CN114482689A - 一种高透光全玻光伏护栏 - Google Patents

一种高透光全玻光伏护栏 Download PDF

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Abstract

一种高透光全玻光伏护栏，包括至少一个光伏护栏组件，光伏护栏组件包括有光伏护栏单体、光伏接线盒和固定底座，光伏接线盒嵌置于固定底座的内部，光伏护栏单体的底部嵌置固定于固定底座中并与光伏接线盒电性连接，光伏护栏单体为多层结构且至少包括有一层光伏晶硅电池层，光伏晶硅电池层包括有多个上下阵列排布的光伏晶硅电池串，多个光伏晶硅电池串并联设置且通过汇流导带与光伏接线盒电性连接，光伏护栏单体位于相邻两个光伏晶硅电池串之间的位置为护栏透光区。本发明提供的一种高透光全玻光伏护栏栏为全玻护栏，且具有与建筑适配性高、透光性其好和外观更优的特点。

Description

一种高透光全玻光伏护栏
技术领域
本发明涉及光伏建筑技术领域，具体涉及一种高透光全玻光伏护栏。
背景技术
在全球各国纷纷出台相关政策支持绿色建筑、近零能耗建筑的政策推动下，BIPV产品(光伏建筑一体化产品)将迎来市场爆发期，其应用也已从早期单一的屋顶，拓展到幕墙、遮阳百叶、站台、车棚等场景。而在一些建筑南立面，阳光充足的区域，仍存在一些待开发的应用场景，如住宅、酒店、公园等场所的玻璃护栏。
在上述待开发的应用场景中，如别墅、酒店公寓的阳台，海景房的庭院等均倾向于使用外观和透光更好的全玻护栏，而光伏护栏中的光伏玻璃外观与应用场景的适配性较差。目前现有的大部分光伏玻璃外观直接采用光伏组件的外观，即晶硅电池片全串联的电池片排布方式，使用银白色焊带作为片与片连接的导带，方形的电池片加上密密麻麻的银白色焊带大大降低了光伏护栏的美观性，从而降低了光伏护栏产品与场景的适配性。
同时，目前光伏护栏如应用于上述场景中还会存在以下几个问题：1、光伏护栏的接线盒安装在玻璃左下侧，不仅影响透光，并且其本身为黑色盒体，贴附在光伏玻璃上，也一定程度上降低了产品的美观性，常年直接接受阳光紫外线的照射，会对其寿命造成影响；2、相邻两片光伏玻璃的接线盒导线直接外漏并采用端子连接，这些导线直接贴附在光伏玻璃旁，不仅会降低产品美观性，同时暴露在空气中还会降低其寿命以及引起安全隐患；3、由于晶硅电池片尺寸(≥125mm*125mm)的限制，即便在放大片间距的情况下，依然会呈现出一个个电池片尺寸大小的矩形块状不透光区域，进而降低其透光性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种高透光全玻光伏护栏，该光伏护栏为全玻护栏，且具有与建筑适配性高、透光性其好和外观更优的特点。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种高透光全玻光伏护栏，包括至少一个光伏护栏组件，所述光伏护栏组件包括有光伏护栏单体、光伏接线盒和固定底座，所述光伏接线盒嵌置于所述固定底座的内部，所述光伏护栏单体的底部嵌置固定于所述固定底座中并与所述光伏接线盒电性连接，所述光伏护栏单体为多层结构且至少包括有一层光伏晶硅电池层，所述光伏晶硅电池层包括有多个上下阵列排布的光伏晶硅电池串，多个所述光伏晶硅电池串并联设置且通过汇流导带与所述光伏接线盒电性连接，所述光伏护栏单体位于相邻两个所述光伏晶硅电池串之间的位置为护栏透光区。
作为优选的，所述光伏护栏单体还包括有正面钢化玻璃、背面钢化玻璃，所述光伏晶硅电池层的正面和背面分别设置有所述正面钢化玻璃和所述背面钢化玻璃，所述光伏晶硅电池层与所述正面钢化玻璃之间还贴附有一层正面光伏级PVB胶膜，所述光伏晶硅电池层与所述背面钢化玻璃之间还贴附有一层背面光伏级PVB胶膜。
作为优选的，所述光伏晶硅电池串包括多个晶硅双面电池片，相邻两个所述晶硅双面电池片的正面主栅线和背面主栅线通过导电胶或导电胶带连接以使得多个所述晶硅双面电池片串联设置，位于所述光伏晶硅电池串两端的所述晶硅双面电池片的背面主栅线和正面主栅线通过焊带分别连接有一背面引出线和一正面引出线，多个所述光伏晶硅电池串均通过其上的所述正面引出线和所述背面引出线与所述汇流导带连接以构成并联设置。
