CN107579130A - 一种光伏路砖的制备及其应用 - Google Patents

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马立云
潘锦功
殷新建
钱双
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Abstract

本发明公开一种光伏路砖，包括：防滑玻璃层、前板玻璃层、太阳能电池片、背电极层及衬底玻璃；其中，所述衬底玻璃上表面依次层叠背电极层、太阳能电池片、前板玻璃层及防滑玻璃层。本申请提供一种光伏路砖的制备及其应用，其是通过在薄膜太阳能电池组件的上表面粘结一层经特殊处理的具有较高摩擦系数的钢化玻璃，使得所得光伏路砖可用于铺设路面。

Description

一种光伏路砖的制备及其应用
技术领域
本发明涉及路面构件，具体涉及一种光伏路砖的制备及其应用。
背景技术
目前人类的能源消费活动仍然依赖化石燃料的燃烧，这不仅对有限的能源造成了巨大的压力，同时也对人们赖以生存的环境造成了污染，从而导致全球气候变暖，冰山融化等自然灾害的频繁发生。因此，调整能源结构，提高可再生能源比例已经成为全社会的共识，寻找替代性能源的使命造就了一批新能源的发展。太阳能可直接将太阳辐射能转换为电能而作为一种重要的新能源。
另一方面，人们对砂石的过度开采已经直接或间接造成山体滑落等自然灾害的频频发生。伴随着寻找一种轻质化，可代替原有砖、石等材料应用在建筑或路面的想法，光伏建筑一体化(BIPV)应运而生。BIPV是将光伏发电产品集成到建筑上的技术，实现建筑发电自用，从而减少输送过程中电能耗损失与费用，缓解高峰电力需求，节约能源，符合国家可持续发展要求。
但是目前BIPV仅停留于外墙、楼面、屋面等对光伏组件摩擦系数要求不高的建筑上，对于强度、硬度、摩擦系数等要求较高的路面上的应用仍然较少。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种光伏路砖的制备及其应用，其是通过在薄膜太阳能电池组件的上表面粘结一层经特殊处理的具有较高摩擦系数的钢化玻璃，使得所得光伏路砖可用于铺设路面。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种光伏路砖，包括：防滑玻璃层、前板玻璃层、太阳能电池片、背电极层及衬底玻璃；其中，所述衬底玻璃上表面依次层叠背电极层、太阳能电池片、前板玻璃层及防滑玻璃层。
优选的，所述防滑玻璃层为经特殊处理的钢化玻璃。
优选的，所述将钢化玻璃处理为防滑玻璃层的方法包括热压成型、化学蚀刻或镀膜中的一种或多种。
优选的，所述太阳能电池片包括依次层叠的导电层、窗口层及吸收层；其中，所述导电层与前板玻璃层的下表面相接触。
优选的，所述导电层为TCO薄膜。
优选的，所述窗口层CdS薄膜、ZnS薄膜或In2S3薄膜中的一种或多种。
优选的，所述吸收层碲化镉薄膜或铜铟镓硒薄膜中的一种。
一种光伏路砖的制备方法，包括以下步骤：
1)制备防滑玻璃层；
2)制备太阳能电池片；
3)在衬底玻璃的上表面依次层叠背电极层、步骤2)所述太阳能电池片、前板玻璃及步骤1)所述防滑玻璃层，即得所述一种光伏路砖。
优选的，所述步骤3)中前板玻璃及防滑玻璃层为通过粘结的方式进行层叠；其中，所述粘结剂为EVA、POE或PVB中的一种或多种。
一种采用上述光伏路砖的制备方法得到的一种光伏路砖，其可用于铺设路面。
