CN107369731A - 适用于户外家具的太阳能发电组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于户外家具的太阳能发电组件及其制造方法，其中太阳能发电组件的结构从上到下依次为玻璃面板、太阳能芯片、封装层、绝缘保护层以及固定框架。玻璃面板、太阳能芯片、封装层、绝缘保护层四层结构高温层压为一体。太阳能发电组件通过固定框架可拆卸地安装于户外家具，成为一发电平台，固定框架上设置各种接口可供用户给其他设备充电。太阳能发电组件可广泛匹配于各类户外家具或者其他合适的设备，安装和维修非常方便。

Description

适用于户外家具的太阳能发电组件及其制造方法

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种适用于户外家具的太阳能发电组件，并且本发明还提供所述太阳能发电组件的制造方法。

背景技术

随着社会的发展，人们进行休闲娱乐的方式已经不同于传统的方式。人们在使用户外家具进行休闲娱乐的同时，往往还离不开电子设备，例如手机。而一般地，电子设备的电量损耗较快，户外家具例如沙发、桌椅等往往并不能为用户提供充电便利，也没有设置供充电的接口。用户在户外也不方便采用外接电源的方式进行充电。

目前太阳能产业正在大力发展，一般地，太阳能发电技术是通过太阳能面板吸收太阳光辐射能并有效进行光电转化为电能的发电方式。作为一种环保的发电方式，太阳能发电特别适用在像户外或者山区这种用电不方便的地方和场合使用。而目前太阳能面板主要是运用于大型发电系统和固定安装的家庭用电设备中，并没有被广泛结合到像户外家具这类户外设施中以及其他合适的设备中使用。

太阳能面板未能广泛结合于各类户外设施中使用以给进行户外活动的用户供电，其中一个主要原因是，太阳能面板若直接接合于户外设施中使用很容易被损坏，太阳能面板不便于拆卸和维修。因此太阳能面板一旦损坏，意味着户外设施就不再具备供电功能。也就是说，太阳能面板并不能像机器零件一样可以根据实际情况很方便地进行安装、更换和维修。基于目前封装工艺的限制，太阳能面板只适合固定应用于大型发电系统和特定的家庭用电设备中，而不能根据需要灵活地安装于各类户外设施以及其他设备中。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能发电组件及其封装方法，解决现有技术中太阳能面板由于不便于安装、拆卸、更换和易损坏等原因而不能灵活地接合于户外家具以及其他设备的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种太阳能发电组件，所述太阳能发电组件适用于户外家具，所述太阳能发电组件包括玻璃面板、太阳能板以及固定框架。太阳能板包括依次排布的太阳能芯片、封装层和绝缘保护层。太阳能芯片、封装层以及绝缘保护层通过高温层压的方式接合于玻璃面板的一侧，其中太阳能芯片面向玻璃面板。固定框架被安装于太阳能板远离玻璃面板的一侧。