作为优选的，所述固定底座包括固定基座、内部支撑块组、U形固定槽，所述固定基座沿其长度方向凹设有所述U形固定槽，每个所述内部支撑块组包括两个相对设置的内部支撑块，所述U形固定槽的槽底依次排列设置有四个所述内部支撑块组且相邻两个所述内部支撑块组之间具有一放置间隙，所述U形固定槽位于所述放置间隙的槽底设置有螺栓并通过所述螺栓与地面固定连接。
作为优选的，所述放置间隙包括有中间放置间隙、第一放置间隙和第二放置间隙，所述第一放置间隙和所述第二放置间隙位于所述中间放置间隙的两侧，所述光伏接线盒设置在所述中间放置间隙内，所述光伏接线盒的负极端子放置于所述第一放置间隙中且负极端子与所述光伏接线盒之间的导线贯穿所述内部支撑块组设置，所述光伏接线盒的正极端子位于所述固定底座的外部且正极端子与所述光伏接线盒之间的导线贯穿所述内部支撑块组和所述第二放置间隙设置。
作为优选的，包括有多个所述光伏护栏组件，多个所述光伏护栏组件依次排列设置以构成所述光伏护栏，相邻两个所述光伏护栏组件内含的所述光伏接线盒的正极端子贯穿所述内部支撑块组与负极端子插接串联。
作为优选的，所述内部支撑块组内还贯穿设置有一根辅助导线，所述光伏接线盒的负极端子通过与所述辅助导线连接使其与所述光伏接线盒的正极端子位于同侧设置。
作为优选的，所述固定底座还包括有第一垫片、第二垫片和第三垫片，所述第一垫片、所述第二垫片和所述第三垫片均设置在所述U形固定槽内，所述光伏护栏单体的底部嵌置于所述U形固定槽内，所述光伏护栏单体的底部与所述内部支撑块组的顶面之间设置有所述第一垫片，所述光伏护栏单体的一侧面与所述U形固定槽的槽壁之间设置有所述第二垫片，所述光伏护栏单体的另一侧面与所述U形固定槽的槽壁之间嵌置有所述第三垫片。
作为优选的，所述第一垫片的底部与所述第二垫片的侧边固定连接或所述第一垫片与所述第二垫片为一体成型结构，所述第一垫片和所述第二垫片构成L形垫片。
作为优选的，所述固定底座还包括有密封胶条，所述光伏护栏单体的两侧面与所述U形固定槽的槽顶之间嵌置有所述密封胶条。
与现有技术相比，本发明提供的一种高透光全玻光伏护栏具有以下优点：
1、美观性更好，晶硅双面电池片与晶硅双面电池片之间无焊带，颜色一致性高，可适配更多应用场景，如别墅、酒店公寓的阳台，海景房的庭院等；
2、成本低，光伏护栏的整体结构设计更加简单，主要由光伏护栏单体、光伏接线盒和固定底座组成，材料成本和安装成本较低；
3、透光效果更好且可调，可根据场景来设计光伏晶硅电池串的宽度与光伏晶硅电池串间距大小的比例，从而达到适配不同场景的透光效果；
4、功率更高，发电量更高，整个光伏护栏除去护栏透光区，剩余均为光伏发电区，避免了焊带遮挡区域的发电损失，另外，多个光伏晶硅电池串全并联的电路设计，使得光伏晶硅电池串单串功率损失更低，也增加了发电量；
5、热斑温度更低，多个光伏晶硅电池串全并联电路的设计使得单串晶硅电池串的电流低，从而大幅度降低了热斑温度，提升了光伏护栏的安全性、稳定性以及延长了使用寿命；
6、抗遮挡性佳，多个光伏晶硅电池串全并联电路的设计使得光伏护栏发生遮挡时，功率损失低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种高透光全玻光伏护栏包括一个光伏护栏组件时的结构示意图；
图2为本发明提供的一种高透光全玻光伏护栏包括多个光伏护栏组件时的结构示意图；
图3为图1的截面示意图；
图4为光伏护栏单体和光伏接线盒的正视图；
图5为光伏护栏单体的截面示意图；
图6为光伏晶硅电池串的截面示意图；
图7为光伏护栏单体上设置上端盖板时的部分结构示意图。
图8为固定底座的截面示意图。
附图中涉及的附图标记和组成部分说明：
1、光伏护栏单体；2、光伏接线盒；3、固定底座；4、上端盖板；
