CN202152495U - 点支式太阳能光伏幕墙玻璃 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于玻璃幕墙的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，属于光伏建筑一体化（BIPV）技术领域。解决如何实现在光伏幕墙玻璃上安装点支式驳接件的打孔技术问题。点支式太阳能光伏幕墙玻璃，包括薄膜太阳能电池及其内外层封装材料，薄膜太阳能电池与支撑材料间隔排列，由内外层封装材料封装成一体构成光伏幕墙玻璃，内外层封装材料及支撑材料上设有点支式驳接件的安装孔，薄膜太阳能电池的正负电极由导电带引出。本实用新型结构简单，集聚安全，美观，采光，发电等优点为一体，有利于实现光伏幕墙玻璃的大规模推广及应用。

Description

点支式太阳能光伏幕墙玻璃

技术领域

本实用新型涉及一种用于玻璃幕墙的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，属于光伏建筑一体化（BIPV）技术领域。

背景技术

随着科学技术的不断发展，玻璃幕墙的应用越来越广泛，其结构形式也不断发生变化，从单一的铝合金框架玻璃幕墙发展为系列无框玻璃幕墙，点支式玻璃幕墙就是其中一种最新的无框玻璃幕墙，点支式玻璃幕墙是在一个开放的空间内通过各种轻钢结构用驳接件将玻璃连接在一起，形成柔顺、通透的幕墙表面，这种柔顺性使得安装好的幕墙玻璃在风压作用下可以自由弯曲，既保留了铝合金框玻璃幕墙的安全性，又摆脱了铝合金框玻璃幕墙结构单一、受制于建筑结构的缺点，整体通透、简洁明快，集安全性、实用性和艺术性于一体，成为当今建筑装饰的时尚，点支式玻璃幕墙用玻璃的安装形式既不像明框玻璃幕墙那样安装到框中再与建筑主体相连接，也不像隐框玻璃幕墙那样用结构胶粘在铝框上，而是把经过处理的安全玻璃用驳接件安装到一个开放空间内的轻钢承重结构上，通常驳接件采用四爪点联接式(即驳接爪式)，四个驳接头穿过在玻璃上打的孔，将玻璃固定在钢结构上，随着技术的发展，目前又出现了不用在玻璃上打孔，通过固定玻璃角的梅花爪式的驳接件，使玻璃结构更简单，安装更方便，但梅花爪式驳接件承载能力较小，一般适合小尺寸玻璃。

目前，用于点支式玻璃幕墙的太阳能光伏组件主要是由小尺寸的晶体硅电池制成。如中国专利ZL200820101859.1“一种用于点支式玻璃栏杆的光伏组件装置”，其光伏组件周边设置有驳接装置的安装孔，光伏组件通过驳接装置相互串联或并联形成一体。然而，现有点支式玻璃幕墙技术不适合采用大幅面薄膜太阳能电池组件，是因为采用点支式驳接爪的玻璃幕墙需要在玻璃上开孔，而以玻璃为衬底的薄膜太阳能电池在制造过程中已被高温加工，开孔极易造成裂片，即使能开孔，开孔后也无法再进行钢化，因此解决打孔的问题成为在驳接爪式的点支式玻璃幕墙上应用的技术难点，目前采用的办法有在制造安全玻璃时将薄膜太阳能电池做成小于外层玻璃以避开打孔位置，只在外层玻璃上打孔，但这样又造成了在驳接爪连接处只是单层玻璃而不是安全玻璃的结构，存在安全隐患，在很多有安全要求的场合下不宜采用；同时对于点支式光伏玻璃幕墙来说，无论是四爪点连接式还是梅花爪式另一个难点是如何使布线有序美观，保持点支式玻璃幕墙通透性的特点，因为点支式玻璃幕墙的钢结构支撑远离光伏玻璃组件，使得走线槽的放置位置不能像框架玻璃幕墙一样直接安装在框架上。

