CN111710740A - 一种太阳能光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能光伏组件，其包括依次堆叠的光伏发电模组和支撑背板，支撑背板设置有消音隔热层。采用上述结构设置的本发明，通过设置消音隔热层，可以实现较佳的隔音、隔热功能，具备防火保温功能，避免了常规光伏幕墙玻璃的自爆风险。并且通过将消音隔热层设置在支撑背板内，一定程度上可以克服支撑背板的热胀冷缩现象及程度，延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能设备，特别涉及一种太阳能光伏组件。
背景技术
现有技术下，BIPV(光伏建筑一体化)的技术已日益革新，一些幕墙、屋顶采用了光伏技术和发光技术，即安装于建筑物表面的幕墙、屋顶能够用于发光与发电。对于这样的幕墙，其上具有太阳能发电层，能够吸收光线以产生电能。然而现有的一些光伏幕墙、屋顶，本身强度、防火、隔音、保温等功能并不理想，需要增加更多的配置或者电气来弥补，增加了建筑使用的能耗。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种具备消音隔热功能的太阳能光伏组件。
根据本发明实施例的太阳能光伏组件，其包括依次堆叠的光伏发电模组和支撑背板，所述支撑背板设置有消音隔热层。
根据本发明的实施例，至少具有如下技术效果：
采用上述结构设置的本发明，通过设置消音隔热层，可以实现较佳的隔音、隔热功能，具备防火保温功能，避免了常规光伏幕墙玻璃的自爆风险。并且通过将消音隔热层设置在支撑背板内，一定程度上可以克服支撑背板的热胀冷缩现象及程度，延长使用寿命。
根据本发明的一些实施例，所述光伏发电模组和所述支撑背板通过以下形式的一种或多种进行连接：
I、所述光伏发电模组和所述支撑背板通过粘接固定；
I I、所述光伏发电模组和所述支撑背板的侧部同时与一连接板固定连接。
根据本发明的一些实施例，其还包括中间连接层，所述中间连接层设置于所述光伏发电模组和所述支撑背板之间。
根据本发明的一些实施例，所述中间连接层为以下形式中的一种：
A、所述中间连接层为隔离层，所述隔离层设置有缓冲结构、隔音结构、隔热结构中的至少一种；
B、所述中间连接层为粘接层；
C、所述中间连接层设置有至少两个间隔框和结构胶，所述间隔框支撑于所述光伏发电模组和所述支撑背板之间并通过所述结构胶粘接固定，从而于所述光伏发电模组和所述支撑背板之间形成中空层。
根据本发明的一些实施例，在采用形式A时，所述光伏发电模组和所述隔离层的两侧设置有边框，所述边框固定连接所述支撑背板。
根据本发明的一些实施例，所述边框与所述光伏发电模组和所述隔离层之间设置有粘接胶。
根据本发明的一些实施例，所述隔离层的两侧设置有间隔条，所述间隔条贴合所述边框并且所述光伏发电模组和所述边框之间设置有粘接胶，或者所述光伏发电模组与所述边框之间、所述间隔条与所述边框之间均设置有粘接胶。
根据本发明的一些实施例，所述边框的外侧包覆有盖板，所述盖板固定连接所述支撑背板，且所述盖板的一端延伸至所述光伏发电模组的表面。
根据本发明的一些实施例，在采用形式B时，所述粘接层沿背离所述光伏发电模组的方向依次设置有第一粘接层、第一绝缘层和第二粘接层。
根据本发明的一些实施例，在采用形式C时，所述间隔框采用金属材料制成，且所述间隔框内设置有分子筛。
根据本发明的一些实施例，所述支撑背板于所述消音隔热层靠近和远离所述光伏发电模组的端面对应设置有前板和后板。
根据本发明的一些实施例，所述消音隔热层包括层本体，所述层本体的内部存在空腔。
根据本发明的一些实施例，所述消音隔热层为以下形式中的一种：
a、所述空腔内为蜂窝结构、三角结构、网状结构、多层层叠结构、多边形结构中的至少一种；
b、所述空腔内的内部为中空结构；
c、所述层本体为中空结构，且所述层本体内部设置有加强柱，所述加强柱两端分别与所述层本体的内侧壁连接。
根据本发明的一些实施例，所述空腔内设置为真空状态；
或者所述空腔内填充有隔热材料。
