CN1921111A - 光电幕墙玻璃的太阳能电池led夹层 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏技术，确切的说用太阳能电池和半导体照明LED制成具有透光间隙的光电夹层。发明的目的是提供一种太阳能电池与半导体照明LED组合而成的发电、照明建筑节能光电玻璃。主要特征是光电夹层中至少有一个由太阳能电池和LED半导体透明基板放置在边框5内构成的光电单元。积极效果是太阳能电池和LED技术产品的最佳匹配，节能、生成电能，模块化生产，可广泛应用于幕墙玻璃、建筑装饰材料等领域。

Description

光电幕墙玻璃的太阳能电池LED夹层

技术领域

本发明公开了一种光伏技术，确切的说用太阳能电池和半导体照明LED制成具有透光间隙的光电夹层。可广泛应用于幕墙玻璃、建筑装饰材料等领域。

背景技术

现代绿色生态建筑，尤其光伏建筑一体化，利用太阳能光-电转换到建筑物整体的隔热保温、采光调温和建筑环境舒适美化等，一方面出现了需要各种各样功能玻璃，同时出现了各种加工技术，与太阳能电池的组合出现了光电玻璃。非晶硅太阳能电池作为绿色产品功耗、成本低，年比功率比单晶硅和多晶硅高等优点被引进建筑材料如中国专利《一种太阳能光伏中空玻璃及其制造方法》ZL200410028002.8，《一种用于幕墙玻璃的组合式光电模板》ZL200510034904.7，《非晶硅太阳能电池夹胶玻璃》ZL200520055355.7。与LED组合出现了LED装饰玻璃，LED具有低能耗，发光效率高，使用寿命长等优点。直至目前为止，还没有把太阳能电池和LED技术同时应用到建筑平板玻璃的加工中去。尤其平板式非晶硅太阳能电池板，更适合建筑用做大尺寸光电或称光伏夹胶玻璃。至今还没有检索到有关太阳能电池技术和LED照明技术结合在一起所产生的产品。实用新型《一体化半导体照明模块》ZL200520069564.7公开的是在基板一侧有封装树脂和太阳能电池，在基板上有封装树脂的另一侧有集成电路芯片及外围元件，制成一体。属于小型化照明模块，适合用于太阳能草坪灯。

发明内容

正如以上所说，现有技术还没有把LED和太阳能电池幕墙玻璃制成一体。

本发明的目的是提供一种太阳能电池与半导体照明LED组合而成的发电、照明建筑节能光电玻璃。

本发明的另一个目的是将太阳能电池和二极管LED模块化给夹胶玻璃和中空玻璃提供光电夹层。

本发明任务的实现是按以下技术解决方案：一种用于光电幕墙玻璃的太阳能电池LED夹层，有快速接头，其特征在于夹层中至少有一个光电单元，该单元由太阳能电池和LED半导体透明基板放置在边框5内构成，其内有接线电路。

按以下的技术解决方案是：所说的光电单元有多个，由薄膜太阳能电池条9与带发光二极管LED的透光性基板，间隔有序放置在边框5内。

按以下的技术解决方案是：薄膜太阳能电池条9两头正负电极放置在左、右导电边框5内，其上分别开有发光二极管LED的接线孔10。

按以下的技术解决方案是：透光性基板是玻璃条6，其上至少有一个以上发光二极管LED，二极管LED的正、负电极连通过放置的小孔14和埋线槽13，用快速接头连接发光二极管LED汇流线，在左、右导电边框5上的接线孔10引出，多级汇流，最终汇流成接正、负电极线，外接电源。

本发明所产生的积极效果主要是太阳能电池和LED技术产品的最佳匹配，节能、生成电能，可以模块化生产，为光伏建筑一体化幕墙提供了各种具有装饰和发电、照明等功能件，为幕墙玻璃提供了光电夹层。

本发明的太阳能电池LED光电夹层，用于制成各种幕墙用光电玻璃，如太阳能电池LED光电夹胶玻璃，太阳能电池LED光电中空玻璃。

太阳能电池LED光电夹胶玻璃，包括内外层夹胶玻璃，和光电夹层，快速接头，其特征在于所说的光电夹层，至少有一个光电单元，该单元由一薄膜太阳能电池条9与半导体LED透明基板，间隔有序放置在边框5内构成，有接线电路。用透光性好的玻璃条6作半导体LED透明基板，其上放置发光二极管LED，有接线小孔14，线槽13。边框5是一左、右对称的导电框，内有多个光电单元，薄膜太阳能电池条9两头正负电极放置在导电边框内，其边框上有二极管LED汇流线的接线孔10，快速接头汇流连接电源。太阳能电池与LED照明形成的夹层，在同一水平面的层面上。

本发明制成一种太阳能电池LED光电中空玻璃，包括中空玻璃，由快速插接接头连接的光电夹层，技术特征是在光电夹层内，至少有一组光电单元，所说的光电单元由薄膜太阳能条9和发光二极管LED放置在左右边框内，构成光电夹层，光电单元之间有一定的透光间隙，有接线电路。

