CN201665938U - 一种新型中空夹层玻璃太阳能组件 - Google Patents

一种新型中空夹层玻璃太阳能组件 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及到一种中空夹层玻璃太阳能组件，属于太阳能电池组件应用技术领域。其主要采用三层玻璃制作的类似三明治的结构：自上而下由超白钢化玻璃/EVA/电池片阵列/EVA/超白钢化玻璃/铝合金隔框/超白钢化玻璃通过一系列的封装工艺而成。中层玻璃的尺寸比表层玻璃和外层玻璃尺寸小，在表层玻璃和外层玻璃之间形成台阶，该台阶与玻璃的铝合金隔框一起形成一凹槽空间，在此空间内设置放置接线盒和正负极引出线。本实用新型组件在保持了常规组件的制作工艺的同时，还做了结构上的创新，使接线盒隐藏于组件中，增加了组件的美观性和可安装性。

Description

一种新型中空夹层玻璃太阳能组件 
技术领域
本实用新型属于太阳能电池组件应用技术领域，特别涉及到一种用于建筑与光伏器件相结合的中空夹层玻璃太阳能组件。 
背景技术
建筑与光伏器件相结合(BIPV)就是将光伏发电系统和建筑幕墙有机的结合成一个整体结构，其不但具有幕墙的功能，同时又能产生电能，供建筑使用，形成光伏建筑一体化。 
BIPV提出了“建筑物产生能源”的新概念，即建筑物与光伏发电的集成化，在建筑物的外围护结构表面上布设光伏阵列产生电力。把光伏器件用做建材，必须具备建材所要求的几项条件：坚固耐用、保温隔热隔音、防水防潮、适当的强度和刚度等性能。若是用于窗户、天窗等，则必须能够透光，就是说既可发电又可采光。除此之外，还要考虑安全性能、外观和施工简便等因素。 
BIPV在建筑应用中存在较多的技术难点，主要有以下两方面： 
一是如何在建筑本身与光伏组件之间达成平衡。其包括光伏电缆的走线，电子器件的安装平台，以及光伏组件的安全、防护、密封、装饰等功能，各项指标必须满足国家建筑相关的标准规定，使其达到最佳使用效果。发电量和美观性必须保持统一。 
二是BIPV组件的输出功率偏低。由于BIPV使用领域的特殊性，不仅要求其具有装饰的功能，还具有发电的能力，最终导致同样面积的BIPV组件输出功率要较标准组件降低20～40％左右。 
为了解决上述两个技术难题，市面上开发了各式各样的BIPV组件；中国专利号200420026122.X的实用新型专利说明书公布了一种光伏发电幕墙玻璃、中国专利号200620124662.0的实用新型专利说明书公布了一种光伏中空玻璃幕墙组件、中国专利号200720043283.3的实用新型专利说明书公布了一种透光型双层玻璃太阳能电池组件、中国专利号200720171857.5的实用新型专利说明书公布了一种中空光伏幕墙玻璃组件中的接线盒等等。上述专利内容解决了BIPV组件应用的部分难题，但是仔细阅读后发现仍有许多不足之 处，比如：输出功率偏低、接线盒如何安装、引出线如何布线的问题仍未得到很好的解决。 
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是现有BIPV组件的美观性、可安装性、功率方面上所存在的不足，提供一种新的BIPV组件---中空夹层玻璃太阳能组件。 
本实用新型的主要解决方案是这样实现的： 
一种新型中空夹层玻璃太阳能组件，其采用三层玻璃组成三明治结构，中层玻璃的尺寸比表层玻璃和外层玻璃尺寸小，在表层玻璃和外层玻璃之间形成一个台阶，该台阶与玻璃的铝合金隔框一起形成一凹槽空间，在此空间内设置放置接线盒和正负极引出线。 
较佳地，正负极引出线接线盒内的正负极接触头焊接。 
较佳地，所述组件自上而下由表层玻璃/EVA/电池片阵列/EVA/中层玻璃/铝合金隔框/外层玻璃封装而成。 
较佳地，所述三层玻璃采用超白钢化玻璃。 
较佳地，中层玻璃和表层玻璃的宽度相同，长度短。 
较佳地，在由中层玻璃和外层玻璃以及铝合金隔框外侧形成的四周用黑色的聚硫密封胶密封。 
即，本实用新型主要采用三层玻璃制作的类似三明治的结构，自上而下由超白钢化玻璃/EVA/电池片阵列/EVA/超白钢化玻璃/铝合金隔框/超白钢化玻璃通过一系列的封装工艺而成。中空夹层玻璃组件包括三层超白钢化玻璃且中层玻璃的长度较表层玻璃和外层玻璃短，以形成一凹槽；按输出要求串联成阵列的电池片；用于密封电池片阵列以及连接表层玻璃和中层玻璃的EVA胶膜；为了形成中空层的铝合金隔框；通过黑色密封胶密封铝合金隔框与中层玻璃和外层玻璃之间形成的凹槽；处于上述凹槽内的扁平式接线盒以及从接线盒内正负极引出的导线；导线两头有正负极连接器。利用上述凹槽的结构空间，在保证密封的同时， 将两条正负极导线安放在凹槽内从两侧引出，有效地解决了布线困难或布线不美观的问题。 