101、光伏晶硅电池层；102、正面钢化玻璃；103、背面钢化玻璃；104、正面光伏级PVB胶膜；105、背面光伏级PVB胶膜；106、汇流导带；107、光伏晶硅电池串；108、护栏透光区；109、晶硅双面电池片；110、正面主栅线；111、背面主栅线；112、背面引出线；113、正面引出线；
201、负极端子；202、正极端子；
301、固定基座；302、内部支撑块组；303、U形固定槽；304、螺栓；305、中间放置间隙；306、第一放置间隙；307、第二放置间隙；308、辅助导线；309、第一垫片；310、第二垫片；311、第三垫片；312、密封胶条；313、导线。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式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。
参见图1～图6以及图8所示，一种高透光全玻光伏护栏，包括至少一个光伏护栏组件，其中光伏护栏组件包括有光伏护栏单体1、光伏接线盒2和固定底座3。其中，为了解决现有技术中光伏接线盒2外露的问题，特此将光伏接线盒2嵌置于固定底座3的内部。其后，将光伏护栏单体1的底部嵌置固定于固定底座3中并与光伏接线盒2电性连接。
在本实施例中，光伏护栏单体1为多层结构目前至少包括有一层光伏晶硅电池层101。为了能够实现高透光的效果，光伏护栏单体1采用了全玻的结构设计，即还包括有正面钢化玻璃102和背面钢化玻璃103。其中，光伏晶硅电池层101的正面和背面分别设置有正面钢化玻璃102和背面钢化玻璃103，同时在光伏晶硅电池层101与正面钢化玻璃102之间贴附有一层正面光伏级PVB胶膜104，光伏晶硅电池层101与背面钢化玻璃103之间贴附有一层背面光伏级PVB胶膜105。
作为中间层的光伏晶硅电池层101则由多个上下阵列排布且具有一定宽度的光伏晶硅电池串107组成，多个光伏晶硅电池串107采用全并联的方式设置且通过两侧的汇流导带106进行汇流至与光伏接线盒2电性连接，从而形成具有一定串间距的横条状光伏玻璃的外观结构。
便于理解的是，光伏护栏单体1位于相邻两个光伏晶硅电池串107之间的位置为护栏透光区108，通过设置光伏晶硅电池串107的串宽度和串间距可以呈现出不同的透光效果，即光伏晶硅电池串宽度*串数+光伏晶硅电池串间距*串数≈光伏护栏单体的总面积。在使用过程中，可设置不同大小或数量的串间距来配合不同安装场景的透光率要求，如透光率要求高的安装场景可提高串间距的占比，即在串宽度不变的情况下，减少光伏晶硅电池串107的串数，从而使得相邻两个光伏晶硅电池串107的间距增大。或是通过降低串宽度，保持串数不变，使得相邻两个光伏晶硅电池串107的间距增大。抑或是降低串宽度，同时增加串数，使得串间距数量增多，亦可以达到提高透光率的效果。当然，也可考虑在整个光伏护栏单体1设置为上部区域的串间距增大，下部区域的串间距减小的方式来配合透光率和发电率的综合考量。
上述光伏晶硅电池串107包括多个晶硅双面电池片109，采用晶硅双面电池片109不仅保证了护栏朝阳侧的美观，同时兼顾到朝向室内侧的美观性，在保证发电的同时兼顾到了居住舒适性。首先根据光伏护栏中对于串宽度的要求，采用主流晶硅双面电池片尺寸，将其网版设计为特定形状的凸形后，采用激光切割形成特定宽度的小片状晶硅双面电池片109。相邻两个晶硅双面电池片109的正面主栅线110和背面主栅线111通过导电胶或导电胶带进行固化粘接以使得多个晶硅双面电池片109串联设置构成特定长度和宽度的光伏晶硅电池串107。位于光伏晶硅电池串107两端的晶硅双面电池片109的背面主栅线111和正面主栅线110通过焊带分别连接有一背面引出线112和一正面引出线113，多个光伏晶硅电池串107均通过其上的正面引出线113和背面引出线112与汇流导带106连接以构成并联设置。
在本实施例中光伏晶硅电池串107只有头尾两端采用了较短长度(5～10mm)的焊带，相邻两个晶硅双面电池片109之间无焊带连接的方式，一方面提升了发电量即在整个光伏护栏单体1的晶硅面积占比中避免了焊带遮挡部分的功率损失，另一方面也提升了护栏的美观性。
