CN116525702A - 轻质太阳能板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏组件技术领域，公开轻质太阳能板，轻质太阳能板包括光伏组件，光伏组件包括依次层叠设置的前板、电池层和背板，前板和背板均设置为透明结构，电池层包括透光区和多个沿轻质太阳能板的板面方向排布的发电区，多个发电区之间设有间隙以构成透光区，电池区内设有电池串，电池串包括双面光伏电池片，多个发电区内的电池串电连接。本发明提供的轻质太阳能板允许光线穿透，满足建筑外墙的透光需求，且采用双面光伏电池片，实现双面吸光发电，大幅提高发电效率。

Description

轻质太阳能板
技术领域
本发明涉及光伏组件技术领域，尤其涉及轻质太阳能板。
背景技术
屋顶和墙面是太阳能板在建筑领域应用的两个主要场景，其中应用于屋顶的有玻璃基组件、金属基组件以及少量的轻质太阳能板，而用于墙面的太阳能板基本上都是多层玻璃夹胶结构，多层玻璃结构坚固耐用，成本高昂，主要用于新建建筑。
目前，用于建筑墙面上的背胶式结构轻质光伏板由于背胶的存在，导致光伏板组件整体不透光，不适用于有透光需求的建筑，且仅能单面发电，发电效率不高。
因此亟需轻质太阳能板，以解决上述的技术问题。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供轻质太阳能板，允许光线穿透，满足建筑外墙的透光需求，且采用双面光伏电池片，实现双面吸光发电，大幅提高发电效率。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
提供轻质太阳能板，包括光伏组件，所述光伏组件包括依次层叠设置的前板、电池层和背板，所述前板和所述背板均设置为透明结构，所述电池层包括透光区和多个沿所述轻质太阳能板的板面方向排布的发电区，多个所述发电区之间设有间隙以构成所述透光区，所述电池区内设有电池串，所述电池串包括双面光伏电池片，多个所述发电区内的所述电池串电连接。
具体地，电池层内设有多个发电区，电池串分布于发电区，发电区之间的间隙作为透光区，由于前板和背板均为透明结构，光线能够经由前板、透光区和背板穿透光伏组件。一方面，光线穿透轻质太阳能板，满足建筑外墙的透光需求；另一方面，电池串采用双面光伏电池片，一部分光线直接经前板入射至双面光伏电池片的正侧，另一部分光线穿透轻质太阳能板后经墙面漫反射至双面光伏电池片的背侧，以实现双面吸光发电，大幅提高发电效率。
作为轻质太阳能板的一个可选的技术方案，多个所述发电区呈矩阵分布，在纵向和/或横向上相邻的所述发电区之间设有间隙。
作为轻质太阳能板的一个可选的技术方案，所述光伏组件还包括第一粘接胶膜，所述第一粘接胶膜设于所述电池层和所述前板之间，所述第一粘接胶膜能够将所述电池串与所述前板粘接。
作为轻质太阳能板的一个可选的技术方案，所述透光区设置为镂空结构，所述第一粘接胶膜穿设于所述透光区，所述前板与所述背板通过所述第一粘接胶膜粘接，且所述第一粘接胶膜粘接所述电池串的周部。
作为轻质太阳能板的一个可选的技术方案，所述光伏组件还包括第二粘接胶膜，所述第二粘接胶膜设于所述电池层和所述背板之间，所述第二粘接胶膜能够将所述电池串与所述背板粘接。
作为轻质太阳能板的一个可选的技术方案，所述轻质太阳能板还包括背胶结构，所述背胶结构绕设于所述光伏组件背侧的周部，所述光伏组件通过所述背胶结构粘接于建筑墙体。
作为轻质太阳能板的一个可选的技术方案，所述轻质太阳能板还包括边框组件，所述边框组件设于所述光伏组件的外周部并与所述光伏组件连接，所述边框组件与建筑墙体通过粘接胶或紧固螺丝固定连接。
作为轻质太阳能板的一个可选的技术方案，所述边框组件设置为与所述光伏组件的形状相适配的方框状结构，所述边框组件套设于所述光伏组件的外周；或者
所述边框组件包括两个固定框条，两个所述固定框条设于所述光伏组件相对设置的两个侧边上，两个所述固定框条均与所述光伏组件固定连接。
