CN117922257A - 集成有柔性太阳能电池的遮阳篷及其制备方法、休闲车 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种集成有柔性太阳能电池的遮阳篷及其制备方法、休闲车。该遮阳篷包括卷轴、篷布及若干个柔性太阳能电池,柔性太阳能电池设置于篷布的至少一个表面上,当篷布处于展开状态时柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第一光电转换区域,当篷布处于收回状态时柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第二光电转换区域,第一光电转换区域的面积大于第二光电转换区域的面积。该遮阳篷由于柔性太阳能电池的柔韧特性能够以更小的曲率半径进行弯曲卷绕,且遮阳篷展开时的第一光电转换区域的面积大于收回时的第二光电转换区域的面积,可进一步提高遮阳篷的发电能力。
Description
相关申请
本申请要求2023年6月15日申请的,申请号为US18/335,668,名称为“AWNINGINCLUDING FLEXIBLE SOLAR CELLS,METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME,ANDRECREATIONAL VEHICLE”的美国专利申请的优先权,在此将其全文引入作为参考。
技术领域
本申请涉及户外遮阳技术领域,特别是涉及一种集成有柔性太阳能电池的遮阳篷及其制备方法、休闲车。
背景技术
遮阳篷作为一种广泛使用的遮阳结构,可集成有太阳能电池,使其在遮阳的同时还可利用阳光进行发电。目前来说,大多数的太阳能电池是基于玻璃的太能阳电池板,太重且太硬,不但需要遮阳篷具备足够的强度来支撑太阳能电池,而且在小体积空间内卷绕收纳遮阳篷也会遇到巨大的挑战。
例如,专利US2022/0021328公开了一种可伸缩的光伏遮阳篷结构,该遮阳篷结构通过剪式连杆机构将多个太阳能电池板展开。然而,虽然剪式连杆机构可伸缩,仍然占用太多空间并且在美学上不被许多用户所接受。
再例如,专利US5433259公开了一种可伸缩的遮阳篷,该遮阳篷由多个铝制板条铰接而成,太阳能电池集成于末端的铝制板条上。当遮阳篷被卷起时,末端的铝制板条会作为外壳将其余的铝制板条罩住。然而,由于铝制板条上的可用空间有限,太阳能电池的发电量并不多。
因此,有必有提供一种集成有太阳能电池的遮阳篷,使得该遮阳篷既具有良好的发电能力,也可占用较小的空间。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种集成有柔性太阳能电池的遮阳篷及其制备方法、休闲车。
一种集成有柔性太阳能电池的遮阳篷,包括:
卷轴;
篷布,被配置为卷绕于所述卷轴上,所述篷布可处于展开状态或收回状态;
若干个柔性太阳能电池,设置于所述篷布的至少一个表面上,且当所述篷布处于所述展开状态时所述柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第一光电转换区域,当所述篷布处于所述收回状态时所述柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第二光电转换区域,其中所述第一光电转换区域的面积大于所述第二光电转换区域的面积。
在其中一个实施例中,所述第一光电转换区域与所述第二光电转换区域位于所述篷布的同一表面上,所述第一光电转换区域包含所述第二光电转换区域。
在其中一个实施例中,所述柔性太阳能电池沿着第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向排列于所述篷布的至少一个表面上,在所述第一方向上相邻的所述柔性太阳能电池彼此串联连接形成至少一个太阳能电池模块,在所述第二方向上相邻的所述太阳能电池模块彼此并联连接。
在其中一个实施例中,在同一所述太阳能电池模块中,相邻的所述柔性太阳能电池通过至少一个导线串联连接。
在其中一个实施例中,所述柔性太阳能电池的正面通过所述导线与同一所述太阳能电池模块中相邻的所述柔性太阳能电池的背面串联连接。
在其中一个实施例中,所述柔性太阳能电池包括依次层叠设置的导电基板、光电转换层、缓冲层、透明导电层与引出电极,所述导电基板或所述引出电极与所述导线连接。
在其中一个实施例中,所述第一方向为所述卷轴的轴向,所述第二方向为所述篷布进行展开或收回的方向。
