CN201695589U - 太阳能光伏瓦 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能光伏瓦，应用于建筑一体化新型太阳能组件。所述太阳能光伏瓦从上下依次由低铁超白钢化玻璃、热熔胶膜、太阳能电池、热熔胶膜、太阳能背衬材料、热熔胶膜、钢化玻璃经加热层压封装而成，能抗风霜、雨雪、灰、沙、冰雹、等恶劣气象条件和灾害性气象条件。可以代替屋顶瓦片、幕墙及其它外墙建筑材料，与建筑完全融为一体，安全可靠。

Description

太阳能光伏瓦

技术领域

本实用新型涉及建筑一体化太阳能组件领域，具体为一种应用于光伏建筑一体化的太阳能光伏瓦。

背景技术

能源是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。太阳能是资源最丰富的可再生能源，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力，充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐相处及能源与环境的协调发展。

以光伏建筑一体化(BIPV)为核心的光伏并网发电应用占据了目前大部分的光伏市场份额。光伏建筑一体化有以下一些优点：1、建筑物能为光伏系统提供足够的面积，不需要另占土地；2、能省去光伏系统的支撑结构、省去输电费用；3、光伏阵列可代替常规建筑材料，节省材料费用；4、安装与建筑施工结合，节省安装成本；5、分散发电，避免传输和分电损失(5～10％)，降低输电和分电投资和维修成本；6、使建筑物的外观更美观，更有魅力。将太阳能同建筑结合起来，使房屋发展成具有独立电源，自我循环式的新型建筑，是人类进步和社会、科学技术发展的必然。联合国能源机构的调查报告显示，BIPV将成为21世纪最重要的新兴产业之一。

然而现有的太阳能光伏瓦抗风霜、雨雪、灰、沙、冰雹、等恶劣气象条件和灾害性气象条件的能力不强，易损坏，使用寿命不高。

实用新型内容

为了克服现有太阳能光伏瓦抗恶劣气象条件和灾害性气象条件的能力不强，易损坏，使用寿命不高的缺陷，本实用新型旨在提供一种太阳能光伏瓦，该光伏瓦

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种太阳能光伏瓦，其结构特点是，依次由低铁超白钢化玻璃、多片太阳能电池、太阳能背衬材料和钢化玻璃四层组成，且在所述低铁超白钢化玻璃与太阳能电池之间、太阳能电池与太阳能背衬材料之间、太阳能背衬材料与钢化玻璃之间均设有热熔胶膜。

所述低铁超白钢化玻璃设在最外层，多片太阳能电池设在该低铁超白钢化玻璃的下侧，太阳能背衬材料设在多片太阳能电池的下侧，钢化玻璃设在该太阳能背衬材料的下侧，四层经加热层压封装而成。

进一步地，所述低铁超白钢化玻璃的厚度为3.0mm～3.4mm；所述钢化玻璃的厚度为6mm～8mm；所述热熔胶膜的厚度为0.4mm～0.6mm；所述太阳能电池为125mm×125mm单晶硅电池片，其厚度为180μm～220μm；所述太阳能背衬材料为DNP，即太阳能背膜，其厚度为0.30mm～0.35mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本太阳能光伏瓦抗风霜、雨雪、灰、沙、冰雹、等恶劣气象条件和灾害性气象条件的能力强，使用寿命长，并可以代替屋顶瓦片、幕墙及其它外墙建筑材料，与建筑完全融为一体，安全可靠。

其中适应环境温度为-40℃～+85℃；适应相对湿度≤99％；海拔高度≤5500m；10年内衰减≤10％，20年内衰减≤20％，使用年限不低于25年，绝缘性能≥100MOhm；耐电压能力不低于DC2000V；耐风压能力不低于60m/s(5400Pa)；耐冲击能力(冰雹测试)23m/s(52mph)时不低于25mm(1inch)。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型一种实施例各层的分离状态原理图；

