CN201043332Y - 非晶硅光伏建筑一体化 - Google Patents

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刘红维
梁炳强
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Zhuhai Singyes Green Building Technology Co Ltd
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ZHUHAI XINGYE CURTAIN WALL ENGINEERING Co Ltd
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Abstract

非晶硅光伏建筑一体化，应用于太阳能的开发和利用，将太阳能转化为人类所需的电能。利用非晶硅半导体材料，做成非晶硅太阳能电池片，将此电池片与玻璃粘贴合成内层为白色透明玻璃、中层为非晶硅太阳能电池片，外层为玻璃，内外两层和中层之间用铸膜树脂热固粘结而成的非晶硅光电板，光电板导线从装置的边缘穿出，光电板可作为建筑屋的外围护结构安装在建筑屋顶(做成采光顶)或者建筑屋的四周侧面(做成建筑屋的玻璃幕墙)，其导线则从横、竖梁内部引入到接线盒；当非晶硅光电板受太阳光照射时，太阳能转换的电能通过太阳能并网发电系统输送到公共电网上或供建筑物内部自身使用，从而达到非晶硅光伏建筑一体化的效果。附图是非晶硅太阳能光电板安装节点图。

Description

非晶硅光伏建筑一体化
所属技术领域
本实用新型应用于太阳能的开发和利用，将非晶硅太阳能电池板与建筑外墙、屋顶相结合，通过非晶硅的光生伏打效应，将太阳能转换成人类所需要的电能。
背景技术
能源是人类生存和发展的基础，传统的能源是以消耗地球的有限资源，同时又污染人类生存环境为代价来获取，近年来，市场上是用晶体硅太阳能电池板，将太阳能转化人类所需的电能，但晶体硅太阳能电池板存在着材料成本高、发电效率受安装角度及光线强度影响大、不透光性等缺陷，同时，由于太阳能发电往往受照射面积的制约，因此要想大功率(大量)的利用太阳能则必须占用较大的空间面积，为了有效地解决以上问题，现发明用非晶硅做成太阳能电池板，并将非晶硅太阳能电池板安装在建筑外围护结构(目前，比较流行的建筑围护系统是幕墙和采光屋顶)上，可有效的解决太阳能发电占用较大面积的问题，而且也不会影响建筑外围护结构的外观效果，从而达到非晶硅光伏建筑一体化，使非晶硅电池板与建筑外装饰成为一种有机的整体。
发明内容
将非晶硅做成半导体材料，利用半导体材料PN结受到光照射时产生电动势和电流的现象，制成非晶硅太阳能电池片，将太阳能电池片与玻璃粘贴合成内层为白色透明玻璃、中层为非晶硅太阳能电池片，外层为玻璃(该玻璃可根据建筑设计要求为中空玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃或其它类型玻璃)，内外两层和中层之间用铸膜树脂(EVA)热固而成，导线从装置的边缘穿出，制成非晶硅太阳能光电板，光电板作为建筑屋的外围护结构安装在建筑屋顶做成采光顶或者建筑屋的四周侧面做成建筑屋的玻璃幕墙，导线则从横、竖梁内部引入到接线盒。当非晶硅太阳能光电板受太阳光照射时，太阳能转换为电能，再通过太阳能并网发电系统将输送到公共电网上或供建筑物内部自身使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
附图1是非晶硅太阳能电池片连接图，图1中，1是单个非晶硅太阳能电池，能将太阳能转换成电能，2是二极管，起到旁路和反向截止作用，3是引线。
附图2是非晶硅太阳能光电板结构示意图，图2中，3是引线，4是内层透明玻璃，5是铸膜树酯，6是非晶硅太阳能电池片，7是外层钢化玻璃。
附图3是非晶硅太阳能光电板安装节点图，图3中，3是引线，4是内层钢化透明玻璃，6是非晶硅太阳能电池片，7是外层钢化玻璃，8是铝合金支撑横梁，9是可拆卸铝合金扣盖，10是耐侯密封胶。
附图4是非晶硅太阳能并网发电系统原理图，图4中，5是非晶硅太阳能电池片，11是熔断器，12是断路器，进行负荷分断，13是过压保护装置，14是并网逆变器，15是电流互感器及电度表，16是开关，17是断路器，18是应用电网接口。
具体实施方案
如现有一建筑物采光顶624m2，采用长×宽为635mm×2490mm的非晶硅太阳能电池板共计240件，非晶硅太阳能电池板上层用夹层玻璃，下层用5mm透明白色玻璃，非晶硅太阳能电池板和5mm透明白色玻璃之间用铸膜树脂(EVA)热固而成之后再用硅酮结构密封胶与夹层玻璃粘结成一个整体，彼此之间经过其背面的导线相连，构成了一个整体的光电板。每件光电板中间用铝合金横梁进行支撑，四周由建筑物结构进行支撑，光电板安装时面朝南，可与水平面呈30°夹角，四周用耐侯密封胶做好防水处理。
