CN204659412U - 太阳能汽车天窗 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种太阳能汽车天窗,包括天窗玻璃和薄膜太阳能电池板,所述薄膜太阳能电池板包括超薄玻璃衬底、位于所述超薄玻璃衬底上的第一电极、位于所述第一电极上的光电转换层和位于所述光电转换层上的第二电极,所述薄膜太阳能电池板通过结合层设置在天窗玻璃之间。本实用新型所提供的太阳能汽车天窗具有较高的可弯曲性和光透射率,同时采用将太阳能电池板设置于天窗玻璃之间的结构,使得所述太阳能汽车天窗具有较高的抗穿透性以及抗玻璃破损性,并能够更好的保护玻璃内部的太阳能电池板不受外界环境损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏应用产品领域,尤其涉及一种太阳能汽车天窗。
背景技术
太阳能是一种取之不尽,用之不竭的新型清洁能源。与风能、核能等其他新型能源相比,由于阳光无处不在,太阳能除了适合大规模并网发电以外,也非常适合于做分散、小规模的应用。太阳能光伏发电最早的小规模应用可追溯到人造卫星上的太阳能电池板。如今,人们通常将太阳能电池板放置在建筑物屋顶上,或安装于各种交通工具上以补充日常耗能的不足。
太阳能车顶系统是太阳能发电技术与汽车工业结合的产物。将太阳能电池或者太阳能组件内嵌到汽车顶上接受太阳光照的区域,能够将太阳光转化成电能,用来支持在发动机停止工作时,仍然需要电能支撑的一些功能,例如高温天气的车内通风,污染环境下的车内空气净化,汽车安防系统,车载冰箱等,从而减少这些功能对蓄电池的依赖,降低蓄电池的损耗。随着电动汽车的兴起,以及太阳能技术的发展,将太阳能车顶系统产生的电量用作汽车动力也已经变成现实。太阳能车顶系统不仅提高了汽车的舒适性,而且能够带来明显的电能和燃油的节省,减少二氧化碳的排放。
太阳能车顶系统每年有层出不穷的相关技术通过专利公开,典型的如下述两例:授权公告号为CN101192630B的中国发明专利提出了能够防止太阳能电池在弧形层压过程中破碎和相对于天窗玻璃移位的太阳能电池天窗及其制造方法;授权公告号为CN100361318C的中国发明专利提出了采用弧面层压制造的带弧面的太阳能汽车天窗,并在汽车天窗弧面上串联/并联太阳能电池来形成一体化弧面结构。
然而,上述两个专利公开的技术均在汽车天窗中间完全布满或者部分布满了不透光的太阳能电池片,以及用于连接太阳能电池片的金属导线,使得天窗基本丧失了透光特点,大大降低了驾乘体验,在实现太阳能功能的同时却牺牲了汽车天窗应该有的美观透光。
近年来出现了一些新的技术,采用透明柔性衬底制作太阳能电池或者组件应用于汽车天窗上,可以兼顾透光和发电这两方面的特性,典型的如下述两例:公开号为CN103101433A的中国发明专利提出了一种能够根据车辆车身的曲率而灵活弯曲的基板的太阳能电池天窗,且该太阳能天窗使用低价的半透明太阳能电池;授权公告号为CN202450709U的中国实用新型专利提出了一种在柔性电池片上溅射透明导电镀膜实现的透明柔性太阳能发电天窗。
然而,上述两个专利公开的技术均采用柔性有机材料实现透光功能,但是柔性有机材料耐候性通常较差,在汽车顶上长时间紫外暴晒容易发生颜色或者粘接特性的改变,最终影响到外观或者太阳能电池的可靠性,而且,在柔性有机材料上制作太阳能电池转化效率一般较低,很难在有限的车顶空间上实现较大的发电量。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种太阳能汽车天窗,所述太阳能汽车天窗所包含的薄膜太阳能电池板的衬底具有较高的可弯曲性和可见光透过率,同时采用将太阳能电池板设置于天窗玻璃之间的结构,使得所述太阳能汽车天窗具有较高的抗穿透性以及抗玻璃破损性,并能够更好的保护玻璃内部的太阳能电池板不受外界环境损坏。
一种太阳能汽车天窗,所述太阳能汽车天窗包括天窗玻璃和薄膜太阳能电池板,所述薄膜太阳能电池板包括超薄玻璃衬底、位于所述超薄玻璃衬底上的第一电极、位于所述第一电极上的光电转换层和位于所述光电转换层上 的第二电极,所述薄膜太阳能电池板通过结合层设置在所述天窗玻璃之间。
本实用新型所公开的太阳能汽车天窗的有益效果在于:通过将采用具有增加透光率的效果的超薄玻璃衬底,提高了所述薄膜太阳能电池板的透光性,进而使得所述太阳能电池天窗具有良好的透光性;通过增加所述衬底的透光率还提高了所述光电转换层的吸收率,使得所述薄膜太阳能电池的效率比现有的薄膜太阳能电池高1-2%;所述超薄玻璃衬底的可弯曲性较好,能够方便的用于制作各种弯曲幅度的太阳能汽车天窗;所述第一电极连续设置在所述衬底上,采用激光划线的方法分割形成多个电池单元,工艺简单;此外,值得注意的是,薄膜太阳能电池板通过结合层设置于天窗玻璃之间,具体地为两块钢化或者半钢化的天窗玻璃通过EVA或者PVB将一块超薄玻璃的太阳能模组粘合在中间的结构,一方面,这样的夹层结构抗穿透性以及抗玻璃破损性要大大优于薄玻璃贴合在内部或者薄玻璃贴合在外部;另一方面,这样的夹层结构能够更好的保护玻璃内部的镀膜层不受外界环境损坏,特别是现在节能玻璃逐渐应用于高端汽车市场,使得夹层汽车天窗更受高端汽车的欢迎,因此本实用新型的夹层结构是以超薄玻璃为衬底的太阳能电池/组件贴合到天窗玻璃的内部,以及将以超薄玻璃为衬底的太阳能电池/组件贴合到天窗玻璃的外部结构的有益补充。