根据本发明一实施例，玻璃面板为超白玻璃。

根据本发明一实施例，封装层为乙烯-醋酸乙烯共聚物。

根据本发明一实施例，所述太阳能发电组件还包括导电线材，导电线材置于固定框架内，导电线材电连接于太阳能芯片，导电线材具有至少一个接口。

根据本发明一实施例，固定框架具有至少一个固定件，固定件用于可拆卸地安装于户外家具上。

根据本发明一实施例，固定框架包括边框和支撑杆，支撑杆固定于边框的中间位置。

根据本发明的另一个方面，本发明进一步提供一种太阳能发电组件的制造方法，包括以下步骤：

排布步骤，于玻璃面板上依次排布太阳能芯片、封装层以及绝缘保护层；

高温层压步骤，将所述玻璃面板、所述太阳能芯片、所述封装层以及所述绝缘保护层高温层压为一体；

安装固定框架步骤，将固定框架安装于所述绝缘保护层的一侧。

根据本发明一实施例，所述排布步骤进一步包括以下步骤：

放置步骤，将所述太阳能芯片放置于所述玻璃面板；

附着步骤，在所述太阳能芯片的一侧表面附着一层所述封装层，在所述封装层的一侧表面附着一层所述绝缘保护层。

根据本发明一实施例，于所述放置步骤中，所述玻璃面板采用超白玻璃，于所述附着步骤中，所述封装层为乙烯-醋酸乙烯共聚物。

根据本发明一实施例，于所述高温层压步骤中，将所述玻璃面板、所述太阳能芯片、所述封装层以及所述绝缘保护层在极限真空度10Pa，压缩空气0.8-1.0MPa且温度为145℃的条件下进行高温层压20min。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本发明通过将玻璃面板、太阳能板以及固定框架结合为一体，组成所述太阳能发电组件，可以单独地安装或拆卸于任意的户外家具上或者其他合适的设备上，使得传统的户外家具或者其他设备具有发电功能，并且所述太阳能发电组件广泛地适配于各种有需求的产品。具体来说，玻璃面板起到保护太阳能板的作用，同时玻璃面板起透光作用。太阳能板是通过将太阳能芯片、封装层以及绝缘保护层高温层压为一体制成，实现将太阳能板快速地封装于玻璃面板上，更节约成本，制造过程更快，生产制造效率更高。固定框架一方面起到固定太阳能板和玻璃面板的作用，另一方面实现将所述太阳能发电组件被固定在户外家具上或者其他设备上。本发明提供的所述太阳能发电组件实现了可根据情况随意定制尺寸，根据用户需要配合使用的家具不同量身定制。

本发明通过采用超白玻璃材质的玻璃面板，使得玻璃面板的透光率达到91.5％以上，光线接收强度基本不发生改变，最大限度地降低了照射于所述太阳能发电组件的光源的折射损耗，从而所述太阳能发电组件总体的发电功率维持在太阳能芯片本身发电功率的90％。

本发明通过所述固定件实现将所述太阳能发电组件可拆卸地安装于户外家具或者其他设备上，用户可以自行安装、拆卸、更换所述太阳能发电组件，降低维修成本。

本发明提供的所述太阳能发电组件的制造方法中，通过高温层压的工艺可以实现将太阳能板快速地封装于玻璃面板上，更节约成本，制造过程更快，生产制造效率更高。

附图说明

图1是本发明实施例提供的太阳能发电组件的俯视图；

图2是上述实施例的太阳能发电组件侧视图；

图3是上述实施例的太阳能发电组件的侧面分解图；

图4是上述实施例的太阳能发电组件的太阳能板侧面分解图，展示了太阳能板的结构以及太阳能板和玻璃面板的接合方式；

图5是上述实施例的太阳能发电组件的固定框架的俯视图，展示了固定框架的结构。

具体实施方式

以下描述只用于揭露本发明以使得本领域技术人员能够实施发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可应用于其他实施方案，变形方案，改进方案，等同方案以及其他未背离本发明精神和范围的其他方案。

如图1至图3所示，本发明提供一种太阳能发电组件，所述太阳能发电组件适用于被安装在各类户外家具上以及其他合适的设备上。本文以户外家具为例进行说明，安装有所述太阳能发电组件的户外家具不仅具有传统的功能，还具有供电功能，方便用户给其他外围的用电设备充电。所述太阳能发电组件包括玻璃面板10，太阳能板20以及固定框架30。太阳能板20接合于玻璃面板10的一侧表面，固定框架30接合于太阳能板20的一侧，这样，玻璃面板10、太阳能板20以及固定框架30三者依次接合为一体，并构成所述太阳能发电组件。

玻璃面板10采用钢化玻璃材质，一方面起到保护位于一侧表面的太阳能板20的作用，这样可一定程度上防止太阳能面板20受到损坏；另一方面玻璃面板10允许光线例如太阳光透过并达到太阳能面板20，这样太阳能面板20得以有效吸收光辐射并进行光电转化。在使用过程中，玻璃面板还充当置物板的功能，可用于放置物品、承载重量。

可选地，玻璃面板10采用超白玻璃。其中超白玻璃是一种高透明度的低铁玻璃，透光率达91.5％以上，这样可最大限度地降低光源的折射损耗，使得光线接收强度基本不发生改变。

