CN202839697U - 一种新型bipv太阳能电池组件 - Google Patents

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傅秋莲
吴戎
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Abstract

本实用新型公开了一种新型BIPV太阳能电池组件，由前板玻璃、背板玻璃、太阳能电池芯片、防水绝缘层和密封层组成，其特征在于：所述太阳能电池芯片位于前板玻璃和背板玻璃中间，且太阳能电池芯片的面积小于或等于前板玻璃或背板玻璃面积，太阳能电池芯片与前板玻璃、背板玻璃的平面之间由密封层连接封装，太阳能电池芯片四周粘附有防水绝缘层，前板玻璃或背板玻璃的四个角上设有贯通的安装孔。本实用新型易于安装，对太阳能电池芯片的密封性好，同时具备采光、发电、保温等多种功能，是一种优质的新型BIPV太阳能电池组件。

Description

一种新型BIPV太阳能电池组件
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能电池组件，尤其是一种新型BIPV太阳能电池组件。
背景技术
太阳能电池是利用太阳光进行发电的半导体器件，太阳能电池芯片可以为非晶硅、非晶硅锗、微晶硅或纳米晶硅的单节或多节叠层硅基薄膜太阳能电池、CIGS太阳能电池、铜铟锡太阳能电池、铜铟硫太阳能电池、单晶或准单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池、砷化镓太阳能电池、有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。
太阳能电池组件的接线盒引出可以在组件的边缘、中间以及其他任何区域，以便于电池线缆的布线，同时不影响建筑物的安全及整体美观。BIPV技术是将太阳能发电产品集成到建筑上的技术，因此BIPV太阳能电池组件兼具光伏发电及建筑玻璃特性，在建筑行业的应用越来越普遍，它的性能好坏则取决于发电、安装、封装、采光等多个方面。
从BIPV组件的安装来看，现有技术中，BIPV太阳能电池组件难以像传统建筑玻璃一样方便地安装在采光屋顶或建筑物幕墙上，原因是无法在玻璃上面开孔，如果强行开孔将破坏太阳能电池的防水绝缘密封保护，导致太阳能电池在户外由于水和空气进入芯片而无法正常使用，因此解决办法通常为增加铝框或做成中空玻璃组件的形式，但这些办法增加了组件的生产制造成本，并因无法直接安装限制了其应用领域。
从太阳能电池组件的封装来看，一般采用EVA或PVB来连接压合太阳能电池芯片与封装背板或前板，用来封装的前板及背板可以是普通浮法玻璃、半钢化玻璃、钢化玻璃以及像TPT之类的有机高分子背膜材料。对组件的边缘部分的保护，有些使用PVB的组件因为PVB材料本身的耐候性和密封性好，直接不进行边缘密封。对其他使用EVA的组件则一般采用安装边框或涂敷硅橡胶的形式，或在太阳能电池芯片与前板材料、背板材料中间，太阳能电池芯片的边缘的地方粘接或涂敷丁基热熔胶，然后再与前板材料、背板材料一起压合封装。其中以最后这种方式最为可靠、美观，尤其对于直接应用在建筑上面的BIPV组件而言更是如此。通常的建筑玻璃成品也是采用PVB压合两块或更多的钢化玻璃而形成。
从采光角度看，现有技术中，BIPV太阳能电池组件通常也不具备采光透光的功能，为了达到透光采光的目的，通常使用与普通建筑玻璃交替混用安装或者直接去除部分电池芯片材料，但这些办法将降低太阳能电池组件的发电能力，薄膜产品的成本大大增加，同时像晶体硅太阳能电池BIPV组件在建筑幕墙上的外观非常难看。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种结构简单、性能优越的新型BIPV太阳能电池组件。
本实用新型的技术方案为：一种新型BIPV太阳能电池组件，由前板玻璃、背板玻璃、太阳能电池芯片、防水绝缘层和密封层组成，其特征在于：所述太阳能电池芯片位于前板玻璃和背板玻璃中间，且太阳能电池芯片的面积小于或等于前板玻璃或背板玻璃面积，太阳能电池芯片与前板玻璃、背板玻璃的平面之间由密封层连接封装，太阳能电池芯片四周粘附有防水绝缘层，前板玻璃或背板玻璃的四个角上设有贯通的安装孔。
所述前板玻璃和背板玻璃均为钢化或半钢化玻璃，玻璃的厚度在0~20mm之间。
所述防水绝缘层采用丁基热熔胶或硅橡胶材料制作。
所述密封层采用0.2~3mm 厚PVB或EVA材料制作。
本实用新型的有益效果为：
1.通过在前板玻璃或背板玻璃上设置安装孔，解决了太阳能电池组件无法与传统打孔玻璃安装兼容的问题，能方便地安装在采光屋顶或建筑物幕墙上；