图2是本实用新型一种实施例的截面图；

图3是本实用新型一种实施例的电气原理示意图。

在图中

1-低铁超白钢化玻璃；2-太阳能电池；3-太阳能背衬材料；

4-钢化玻璃；5-热熔胶膜。

具体实施方式

一种太阳能光伏瓦，如图1所示，依次由低铁超白钢化玻璃1、72片太阳能电池2、太阳能背衬材料3和钢化玻璃4四层组成，且在所述低铁超白钢化玻璃1与太阳能电池2之间、太阳能电池2与太阳能背衬材料3之间、太阳能背衬材料3与钢化玻璃4之间均设有热熔胶膜5。上述太阳能光伏瓦中低铁超白钢化玻璃1设在最外层，72片太阳能电池2设在该低铁超白钢化玻璃1的下侧，太阳能背衬材料3设在72片太阳能电池2的下侧，钢化玻璃4设在该太阳能背衬材料3的下侧，该四层经加热层压封装而成。

进一步地，所述低铁超白钢化玻璃1优选为天津产钢化玻璃，其厚度为3.0mm～3.4mm，更优选为3.2mm；所述钢化玻璃4优选为普通国产钢化玻璃，其厚度为6mm～8mm，更优选为6mm；所述热熔胶膜5优选为日本产热熔胶，其厚度为0.4mm～0.6mm，更优选为0.45mm；所述太阳能电池2优选为北京中科信电池片，即为125mm×125mm的单晶硅电池片，其厚度为180μm～220μm，更优选为200μm；所述太阳能背衬材料3优选为德国产被衬材料，DNP，即太阳能背膜，其厚度为0.30mm～0.35mm，更优选为0.3mm。

本实用新型所述太阳能光伏瓦的型号及基本参数为：

光伏瓦型号：      CS48S-175D-24            CS48S-180D-24

峰值功率：        175W                       180W

输出电压等级：    24V

适应环境温度：            -40℃-+85℃；

适应相对湿度：            ≤99％；

海拔高度：                ≤5500m；

10年内衰减                ≤10％

20年内衰减                ≤20％

使用年限：                25年

绝缘性能                  ≥100MOhm

耐压                      DC2000V

耐风压                    60m/s(5400Pa)

耐冲击(冰雹测试)    25mm(1inch)at 23m/s(52mph)

本实用新型所述太阳能光伏瓦的性能参数：

最佳功率(Pmax)：       175W     180W

最佳工作电压(Vmax)：   36.0V    36.2V

最佳工作电流(Imp)：    4.85A    4.97A

短路电流(Isc)：        5.13A    5.12A

开路电压(Voc)：        44.6V    44.7V

短路电流温度系数     (0.065±0.015)％/℃

开路电压温度系数：    -(80±10)mV/℃

功率温度系数：        -(0.5±0.05)％/℃

系统电压：            1000V

最大电流：            15A

标准测试环境：        (1000W/m²，25℃，AM1.5)