在其中一个实施例中,当所述篷布处于所述收回状态时,至少一个所述太阳能电池模块被完全或部分暴露于外部环境形成所述第二光电转换区域。
在其中一个实施例中,所述遮阳篷还包括多个光伏功率优化器,所述太阳能电池模块与对应的所述光伏功率优化器串联。
在其中一个实施例中,所述遮阳篷还包括背板与前板,所述柔性太阳能电池封装于所述背板与所述前板之间,所述背板层压于所述篷布上。
在其中一个实施例中,所述前板包括依次层叠设置的高分子膜、第一PET膜层和第一粘结层,所述背板包括依次层叠设置的第二粘结层、第二PET膜层,所述柔性太阳能电池设置于所述第一粘结层与所述第二粘结层之间;
其中,所述第一PET膜层和所述第二PET膜层的厚度之和小于或等于150微米,所述第一粘结层和所述第二粘结层的厚度之和小于或等于200微米。
在其中一个实施例中,所述篷布的材质包括无机纤维或有机纤维。
在其中一个实施例中,所述遮阳篷还包括固定支架和伸缩支架,所述固定支架被配置为将所述遮阳篷固定于安装面,所述伸缩支架被配置为展开或收回所述篷布;
所述篷布包括第一端部及与所述第一端部相对的第二端部,其中所述篷布的第一端部与所述固定支架连接,所述篷布的第二端部与所述卷轴连接,或所述篷布的第一端部与所述卷轴连接,所述篷布的第二端部与所述伸缩支架连接。
在其中一个实施例中,所述遮阳篷还包括装饰帘,所述装饰帘被配置为固定于所述篷布的第二端部、所述卷轴或所述伸缩支架;
至少一个所述柔性太阳能电池还被配置为设置于所述装饰帘的表层,且当所述篷布处于所述展开状态与所述收回状态时,所述柔性太阳能电池还具有暴露于外部环境的第三光电转换区域。
在其中一个实施例中,所述柔性太阳能电池还沿着第三方向和与所述第三方向垂直的第四方向排列于所述第三光电转换区域,在所述第三方向上相邻的所述柔性太阳能电池彼此串联连接形成至少一个太阳能电池模块,在所述第四方向上相邻的所述太阳能电池模块彼此并联连接。
一种休闲车,所述休闲车包括车身及集成有柔性太阳能电池的遮阳篷,所述遮阳篷被配置为固定于所述车身的垂直侧壁上;
所述遮阳篷包括:卷轴;
篷布,被配置为卷绕于所述卷轴上,所述篷布可处于展开状态或收回状态;
若干个柔性太阳能电池,设置于所述篷布的至少一个表面上,且当所述篷布处于所述展开状态时所述柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第一光电转换区域,当所述篷布处于所述收回状态时所述柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第二光电转换区域,其中所述第一光电转换区域的面积大于所述第二光电转换区域的面积。
在其中一个实施例中,所述休闲车还包括储能设备与用电设备,所述储能设备被配置为与所述遮阳篷的柔性太阳能电池连接,所述用电设备被配置为与所述储能设备连接。
一种集成有柔性太阳能电池的遮阳篷的制备方法,所述制备方法包括:
提供篷布及若干个柔性太阳能电池,并将所述柔性太阳能电池设置于所述篷布的至少一个表面上;
提供卷轴,并将所述篷布卷绕与所述卷轴上,使得所述篷布可处于展开状态或收回状态;
其中,当所述篷布处于所述展开状态时所述柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第一光电转换区域,当所述篷布处于所述收回状态时所述柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第二光电转换区域,其中所述第一光电转换区域的面积大于所述第二光电转换区域的面积。
在其中一个实施例中,在将所述柔性太阳能电池设置于所述篷布之前,所述制备方法还包括:
将多个所述太阳能电池分成若干组,并将每组所述太阳能电池串联连接并通过背板与前板的封装形成太阳能电池模块;
在将所述柔性太阳能电池设置于所述篷布的步骤包括:
沿第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向将所述太阳能电池模块排列于所述篷布上,并将所述太阳能电池模块的背板层压于所述篷布上。
在其中一个实施例中,采用加热融合的方式将所述太阳能电池模块的背板层压于所述篷布上。