本实用新型所述的太阳能电池片，在其背面覆盖一层与电池片同样尺寸大小的PET薄膜，这样在保证同样透光率的情况下，还能有效地提高电池片的发电效率，同时还解决了电池片背部电极裸露在外不美观的问题。 
本实用新型所述的扁平式的接线盒，是安装在表层玻璃和和外层玻璃形成的凹槽内，在保证密封性的同时，接线盒采取隐藏的方式，两条导线也放 置在凹槽内，更能体现该实用新型的美观性。 
本实用新型所述的中层玻璃，由于其位置处于中间部位，可以不进行钢化处理，因此可以通过改变该层玻璃的颜色来调整组件的颜色，增强该类型组件的装饰性，满足不同客户对该类型组件的需求。 
本实用新型具有以下优点：
1.由于组件采用夹层超白钢化玻璃，该实用新型具有透光性高，强度和刚度高，坚固耐用的特点。 
2.通过改变中间一层玻璃的颜色可以调整产品的颜色，该实用新型具有很好的装饰性。 
3.由于采用中空夹层结构，该实用新型具有很好的隔音隔热保温的特点。 
4.接线盒采用扁平式的接线盒，易于隐藏，该实用新型采用不同长度的玻璃相互叠层后形成一台阶可以很容易地 将扁平式的接线盒隐藏在组件内，具有很好的美观效果。 
5.产品的正负极导线也隐藏在组件内部，正负极连接器从产品的左右两侧引出，方便光伏阵列的对接。 
6.由于在每一片电池片单元的背面均增加同样尺寸大小的一层较薄的PET层，能增加光的反射，提高整个产品的发电效率，该实用新型具有较高透光率的同时，还具有发电效率高的特点。 
附图说明
图1为该新型中空夹层组件各部件的叠层顺序示意图； 
图2为该新型中空夹层玻璃太阳能组件正面图，为了方便观察接线盒及导线的安放位置，该图上方部分为去掉密封胶后的透视图； 
图3为该新型中空夹层玻璃太阳能组件背面图，为了方便观察接线盒及 导线的安放位置，该图上方部分为去掉密封胶后的透视图； 
图4为该新型中空夹层玻璃太阳能组件侧面剖视图； 
图5为该新型中空夹层玻璃组件中PET膜覆盖电池片单元背面示意图。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明 
该实施例是用于建筑表面的中空夹层玻璃幕墙太阳能组件，如图1-图5。 
如图1所示，本例采用三层玻璃制作的类似三明治的结构，自上而下由表层超白钢化玻璃1/EVA密封胶膜5/电池片阵列6/EVA密封胶膜5/中层超白钢化玻璃7/中空铝合金隔框2/外层超白钢化玻璃8通过一系列的封装工艺而成。中空夹层玻璃组件包括表层玻璃、中层玻璃和外层玻璃。由于这三层玻璃都是采用超白钢化玻璃，因此后续分别用表层超白钢化玻璃1、中层超白钢化玻璃7和外层超白钢化玻璃8来表示。 
即在一块尺寸大小符合幕墙要求的4mm厚的表层超白钢化玻璃1上，依次铺设外层EVA密封胶膜5，按输出要求串联在一起的太阳能电池阵列6(在每一片电池单元11的背面均覆盖一层尺寸大小与电池片相当的PET薄膜12)，内层EVA密封胶膜5，4mm厚的中层超白钢化玻璃7等，通过一定的层压工艺将上述材料粘合在一起形成夹层结构。此时，中层超白钢化玻璃7的尺寸比表层超白钢化玻璃1的尺寸要小，其宽度一致，长度要短20mm，在叠层时， 
Figure DEST_PATH_GSB00000243176500033
两玻璃的其余三边对齐，那么在两玻璃的一短边就会形成一台阶(可见图4中所示)；太阳能电池阵列6采取45度倾斜，4*7的阵列方式排列串联在一起，太阳能电池阵列6的正负极引出线3从两玻璃夹缝中引出。 
在6mm厚的铝合金隔框2的两个粘结面涂覆上丁基胶粘结剂，通过粘结剂 
Figure DEST_PATH_GSB00000243176500034
上述夹层玻璃组件与外层超白钢化玻璃8粘结在一起形成中空结构。这样在中层玻璃和外层玻璃之间即形成一约6mm的中空层，通过改变铝合金隔框2的厚度可以调整中空的厚度；在定位铝合金隔框2时，一侧短边与中层玻璃的上方一侧对齐，其余三边与玻璃边缘的距离均为10mm(可见图4中所示)。 
通过上述两步的操作后，在组件上方的中层玻璃和外层玻璃之间形成一 10mm宽的凹槽空间，在该空间内放置扁平式接线盒4和正负极引出线3。 将扁平式接线盒4放置在凹槽中电池阵列正负极引出线3的位 置，将正负极引出线3与接线盒4内的正负极接触头焊接牢固，实现电池阵列与二极管的旁路连接。正负极连接好后将正负极导线从凹槽两侧拉出 直到玻璃边缘处。最后在由中层玻璃和外层玻璃以及铝合金隔框外侧形成的四周凹槽内利用黑色的聚硫密封胶13密封，待密封胶固化后即可搬动进行安装。 
显然，上述实施例仅仅是为清楚说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。在上述说明的基础上可做出其他不同形式的变化或改变。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或改变仍处于本实用新型创造的保护范围之中。 