固定底座3作为整个光伏护栏单体1的安装载体，其包括有固定基座301、内部支撑块组302、U形固定槽303。固定基座301沿其长度方向凹设有U形固定槽303，U形固定槽303的槽底依次排列设置有四个内部支撑块组302，每个内部支撑块组302包括两个相对设置的内部支撑块。以用于承载光伏护栏单体1。同时相邻两个内部支撑块组302之间具有一放置间隙，如此设置一方面可在实现平稳牢固支撑光伏护栏单体1的同时节省材料，另一方面也为光伏接线盒2及其导线、连接端子的摆放和插接预留空间。另，U形固定槽303位于放置间隙的槽底开设有螺栓孔，并在其内设置有螺栓304以与地面进行连接，从而实现整个光伏护栏的固定。
为了便于描述，将上述放置间隙分别定义为中间放置间隙305、第一放置间隙306和第二放置间隙307，其中第一放置间隙306和第二放置间隙307位于中间放置间隙305的两侧。光伏接线盒2则设置在中间放置间隙305内，光伏接线盒2的负极端子201放置于第一放置间隙306中且负极端子201与光伏接线盒2之间的导线313贯穿内部支撑块组302设置，光伏接线盒2的正极端子202位于固定底座3的外部且正极端子202与光伏接线盒2之间的导线313贯穿内部支撑块组4和第二放置间隙307设置。
进一步参见图2所示，必然的，光伏护栏也可以由多个光伏护栏组件构成。当由多个光伏护栏组件组成时，需将多个光伏护栏组件依次排列设置，其后将相邻两个光伏护栏组件内含的光伏接线盒2的正极端子202贯穿内部支撑块组302再与负极端子201插接串联，即单个光伏护栏组件内的多个光伏晶硅电池串107进行全并联设置，其后多个光伏护栏组件再进行串联设置。
不论光伏护栏是由单个或是多个光伏护栏组件组成，当需要将首尾端的光伏接线盒2的插接端子放置在同一侧时，可在内部支撑块组302内再贯穿设置有一根辅助导线308，从而实现光伏接线盒2的负极端子201通过与辅助导线308连接使其与光伏接线盒2的正极端子202位于同侧设置。
更进一步的，当光伏护栏单体1的底部嵌置于固定底座3的U形固定槽303内后，为了进一步支撑稳固光伏护栏单体1，固定底座3还包括有第一垫片309、第二垫片310和第三垫片311。其中第一垫片309、第二垫片310和第三垫片311均设置在U形固定槽303内，光伏护栏单体1的底部嵌置于U形固定槽303内后，在光伏护栏单体1的底部与内部支撑块组4的顶面之间设置有第一垫片309，在光伏护栏单体1的一侧面与U形固定槽303的槽壁之间设置有第二垫片310，在光伏护栏单体1的另一侧面与U形固定槽303的槽壁之间嵌置有第三垫片311。当然也可将第一垫片309的底部与第二垫片310的侧边固定连接或第一垫片309与第二垫片311直接进行一体成型从而降低制作和安装成本，既而第一垫片309和第二垫片311则构成L形垫片。
另外，固定底座3还包括有密封胶条312，光伏护栏单体1的两侧面与U形固定槽303的槽顶之间嵌置有密封胶条312，以此密封光伏护栏单体1和U形固定槽303之间的缝隙，防止灰尘或雨水进入固定底座3内，对其内部导线等结构造成损伤。
作为可选的，参见图7所示，在生产过程中还可在光伏护栏单体1的顶部再设置上端盖板4，以提高整体光伏护栏的美观性以及舒适性。
在实际使用过程中，整体光伏护栏单体1宽度1000mm，高1200mm，则可设计有18串光伏晶硅电池串107，其串长930mm，宽30mm(可使用31片31.75*31.75mm尺寸的晶硅双面电池片109进行导电胶的粘结固化成串，每串电压为17.3V左右，电流0.35A左右，则单个光伏护栏单体1的电压为17.3V，电流为6.3A，每个光伏护栏单体1则可通过直接串联或者并联连接实现后端储能或者逆变上网或直接使用的功能)，串间距为30mm，底部留有130mm高度用于与固定底座3安装，固定底座3中的U形固定槽303则可设计为120mm的深度。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高透光全玻光伏护栏，其特征在于：包括至少一个光伏护栏组件，所述光伏护栏组件包括有光伏护栏单体、光伏接线盒和固定底座，所述光伏接线盒嵌置于所述固定底座的内部，所述光伏护栏单体的底部嵌置固定于所述固定底座中并与所述光伏接线盒电性连接，所述光伏护栏单体为多层结构且至少包括有一层光伏晶硅电池层，所述光伏晶硅电池层包括有多个上下阵列排布的光伏晶硅电池串，多个所述光伏晶硅电池串并联设置且通过汇流导带与所述光伏接线盒电性连接，所述光伏护栏单体位于相邻两个所述光伏晶硅电池串之间的位置为护栏透光区。
