安装孔112、屋顶安装组件2、挂瓦条21、挂接件22、双面胶贴23-1、密封胶条23-2、坡面屋顶3、防水衔接4。
具体实施方式
(实施例1)
见图5和图6，本实施例的曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统包括太阳能薄膜发电曲面瓦1和屋顶安装组件2；屋顶安装组件2用于将太阳能薄膜发电曲面瓦1 安装在坡面屋顶3上；横向相邻两片太阳能薄膜发电曲面瓦1的左护边16和右护边17 相互插接形成防水衔接4；上下两片太阳能薄膜发电曲面瓦1之间相互搭接。
见图1至图4，太阳能薄膜发电曲面瓦1包括依次叠合固定的曲面波浪超白玻璃面板11、第一曲面波浪夹胶片12、曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片15、第二曲面波浪夹胶片13、曲面波浪柔性背板14，位于两侧的左护边16和右护边17，以及设置在曲面波浪柔性背板14外侧的光伏接线盒18；第三曲面波浪夹胶片19设置在第一曲面波浪夹胶片 12与第二曲面波浪夹胶片13之间，并位于曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片15两端。中性耐候密封胶110分别设置在曲面波浪超白玻璃面板11、第一曲面波浪夹胶片12、第二曲面波浪夹胶片13、曲面波浪柔性背板14、第三曲面波浪夹胶片19的两端与左护边16 和右护边17之间。曲面波浪柔性背板14上设置导线引出孔14-1；曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片15的正极导线15-1和负极导线15-2通过连接线111连接，使多块曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片15形成并联电路再由光伏接线盒18的正极引出线18-1和负极引出线18-2引出。光伏接线盒18与曲面波浪柔性背板14之间的弧面紧密贴合固定。曲面波浪柔性背板14选自TPT、CPE、KPE、PVDF、AAA的一种。如图2所示，太阳能薄膜发电曲面瓦1上设置挂接件安装孔112；挂接件安装孔112为从曲面波浪柔性背板 14开设且不穿透曲面波浪超白玻璃面板11的盲孔，曲面波浪超白玻璃面板11上的孔径大于位于曲面波浪柔性背板14上的孔径；挂接件22的长度短于挂接件安装孔112的深度，挂接件22与曲面波浪超白玻璃面板11和曲面波浪柔性背板14之间均设置柔性橡胶隔离垫块。如图3和图4所示，左护边16包括一体成型的左搭接边16-1、左插条16-2、左连接条16-3和左曲面瓦框16-4，左搭接边16-1、左插条16-2、左连接条16-3和左曲面瓦框16-4的上端面齐平；右护边17包括一体成型的右搭接边17-1、右插条17-2、右连接条17-3和右曲面瓦框17-4，右插条17-2、右连接条17-3和右曲面瓦框17-4的下端面齐平；左护边16和右护边17插接时，左搭接边16-1与右搭接边17-1搭接，且左搭接边16-1位于右搭接边17-1上，右搭接边17-1的右端面与左插条16-2接触，右插条17-2插入左插条16-2、左连接条16-3和左曲面瓦框16-4形成的空间，且右插条 17-2的右端面与左曲面瓦框16-4接触；左护边16和右护边17相互插接后，上下端面齐平。左护边16的上端面开设有排水槽。
如图5和图6所示，屋顶安装组件2包括挂瓦条21、挂接件22和柔性密封；挂瓦条21等距平行固定在坡面屋顶3上；挂接件22设置于太阳能薄膜发电曲面瓦1内，将太阳能薄膜发电曲面瓦1固定在挂瓦条21上。柔性密封设置在上下两片太阳能薄膜发电曲面瓦1之间的搭接处；柔性密封为双面胶贴23-1和密封胶条23-2；上下两片太阳能薄膜发电曲面瓦1之间的搭接宽度为50mm—150mm。曲面波浪柔性背板14与挂瓦条 21之间设置柔性橡胶垫块。
本实施例的屋顶太阳能薄膜发电瓦系统的安装顺序包括以下步骤：
步骤一：准备多块封装好的曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片15；
步骤二、把曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片15的正极导线15-1与负极导线15-2通过连接线111进行有效连接使多块曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片15形成并联电路，电路的正负极引线预留出。
步骤三、在曲面波浪柔性背板14上敷设第二曲面波浪夹胶片13，然后放置封装完成的曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片15，再敷设第一曲面波浪夹胶片12和第三曲面波浪夹胶片19，最后安装曲面波浪超白玻璃面板11，形成预安装完成的半成品。
步骤四、将预安装完成的半成品进入高压釜或层压机，给定温度与压力，进行合片工艺。
步骤五、合片完成在曲面波浪柔性背板14上安装光伏接线盒18，采用密封胶密封，得到太阳能薄膜发电曲面瓦1。
步骤六、在坡面屋顶3等间距安装好挂瓦条21。
步骤七、将太阳能薄膜发电曲面瓦1利用挂接件22和橡胶垫片由下而上，从左往右依次固定于挂瓦条21上。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统，其特征在于：包括太阳能薄膜发电曲面瓦(1)和屋顶安装组件(2)；所述太阳能薄膜发电曲面瓦(1)包括依次叠合固定的曲面波浪超白玻璃面板(11)、第一曲面波浪夹胶片(12)、曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片(15)、第二曲面波浪夹胶片(13)、曲面波浪柔性背板(14)，位于两侧的左护边(16)和右护边(17)，以及设置在曲面波浪柔性背板(14)外侧的光伏接线盒(18)；所述屋顶安装组件(2)用于将太阳能薄膜发电曲面瓦(1)安装在坡面屋顶(3)上；横向相邻两片太阳能薄膜发电曲面瓦(1)的左护边(16)和右护边(17)相互插接形成相互接触密封且平整的防水衔接(4)，所述左护边(16)的上端面开设有排水槽；上下两片太阳能薄膜发电曲面瓦(1)之间相互搭接，搭接宽度为50mm—150mm，搭接位置使用柔性密封接触；所述曲面波浪柔性背板(14