上述集成有柔性太阳能电池的遮阳篷及其制备方法、休闲车,遮阳篷由于集成了柔性太阳能电池使得能够以更小的曲率半径进行弯曲卷绕,例如可以卷绕于直径小于4英寸的卷轴上,且被完全收回之后可以卷成直径为2英寸至12英寸的柱状结构,大大减小了遮阳篷所占用的空间,也能够在美学上被用户接受;且遮阳篷展开时的第一光电转换区域的面积大于收回时的第二光电转换区域的面积,使得该遮阳篷无论展开还是收回时皆能够发电,尤其是当休闲车在行驶过程中虽然遮阳篷处于收回状态,但仍然可以有效地利用太阳能进行发电,进一步提高了遮阳篷的发电能力。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种遮阳篷当处于展开状态下的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的一张遮阳篷当处于收回状态下的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的柔性太阳能电池的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的另一种遮阳篷当处于展开状态下的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的太阳能电池模块从第一角度看的剖面图。
图6为本申请实施例提供的太阳能电池模块从第二角度看的剖面图。
图7为本申请实施例提供的太阳能电池模块从第三角度看的剖面图。
图8为本申请实施例提供的卷轴的立体结构示意图。
图9为本申请实施例提供的另一种遮阳篷当展开时从侧面看的结构示意图。
图10为本申请实施例提供的另一种遮阳篷当展开时从侧面看的结构示意图。
图11为本申请实施例提供的另一种遮阳篷当展开时的结构示意图。
图12为本申请实施例提供的一种休闲车当遮阳篷展开时的局部结构示意图。
图13为本申请实施例提供的一种休闲车当遮阳篷收起时的局部结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,若有出现这些术语“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”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等,这些术语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申请和简化描述,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申请的限制。
此外,若有出现这些术语“第一”、“第二”,这些术语仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,若有出现术语“多个”,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等,这些术语应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述,其含义可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在,本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
图1示出了本申请一实施例提供的遮阳篷10当处于展开状态时的立体结构示意图,图2示出了本申请一实施例提供的遮阳篷10当处于收回状态时的立体结构示意图。参见图1及图2,遮阳篷10包括:卷轴100、篷布200与若干个柔性太阳能电池310;篷布200卷绕于卷轴100上,篷布200可处于展开状态或收回状态;柔性太阳能电池310设置于篷布200的至少一个表面上。
遮阳篷10可以安装于房屋建筑的墙壁上、休闲车的侧壁上或其他安装面上,以起到遮阳及发电的作用。
柔性太阳能电池310由柔性材料制成,这使得柔性太阳能电池310能够弯曲。遮阳篷10正是由于柔性太阳能电池310的柔韧特性能够以更小的曲率半径进行弯曲卷绕,例如可以卷绕于直径小于4英寸的卷轴100上,且被完全收回之后可以卷成直径为2英寸至12英寸的柱状结构,大大减小了遮阳篷10所占用的空间,也能够在美学上被用户接受。为了进一步提高遮阳篷10的柔性,以使遮阳篷10可以以更小的曲率半径进行弯曲卷绕,篷布200可以为无机纤维织物或有机纤维织物,其中无机纤维为玻璃纤维、石英玻璃纤维、硼纤维或陶瓷纤维,有机纤维为涤纶、腈纶、锦纶或丙纶。
参见图3,柔性太阳能电池310包括依次层叠设置的导电基板311、背面电极层312、光电转换层313、缓冲层314、透明导电层315与引出电极316。