参数公差：            ±3％

本实用新型所述太阳能光伏瓦的封装参数：

规格(mm)：1574×802×10；

重量(Kg)：46.5Kg；

电池片：D125×125   6×12矩阵排列；

表面玻璃：3.2±0.2mm低铁钢化绒面玻璃；

背面材料：DNP；

背面玻璃：6±0.3mm钢化玻璃；

接线盒：国产接线盒；

接线盒连接线长度：900mm；

电池片和电池片：≥1.5mm；

图2是本实用新型所述太阳能光伏瓦中单晶硅电池片电气原理示意图。

本实用新型所述的太阳能光伏瓦符合的技术标准及光伏瓦相关说明如下：

GB2297-1989太阳光伏能源系统术语；

GB6497-1986地面用太阳能电池标定的一般规定；

GB6495-86地面用太阳能电池电性能测试方法；

IEEE 1262-1995光伏组件的测试认证规范；

GB/T 14007-92陆地用太阳能电池组件总规范；

GB/T 14009-92太阳能电池组件参数测量方法；

GB 9535陆地用太阳能电池组件环境试验方法；

GB/T6495.1-1996光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量；

GB/T6495.3-1996光伏器件第3部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据；

GB/T6495.4-1996晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法；

SJ/T11127-1997光伏(PV)发电系统过电压保护-导则；

GB/T9535-1998地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型；

GB/T18210-2000晶体硅光伏(PV)方阵I-V特性的现场测量；

GB/T18479-2001地面用光伏(PV)发电系统概述和导则；

GB/T19064-2003家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法；

GB/T61727：1995光伏(PV)系统电网接口特性；

IEC61730-1及IEC61215对于组件及产品的安全规范要求；

本实用新型所述太阳能光伏瓦的性能及可靠性满足如下：

(1)符合国家强制性标准要求。

(2)提供的光伏瓦功率偏差为±3％。

(3)太阳电池片的效率≥16.8％，光伏瓦效率≥14.20％。

(4)光伏光伏瓦具有较高的功率/面积比，功率与面积比＝142W/m²。功率与质量比＝11.5W/Kg，填充因子FF≥0.74。

(5)光伏瓦第一年内功率的衰减＜5％，使用10年输出功率下降不超过使用前的10％；光伏瓦使用25年输出功率下降不超过使用前的20％。

(6)光伏瓦使用寿命不低于25年

(7)光伏瓦的电池上表面颜色均匀一致，无机械损伤，焊点无氧化斑。

(8)光伏瓦的每片电池与互连条排列整齐，光伏瓦的框架整洁无腐蚀斑点。

(9)在标准条件下(即：大气质量AM＝1.5，标准光强E＝1000W/m²，温度为25±1℃，在测试周期内光照面上的辐照不均匀性≤±5％)，太阳电池光伏瓦的实际输出功率均大于标称功率。

(10)太阳能光伏瓦强度通过IEC61215光伏电池的测试标准10.17节中钢球坠落实验的测试要求。并满足以下要求：撞击后无如下严重外观缺陷：

a、破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面；

b、某个电池的一条裂纹，其延伸可能导致光伏瓦减少该电池面积10％以上；

c、在光伏瓦边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道；

d、表面机械完整性，导致光伏瓦的安装和/或工作都受到影响。标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的5％。绝缘电阻应满足初始实验的同样要求。

(11)太阳能电池光伏瓦防护等级IP65。

(12)连接盒采用满足IEC标准的电气连接，采用工业防水耐温快速接插，防紫外线阻燃电缆。

(13)光伏瓦的封层中没有气泡或脱层在某一片电池与光伏瓦边缘形成一个通路，气泡或脱层的几何尺寸和个数符合IEC61215规定。

(14)光伏瓦在外加直流电压3000V时，保持1分钟，无击穿、闪络现象。

(15)绝缘性能：对光伏瓦施加500V的直流电压，测量其绝缘电阻应不小于200MΩ。

(16)光伏瓦采用EVA、玻璃等层压封装，EVA的交联度大于70％，EVA与玻璃的剥离强度大于30N/cm²。EVA与光伏瓦背板剥离强度大于15N/cm²。

(17)光伏电池受光面有较好的自洁能力；表面抗腐蚀、抗磨损能力满足IEC61215要求。

(18)电池片之间应有足够距离，确保太阳能瓦的绝缘性、抗湿性和寿命。

(19)为保证光伏瓦及整个发电系统安全可靠运行，提供光伏瓦有效的防雷接地措施。

Claims (6)

1.一种太阳能光伏瓦，其特征在于，依次由低铁超白钢化玻璃(1)、多片太阳能电池(2)、太阳能背衬材料(3)和钢化玻璃(4)四层组成，且在所述低铁超白钢化玻璃(1)与太阳能电池(2)之间、太阳能电池(2)与太阳能背衬材料(3)之间、太阳能背衬材料(3)与钢化玻璃(4)之间均设有热熔胶膜(5)。

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏瓦，其特征在于，所述低铁超白钢化玻璃(1)的厚度为3.0mm～3.4mm。

3.根据权利要求1所述的太阳能光伏瓦，其特征在于，所述钢化玻璃(4)的厚度为6mm～8mm。

4.根据权利要求1所述的太阳能光伏瓦，其特征在于，所述热熔胶膜(5)的厚度为0.4mm～0.6mm。

5.根据权利要求1所述的太阳能光伏瓦，其特征在于，所述太阳能电池(2)为125mm×125mm单晶硅电池片，该电池片的厚度为180μm～220μm。

6.根据权利要求1所述的太阳能光伏瓦，其特征在于，所述太阳能背衬材料(3)为DNP，即太阳能背膜，该DNP厚度为0.30mm～0.35mm。

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