发明内容

本实用新型是针对现有技术的不足，在已有太阳能光伏夹层玻璃组件的基础上进行改进，设计一种结构简单、接线隐蔽的点支式太阳能光伏幕墙玻璃。

为了实现以上任务，本实用新型采用的技术方案是：点支式太阳能光伏幕墙玻璃，包括薄膜太阳能电池及其内外层封装材料，薄膜太阳能电池与支撑材料间隔排列，由内外层封装材料封装成一体构成光伏幕墙玻璃，内外层封装材料及支撑材料上设有点支式驳接件的安装孔，薄膜太阳能电池的正负电极由导电带引出。

支撑材料的厚度与薄膜太阳能电池的厚度相同。

支撑材料是钢化玻璃或半钢化玻璃。

内外层封装材料及支撑材料上的安装孔中心位置对齐，且支撑材料上的孔径大于外层封装材料上的孔径。

薄膜太阳能电池与内外层封装材料之间均设有PVB胶膜，构成薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件。

薄膜太阳能电池与支撑材料之间的间隙填充有PVB胶膜。

光伏幕墙玻璃还包括中空玻璃，该中空玻璃的外层玻璃是由薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件构成。

光伏幕墙玻璃中每两排薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件共用一个接线槽。

薄膜太阳能电池的内外层封装材料为钢化玻璃或半钢化玻璃。

外层封装材料的一边突出于支撑材料和薄膜太阳能电池的边缘，该突出边上装有薄膜太阳能电池的接线盒。

本实用新型的有益效果是：在大幅面薄膜太阳能电池组件上安装驳接件制成点支式太阳能光伏幕墙玻璃，用于光伏幕墙玻璃，既美观，又能发电，解决了薄膜太阳能电池组件的打孔难题，在打孔处用和薄膜太阳能电池一样厚度的支撑材料与薄膜太阳能电池拼接，预先在支撑材料上打孔，因此可避免在薄膜太阳能电池上打孔，最后进行夹层安全玻璃贴合，点支式太阳能光伏幕墙玻璃系统配线根据不同要求采用侧面接线盒隐蔽走线、背面接线盒线槽走线或边缘槽隐蔽走线等方式实现有序美观。本实用新型结构简单，集聚安全，美观，采光，发电等优点为一体；且该光电幕墙玻璃用薄膜太阳能光伏组件在制作过程中减少气泡，破裂的隐患，降低生产成本；采用大幅面薄膜太阳能电池组件制作成光伏幕墙玻璃，有利于实现大规模推广及应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的剖视示意图。

图3为图1中的支撑材料3的结构示意图。

图4为薄膜太阳能电池5的结构示意图。

图5为本实用新型的另一种结构示意图。

图6为驳接爪式的点支式太阳能光伏幕墙玻璃结构示意图。

图7为图6的剖视示意图。

图8 为本实用新型的充电系统原理示意图。

图9 实施例3的的示意图。

图1至图9中：1为内层封装材料（亦称内层封装材料），2为PVB胶膜，3为支撑材料，4为导电带，5为薄膜太阳能电池（亦称太阳能电池板或太阳能电池），6为外层封装材料（亦称前板材料），7为接线盒，8为单爪驳接爪，9为太阳能光伏玻璃组件，91为驳接爪式用薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件，92为驳接爪式用薄膜太阳能光伏中空玻璃组件， 10为双爪驳接爪，11为结构胶，12为接线槽，13为四爪驳接爪，14为支架或拉索，15为铝隔条，16为金属环，17为结构胶，19为内层材料。

具体实施方式

本实用新型的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，包括薄膜太阳能电池及其内外层封装材料，薄膜太阳能电池与支撑材料间隔排列，由内外层封装材料封装成一体构成光伏幕墙玻璃，内外层封装材料及支撑材料上设有点支式驳接件的安装孔，薄膜太阳能电池的正负电极由导电带引出。

薄膜太阳能光伏玻璃组件9结构为：将两边经过去掉一定宽度薄膜（一般在5～20mm）的薄膜太阳能电池5（如非晶硅薄膜太阳能电池、铜铟锡薄膜太阳能电池等）和拼接的开孔支撑材料3（如钢化玻璃、半钢化玻璃等）由绝缘粘结胶膜（如PVB胶膜等）把外层封装材料6（如钢化玻璃、半钢化玻璃等），内层封装材料1（如钢化玻璃、半钢化玻璃等）压合在中间粘结起来，预先焊接在薄膜太阳能电池5正负极上的导电带4（亦称焊带，如铝带、敷锡铜带）在经过电池横向引出时需要在焊带4下面铺垫绝缘条以防电极短路，将焊带4从内层封装材料1的中间部位引出，在有光照时将电能输出。