根据本发明的一些实施例，所述层本体采用镀铝锌板、铝板、钢板、铝镁锰板、PC板、FRP、环氧树脂、碳纤维、聚碳酸酯、陶瓷纤维板中一种或多种。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的第一种结构示意图；
图2是本发明的第二种结构示意图；
图3是本发明的第三种结构示意图；
图4是本发明的第四种结构示意图；
图5是本发明的第五种结构示意图；
图6是本发明的第六种结构示意图；
图7是本发明的第七种结构示意图；
图8是本发明的第八种结构示意图；
图9是本发明的第九种结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1～图9，本发明是一种太阳能光伏组件，其包括依次堆叠的光伏发电模组200和支撑背板100，支撑背板100设置有消音隔热层102。
采用上述结构设置的本发明，通过设置消音隔热层102，可以实现较佳的隔音、隔热功能，具备防火保温功能，避免了常规光伏幕墙玻璃的自爆风险。并且通过将消音隔热层102设置在支撑背板100内，一定程度上可以克服支撑背板100的热胀冷缩现象及程度，延长使用寿命。
其中光伏发电模组200是指把光能转化为电能的产品，产品包括但不局限于晶硅、非晶硅薄膜、碲化镉薄膜、铜铟镓硒薄膜、钙钛矿薄膜、染料敏化薄膜、和砷化镓薄膜中的至少一种或多种技术路线的光伏产品，其形状、结构、配置、功能都可以任意设计，形状如常规的长方形、六边形等，结构可以为单玻结构、双玻结构、三玻结构、双玻中空结构、三玻中空结构等，配置可以为LED光伏组件、彩色光伏组件等。
在一些实施例中，光伏发电模组和支撑背板通过以下形式的一种或多种进行连接：
I、光伏发电模组和支撑背板通过粘接固定；此连接方式方便，产品整体性强；
I I、光伏发电模组和支撑背板的侧部同时与一连接板固定连接，此连接方式连接强度高。上述两种连接方式可以结合在一起使用。此外光伏发电模组和支撑背板的连接方式还可以参考后续的连接方式。
根据本发明的一些实施例，其还包括中间连接层，中间连接层设置于光伏发电模组和支撑背板之间。
在一些实施例中，中间连接层300为隔离层，隔离层设置有缓冲结构、隔音结构、隔热结构中的至少一种。其中缓冲结构采用缓冲材料制成，主要包括聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚丙烯泡沫塑料、瓦楞纸板、气垫薄膜、散装材料类别中的一种或多种。隔音结构采用隔音材料制成，主要包括聚酯纤维类的玻璃纤维、岩棉、海绵、等吸音棉和阻尼性的隔音毡及聚酯纤维类的吸音板中的一种或多种。隔热结构采用隔热材料制成，主要包括硅酸铝、岩棉、玻璃纤维等防火保温材料中的一种或多种。缓冲结构、隔音结构、隔热结构的具体形状可以根据需要灵活设定，在此不作过多描述，并且在实际应用中可以在隔离层中增加其他功能结构。
采用上述结构设置的本发明，在设置消音隔热层102的基础上进一步设置具备相同或不同功能的隔离层，可以进一步提高太阳能光伏组件的功用。
参照图1和图2，在一些实施例中，太阳能光伏组件包括依次堆叠设置的光伏发电模组200、隔离层和支撑背板100，三者可以以构件式结构结合固定。
参照图2，在一些实施例中，太阳能光伏组件包括依次堆叠设置的光伏发电模组200、隔离层和支撑背板100，其中支撑背板100的两侧成型有延伸至光伏发电模组200、隔离层两侧的边框202，三者可以以构件式结构结合固定，并且在边框202与光伏发电模组200之间、边框202与隔离层之间均设置有粘接胶201。在实际设置过程中，粘接胶201包括但不局限于以下一种或几种形式：
(1)热塑型的聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛类、聚乙烯酸类、聚酰胺、聚乙烯类、纤维素类、饱和聚酯、聚氨酯、聚氯乙烯类等；
(2)热固性的尿醛树脂、密胺树脂、酚醛树脂、间苯二酚甲醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、聚异氰酸酯、聚酰亚胺、聚苯并咪唑；