)选自TPT、CPE、KPE、PVDF的一种；所述左护边(16)包括一体成型的左搭接边(16-1)、左插条(16-2)、左连接条(16-3)和左曲面瓦框(16-4)，左搭接边(16-1)、左插条(16-2)、左连接条(16-3)和左曲面瓦框(16-4)的上端面齐平；所述右护边(17)包括一体成型的右搭接边(17-1)、右插条(17-2)、右连接条(17-3)和右曲面瓦框(17-4)，右插条(17-2)、右连接条(17-3)和右曲面瓦框(17-4)的下端面齐平；所述左护边(16)和右护边(17)插接时，左搭接边(16-1)与右搭接边(17-1)搭接，且左搭接边(16-1)位于右搭接边(17-1)上，右搭接边(17-1)的右端面与左插条(16-2)接触，右插条(17-2)插入左插条(16-2)、左连接条(16-3)和左曲面瓦框(16-4)形成的空间，且右插条(17-2)的右端面与左曲面瓦框(16-4)接触；左护边(16)和右护边(17)相互插接后，上下端面齐平。
2.根据权利要求1所述的一种曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统，其特征在于：所述太阳能薄膜发电曲面瓦(1)还包括第三曲面波浪夹胶片(19)；所述第三曲面波浪夹胶片(19)设置在第一曲面波浪夹胶片(12)与第二曲面波浪夹胶片(13)之间，并位于曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片(15)两端。
3.根据权利要求2所述的一种曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统，其特征在于：所述太阳能薄膜发电曲面瓦(1)还包括中性耐候密封胶(110)；所述中性耐候密封胶(110)分别设置在曲面波浪超白玻璃面板(11)、第一曲面波浪夹胶片(12)、第二曲面波浪夹胶片(13)、曲面波浪柔性背板(14)、第三曲面波浪夹胶片(19)的两端与左护边(16)和右护边(17)之间。
4.根据权利要求3所述的一种曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统，其特征在于：所述曲面波浪柔性背板(14)上设置导线引出孔(14-1)；所述曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片(15)的正极导线(15-1)和负极导线(15-2)通过连接线(111)连接，使多块曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片(15)形成并联电路再由光伏接线盒(18)的正极引出线(18-1)和负极引出线(18-2)引出。
5.根据权利要求4所述的一种曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统，其特征在于：所述屋顶安装组件(2)包括挂瓦条(21)和挂接件(22)；所述挂瓦条(21)等距平行固定在坡面屋顶(3)上；所述挂接件(22)设置于太阳能薄膜发电曲面瓦(1)内，将太阳能薄膜发电曲面瓦(1)固定在挂瓦条(21)上。
6.根据权利要求5所述的一种曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统，其特征在于：所述太阳能薄膜发电曲面瓦(1)上设置挂接件安装孔(112)；所述挂接件安装孔(112)为从曲面波浪柔性背板(14)开设且不穿透曲面波浪超白玻璃面板(11)的盲孔，曲面波浪超白玻璃面板(11)上的孔径大于位于曲面波浪柔性背板(14)上的孔径；所述挂接件(22)的长度短于挂接件安装孔(112)，挂接件(22)与曲面波浪超白玻璃面板(11)和曲面波浪柔性背板(14)之间均设置柔性橡胶隔离垫块。
7.根据权利要求6所述的一种曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统，其特征在于：所述屋顶安装组件(2)还包括设置在上下两片太阳能薄膜发电曲面瓦(1)之间的搭接处的柔性密封；所述柔性密封为双面胶贴(23-1)和密封胶条(23-2)；所述曲面波浪柔性背板(14)与挂瓦条(21)之间设置柔性橡胶垫块；所述光伏接线盒(18)与曲面波浪柔性背板(14)之间的弧面紧密贴合固定。
8.曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统的制备方法，其特征在于：曲面柔性基屋顶太阳能薄膜发电光伏瓦系统的结构如权利要求7所示；步骤为：
步骤一：准备多块封装好的曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片(15)；
步骤二、把曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片(15)的正极导线(15-1)与负极导线(15-2)通过连接线(111)进行有效连接使多块曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片(15)形成并联电路，电路的正负极引线预留出；
步骤三、在曲面波浪柔性背板(14)上敷设第二曲面波浪夹胶片(13)，然后放置封装完成的曲面波浪柔性薄膜太阳能芯片(15)，再敷设第一曲面波浪夹胶片(12)和第三曲面波浪夹胶片(19)，最后安装曲面波浪超白玻璃面板(11)，形成预安装完成的半成品；
步骤四、将预安装完成的半成品进入高压釜或层压机，给定温度与压力，进行合片工艺；
步骤五、合片完成在曲面波浪柔性背板(14)上安装光伏接线盒(18)，采用密封胶密封，得到太阳能薄膜发电曲面瓦(1)；
步骤六、在坡面屋顶(3)等间距安装好挂瓦条(21)；
步骤七、将太阳能薄膜发电曲面瓦(1)利用挂接件(22)和橡胶垫块由下而上，从左往右依次固定于挂瓦条(21)上；
横向相邻两片太阳能薄膜发电曲面瓦(1)的左护边(16)和右护边(17)相互插接形成相互接触密封且平整的防水衔接(4)，所述左护边(16)的上端面开设有排水槽；上下两片太阳能薄膜发电曲面瓦(1)之间相互搭接，搭接位置使用柔性密封接触，搭接宽度为50mm—150mm。
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