太阳能板20用于吸收光辐射并将光能转化为电能，太阳能板20包括依次排布的太阳能芯片21、封装层22以及绝缘保护层23。太阳能芯片21高温层压于玻璃面板10的一侧，太阳能芯片21面向玻璃面板10。封装层22高温层压于太阳能芯片21的一侧，绝缘保护层23高温层压于封装层22的一侧。也就是说，太阳能芯片21、封装层22以及绝缘保护层23通过高温层压的方式接合于玻璃面板10的一侧,其中太阳能芯片21面向玻璃面板10。

太阳能芯片21以阵列形式排布于玻璃面板10的一侧表面。如图4所示，太阳能芯片21具有电导线211。可选地，电导线211延伸于太阳能芯片21的一侧，以供电连接太阳能芯片21和其他电子元器件，例如外围用电设备。

封装层22为EVA封装胶膜，即封装层22是乙烯-醋酸乙烯共聚物。封装层22覆盖于太阳能芯片21的一侧表面。可选地，封装层22通过胶水粘接于太阳能芯片21。

如图1所示，在本实施例中，玻璃面板10的面积大于太阳能板20。于其他实施例中，玻璃面板10的面积和太阳能板20的面积相等。本发明对此并不限制，只要太阳能板20被玻璃面板10覆盖即可。

如图4所示，在实际封装过程中，依次排布玻璃面板10、太阳能芯片21、封装层22以及绝缘保护层23，然后通过高温层压工艺将四层结构接合为一体。通过这样的方式，实现将太阳能板20快速封装于玻璃面板10一侧表面。

本领域技术人员可以想到的是，玻璃面板10、太阳能芯片21、封装层22以及绝缘保护层23还可以通过其他方式接合，例如可以先高温层压其中的两层或者三层，然后再将其余部分高温层压于一体，本发明并不限定四层结构是同步接合。又例如，绝缘保护层23可以通过涂覆的方式接合于封装层22的一侧表面。

于本发明的另一实施例中，先将太阳能芯片21、封装层22以及绝缘保护层23高温层压为一体以构成所述太阳能板20，具体地，太阳能芯片21、封装层22以及绝缘保护层23三者通过机器操作依次按照顺序放置；然后将太阳能板20和玻璃面板10高温熔合为一体。这种方式的优点是，一方面可以节约成本；另一方面可以根据不同家具的大小不同配置合适的玻璃面板10。

可以理解的是，本发明提供的所述太阳能发电组件中，太阳能板20包括的太阳能芯片21、封装层22以及绝缘保护层23三层结构高温层压为一体，而太阳能板20和玻璃面板10则可通过高温层压或者高温熔合的两种方式接合。相比于传统技术中采用的双层玻璃中间夹太阳能芯片的结构，本发明提供的所述太阳能发电组件基于接合工艺的不同，即采用高温层压的工艺制成，可先将所述太阳能板20、所述玻璃面板10进行大面积层压，然后根据需要切割成适宜的尺寸，因而实现根据情况和需求随意量身定制尺寸，并且本发明提供的所述太阳能发电组件制造过程更快，生产制造效率更高，更节约成本。

固定框架30安装于太阳能板20远离玻璃面板10的一侧，起到固定和支撑玻璃面板10以及太阳能板20的作用。于本实施例中，固定框架30通过高强度胶材粘接于太阳能板20的一侧表面，即固定框架30粘接于绝缘保护层23。固定框架30可被安装于户外家具上，从而通过所述固定框架30，本发明提供的所述太阳能发电组件得以应用到户外家具上，使得传统的户外家具具备发电的功能。

可选地，固定框架30被可拆卸地安装于户外家具上，以便于更换、维修所述太阳能发电组件。并且，用户可以自行安装和拆卸所述固定框架30，节约安装和维修成本。具体来说，固定框架30通过例如夹持的方式，吸附的方式或缠绕的方式等被固定于户外家具上。