(3)橡胶型的氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、羧基橡胶、有机硅橡胶、热塑性橡胶；
(4)复合型的酚醛、聚乙烯醇缩荃、酚醛-氯丁橡胶、酚醛丁腈橡胶、环氧-丁腈橡胶、环氧-聚酰胺、环氧-酚醛、环氧-聚氨酯。
本实施例中的太阳能光伏组件通过设置粘接胶201能够有效包覆光伏发电模组200、隔离层的两侧，提高产品的整体性、强度等。
在一些实施例中，中间连接层300为粘接层，支撑背板100靠近粘接层的一端设置有绝缘层，三者可以以一体式结构结合固定。粘接层包括但不局限于EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、PVB(聚乙烯醇缩丁醛树脂)、SGP(聚乙烯甲基丙烯酸酯)三者中的至少一种,或者也可以为其它符合粘接特性的热熔材料胶膜、玻璃湿夹工艺涉及的胶水等。绝缘层包括但不限于环氧树脂类绝缘材料中的一种涂层，其设置形式包括喷涂、复合、粘接等。
在一些实施例中，中间连接层300为粘接层，粘接层沿背离光伏发电模组200的方向依次设置有第一粘接层、第一绝缘层和第二粘接层，第二粘接层连接支撑背板100。光伏发电模组200、中间连接层300和支撑背板100之间可以以一体式结构结合固定。其中第一粘接层和第二粘接层可以采用前一实施例中的相关设置，第一绝缘层包括但不局限于PET、聚脂薄膜、环氧树脂、PPO、TPE、FEP、PPS、PSU聚芳砜、聚酰亚胺薄膜、聚四氟乙烯、PVF、PET、TPT、TPE、BBF等材料中的一种或几种。
参照图3，在一些实施例中，中间连接层300设置有至少两个间隔框401和结构胶402，间隔框401支撑于光伏发电模组200和支撑背板100之间并通过结构胶402粘接固定，从而于光伏发电模组200和支撑背板100之间形成中空层400。中空层400内可以设置真空、惰性气体、正常气压中的一种或多种，也可以填充其他材料。间隔框401可以采用金属材质的铝间隔框、铜间隔框等，也可以采用高分子材料制成的间隔框，并且其内设置有分子筛。结构胶402可以采用前述实施例中粘接胶201的设置。
本实施例中的太阳能光伏组件通过设置中空层400，可以减轻产品重量，降低对钢架承载规格的要求，可以减少产品周转搬运的成本。
在一些实施例中，中间连接层300为隔离层，光伏发电模组200和隔离层的两侧设置有边框202，边框202固定连接支撑背板100。参照图4和图7，该边框202可以是一体成型于支撑背板100上，也可以是单独设置，通过螺丝或螺钉固定于支撑背板100上。通过边框202的设置形成嵌入式结构，可以有效提高产品的强度、整体性等。
部分实施例在前一实施例的基础上，在边框202与光伏发电模组200和隔离层之间设置粘接胶201，粘接胶201的设置可以参照前述实施例进行。
在一些实施例中，中间连接层300为隔离层，光伏发电模组200和隔离层的两侧设置有边框202，边框202固定连接支撑背板100。隔离层的两侧设置有间隔条301，间隔条301贴合边框202并且光伏发电模组200和边框202之间设置有粘接胶201。间隔条301包括但不局限于铝板、钢板、铁板、铜板等金属材料或者是环氧树脂、橡胶、PC等合成材料、复合材料及其它高分子材料中的一种或多种。粘接胶201可以采用前述实施例的记载进行设置。
参照图4，在一些实施例中，中间连接层300为隔离层，光伏发电模组200和隔离层的两侧设置有边框202，边框202固定连接支撑背板100。隔离层的两侧设置有间隔条301，光伏发电模组200与边框202之间、间隔条301与边框202之间均设置有粘接胶201。
参照图4，在一些实施例中，支撑背板100于消音隔热层102靠近和远离光伏发电模组200的端面对应设置有前板101和后板103，边框202与后板103一体成型制成。边框202、前板101和后板103可以采用金属材料或高分子材料制成。