见图8，点支式太阳能光伏幕墙玻璃系统原理：太阳光线照射在建筑光伏幕墙玻璃上安装的太阳能光伏玻璃组件9上，将光能转化为电能，通过接线盒7，输送到逆变器并入电网，或者对蓄电池充电，蓄电池对直流用电器直接供电。

驳接爪式的点支式太阳能光伏幕墙玻璃的安装方法，如图6所示：首先在支撑支架14（方通式或者杆（索）式）相应的位置固定点支式驳接件（包括单爪驳接爪8、双爪驳接爪10、四爪驳接爪13等），驳接爪通过带有螺栓的驳接头将太阳能光伏玻璃组件9采用四点支撑的方式固定在建筑上，每两排组件的接线盒在同一个方向，即每两排的组件共用一个接线槽，以减少线槽数量，增加美观感，太阳能光伏玻璃组件9之间缝隙采用结构胶11填充，并在该位置上粘结固定上线槽12，多块太阳能光伏玻璃组件9之间根据实际的电压需求情况采用串联或者并联的方式连接，接线盒7的导线通过走线槽12引出，导线接口汇入直流侧汇流箱，并连接逆变器或者蓄电池接口，将光伏玻璃组件91或92产生的电能导入到逆变器并网或者蓄电池上。

实施例1：

见图1，对于驳接爪式的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，本实施例采用820×1125mm的薄膜太阳能电池制成驳接爪式用薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件91，薄膜太阳能电池的厚度3.2mm，去膜宽度12mm，胶膜2为PVB，厚度为1.14mm；内层封装材料1为8mm厚的钢化玻璃，尺寸为1225×1125mm，4个安装定位孔径为40mm；支撑材料3为3.2mm的半钢化玻璃，尺寸为1125×200mm，4个安装定位孔孔径为44mm；外层封装材料6为6mm钢化玻璃，尺寸为1225×1125mm，4个安装定位孔径为40mm；太阳能电池板5与支撑材料3的缝隙全部采用PVB胶膜填充；层压后驳接爪式用薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件91尺寸为1225×1125×19.5mm。安装时采用220型接驳爪7和9，与4个安装定位孔配合即可方便安装。