作为轻质太阳能板的一个可选的技术方案，所述轻质太阳能板还包括接线盒，所述接线盒通过引线连接所述电池层和外部设备；
所述边框组件设置为中空结构，所述接线盒安装于所述边框组件的中空腔体中，所述引线穿设于所述中空腔体；或者
所述边框组件上设有开口朝向背侧的安装槽，所述接线盒安装于所述安装槽中，所述引线穿设于所述安装槽。
作为轻质太阳能板的一个可选的技术方案，所述前板采用透明高分子材料制成；和/或
所述背板采用透明高分子材料制成。
本发明的有益效果为：
轻质太阳能板的光伏组件包括前板、电池层和背板三层结构，电池层内设有多个发电区，电池串分布于发电区，发电区之间的间隙作为透光区，由于前板和背板均为透明结构，光线能够经由前板、透光区和背板穿透光伏组件。一方面，光线穿透轻质太阳能板，满足建筑外墙的透光需求；另一方面，电池串采用双面光伏电池片，一部分光线直接经前板入射至双面光伏电池片的正侧，另一部分光线穿透轻质太阳能板后经墙面漫反射至双面光伏电池片的背侧，以实现双面吸光发电，大幅提高发电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的光伏组件的层叠结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的电池层的结构示意图一；
图3是本发明实施例一提供的电池层的结构示意图二；
图4是本发明实施例一提供的轻质太阳能板的结构示意图；
图5是本发明实施例二提供的光伏组件的层叠结构示意图；
图6是本发明实施例三提供的轻质太阳能板的结构示意图一；
图7是本发明实施例三提供的轻质太阳能板的结构示意图二。
图中：
100、前板；200、电池层；201、发电区；202、透光区；210、电池串；300、背板；400、第一粘接胶膜；500、第二粘接胶膜；600、边框组件；610、安装槽；700、接线盒；800、引线。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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：
如图1-图4所示，本实施例提供轻质太阳能板，尤其适用于建筑外墙。轻质太阳能板包括光伏组件，光伏组件包括依次层叠设置的前板100、第一粘接胶膜400、电池层200、第二粘接胶膜500和背板300，前板100和电池层200之间通过第一粘接胶膜400粘接，电池层200和背板300之间通过第二粘接胶膜500。安装时，前板100位于轻质太阳能板远离建筑外墙的一侧，而背板300位于轻质太阳能板靠近建筑外墙的一侧。
进一步的，前板100、第一粘接胶膜400、第二粘接胶膜500和背板300均设置为透明结构，电池层200包括透光区202和多个沿轻质太阳能板的板面方向排布的发电区201，多个发电区201之间设有间隙以构成透光区202，电池区内设有电池串210，电池串210包括双面光伏电池片，多个发电区201内的电池串210电连接。
具体而言，本实施例提供的轻质太阳能板的电池层200内设有多个发电区201，电池串210分布于发电区201，发电区201之间的间隙作为透光区202，由于前板100、第一粘接胶膜400、第二粘接胶膜500和背板300均为透明结构，光线能够经由前板100、第一粘接胶膜400、透光区202、第二粘接胶膜500和背板300穿透光伏组件。一方面，光线穿透轻质太阳能板，满足建筑外墙的透光需求；另一方面，电池串210采用双面光伏电池片，一部分光线直接经前板100入射至双面光伏电池片的正侧，另一部分光线穿透轻质太阳能板后经墙面漫反射至双面光伏电池片的背侧，以实现双面吸光发电，大幅提高发电效率。