2.通过设置前板玻璃、背板玻璃、防水绝缘层和密封层能对太阳能电池芯片形成良好的密封绝缘耐候性保护，使该BIPV太阳能电池组件在户外利用太阳能光长期可靠发电，同时，前板玻璃和背板玻璃均为钢化或半钢化玻璃，安全性较好；
3.通过使太阳能电池芯片面积小于前板玻璃或背板玻璃，在太阳能电池芯片外围的钢化玻璃之间使可见光得以透过，实现了该BIPV太阳能电池组件的采光透光的功能。
附图说明
图1为本实用新型所述的新型BIPV太阳能电池组件的主视图。
图2为本实用新型所述的新型BIPV太阳能电池组件的侧视图。
图3为本实用新型实施方式2的侧视图。
图中，1-前板玻璃，2-安装孔，3-密封层，4-防水绝缘层，5-太阳能电池芯片，6-背板玻璃。
具体实施方式
 实施方式1：
如图1、图2所示，在3.2mm厚的TCO玻璃透明导电层上，用PECVD法沉积非晶硅/非晶硅锗/非晶硅锗三节叠层电池的光电转换层，再采用磁控溅射PVD法在光电转换层上沉积AZO-Al复合背电极层制成太阳能电池芯片5，选用6mm厚的经过钢化的玻璃作为前板玻璃1和背板玻璃6，前板玻璃1、背板玻璃6长宽尺寸规格大小一样时，要求前板玻璃1、背板玻璃6的四个角处都钻孔，如果背板玻璃6规格小于前板玻璃1，则在前板玻璃1的四个角处钻孔，然后在前板玻璃1、太阳能电池芯片5、背板玻璃6之间铺设1.14mm厚的PVB胶膜，太阳能电池芯片5边缘预留10mm宽的大小打上丁基热熔胶或粘贴丁基热熔胶带，组成前板玻璃1—PVB—太阳能电池芯片5—PVB—背板玻璃6这样一种三明治结构，将上述的三明治结构经过150℃左右的预压后再放入高压釜抽真空压合。
实施方式2：
如图1、图3所示，一种新型BIPV太阳能电池组件，由0~20mm的前板玻璃1、0~20mm的背板玻璃6、太阳能电池芯片5、防水绝缘层4和0.2~3mmPVB密封层3组成，前板玻璃1和背板玻璃6均为钢化或半钢化玻璃，安全性及户外环境中的耐候性好，前板玻璃1的四个角上设有贯通的安装孔2，太阳能电池芯片5位于前板玻璃1和背板玻璃6中间，太阳能电池芯片5为3.2mm硅基薄膜太阳能电池芯片5；三块玻璃之间由厚度为0.2~3mm 的PVB材料制成的密封层3压合连接并密封，太阳能电池芯片5的面积小于前板玻璃1的面积，在太阳能电池芯片5外围的钢化玻璃之间使可见光得以透过，背板玻璃6面积与太阳能电池芯片5面积相同。太阳能电池芯片5四周粘接或涂敷有0~30mm宽的防水绝缘层4，防水绝缘层4为丁基热熔胶或硅橡胶，能防止工作环境中的水或空气进入太阳能电池芯片5。
本实用新型在充分保障太阳能电池芯片5安全可靠封装的前提下，在组件需要开孔的地方进行开孔，便于像普通建筑玻璃一样直接进行固定安装。
同时因为太阳能电池芯片5的面积小于前板玻璃1或背板玻璃6的面积，因此在太阳能电池芯片5之外的地方可以透光采光，作为一款新型BIPV组件完全实现太阳能电池组件与普通建筑玻璃在功能上的叠加和固定安装上的兼容。
本实用新型提供的新型易安装有孔BIPV太阳能电池组件，在太阳能电池芯片5四周的前板玻璃1和背板玻璃6之间能实现一定的可见光透过率，同时与传统的幕墙玻璃、采光屋顶玻璃的安装方式完全兼容，防水绝缘密封材料及前板玻璃1和背板玻璃6对太阳能电池芯片5形成良好的密封绝缘保护，解决了太阳能电池组件无法与传统打孔玻璃的安装兼容的问题，促使太阳能电池组件在BIPV领域可直接以传统方式进行安装，同时具备采光、发电、保温等环保功能。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (4)

1.一种新型BIPV太阳能电池组件，由前板玻璃、背板玻璃、太阳能电池芯片、防水绝缘层和密封层组成，其特征在于：所述太阳能电池芯片位于前板玻璃和背板玻璃中间，且太阳能电池芯片的面积小于或等于前板玻璃或背板玻璃面积，太阳能电池芯片与前板玻璃、背板玻璃的平面之间由密封层连接封装，太阳能电池芯片四周粘附有防水绝缘层，前板玻璃或背板玻璃的四个角上设有贯通的安装孔。
2.根据权利要求1所述的新型BIPV太阳能电池组件，其特征在于：所述前板玻璃和背板玻璃均为钢化或半钢化玻璃，玻璃的厚度在0~20mm之间。
3.根据权利要求1所述的新型BIPV太阳能电池组件，其特征在于：所述防水绝缘层采用丁基热熔胶或硅橡胶材料制作。
4.根据权利要求1所述的新型BIPV太阳能电池组件，其特征在于：所述密封层采用0.2~3mm 厚PVB或EVA材料制作。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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