2.根据权利要求1所述的一种高透光全玻光伏护栏，其特征在于：所述光伏护栏单体还包括有正面钢化玻璃、背面钢化玻璃，所述光伏晶硅电池层的正面和背面分别设置有所述正面钢化玻璃和所述背面钢化玻璃，所述光伏晶硅电池层与所述正面钢化玻璃之间还贴附有一层正面光伏级PVB胶膜，所述光伏晶硅电池层与所述背面钢化玻璃之间还贴附有一层背面光伏级PVB胶膜。
3.根据权利要求1所述的一种高透光全玻光伏护栏，其特征在于：所述光伏晶硅电池串包括多个晶硅双面电池片，相邻两个所述晶硅双面电池片的正面主栅线和背面主栅线通过导电胶或导电胶带连接以使得多个所述晶硅双面电池片串联设置，位于所述光伏晶硅电池串两端的所述晶硅双面电池片的背面主栅线和正面主栅线通过焊带分别连接有一背面引出线和一正面引出线，多个所述光伏晶硅电池串均通过其上的所述正面引出线和所述背面引出线与所述汇流导带连接以构成并联设置。
4.根据权利要求1所述的一种高透光全玻光伏护栏，其特征在于：所述固定底座包括固定基座、内部支撑块组、U形固定槽，所述固定基座沿其长度方向凹设有所述U形固定槽，每个所述内部支撑块组包括两个相对设置的内部支撑块，所述U形固定槽的槽底依次排列设置有四个所述内部支撑块组且相邻两个所述内部支撑块组之间具有一放置间隙，所述U形固定槽位于所述放置间隙的槽底设置有螺栓并通过所述螺栓与地面固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种高透光全玻光伏护栏，其特征在于：所述放置间隙包括有中间放置间隙、第一放置间隙和第二放置间隙，所述第一放置间隙和所述第二放置间隙位于所述中间放置间隙的两侧，所述光伏接线盒设置在所述中间放置间隙内，所述光伏接线盒的负极端子放置于所述第一放置间隙中且负极端子与所述光伏接线盒之间的导线贯穿所述内部支撑块组设置，所述光伏接线盒的正极端子位于所述固定底座的外部且正极端子与所述光伏接线盒之间的导线贯穿所述内部支撑块组和所述第二放置间隙设置。
6.根据权利要求5所述的一种高透光全玻光伏护栏，其特征在于：包括有多个所述光伏护栏组件，多个所述光伏护栏组件依次排列设置以构成所述光伏护栏，相邻两个所述光伏护栏组件内含的所述光伏接线盒的正极端子贯穿所述内部支撑块组与负极端子插接串联。
7.根据权利要求5所述的一种高透光全玻光伏护栏，其特征在于：所述内部支撑块组内还贯穿设置有一根辅助导线，所述光伏接线盒的负极端子通过与所述辅助导线连接使其与所述光伏接线盒的正极端子位于同侧设置。
8.根据权利要求4所述的一种高透光全玻光伏护栏，其特征在于：所述固定底座还包括有第一垫片、第二垫片和第三垫片，所述第一垫片、所述第二垫片和所述第三垫片均设置在所述U形固定槽内，所述光伏护栏单体的底部嵌置于所述U形固定槽内，所述光伏护栏单体的底部与所述内部支撑块组的顶面之间设置有所述第一垫片，所述光伏护栏单体的一侧面与所述U形固定槽的槽壁之间设置有所述第二垫片，所述光伏护栏单体的另一侧面与所述U形固定槽的槽壁之间嵌置有所述第三垫片。
9.根据权利要求8所述的一种高透光全玻光伏护栏，其特征在于：所述第一垫片的底部与所述第二垫片的侧边固定连接或所述第一垫片与所述第二垫片为一体成型结构，所述第一垫片和所述第二垫片构成L形垫片。
10.根据权利要求4所述的一种高透光全玻光伏护栏，其特征在于：所述固定底座还包括有密封胶条，所述光伏护栏单体的两侧面与所述U形固定槽的槽顶之间嵌置有所述密封胶条。
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