本发明提供一种光伏路砖，包括：防滑玻璃层、前板玻璃层、太阳能电池片、背电极层及衬底玻璃；其中，所述衬底玻璃上表面依次层叠背电极层、太阳能电池片、前板玻璃层及防滑玻璃层。本申请提出在薄膜太阳能电池组件的上表面粘结一层防滑玻璃层，其中，所述防滑玻璃层为经特殊处理的钢化玻璃，所述将钢化玻璃处理为防滑玻璃层的方法包括热压成型、化学蚀刻或镀膜中的一种或多种；其中，所述热压成型处理方法为：将玻璃加热至软化点温度，并对其进行压型处理，使其表面具有特殊的纹路，增加表面的摩擦系数，从而达到防滑的目的，同时，对压型处理后的玻璃进行物理或化学钢化，从而增加其使用强度；其中，所述化学蚀刻处理方法为：采用氢氟酸或氟化铵等化学药品对玻璃进行蚀刻，蚀刻前在玻璃上面进行贴胶或镀膜处理，使其形成相应的蚀刻纹路，待蚀刻完成后，对其进行物理或化学钢化处理，从而增加其使用强度；其中，所述镀膜处理的方法为：在钢化玻璃表面涂覆一层防滑膜层(NSS)，增加钢化玻璃表面的摩擦系数。
本申请提出在薄膜太阳能电池组件上表面粘结一层防滑玻璃层，其目的在于：1)防滑玻璃层经特殊处理后，其表面的的摩擦系数增加，为光伏路砖的防滑性能提供了保障，可以随心所欲的行走而不滑倒；2)防滑玻璃层经特殊处理后，其表面依然保持较高的透光率，完全实现视线畅通无阻、视觉一体化、使视觉空间更加开阔等目的；3)本申请所述防滑玻璃地板的基片都具有较高的强度，可以承受大荷载而不破裂，通过依次层叠形成的防滑玻璃地板不仅能承受更大的荷载，即使在防滑玻璃基片受到意外破坏时，下层的玻璃依然能够提供足够的支撑力以确保安全；4)防滑玻璃层是光伏路砖整体的一部分，因此可经长期磨擦而不脱落。
综上所述，本发明提供一种光伏路砖的制备及其应用，其通过在薄膜太阳能电池组件的上表面粘结一层防滑玻璃层，而得到一种光伏路砖，该光伏路砖可用于铺设路面，并具有防滑、通透、安全等优点。
附图说明
图1为本发明光伏路砖的结构示意图
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
目前资源的消耗和大自然的污染迫使我们必须要进行新能源的开发，开发可再生、环保的资源，这是全球可持续发展的重要战略要求。而摆在我们面前最大的一个能源就是太阳能，将太阳能合理的加以利用是符合可持续发展要求的，太阳能无污染，环保，取之不尽用之不竭。太阳能电池是利用太阳能资源的重要表现，不管是国内还是国外，太阳能电池都是非常普遍的，太阳能资源现在是最富有的自然资源，人们早就有了利用太阳能的想法，最早利用太阳能是将太阳能转变成热能，后来经过勘验人员的努力可以将太阳能转化为电能。发电主要靠火力发电或者风力水力发电，火力发电比较浪费资源，污染环境，风力和水力发电非常受限制，而太阳能发电是最环保、低成本的发电方式，这就使得太阳能利用的区域更加广阔，薄膜太阳能电池在太阳能电池中是性价比比较高的一种太阳能电池。
从市场前景来看，薄膜太阳能电池在光伏建筑一体化、大规模低成本发电站建设等方面将比传统的晶体硅太阳能电池具有更加广阔的应用前景。薄膜太阳能电池简单的制造工序以及能耗少的生产流程克服了光电转化效率相对较低以及寿命较短所带来的成本挑战。
由于采用价格相对便宜的玻璃、不锈钢等作为衬底，加之相关的电子半导体及玻璃行业已经发展成熟，这使得薄膜太阳能电池受上游原材料制约较少，使其可以非常好地控制成本和价格。
从应用环境看，薄膜太阳能电池弱光性好的特点使其能在广泛的环境下发电，因其适用各种强度的阳光，其性能受天气的影响较小，另外，由于它可承受较高的温度，其发电功率不容易受温度影响。因此，薄膜太阳能电池的应用将十分广泛。
本发明提供的技术方案是一种光伏路砖，包括：防滑玻璃层、前板玻璃层、太阳能电池片、背电极层及衬底玻璃；其中，所述衬底玻璃上表面依次层叠背电极层、太阳能电池片、前板玻璃层及防滑玻璃层；其中，所述防滑玻璃层为经特殊处理的钢化玻璃；所述将钢化玻璃处理为防滑玻璃层的方法包括热压成型、化学蚀刻或镀膜中的一种或多种；所述太阳能电池片包括依次层叠的导电层、窗口层及吸收层；其中，所述导电层与前板玻璃层的下表面相接触；所述导电层为TCO薄膜；所述窗口层CdS薄膜、ZnS薄膜或In2S3薄膜中的一种或多种；所述吸收层碲化镉薄膜或铜铟镓硒薄膜中的一种。
一种光伏路砖的制备方法，包括以下步骤：
1)制备防滑玻璃层；
2)制备太阳能电池片；