导电基板311可以为不锈钢铂、钛箔、铜箔、铝箔或铍箔,也可以为外表面包覆有导电氧化物或金属层的聚合物膜,例如聚酰亚胺膜。背面电极层312可由Ti、Ni、Cr、Ag、Al、Cu、Au、Mo、ITO、ZnO与SnO等金属导电材料构成。光电转换层313至少含有Cu、In、Ga和Se这四种元素,Cu的原子百分比为10%~30%,In和Ga的原子百分比为1%~20%,Se的原子百分比为20%~60%。缓冲层314可呈现n型导电性并与光电转换层313形成Pn结,其中为了改善缓冲层314与光电转换层313的Pn结的导电性,缓冲层314可为多层结构,例如如图3所示可包括厚度为50nm的CdS缓冲层314a和厚度为50nm的ZnO缓冲层314b。透明导电层315包括一种或多种透明导电氧化物(TCO),如氧化锌、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氧化铟锡(ITO)和镓掺杂的氧化锌,其厚度可优选为100nm~2000nm,以保证透光性及导电性。引出电极316的材质与导电基板311的材质相同,引出电极316可以阵列排布方式形成于透明导电层315上。
进一步地,参见图1,当篷布200处于展开时柔性太阳能电池310具有暴露于外部环境的第一光电区域;参见图2,当篷布200处于收回状态时柔性太阳能电池310具有暴露于外部环境的第二光电转换区域10b;其中第一光电转换区域10a的面积大于第二光电转换区域10b的面积。第一光电转换区域10a为图1中的点画线框内所有柔性太阳能电池310的光电转化层在遮阳篷10上的区域;第二光电转换区域10b为图2中点画线框内所有柔性太阳电池的光电转化层在遮阳篷10上的区域。
其中,当篷布200被展开时,可如图1所示,铺设一部分的太阳能电池310;也可以如图4所示,铺满柔性太阳能电池310,以提高遮阳篷10的发电能力。
当遮阳篷10的篷布200通过卷轴100被展开时,柔性太阳能电池310的第一光电转换区域10a能够暴露于外部环境中并被阳光照射到,第一光电转换区域10a便可将所接收的阳光转换成电能以实现发电;同样地,当遮阳篷10的篷布200通过卷轴100被收回时,柔性太阳能电池310的第二光电转换区域10b能够暴露于外部环境中并被阳光照射到,第二光电转换区域10b便可将所接收的阳光转换成电能以实现发电。该当遮阳篷10展开时的第一光电转换区域10a的面积大于收回时的第二光电转换区域10b的面积,使得该遮阳篷10无论展开还是收回时皆能够发电,尤其是当休闲车在行驶过程中虽然遮阳篷10处于收回状态,但仍然可以有效地利用太阳能进行发电,进一步提高了遮阳篷10的发电能力。
第一光电转换区域10a与第二光电转换区域10b位于篷布200的同一表面上,例如均设置在篷布200被水平展开时的上表面,其中第一光电转换区域10a包含第二光电转换区域10b。当篷布200被展开时,第二光电转换区域10b可作为第一光电转换区域10a的一部分也能受到阳光的照射而进行发电,使得篷布200无论是处于展开状态还是收回状态第二光电转换区域10b皆能够发电,可以提高柔性太阳能电池310的利用效率。
需要值得注意的是,为了保证篷布200在处于收回状态时第二光电转换区域10b能够暴露于外部环境中,可按照图2所示出的转动方向来驱动卷轴100转动以收回卷布。
在另一些实施方式中,第一光电转换区域10a与第二光电转换区域10b位于篷布200的不同表面上。需要值得注意的是,为了保证篷布200在处于收回状态时第二光电转换区域10b能够暴露于外部环境中,可按照与图2所示出的转动方向相反的方向来驱动卷轴100转动以收回卷布。
柔性太阳能电池310通常以太阳能电池模块300的形式排列于遮阳篷10上,其中太阳能电池模块300所需的封装材料会影响其柔韧性,而封装厚度与遮阳篷10所设计的使用寿命及额定电压有关,即遮阳篷10所设计的使用寿命越长、额定电压越大,封装材料就越厚。对此,为了保证遮阳篷10能够具有足够的柔韧性而卷绕于小直径的卷轴100上,本申请是为1~15年的使用寿命及小于300V的额定电压的新型太阳能产品设计的,并非是为25+年的使用寿命及高于600V的额定电压的传统太阳能产品设计的,符合IEC63163要求。