所说的快速插接头接发光二极管LED的汇流线，还包括快速接头接发光二极管LED的汇流线，通过左、右边框上的接线孔10，汇流正负连接电源。夹在透明玻璃之间，太阳能电池电极的引出设置在条状的电池两头，LED两夹层之间设有正负电极引出线与太阳能电池供电线路连接。

附图

结合附图详细说明本发明的技术内容

图1、是用本发明制成光电夹胶玻璃示意图。

图2、是本发明的主视图。

图3、是本发明图2中A-A剖视图。

图4、是本发明图2中B-B剖视图。

图5、是本发明图2中的中部件6轴测图。

图6、是本发明图3中的C-C剖视图。

见图1，为三层夹胶玻璃，内层玻璃3、中间胶膜8、中间光电层由太阳能电池条9和带发光二极管LED基板，透明玻璃条6组成，上下有胶膜8、外层玻璃1。内外层玻璃3、1是各种类型的建筑玻璃，如果太阳能电池条9是双面的两面受光，需要内外层玻璃是透光性好的各种类型的建筑玻璃，以便使电池能最大地吸收太阳能量。若太阳能电池条9是单面，只需要玻璃3或1其中的一层透光性好。

图2，太阳能电池条9可以是非晶硅太阳能电池条9和设有若干个LED灯7的透明玻璃条6间隔放置，多个光电单元构成光电夹层，光线可以从透明玻璃条6部位透过。整个中间层镶嵌在导电边框5内，外围的密封胶2起保护作用。

图3，导电边框5对称地内嵌在内层玻璃3和外层玻璃1之间，并嵌套在非晶硅太阳能电池板的正负两端形成导电带，边框5与内外层玻璃3、1边缘留有一定的空隙，用来填充密封胶2。

图4，导电边框5内的透光玻璃条6面上设有数组排列有序的发光二极管LED灯7，可以装饰或照明。

图5，透明玻璃条6面上有激光加工的小孔14，排列有序，孔的形状亦可根据LED的具体需要确定。透明玻璃条6的另一面相应地加工出横截面为半圆型的条形沟道13。有效地为LED灯电极连接线提供隐藏空间。见图1中，LED灯电极连接线4的引出是通过边框5上排列有序的LED灯连接线引出孔10来实现的。

图6，平行间隔放置的非晶硅太阳能电池条9和设有LED灯7的透光玻璃条6的厚度相同。夹胶玻璃中的每个电池条9的电极并/串连接，电池条9两头的正负电极分布在导电边框5上，数条非晶硅太阳能电池条9构成了光电组件。

所说的非晶硅太阳能电池条9两端的正负电极均在其背部，与导电边框5形成的导电带，以及两侧导电带上引出的正、负电极两电极线11、11′是欧姆接触，由内层玻璃3上的两绝缘孔12、12′引出到外部接头。

实施方式

例1、图1是最佳实施例图。用本发明创造的太阳能电池LED夹层，制作太阳能电池LED光电夹胶玻璃。用内外层玻璃采用普通的建筑玻璃，中间胶膜是与玻璃粘合性好并且韧性强的胶膜，采用PVB(聚乙烯醇缩丁醛)。太阳能电池采用非晶硅太阳能电池条。厚度为1.5-6.0mm，宽度根据需要可以切割成不同的宽度。电池条与电池条的间隔由同电池条等厚并设有LED灯的普通建筑玻璃充填，玻璃的宽度根据需要确定。

透光玻璃条区域利用先进的玻璃机械加工技术在中间打出排列有序的圆孔，并在与LED灯朝向相反的玻璃面加工出横截面为半圆型的条形沟道，有效地实现了LED灯连接线的隐藏。

透光玻璃条上所设的LED灯的配置数目和颜色可以根据要求来定制，LED灯的朝向可以分别与外层玻璃或者内层玻璃一致两种情况。前者情况下，该发明适用于建筑物的立面墙和有阴影遮挡面，可以实现夜幕中建筑物外层的灯光效果；后者情况下，该发明同时可以适用于建筑的立面墙或建筑屋顶，从而实现室内的照明或装饰效果。

解决方案中，LED灯的电源需求可以完全由非晶硅太阳能电池负责。日照时间电池进行发电，并同时通过另外配置的蓄电池进行蓄电，LED灯则可以直接地由太阳能电池供电或间接由蓄电池供电。

中间层不装金属边框的部分，与内外层玻璃的边缘留有7mm的空隙，用来填充聚硫胶。密封胶同样采用聚硫胶。

金属边框采用铜质边框，嵌套于非晶硅太阳能电池板的正负两端，边框与内外层玻璃的边缘留有7mm的空隙，在太阳能电池板的背电极处，边框有内突起，与电池电极紧密接触，将非晶硅太阳能电池条串联/并联起来，使得边框具有导电作用。