Claims (6)

1.一种新型中空夹层玻璃太阳能组件，其特征在于，其采用三层玻璃组成三明治结构，中层玻璃的尺寸比表层玻璃和外层玻璃尺寸小，在表层玻璃和外层玻璃之间形成一个台阶，该台阶与玻璃的铝合金隔框一起形成一凹槽空间，在此空间内设置放置接线盒和正负极引出线。
2.如权利要求1所述的新型中空夹层玻璃太阳能组件，其特征在于，正负极引出线与接线盒内的正负极接触头焊接。
3.如权利要求1所述的新型中空夹层玻璃太阳能组件，其特征在于，所述组件自上而下由表层玻璃/EVA/电池片阵列/EVA/中层玻璃/铝合金隔框/外层玻璃封装而成。
4.如权利要求3所述的新型中空夹层玻璃太阳能组件，其特征在于，所述三层玻璃采用超白钢化玻璃。
5.如权利要求1所述的新型中空夹层玻璃太阳能组件，其特征在于，中层玻璃和表层玻璃的宽度相同，长度短。
6.如权利要求1所述的新型中空夹层玻璃太阳能组件，其特征在于，在由中层玻璃和外层玻璃以及铝合金隔框外侧形成的四周用黑色的聚硫密封胶密封。 
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