具体地,参见图1及图2,柔性太阳能电池310沿着第一方向和与第一方向垂直的第二方向排列于篷布200的至少一个表面上,在第一方向上相邻的柔性太阳能电池310彼此串联连接形成至少一个太阳能电池模块300,在第二方向上相邻的太阳能电池模块300彼此并联连接。其中,第一方向为卷轴100的轴向,第二方向为篷布200进行展开或收回的方向。当篷布200未完全展开或未完全收回时,暴露于外部环境中的太阳能电池模块300不会受到被卷起的太阳能电池模块300的影响而正常发电。
需要值得注意的是,当篷布200处于收回状态时,至少一个太阳能电池模块300被完全或部分暴露于外部环境形成第二光电转换区域10b。也就是说,当篷布200处于收回状态时,第二光电转换区域10b中至少有一个完整的太阳能电池模块300被暴露于外部环境中,以保证柔性太阳能电池310的第二光电转换区域10b可正常发电。
可根据太阳能覆盖要求和遮阳篷10的大小,来设置太阳能电池模块300在第二方向上的排数。示例地,当太阳能电池模块300排列于篷布200的同一表面时,太阳能电池模块300在第二方向上的排数可以大于等于2且小于等于6。
在第二方向上相邻两排太阳能电池模块300对齐,以适应遮阳篷10尺寸和电气要求。在第二方向上,每排太阳能电池模块300可包括1个或者多个太阳能电池模块300。
参见图5,柔性太阳能电池310通过背板330、前板320与边缘密封件340的封装可形成太阳能电池模块300。其中,背板330可采用无胶或有胶的方式层压于篷布200的表面上,使得柔性太阳能电池310可作为遮阳篷10的一部分。
具体地,参见图6,前板320可包括依次层叠设置的高分子膜321、第一PET膜层322和第一粘结层323,背板330包括依次层叠设置的第二粘结层、第二PET膜层,柔性太阳能电池310设置于第一粘结层331与第二粘结层332之间。其中,PET膜层及粘结层皆对太阳能电池模块300的柔性和可弯曲性有严重的影响,因此第一PET膜层322和第二PET膜层的厚度之和小于或等于150微米,第一粘结层323和第二粘结层的厚度之和小于或等于200微米。
高分子膜321具有较好的抗切割性和防刮性,可以达到保护柔性太阳能电池310的效果,高分子膜321可为以有机高分子聚合物为材料制成的薄膜,例如高分子膜321可采用聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)或者乙烯-四氟乙烯共聚物(Ethylene-terafluoroethlene,ETFE),厚度可以为25~200微米。第一粘结层323和第二粘结层分别用于将前板320和背板330与柔性太阳能电池310粘结,第一粘结层323和第二粘结层的材料为聚乙烯醇缩丁醛、聚烯烃、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氟树脂、硅树脂和丙烯酸树脂中的至少一种。
边缘密封件340可以由一种或多种具有低固有水蒸气透过率的有机或无机材料制成。
进一步地,参见图5及图7所示,太阳能电池模块300还可包括外部电连接器350,太阳能电池模块300内的柔性太阳能电池310经串联连接之后与外部电连接器连接,太阳能电池模块300产生的电流可通过外部连接器350上的引线350a被传递到太阳能电池模块300外部的元件,例如其他太阳能电池模块300、逆变器或电网。
在同一太阳能电池模块300中,相邻的柔性太阳能电池310通过至少一个导线串联连接。通过导线将柔性太阳能电池310串联起来,既可以简化太阳能电池模块300的结构,也便于相邻柔性太阳能电池310的连接。
具体地,参见图5及图7,柔性太阳能电池310的正面通过导线300a与同一太阳能电池模块300中相邻的柔性太阳能电池310的背面串联连接。柔性太阳能电池310的正面为图3所示出的引出电极316层的远离透明导电层315的表面,柔性太阳能电池310的背面为图3所示出的导电基板311的远离背面电极层312的表面。
参见图5及图7,太阳能电池模块300内还设置有第一汇流条300b与第二汇流条300c,第一汇流条300b和第二汇流条300c皆与外部连接器350连接;其中第一汇流条300b与除了串联于首尾的柔性太阳能电池310之外的所有柔性太阳能电池310的背面连接。第二汇流条300a与首尾的柔性太阳能电池310的正面连接。其中,第一汇流条300b与第二汇流条300c可以为实心金属带或交错的金属股线。
篷布200上的每个太阳能电池模块300可各串联连接有光伏功率优化器,光伏功率优化器可解决太阳能电池模块300因阴影遮挡、朝向差异或衰减不一致所造成的发电量降低的问题,实现太阳能电池模块300的最大功率输出和在线监控。