铜质边框顺着夹胶玻璃的方向不间断延伸，在边框的两端焊接有导电带，导电带在中间部位从内层玻璃上的电极引出孔引出。

整体结构的形成是通过加热融化中间胶膜PVB(聚乙烯醇缩丁醛)后，将三层玻璃紧紧粘在一起。整体的边部用聚硫胶密封。

本发明创造用太阳能电池与发光二极管LED匹配，尤其是非晶硅太阳能电池有对弱光和散射光吸收性好，色彩柔和、影像优美等优越性，实现了发电、节能、装饰、照明的一体化，诠释了现代建筑美学理念的同时，也昭示了很大的市场需求前景。它可以广泛地用于建筑物的立面和阴影遮挡面，以及建筑物的屋顶，大面积使用后，不但可以用于发电，还同时有效地实现建筑物内外层的灯光装饰、照明作用，充分地体现了当今世界科学与艺术、人文与自然的融合。

例2、一种太阳能电池LED光电中空玻璃，将非晶硅太阳能电池LED光电模板放置在中空玻璃夹层中，玻璃框件内线导套铆接在空心边框条的左右两根的下边孔上，空心边框条内装入干燥剂，用插角插入空心边框条的开口处，将四根空心边框条连成矩形，导电弹片插在空心边框条左右两根的槽底部，非晶硅太阳能电池条3背面压紧在导电弹片上，外导线焊接在左右空心边框条的内侧面，通过引线导套引到空心边框条外侧，将外层玻璃与内层玻璃分别粘在空心边框条前后两面上，在空心边框条的矩形外周封上密封胶，非晶硅太阳能电池LED光电模板，发光二极管LED正、负汇流线通过左右空心边框条线孔接外部电源线。

Claims (12)

1、一种光电幕墙玻璃的太阳能电池LED光电夹层，有快速接头，其特征在于光电夹层至少有一个光电单元，该单元由太阳能电池和LED半导体透光基板放置在边框(5)内构成，其内有接线电路。

2、根据权利要求1所述的一种光电幕墙玻璃的太阳能电池LED光电夹层，其特征在于所说的光电夹层由多个光电单元构成，每个光电单元由薄膜太阳能电池条(9)与带发光二极管LED的透光性基板，间隔有序的放置在边框内。

3、根据权利要求2所述的一种光电幕墙玻璃的太阳能电池LED光电夹层，其特征在于所说的边框(5)，是薄膜太阳能电池条(9)左、右两头正、负电极的导电边框，其上分别开有发光二极管LED的接线孔(10)。

4、根据权利要求1或2所述的一种幕墙玻璃的太阳能电池LED光电夹层，其特征在于所说的透光性基板是玻璃条(6)，其上至少有一个以上发光二极管LED。

5、根据权利要求4所述的一种幕墙玻璃的太阳能电池LED光电夹层，其特征在于所说的玻璃条(6)上有放置发光二极管LED的小孔(14)和埋线槽(13)。

6、根据权利要求5所述的一种幕墙玻璃的太阳能电池LED光电夹层，其特征在于所说的发光二极管LED的正、负电极连接线，通过小孔(14)，埋线槽(13)连接成汇流线。

7、根据权利要求1或6所述的一种幕墙玻璃的太阳能电池LED光电夹层，其特征在于所说的快速接头，连接发光二极管LED汇流线，在左、右导电边框(5)上的接线孔(10)，连接成正、负电极汇流线，外接电源线。

8、一种太阳能电池LED光电夹胶玻璃，包括内外层夹胶玻璃，和光电夹层，快速接头，其特征在于所说的光电夹层，至少有一个光电单元，该单元由一薄膜太阳能电池条(9)与半导体LED透明基板，间隔有序放置在边框(5)内构成，有接线电路。

9、根据权利要求8所述的一种太阳能电池LED光电夹胶玻璃，其特征是半导体LED透明基板是透光性好的玻璃条(6)，其上放置发光二极管LED，有接线小孔(14)，线槽(13)。

10、根据权利要求8所述的一种太阳能电池LED光电夹胶玻璃，其特征是所说的边框(5)是一左、右对称的导电框，内有多个光电单元，薄膜太阳能电池条(9)两头正负电极放置在导电边框内，其边框上有二极管LED汇流线的接线孔(10)，快速接头汇流连接电源。

11、一种太阳能电池LED光电中空玻璃，包括中空玻璃，由快速插接接头连接的光电夹层，其特征在于所说的光电夹层内，至少有一组光电单元，所说的光电单元由薄膜太阳能条(9)和发光二极管LED放置在左、右边框内，构成光电夹层，光电单元之间有一定的透光间隙，有接线电路。

12、根据权利要求11所述的一种太阳能电池LED光电中空玻璃，其特征是，所说的快速插接头接薄膜太阳能条9，还包括快速接头接发光二极管LED的汇流线，通过左、右边框上的接线孔(10)，汇流正负连接电源。

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