光伏面积为379.2m2，光伏峰值功率19.2KW，直流出口开路电压387V，工作电压为267V，工作电流7.2A，六块太阳能电池串联为一组，共18组；由10m2BVR铜线引致电箱，经开关后送入光伏并网逆变器，逆变器将直流电变换成与电网同频、同相的交流电，经电能表、开关后送入电网。
非晶硅光伏建筑一体化作为建筑外围护结构时，安装要求按照玻璃工程技术规范(JGJ102)及建筑玻璃应用技术规程(JGJ113)等有关标准和规范进行。
非晶硅光伏建筑一体化所产生电能的计算公式：
PS＝H×A×η×K
PS--每年生产的电能(兆焦/年)(MJ/a)
H--所在地区，每平方米太阳能一年的总辐射能(MJ/m2a)
A--非晶硅光伏建筑一体化面积(m2)
η--光电电池效率，η＝8％
K--修正系数，取0.355
非晶硅光伏建筑一体化安装与维护注意事项：
1、安装地点要在光照效果比较好，周围无高大的物体遮挡太阳光，安装时避免碰损光电板。
2、光电板安装时朝向赤道，在北半球面朝南，在南半球面朝北。
3、为了更充分地利用太阳能，并使光电板全年接受太阳辐射量比较均匀，一般将其倾斜放置，如在我国南方地区，倾角可比当地纬度增加10°～15°，在北方地区，倾角可比当地纬度增加5°～10°。
4、防止因导线布线不合理而漏水，受潮，漏电，进而腐蚀光电电池，缩短其寿命；为了防止夏天温度较高影响光电电池的效率，提高光电板寿命，还应注意光电板的散热。
5、连接螺钉要结实可靠，所有螺钉、接线柱等均应拧紧，不要有松动。
6、光伏电池板应有有效的防雷、防火装置，必要时还要设置驱鸟装置。
7、安装时不要同时接触光电板的正负两极，以免短路烧坏或电击，必要时可用不透明材料覆盖后接线、安装。
8、注意组件、二极管、逆变器、控制器等电器极性不要接反。
9、安装使用后每年进行一、二次常规性检查，检查各组件的透明外壳及框架，有无松动和损坏，并用软布、海绵和淡水对表面进行清洗除尘，最好在早晚清洗，避免在白天较热的时候用冷水冲洗。
当遇到狂风、暴雨、冰雹、大雪等天气应及时采取防护措施，并在事后进行检查，检查合格正常后再使用。
系统特性：
该系统利用了再生能源，保护了人类的生态自然环境，符合国家政策，发展前景广阔；与晶体硅太阳能电池板相比，制造成本低、可弱光发电；光电板的尺寸规格可以根据实际工程的幕墙分格方案进行量体定型制作，具有智能化特点；把太阳能光电技术集成到建筑外围护结构中又不占用建筑面积，且太阳能光电板优美的外观，具有特殊的装饰效果，更赋予建筑物鲜明的现代科技色彩。

Claims (1)

1.非晶硅光伏建筑一体化，其特征是：将非晶硅太阳能电池片与玻璃粘贴合成内层为白色透明玻璃、中层为非晶硅太阳能电池片，外层为玻璃，内外两层和中层之间用铸膜树脂热固粘结而成，导线从装置的边缘穿出，做成光电板，安装在建筑屋顶做成采光顶或者建筑屋的四周侧面做成建筑屋的玻璃幕墙，导线则从骨架梁内部引入到接线盒，光电板产生的电能，通过太阳能并网发电系统，输送到公共电网上或供建筑物内部自身使用。
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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: ZHUHAI XINGYE GREEN BUILDING TECHNOLOGY CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME: ZHUHAI INDUSTRY CURTAIN ENGINEERING CO., LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Rainbow Road Nanping Science and Technology Park 519060 Guangdong city of Zhuhai province No. eight

Patentee after: Zhuhai Singyes Green Building Technology Co., Ltd.

Address before: Rainbow Road Nanping Science and Technology Park 519060 Guangdong city of Zhuhai province No. eight

Patentee before: Zhuhai Xingye Curtain Wall Engineering Co., Ltd.

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Granted publication date: 20080402

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