参见图8,卷轴100包括第一端盖110、第二端盖120、外管130与转轴(附图中未示出),第一端盖110与第二端盖120分别设置在卷轴100沿轴向的两个端部上,转轴具有第一端及与第一端相对的第二端,转轴的第一端可转动地设置于第一端盖110内,转轴的第二端可转动地设置于第二端盖120内,外管130套装于转轴的外部并与篷布200的一端部连接。当转轴转动时可带动外管130转动,从而可以实现对篷布200的收放。
进一步地,卷轴100还包括设置于第一端盖110内的驱动组件(附图中未示出),驱动组件可包括驱动轮与马达,驱动轮与马达的输出轴连接,驱动轮设置于转轴的内部,其中驱动轮可通过卡槽与卡扣相配的方式装配于转轴内。篷布200上的柔性太阳能电池310或其他适配的电源向马达供电。
进一步地,卷轴100还包括扭力弹簧(附图中未示出),扭力弹簧包括第一端部及与第一端部相对的第二端部,扭力弹簧的第一端部设置于转轴内,扭力弹簧的第二端设置于第一端盖内,扭力弹簧用于向转轴提供一个将篷布200卷起的作用力。
图9示出了本申请的另一遮阳篷10从侧面看的结构示意图,遮阳篷10还包括固定支架400和伸缩支架500,固定支架400用于将遮阳篷10固定于安装面,伸缩支架500用于展开或收回所述篷布200;篷布200包括第一端部及与第一端部相对的第二端部,其中篷布200的第一端部与固定支架400连接,篷布200的第二端部与卷轴100连接。在伸缩支架500伸展的过程中,篷布200可在卷轴100的转动下进行展开;在伸缩支架500往回缩的过程中,篷布200可在卷轴100的转动下进行收回。在另一些实施方式中,篷布200的第一端部与卷轴100连接,篷布200的第二端部与伸缩支架500连接。
伸缩支架500的数量可以为2个,其中一个伸缩支架500与卷轴100的第一端盖连接,另一个伸缩支架500与卷轴100的第二端盖连接。
伸缩支架500可以为连杆结构,通过连杆间的铰接,便可以实现伸缩支架500的伸展或回缩。图9示出了一种非交叉式的连杆结构,图10示出了一种交叉式的连杆结构。其中,参见图9,非交叉式的连杆结构可包括第一连杆510、第二连杆520及第三连杆530,第一连杆510与第二连杆520位于同一平面内,第一连杆510、第二连杆520与第三连杆530皆包括第一端部及与第一端部相对的第二端部;第一连杆510的第一端部与第二连杆520的第一端部通过安装架540与安装面铰接,第一连杆510的第二端部与第二连杆520的第二端部与第三连杆530的第一端部铰接,第三连杆530的第二端与卷轴100的第一端盖110、第二端盖120连接。可选地,非交叉式的连杆结构伸还可包括加固杆550,加固杆550与第一连杆510、第二连杆520连接。
伸缩支架500也可以为伸缩杆结构,可包括水平分布的第一伸缩杆及倾斜分布的第二伸缩杆,第一伸缩杆与第二伸缩杆皆包括第一端部及与第一端部相对的第二端部,第一伸缩杆的第一端部与第二伸缩杆的第一端部皆固定于安装面上,第一伸缩杆的第二端部与第二伸缩杆的第二端部皆固定于卷轴100上。其中,第一伸缩杆与第二伸缩杆皆由多个管件依次嵌套形成,通过管件从相邻管件中伸出或回缩至相邻管件中,来实现第一伸缩杆或第二伸缩杆的伸缩。
在图1所示出的遮阳蓬的基础之上,图11又示出了本申请的另一种遮阳篷10的结构。参见图11,遮阳篷10还包括装饰帘600,装饰帘600沿卷轴100的轴向设置并与卷轴100的第一端盖、第二端盖连接。装饰帘600,起到装饰的作用。在另一些实施方式中,装饰帘600也可以固定于伸缩支架500或篷布200的第二端部。
参见图11,至少一个柔性太阳能电池310还设置于装饰帘600的表层,且当篷布200处于展开状态与收回状态时,柔性太阳能电池310还具有暴露于外部环境的第三光电转换区域10c。无论遮阳篷10是展开还是收回,装饰帘600始终暴露于外部环境中,则装饰帘600上的柔性太阳能电池310可被阳光照射到而进行发电。第三光电转换区域10c为图10中的点画线框内所有柔性太阳能电池310的光电转化层在装饰帘600上的区域。
在其他的一些实施方式中,当篷布200被收回时,装饰帘600也可通过卷轴100卷起来,此时装饰帘600上的柔性太阳能电池310便不再发电。