固定框架30具有至少一个固定件31，固定件31用于被固定在户外家具上，以连接所述太阳能发电组件和户外家具。固定件31是连接固定所述固定框架30和户外家具的结构，例如，固定件31为螺钉，固定夹子或磁铁块等。可选地，固定件31用于可拆卸地连接于户外家具，以便于更换、维修所述太阳能发电组件。

如图5所示，在本实施例中，固定件31为螺钉，固定框架30设置至少一个连接孔，所述连接孔是通孔或者盲孔。固定件31通过所述连接孔固定户外家具和固定框架30。

进一步地，固定框架30包括边框32和至少一个支撑杆33。支撑杆33固定于边框32上，起到进一步加强固定和支撑的作用。于本实施例中，边框32为一矩形框，包括四条首尾依次连接的杆件321，支撑杆33固定于边框32的中心线位置上，也就是说，支撑杆33固定于边框32的中间位置。可以理解的是，支撑杆33起到支撑和加强固定太阳能板20以及玻璃面板10的作用。并且，在边框32上设置支撑杆33的设计，使得在保证固定框架30能够支撑太阳能板20和玻璃面板10的前提下，节约材料，降低成本。所述固定框架32可以通过将杆件321进行首尾焊接或者通过特定的CNC(数控机床)工艺加工获得。

于另一实施例中，边框32被设置成其他形状，例如三角形；支撑杆33的数量为两个或者两个以上，支撑杆33固定于边框32的其他位置，本发明对此并不限制。

值得一提的是，本发明对固定框架30的大小不作任何限定，固定框架30不一定需要包住太阳能板20，固定框架30也不一定需要连接玻璃面板10。

所述天阳能发电组件还还包括导电线材，导电线材置于固定框架30内并和太阳能芯片21的电导线连接。具体来说，通过CNC(数控机床)工艺于固定框架30设置连接孔，导电线材通过所述连接孔电连接于太阳能芯片21的电导线。导电线材具有至少一个接口，例如USB接口或者其他类型的接口，以供连接其他设备。

本发明通过将玻璃面板10、太阳能板20以及固定框架30结合为一体，构成所述太阳能发电组件，可以单独地安装或拆卸于任意的户外家具上或者其他合适的设备上，使得传统的户外家具或者其他设备具有发电功能，并且所述太阳能发电组件广泛地适配于各种有需求的产品。具体来说，玻璃面板10起到保护太阳能板的作用，同时玻璃面板10允许光线透过并达到位于一侧的太阳能板20上以实现发电。固定框架30一方面起到固定太阳能板20和玻璃面板10的作用，另一方面可用于被固定在户外家具上或者其他设备上。并且固定框架30通过所述固定件31实现可拆卸地安装于户外家具或者其他设备上，因此，用户可以自行安装、拆卸、更换所述太阳能发电组件，降低维修成本。

根据本发明精神的另一方面，本发明进一步提供所述太阳能发电组件的制造方法，包括以下步骤：

排布步骤，于玻璃面板10上依次排布太阳能芯片21、封装层22以及绝缘保护层23；

高温层压步骤，将所述玻璃面板10、所述太阳能芯片21、所述封装层22以及所述绝缘保护层23高温层压为一体；

安装固定框架步骤，将固定框架30安装于所述绝缘保护层23的一侧。

其中，于所述排布步骤中，进一步包括以下步骤：

放置步骤，将太阳能芯片21放置于玻璃面板10；

附着步骤，在所述太阳能芯片21的一侧表面附着一层封装层22，在所述封装层22的一侧表面附着一层绝缘保护层23。

进一步地，于所述放置步骤中，玻璃面板10采用超白玻璃，其中，超白玻璃是低铁玻璃，是一种高透明玻璃，超白玻璃的透光率达到91.5％以上。可以理解的是，采用超白玻璃最大程度防止了光源的折射损耗。

于所述附着步骤中，所述封装层22为EVA封装胶膜，也就是说，所述封装层22是乙烯-醋酸乙烯共聚物。其中所述太阳能芯片21、所述封装层22以及所述绝缘保护层23构成太阳能板20。