在一些实施例中，中间连接层300为隔离层，光伏发电模组200和隔离层的两侧设置有边框202，边框202通过螺丝连接支撑背板100，并且边框202上设置有安装结构，从而形成能够实现太阳能光伏组件安装固定的搭接结构。
参照图9，也可以在边框202的外侧独立设置搭接部600，以实现与其他安装基体或结构进行连接固定。
当然，也可以在支撑背板100的两侧设置安装孔位，通过螺丝、螺栓、铆接、焊接等方式与用于安装太阳能光伏组件的支撑龙骨(即前述的安装基体)连接，又或者直接通过胶类、卡槽类结构固定在应用场景。
参照图5至图8，在一些实施例中，中间连接层300为隔离层，光伏发电模组200和隔离层的两侧设置有边框202。边框202的外侧包覆有盖板500，盖板500固定连接支撑背板100，且盖板500的一端延伸至光伏发电模组200的表面。盖板500可以根据实际产品结构灵活采用L型、Z型等结构设计。
在上述实施例中，形成搭接结构的边框202、盖板500等可以采用铝板、钢板、铁板、铜板等金属材料，也可以采用合成材料、复合材料等高分子材料。
在一些实施例中，消音隔热层包括层本体，层本体的内部存在空腔。空腔可以减轻消音隔热层的重量。
在一些实施例中，空腔内为蜂窝结构、三角结构、网状结构、多层层叠结构、多边形结构中的至少一种，此时空腔包括多个小空腔；蜂窝结构为现有成熟结构，可以在减轻重量的同时保持良好的机构强度，三角结构及多边形结构可以提供更多的空间，大幅度减少层本体的重量。
在一些实施例中，空腔内的内部为中空结构；层本体内部的空腔为一整体大空腔，可以大幅度减少层本体的重量；在此实施方式中，为了提高层本体的结构强度，可以选择在层本体内部设置有加强柱，加强柱两端分别与层本体的内侧壁连接；加强柱内部可以设置为中空，以进一步降低层本体的整体重量，加强柱可以采用螺钉、焊接、粘接、卡扣中的一种或多种方式安装在空腔内。
在一些实施例中，空腔内设置为真空状态；真空具有良好的降噪隔热性能；此外，从成本考虑，可以选择在空腔内填充空气，封闭的空气亦具有良好的降噪隔热性能；当然，本领域的技术人员还可以想到在空腔内填充有隔热材料，例如，隔热棉、岩棉、水等等。
在一些实施例中，层本体采用镀铝锌板、铝板、钢板、铝镁锰板、PC板、FRP、环氧树脂、碳纤维、聚碳酸酯、陶瓷纤维板中一种或多种。
在一些实施例中，太阳能光伏组件还设置有接线盒，接线盒电性连接光伏发电模组200。接线盒类型包括但不局限于一体式背接接线盒、一体式侧接接线盒、分体式背接接线盒、分体式侧接接线盒和一体式悬边侧接接线盒；接线盒外盒材料包括但不局限于PPO(聚苯醚)、聚碳酸酯(PC)、PC/ABS(聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物)、GRP(玻璃纤维增强聚酯)材料中的一种或多种。
在一些实施例中，光伏发电模组200的接线方式包含背接、侧接、分体式接线等方式中的一种。
在一些实施例中，太阳能光伏组件还包括横向支架和纵向支架，横向支架和纵向支架通过搭接结构连接边框202，并且横向支架和纵向支架之间固定连接，从而与光伏发电模组200、支撑背板100形成一个整体。
在一些实施例中，横向支架和纵向支架上并排安装多个光伏发电模组200，相邻的两个搭接结构之间形成有槽道，进而形成排水槽。
综上所述，本发明中的太阳能光伏组件可以采用构件式结构、一体式结构、嵌入式结构，使产品具备了更好的金属高强度特性、防火特性，多种结构集合于一体，可以实现快速安装。本发明中的太阳能光伏组件与市面上的相比，在达到相同强度的情况下重量更轻，能够解决不同材料热胀冷缩系数不匹配的问题。同时内置的蜂窝类等多变形中空结构的消音隔热层102质量轻、隔音隔热好，不但减少实现了钢架承载规格要求的浪费，同时产品周转搬运成本也得到极大减少，同时具备防火功能，没有常规光伏幕墙玻璃自爆风险，构件式的结构设计更好的克服了热胀冷缩，解决了太阳能光伏组件与实际结构安装部分膨胀系数不匹配问题；安装方便、简单高效，同时具备很好的防水、排水功能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (15)