参见图11,柔性太阳能电池310还沿着第三方向和与第三方向垂直的第四方向排列于第三光电转换区域10c,在第三方向上相邻的柔性太阳能电池310彼此串联连接形成至少一个太阳能电池模块300,在第四方向上相邻的太阳能电池模块300彼此并联连接。当装饰帘600被部分遮挡时,被遮挡的太阳能电池模块300不发电,而未遮挡的太阳能电池模块300可正常发电。其中,第三方向可与第一方向平行,第四方向为竖直方向。
装饰帘600上的太阳能电池模块300的结构及内部柔性太阳能电池310的连接方式皆可与篷布200上的太阳能电池模块300的一样,此处便不再进行赘述。
篷布200上的太阳能电池模块300也可串联连接有光伏功率优化器。
图12示出了本申请另一实施例提供的一种休闲车当遮阳篷10展开时的结构示意图。图13示出了本申请另一实施例提供的一种休闲车当遮阳篷10收回时的结构示意图。参见图12及图13,休闲车包括车身20及如上所述的集成有柔性太阳能电池310的遮阳篷10,遮阳篷10被配置为固定于车身20的垂直侧壁上。
休闲车还配置有储能设备与用电设备,储能设备被配置为与遮阳篷10的柔性太阳能电池310连接,用电设备被配置为与储能设备连接。用电设备可以为照明设备,例如悬挂于遮阳篷10上的气氛灯,用电设备也可以为显示设备。
本申请另一实施例还提供了一种集成有柔性太阳能电池310的遮阳篷10的制备方法,该制备方法包括:
步骤S100、提供篷布200及若干个柔性太阳能电池310,并将柔性太阳能电池310设置于篷布200的至少一个表面上。
该步骤可以具体为:将多个柔性太阳能电池310分成若干组,并将每组柔性太阳能电池310串联连接并通过背板330与前板320的密封封装形成太阳能电池模块300;之后,再沿第一方向和与第一方向垂直的第二方向将太阳能电池模块300排列于篷布200上,并采用加热融合的方式将太阳能电池模块300的背板330层压于篷布200上。
步骤S200、提供卷轴100,并将篷布200卷绕与卷轴100上,使得篷布200可处于展开状态或收回状态。其中,当篷布200处于展开状态时柔性太阳能电池310具有暴露于外部环境的第一光电转换区域10a,当篷布200处于收回状态时所述柔性太阳能电池310具有暴露于外部环境的第二光电转换区域10b,其中第一光电转换区域10a的面积大于第二光电转换区域10b的面积。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (20)
1.一种集成有柔性太阳能电池的遮阳篷,其特征在于,包括:
卷轴;
篷布,被配置为卷绕于所述卷轴上,所述篷布可处于展开状态或收回状态;
若干个柔性太阳能电池,设置于所述篷布的至少一个表面上,且当所述篷布处于所述展开状态时所述柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第一光电转换区域,当所述篷布处于所述收回状态时所述柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第二光电转换区域,其中所述第一光电转换区域的面积大于所述第二光电转换区域的面积。
2.根据权利要求1所述的遮阳篷,其特征在于,所述第一光电转换区域与所述第二光电转换区域位于所述篷布的同一表面上,所述第一光电转换区域包含所述第二光电转换区域。
3.根据权利要求1所述的遮阳篷,其特征在于,所述柔性太阳能电池沿着第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向排列于所述篷布的至少一个表面上,在所述第一方向上相邻的所述柔性太阳能电池彼此串联连接形成至少一个太阳能电池模块,在所述第二方向上相邻的所述太阳能电池模块彼此并联连接。
4.根据权利要求3所述的遮阳篷,其特征在于,在同一所述太阳能电池模块中,相邻的所述柔性太阳能电池通过至少一个导线串联连接。
5.根据权利要求4所述的遮阳篷,其特征在于,所述柔性太阳能电池的正面通过所述导线与同一所述太阳能电池模块中相邻的所述柔性太阳能电池的背面串联连接。
6.根据权利要求5所述的遮阳篷,其特征在于,所述柔性太阳能电池包括依次层叠设置的导电基板、光电转换层、缓冲层、透明导电层与引出电极,所述导电基板或所述引出电极与所述导线连接。
7.根据权利要求3所述的遮阳篷,其特征在于,所述第一方向为所述卷轴的轴向,所述第二方向为所述篷布进行展开或收回的方向。
8.根据权利要求7所述的遮阳篷,其特征在于,当所述篷布处于所述收回状态时,至少一个第一太阳能电池模块被完全或部分暴露于外部环境形成所述第二光电转换区域。
9.根据权利要求3所述的遮阳篷,其特征在于,所述遮阳篷还包括多个光伏功率优化器,所述太阳能电池模块与对应的所述光伏功率优化器串联。