具体结构及工艺如下：薄膜太阳能电池5靠近去膜宽度内侧通过激光刻线对非晶硅薄膜5-1做好预先绝缘处理，以防去膜后边缘发生短路现象，再将薄膜太阳能电池5的非晶硅薄膜5-1四周进行去膜处理，在薄膜太阳能电池5周边产生无膜边缘5-2，然后在薄膜太阳能电池5的正负极表面焊接导电带4；在已有四个定位孔位的外层封装材料6上铺上至少一层PVB胶膜2，在中央位置平铺上上述的薄膜太阳能电池5，在外层封装材料6的开孔位置平铺支撑材料3，外层封装材料6和支撑材料3的开孔中心位置对齐，其中支撑材料3的孔径略大于外层封装材料6的孔径，防压合时错位导致孔径变小；薄膜太阳能电池5与支撑材料3之间的间隙用PVB胶膜2填充，避免抽真空或压合时薄膜太阳能电池5与支撑材料3形成应力导致薄膜太阳能电池5破裂，也能避免抽真空或压合时薄膜太阳能电池5与开孔支撑材料3形成相对位移偏移。然后再在其表面铺上至少一层的PVB胶膜，铺上内层封装材料1（内层封装材料1和外层封装材料6，支撑材料3的开孔中心位置对齐），将正负极焊带4从内层封装材料1中间部位引出，然后将叠放好的驳接爪式用薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件91套入真空袋内，对真空袋进行预抽气，使装有驳接爪式用薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件91的真空袋抽成近似真空状态，抽气结束后，将真空袋置入层压机或高压釜中，对驳接爪式用薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件91进行加热和施加压力，使驳接爪式用薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件91完全压合，在内层封装材料1背面粘贴上接线盒7，制成点支式太阳能光伏幕墙玻璃。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上增加中空结构，见图5，薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件91作为中空玻璃的外层玻璃，本实施例采用707×1640mm的薄膜太阳能电池，厚度3.2mm，去膜宽度12mm，胶膜2为PVB，厚度为1.52mm；内层封装材料1为10mm厚的钢化玻璃，尺寸为1820×1640mm，4个安装定位孔径为40mm；支撑材料3为3.2mm的半钢化玻璃，尺寸为1640×200mm，4个安装定位孔孔径为44mm；外层封装材料6为8mm钢化玻璃，尺寸为1820×1640mm，4个安装定位孔径为40mm；薄膜太阳能电池5与支撑材料3的缝隙全部采用PVB胶膜填充；层压后驳接爪式用薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件91尺寸为1820×1640×24.3mm。安装时采用220型接驳爪7和9，与4个安装定位孔配合即可。在中空玻璃的内层材料19上，与驳接爪式用薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件91相应的开孔位置上开出4个通孔，其中心位置与驳接爪式用薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件91开孔中心重合，在偏离内层材料19四周边8-30mm的位置上布置铝隔条15，并在开孔位置上铺放金属环16，并打胶密封，将驳接爪式用薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件91作为中空玻璃的外层玻璃，平铺至内层材料19之上，并保持相应的开孔中心重合,在驳接爪式用薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件91、内层材料19与铝隔条15的U型空间中填充结构胶17，最后在驳接爪式用薄膜太阳能光伏中空玻璃组件92的边缘处连接接线盒7，完成驳接爪式用薄膜太阳能光伏中空玻璃组件92的制造。

实施例3：

本实施例的实施方法同实施例1，不同的是外层封装材料6的一边尺寸大于内层封装材料1、支撑板材料3和薄膜太阳能电池5的尺寸，接线盒7安装在外层封装材料6的延长段，接线盒7将太阳能电池的正负极引出至直流汇流箱，并连接逆变器或者蓄电池接口；在接线盒7的位置，采用接线槽12挡住接线盒7及其导线，使走线更加美观。

以上结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1. 一种点支式太阳能光伏幕墙玻璃，包括薄膜太阳能电池及其内外层封装材料，其特征在于所述薄膜太阳能电池与支撑材料间隔排列，由内外层封装材料封装成一体构成光伏幕墙玻璃，内外层封装材料及支撑材料上均设有点支式驳接件的安装孔，薄膜太阳能电池的正负电极由导电带引出。

2. 根据权利要求1所述的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，其特征在于所述支撑材料的厚度与薄膜太阳能电池的厚度相同。

3. 根据权利要求2所述的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，其特征在于所述支撑材料是钢化玻璃或半钢化玻璃。

4. 根据权利要求1所述的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，其特征在于所述内外层封装材料及支撑材料上的安装孔中心位置对齐，且支撑材料上的孔径大于外层封装材料上的孔径。

5. 根据权利要求1所述的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，其特征在于所述薄膜太阳能电池与内外层封装材料之间均设有PVB胶膜，构成薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件。

6. 根据权利要求5所述的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，其特征在于所述薄膜太阳能电池与支撑材料之间的间隙填充有PVB胶膜。

7. 根据权利要求5所述的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，其特征在于所述光伏幕墙玻璃还包括中空玻璃，该中空玻璃的外层玻璃是由薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件构成。

8. 根据权利要求5所述的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，其特征在于所述光伏幕墙玻璃中每两排薄膜太阳能光伏夹层玻璃组件共用一个接线槽。

9. 根据权利要求1所述的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，其特征在于所述薄膜太阳能电池的内外层封装材料为钢化玻璃或半钢化玻璃。

10. 根据权利要求1所述的点支式太阳能光伏幕墙玻璃，其特征在于所述外层封装材料的一边突出于支撑材料和薄膜太阳能电池的边缘，该突出边上装有薄膜太阳能电池的接线盒。

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