示例性的，多个发电区201呈矩阵分布，如图2所示，在纵向(安装后的竖直方向)和横向(安装后的水平方向)上相邻的发电区201之间均设有间隙，透光区202与发电区201在纵向和横向上均交错设置；在另一实施例中，如图3所示，在纵向上，相邻的发电区201之间首尾相连且不设有间隙，在横向上，相邻发电区201之间均设有间隙，透光区202与发电区201在横向上交错设置；在又一实施例中，在横向上，相邻的发电区201之间首尾相连且不设有间隙，在纵向上，相邻发电区201之间均设有间隙，透光区202与发电区201在纵向上交错设置。对于透光区202与发电区201在纵向和横向上均交错设置的情况，能够最大限度增加透光区202的面积，从而提高透光量以及双面光伏电池片的背侧的吸光量。对于透光区202与发电区201仅在纵向或横向上交错设置的情况，能够在保证透光性的前提下，简化组装步骤，降低安装难度，提高生产效率。
示例性的，如图4所示，轻质太阳能板还包括边框组件600，边框组件600设于光伏组件的外周部并与光伏组件连接，边框组件600与前板100和背板300卡接或粘接，边框组件600设置为与光伏组件的形状相适配的方框状结构，边框组件600套设于光伏组件的外周，以支撑光伏组件的四周，使光伏组件保持于竖直平面内，边框组件600与建筑墙体通过粘接胶或紧固螺丝固定连接。在本实施例中，边框组件600上设有多个安装孔，多个紧固螺丝一一对应地穿过安装孔并与建筑墙体连接，以实现轻质太阳能板的安装固定。
示例性的，如图4所示，轻质太阳能板还包括接线盒700，接线盒700通过引线800连接电池层200和外部设备，边框组件600上设有开口朝向背侧的安装槽610，接线盒700安装于安装槽610中，引线800穿设于安装槽610，通过边框组件600安装和遮挡接线盒700与引线800。
示例性的，前板100采用透明高分子材料制成，例如PET(涤纶树脂)或含PET的复合板。
示例性的，背板300采用透明高分子材料制成，例如PET(涤纶树脂)或含PET的复合板。
示例性的，第一粘接胶膜400和第二粘接胶膜500采用EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)热熔胶、POE(聚乙烯辛烯共弹性体)胶或PVB(聚乙烯醇缩丁醛酯)胶。
示例性的，边框组件600采用高分子材料制成，例如环氧树脂、酚醛塑料等。
示例性的，边框组件600采用铝合金等金属材料制成。
实施例二：
如图5所示，在实施例一的基础上，提供另一种轻质太阳能板，其与实施例一的区别在于：
光伏组件中不包括第二粘接胶膜500，即电池层200与背板300之间不单独设置粘接膜结构，电池层200的透光区202设置为镂空结构，第一粘接胶膜400穿设于透光区202，前板100与背板300通过第一粘接胶膜400粘接，且第一粘接胶膜400粘接电池串210的周部。在透光区202，前板100和背板300可以通过第一粘接胶膜400粘接，由于透光区202两侧的前板100和背板300之间粘接面积足够大，光伏组件在热压时，第一粘接胶膜400会熔融，从相邻的电池串210之间的间隙渗透至背板300，使得电池串210四周被第一粘接胶膜400粘接在背板300上，即使电池片背面与背板300之间没有设置第二粘接胶膜500，整体结构仍能牢固粘接，实现最少的封装层数，使轻质太阳能板更轻。
进一步的，本实施例提供的轻质太阳能板与实施例一的另一区别在于：
轻质太阳能板不包括边框组件600，轻质太阳能板还包括背胶结构，背胶结构绕设于光伏组件背侧的周部，光伏组件通过背胶结构粘接于建筑墙体。背胶结构优选采用丁基胶。
本实施例提供的轻质太阳能板剔除了第二粘接胶膜500和边框组件600，结构极简，减轻重量，重量可低至1.8KG/M2，不会影响建筑物的结构承重，可在存量建筑上实现轻质太阳能板的安装改造，提高适用性。并且可通过背胶结构直接附着在幕墙玻璃上，对不同规格尺寸的幕墙兼容性高，同时兼容隐框和无框幕墙。
实施例三：
如图6和图7所示，在实施例一的基础上，提供另一种轻质太阳能板，其与实施例一的区别在于：