具体地，于所述高温层压步骤中，所述玻璃面板10、所述太阳能芯片21、所述封装层22以及所述绝缘保护层23在极限真空度10Pa，压缩空气0.8-1.0MPa且温度为145℃条件下高温层压20min。在实际生产制造过程中，所述高温层压步骤是通过操作层压机来进行的，即所述玻璃面板10、所述太阳能芯片21、所述封装层22以及所述绝缘保护层23被置于层压机上进行高温层压。可选地，层压机的层压面积为1500mm*2000mm。

于所述安装固定框架步骤中，将固定框架30粘接于绝缘保护层23的一侧表面。

其中，于所述安装固定框架步骤中，所述固定框架具有连接孔，所述固定框架还包括导电线材，导电线材置于固定框架30内，导电线材通过所述连接孔电连接于太阳能芯片21。其中，固定框架30的连接孔通过CNC(数控机床)工艺来设置。

值得一提的是，本发明提供的所述太阳能发电组件的制造方法中，高温层压的工艺不会对太阳能芯片21的结构产生不良的变化，因此高温层压的工艺不会给太阳能芯片21的光电转化效率产生不良的影响。

本发明提供的所述太阳能发电组件封装方法中，通过高温层压工艺实现将太阳能板20快速地封装于玻璃面板10上，并且，由于所述玻璃面板10采用超白玻璃，使得玻璃面板10的透光率达到91.5％以上，最大限度地降低了照射于所述太阳能发电组件的光源的折射损耗，从而所述太阳能发电组件总体的发电功率维持在太阳能芯片21本身发电功率的90％。也就是说，由于光线接收强度基本不发生改变，所述太阳能发电组件的发电功率基本维持在太阳能芯片21原有的状态。

本领域技术人员应当理解，上述描述以及附图中所示的本发明的实施例只作为举例，并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能和结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理情况下，本发明的实施方式可以有任何变形和修改。

Claims (10)

1.一种太阳能发电组件，适用于户外家具，其特征在于，所述太阳能发电组件包括：

玻璃面板；

太阳能板，包括依次排布的太阳能芯片、封装层以及绝缘保护层，所述太阳能芯片、所述封装层以及所述绝缘保护层通过高温层压的方式接合于所述玻璃面板的一侧，其中所述太阳能芯片面向所述玻璃面板；

固定框架，被安装于所述太阳能板远离所述玻璃面板的一侧。

2.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述玻璃面板为超白玻璃。

3.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述封装层为乙烯-醋酸乙烯共聚物。

4.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述太阳能发电组件还包括导电线材，所述导电线材置于所述固定框架内，所述导电线材电连接于所述太阳能芯片，所述导电线材具有至少一个接口。

5.根据权利要求1所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述固定框架具有至少一个固定件，所述固定件用于可拆卸地安装于户外家具上。

6.根据权利要求5所述的太阳能发电组件，其特征在于，所述固定框架包括边框和支撑杆，所述支撑杆固定于所述边框的中间位置。

7.一种太阳能发电组件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

排布步骤，于玻璃面板的一侧依次排布太阳能芯片、封装层以及绝缘保护层；

高温层压步骤，将所述玻璃面板、所述太阳能芯片、所述封装层以及所述绝缘保护层高温层压为一体；

安装固定框架步骤，将固定框架安装于所述绝缘保护层的一侧。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述排布步骤包括以下步骤：

放置步骤，将所述太阳能芯片放置于所述玻璃面板；

附着步骤，在所述太阳能芯片的一侧表面附着一层所述封装层，在所述封装层的一侧表面附着一层所述绝缘保护层。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，于所述放置步骤中，所述玻璃面板采用超白玻璃，于所述附着步骤中，所述封装层为乙烯-醋酸乙烯共聚物。

10.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，于所述高温层压步骤中，将所述玻璃面板、所述太阳能芯片、所述封装层以及所述绝缘保护层在极限真空度10Pa，压缩空气0.8-1.0MPa且温度为145℃的条件下进行高温层压20min。