3)在衬底玻璃的上表面依次层叠背电极层、步骤2)所述太阳能电池片、前板玻璃及步骤1)所述防滑玻璃层，即得所述一种光伏路砖；其中，所述前板玻璃及防滑玻璃层为通过粘结的方式进行层叠；其中，所述粘结剂为EVA、POE或PVB中的一种或多种。
一种采用上述光伏路砖的制备方法得到的一种光伏路砖，其可用于铺设路面。
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种光伏路砖，包括：经化学蚀刻处理得到的防滑玻璃层、前板玻璃层、太阳能电池片、背电极层及衬底玻璃，其中，所述衬底玻璃上表面依次层叠背电极层、太阳能电池片、前板玻璃层及防滑玻璃层；所述太阳能电池片包括依次层叠的导电层、窗口层及吸收层；其中，所述导电层与前板玻璃层的下表面相接触；所述导电层为TCO薄膜；所述窗口层为CdS薄膜；所述吸收层为碲化镉薄膜。
一种光伏路砖的制备方法，包括以下步骤：
1)制备防滑玻璃层；
2)制备太阳能电池片；
3)在衬底玻璃的上表面依次层叠背电极层、步骤2)所述太阳能电池片、前板玻璃及步骤1)所述防滑玻璃层，即得所述一种光伏路砖；其中，所述前板玻璃及防滑玻璃层为通过粘结的方式进行层叠；所述粘结剂为EVA。
一种采用上述方法制备得到的光伏路砖，其可用于铺设路面。
实施例二：
一种光伏路砖，包括：经热压成型处理得到的防滑玻璃层、前板玻璃层、太阳能电池片、背电极层及衬底玻璃，其中，所述衬底玻璃上表面依次层叠背电极层、太阳能电池片、前板玻璃层及防滑玻璃层；所述太阳能电池片包括依次层叠的导电层、窗口层及吸收层；其中，所述导电层与前板玻璃层的下表面相接触；所述导电层为TCO薄膜；所述窗口层为ZnS薄膜；所述吸收层为铜铟镓硒薄膜。
一种光伏路砖的制备方法，包括以下步骤：
1)制备防滑玻璃层；
2)制备太阳能电池片；
3)在衬底玻璃的上表面依次层叠背电极层、步骤2)所述太阳能电池片、前板玻璃及步骤1)所述防滑玻璃层，即得所述一种光伏路砖；其中，所述前板玻璃及防滑玻璃层为通过粘结的方式进行层叠；所述粘结剂为PVB。
一种采用上述方法制备得到的光伏路砖，其可用于铺设路面
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光伏路砖，其特征在于，包括：防滑玻璃层、前板玻璃层、太阳能电池片、背电极层及衬底玻璃；其中，所述衬底玻璃上表面依次层叠背电极层、太阳能电池片、前板玻璃层及防滑玻璃层。
2.根据权利要求1中所述一种光伏路砖，其特征在于，所述防滑玻璃层为经特殊处理的钢化玻璃。
3.根据权利要求2中所述一种光伏路砖，其特征在于，所述将钢化玻璃处理为防滑玻璃层的方法包括热压成型、化学蚀刻或镀膜中的一种或多种。
4.根据权利要求1中所述一种光伏路砖，其特征在于，所述太阳能电池片包括依次层叠的导电层、窗口层及吸收层；其中，所述导电层与前板玻璃层的下表面相接触。
5.根据权利要求4中所述一种光伏路砖，其特征在于，所述导电层为TCO薄膜。
6.根据权利要求4中所述一种光伏路砖，其特征在于，所述窗口层CdS薄膜、ZnS薄膜或In2S3薄膜中的一种或多种。
7.根据权利要求4中所述一种光伏路砖，其特征在于，所述吸收层碲化镉薄膜或铜铟镓硒薄膜中的一种。
8.一种光伏路砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制备防滑玻璃层；
2)制备太阳能电池片；
3)在衬底玻璃的上表面依次层叠背电极层、步骤2)所述太阳能电池片、前板玻璃及步骤1)所述防滑玻璃层，即得所述一种光伏路砖。
9.根据权利要求8中所述一种光伏路砖的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中前板玻璃及防滑玻璃层为通过粘结的方式进行层叠；其中，所述粘结剂为EVA、POE或PVB中的一种或多种。
10.一种权利要求8-9所述的光伏路砖的制备方法所得1-7所述一种光伏路砖，其可用于铺设路面。
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