1.一种太阳能光伏组件，其特征在于：包括依次堆叠的光伏发电模组和支撑背板，所述支撑背板设置有消音隔热层。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件，其特征在于，所述光伏发电模组和所述支撑背板通过以下形式的一种或多种进行连接：
I、所述光伏发电模组和所述支撑背板通过粘接固定；
II、所述光伏发电模组和所述支撑背板的侧部同时与一连接板固定连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件，其特征在于，其还包括中间连接层，所述中间连接层设置于所述光伏发电模组和所述支撑背板之间。
4.根据权利要求3所述的太阳能光伏组件，其特征在于，所述中间连接层为以下形式中的一种：
A、所述中间连接层为隔离层，所述隔离层设置有缓冲结构、隔音结构、隔热结构中的至少一种；
B、所述中间连接层为粘接层；
C、所述中间连接层设置有至少两个间隔框和结构胶，所述间隔框支撑于所述光伏发电模组和所述支撑背板之间并通过所述结构胶粘接固定，从而于所述光伏发电模组和所述支撑背板之间形成中空层。
5.根据权利要求4所述的太阳能光伏组件，其特征在于：在采用形式A时，所述光伏发电模组和所述隔离层的两侧设置有边框，所述边框固定连接所述支撑背板。
6.根据权利要求5所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述边框与所述光伏发电模组和所述隔离层之间设置有粘接胶。
7.根据权利要求6所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述隔离层的两侧设置有间隔条，所述间隔条贴合所述边框并且所述光伏发电模组和所述边框之间设置有粘接胶，或者所述光伏发电模组与所述边框之间、所述间隔条与所述边框之间均设置有粘接胶。
8.根据权利要求5、6或7所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述边框的外侧包覆有盖板，所述盖板固定连接所述支撑背板，且所述盖板的一端延伸至所述光伏发电模组的表面。
9.根据权利要求4所述的太阳能光伏组件，其特征在于：在采用形式B时，所述粘接层沿背离所述光伏发电模组的方向依次设置有第一粘接层、第一绝缘层和第二粘接层。
10.根据权利要求4所述的太阳能光伏组件，其特征在于：在采用形式C时，所述间隔框采用金属材料制成，且所述间隔框内设置有分子筛。
11.根据权利要求3所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述支撑背板于所述消音隔热层靠近和远离所述光伏发电模组的端面对应设置有前板和后板。
12.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述消音隔热层包括层本体，所述层本体的内部存在空腔。
13.根据权利要求12所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述消音隔热层为以下形式中的一种：
a、所述空腔内为蜂窝结构、三角结构、网状结构、多层层叠结构、多边形结构中的至少一种；
b、所述空腔内的内部为中空结构；
c、所述层本体为中空结构，且所述层本体内部设置有加强柱，所述加强柱两端分别与所述层本体的内侧壁连接。
14.根据权利要求12所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述空腔内设置为真空状态；
或者所述空腔内填充有隔热材料。
15.根据权利要求12所述的太阳能光伏组件，其特征在于：所述层本体采用镀铝锌板、铝板、钢板、铝镁锰板、PC、FRP、环氧树脂、碳纤维、聚碳酸酯、陶瓷纤维板中一种或多种。
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