10.根据权利要求1所述的遮阳篷,其特征在于,所述遮阳蓬还包括层叠设置的背板与前板,所述柔性太阳能电池封装于所述背板与所述前板之间,所述背板层压于所述篷布上。
11.根据权利要求10所述的遮阳篷,其特征在于,所述前板包括依次层叠设置的高分子膜、第一PET膜层和第一粘结层,所述背板包括依次层叠设置的第二粘结层、第二PET膜层,所述柔性太阳能电池设置于所述第一粘结层与所述第二粘结层之间;
其中,所述第一PET膜层和所述第二PET膜层的厚度之和小于或等于150微米,所述第一粘结层和所述第二粘结层的厚度之和小于或等于200微米。
12.根据权利要求10所述的遮阳篷,其特征在于,所述篷布的材质包括无机纤维或有机纤维。
13.根据权利要求1至12任一项所述的遮阳篷,其特征在于,所述遮阳篷还包括固定支架和伸缩支架,所述固定支架被配置为将所述遮阳篷固定于安装面,所述伸缩支架被配置为展开或收回所述篷布;
所述篷布包括第一端部及与所述第一端部相对的第二端部,其中所述篷布的第一端部与所述固定支架连接,所述篷布的第二端部与所述卷轴连接,或所述篷布的第一端部与所述卷轴连接,所述篷布的第二端部与所述伸缩支架连接。
14.根据权利要求13所述的遮阳篷,其特征在于,所述遮阳篷还包括装饰帘,所述装饰帘被配置为固定于所述篷布的第二端部、所述卷轴或所述伸缩支架;
至少一所述柔性太阳能电池还被配置为设置于所述装饰帘的表层,且当所述篷布处于所述展开状态与所述收回状态时,所述柔性太阳能电池还具有暴露于外部环境的第三光电转换区域。
15.根据权利要求14所述的遮阳篷,其特征在于,所述柔性太阳能电池还沿着第三方向和与所述第三方向垂直的第四方向排列于所述第三光电转换区域,在所述第三方向上相邻的所述柔性太阳能电池彼此串联连接形成至少一个太阳能电池模块,在所述第四方向上相邻的所述太阳能电池模块彼此并联连接。
16.一种休闲车,其特征在于,所述休闲车包括车身及集成有柔性太阳能电池的遮阳篷,所述遮阳篷被配置为固定于所述车身的垂直侧壁上;
所述遮阳篷包括:卷轴;
篷布,被配置为卷绕于所述卷轴上,所述篷布可处于展开状态或收回状态;
若干个柔性太阳能电池,设置于所述篷布的至少一个表面上,且当所述篷布处于所述展开状态时所述柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第一光电转换区域,当所述篷布处于所述收回状态时所述柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第二光电转换区域,其中所述第一光电转换区域的面积大于所述第二光电转换区域的面积。
17.根据权利要求16所述的休闲车,其特征在于,所述休闲车还包括储能设备与用电设备,所述储能设备被配置为与所述遮阳篷的柔性太阳能电池连接,所述用电设备被配置为与所述储能设备连接。
18.一种集成有柔性太阳能电池的遮阳篷的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
提供篷布及若干个柔性太阳能电池,并将所述柔性太阳能电池设置于所述篷布的至少一个表面上;
提供卷轴,并将所述篷布卷绕与所述卷轴上,使得所述篷布可处于展开状态或收回状态;
其中,当所述篷布处于所述展开状态时所述柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第一光电转换区域,当所述篷布处于所述收回状态时所述柔性太阳能电池具有暴露于外部环境的第二光电转换区域,其中所述第一光电转换区域的面积大于所述第二光电转换区域的面积。
19.根据权利要求18所述的制备方法,其特征在于,在将所述柔性太阳能电池设置于所述篷布之前,所述制备方法还包括:
将多个所述太阳能电池分成若干组,并将每组所述太阳能电池串联连接并通过背板与前板的封装形成太阳能电池模块;
在将所述柔性太阳能电池设置于所述篷布的步骤包括:
沿第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向将所述太阳能电池模块排列于所述篷布上,并将所述太阳能电池模块的背板层压于所述篷布上。
20.根据权利要求19所述的制备方法,其特征在于,采用加热融合的方式将所述太阳能电池模块的背板层压于所述篷布上。
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