边框组件600不采用方框状结构，边框组件600包括两个固定框条，两个固定框条设于光伏组件相对设置的两个侧边上，例如图6所示的设于横向两个侧边，或者图7所示的设于纵向两个侧边，两个固定框条均与光伏组件固定连接，轻质太阳能板通过固定框条与建筑墙体安装连接。
轻质太阳能板改用两侧边框结构，一方面能够降低整体重量，另一方面，使轻质太阳能板能够适用于在一个方向上(比如竖直方向)受限于幕墙现存框件的情况，其非安装边的尺寸和位置不受幕墙现存框件的限制。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.轻质太阳能板，其特征在于，包括光伏组件，所述光伏组件包括依次层叠设置的前板(100)、电池层(200)和背板(300)，所述前板(100)和所述背板(300)均设置为透明结构，所述电池层(200)包括透光区(202)和多个沿所述轻质太阳能板的板面方向排布的发电区(201)，多个所述发电区(201)之间设有间隙以构成所述透光区(202)，所述电池区内设有电池串(210)，所述电池串(210)包括双面光伏电池片，多个所述发电区(201)内的所述电池串(210)电连接。
2.根据权利要求1所述的轻质太阳能板，其特征在于，多个所述发电区(201)呈矩阵分布，在纵向和/或横向上相邻的所述发电区(201)之间设有间隙。
3.根据权利要求1所述的轻质太阳能板，其特征在于，所述光伏组件还包括第一粘接胶膜(400)，所述第一粘接胶膜(400)设于所述电池层(200)和所述前板(100)之间，所述第一粘接胶膜(400)能够将所述电池串(210)与所述前板(100)粘接。
4.根据权利要求3所述的轻质太阳能板，其特征在于，所述透光区(202)设置为镂空结构，所述第一粘接胶膜(400)穿设于所述透光区(202)，所述前板(100)与所述背板(300)通过所述第一粘接胶膜(400)粘接，且所述第一粘接胶膜(400)粘接所述电池串(210)的周部。
5.根据权利要求2所述的轻质太阳能板，其特征在于，所述光伏组件还包括第二粘接胶膜(500)，所述第二粘接胶膜(500)设于所述电池层(200)和所述背板(300)之间，所述第二粘接胶膜(500)能够将所述电池串(210)与所述背板(300)粘接。
6.根据权利要求1所述的轻质太阳能板，其特征在于，所述轻质太阳能板还包括背胶结构，所述背胶结构绕设于所述光伏组件背侧的周部，所述光伏组件通过所述背胶结构粘接于建筑墙体。
7.根据权利要求1所述的轻质太阳能板，其特征在于，所述轻质太阳能板还包括边框组件(600)，所述边框组件(600)设于所述光伏组件的外周部并与所述光伏组件连接，所述边框组件(600)与建筑墙体通过粘接胶或紧固螺丝固定连接。
8.根据权利要求7所述的轻质太阳能板，其特征在于，所述边框组件(600)设置为与所述光伏组件的形状相适配的方框状结构，所述边框组件(600)套设于所述光伏组件的外周；或者
所述边框组件(600)包括两个固定框条，两个所述固定框条设于所述光伏组件相对设置的两个侧边上，两个所述固定框条均与所述光伏组件固定连接。
9.根据权利要求7所述的轻质太阳能板，其特征在于，所述轻质太阳能板还包括接线盒(700)，所述接线盒(700)通过引线(800)连接所述电池层(200)和外部设备；
所述边框组件(600)设置为中空结构，所述接线盒(700)安装于所述边框组件(600)的中空腔体中，所述引线(800)穿设于所述中空腔体；或者
所述边框组件(600)上设有开口朝向背侧的安装槽(610)，所述接线盒(700)安装于所述安装槽(610)中，所述引线(800)穿设于所述安装槽(610)。
10.根据权利要求1-9任一项所述的轻质太阳能板，其特征在于，所述前板(100)采用透明高分子材料制成；和/或
所述背板(300)采用透明高分子材料制成。
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