优选的,所述薄膜太阳能电池板与所述天窗玻璃的弯曲幅度相同,或者,所述薄膜太阳能电池板与所述天窗玻璃的弯曲幅度不同。
优选的,所述结合层为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA或聚乙烯醇缩丁醛PVB,用以将薄膜太阳能电池板和天窗玻璃粘接在一起。
优选的,所述超薄玻璃衬底为未强化的钠钙玻璃,或者经过化学强化的钠钙玻璃,或者经过化学强化的铝硅酸盐玻璃。
优选的,所述第一电极在形成过程中连续设置在所述超薄玻璃衬底上。
优选的,所述第一电极和第二电极采用透明导电氧化物薄膜,所述透明 导电氧化物薄膜包括掺锡氧化铟ITO,掺铝氧化锌AZO,掺硼氧化锌BZO,掺镓氧化锌GZO,掺氟氧化锡FTO中的一种。
优选的,所述第一电极或或第二电极采用金属薄膜;优选的,在铜铟镓硒的太阳能电池中,第一电极采用金属薄膜,所述金属薄膜采用钼Mo;在非晶硅太阳能电池中,第二电极采用金属薄膜,所述金属薄膜采用银Ag、铝Al、或者多层金属结构;在碲化镉太阳能电池中,所述第二电极采用金属薄膜或者金属复合薄膜,所述金属薄膜采用铜Cu、镍Ni、金Au,或者多层金属结构,所述复合金属薄膜采用铜Cu/石墨、铜Cu/碲化锌、碲化铜/石墨结构。
优选的,所述第一电极、光电转换层和第二电极组成多层薄膜太阳能模组;在铜铟镓硒的太阳能电池中,第二电极为第一受光电极,所述多层薄膜太阳能模组朝向车外,所述超薄玻璃衬底朝向车内;在非晶硅太阳能电池中,第一电极为第一受光电极,所述超薄玻璃衬底朝向车外,所述多层薄膜太阳能模组朝向车内;在碲化镉太阳能电池中,第一电极为第一受光电极,所述超薄玻璃衬底朝向车外,所述多层薄膜太阳能模组朝向车内。
优选的,所述光电转换层包括非晶硅、微晶硅、非晶硅锗薄膜中的一种或多种;所述光电转换层采用具有光电转化作用的半导体多层结构,所述半导体多层结构包括P型层、本征层和N型层。
优选的,所述光电转换层包括碲化镉薄膜、铜铟镓锡薄膜和有机半导体薄膜中的一种或多种;所述光电转换层采用具有光电转化作用的半导体多层结构,所述半导体多层结构窗口层和吸收层;当采用铜铟镓锡薄膜作为吸收层时,第一电极采用金属薄膜,所述金属薄膜包括钼Mo。
优选的,所述太阳能电池板上包括被激光或者化学刻蚀去除的透光线,所述透光线的宽度在5~100um之间,线与线之间的距离在50~1000um之间。
优选的,所述薄膜玻璃衬底的尺寸小于所述天窗玻璃的尺寸,所述天窗玻璃上设置有陶瓷层,所述陶瓷层位于所述天窗玻璃的边缘。
优选的,所述第二电极上设置有汇流条,其中一条汇流条从所述第二电极的正极引出,另一条汇流条从所述第二电极的负极引出。
优选的,所述汇流条设置在和所述陶瓷层相对的位置,所述汇流条通过导线与汽车电源系统及负载连接,所述负载包括车厢内的风扇、照明灯,安防,空调,空气过滤和电子娱乐系统中的至少一种。
优选的,还包括包边,所述包边采用聚氨酯PU,所述采用EVA或PVB的结合层配合所述采用PU的包边用以隔绝外界空气,提高太阳能电池的耐候性。
附图说明
图1为本实用新型所公开的太阳能汽车天窗的一种优选的实施例的结构示意图。
图2在图1基础上实现薄膜表面开孔的太阳能汽车天窗的一种优选的实施例的结构示意图。
图3为在图1或图2的基础上实现和汽车车顶结合的太阳能汽车天窗的一种优选的实施例的结构示意图。
图4为在图1或图2的基础上实现和汽车车顶结合的太阳能汽车天窗的一种优选的实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述,但这些实施方式并不限制本实用新型,本领域的普通技术人员根据这些实施方式 所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
针对现有技术存在的问题,提供了一种太阳能汽车天窗,所述太阳能汽车天窗包括天窗玻璃和薄膜太阳能电池板,玻璃作为镀膜的衬底可以耐受400度以下的高温,在上面可以形成高质量的薄膜和高转化效率的太阳能电池,如在玻璃衬底上的CdTe和CIGS电池的转化效率均已经超过21.5%;玻璃本身具有很好的耐候性,是汽车行业和光伏行业普遍采用的封装材料;玻璃厚度在下降到一定程度后,如0.7mm以下,呈现出半柔性,可以适当卷曲,因此可以应用于有限弧度的曲面汽车顶上。
进一步地,薄膜太阳能电池板贴合到天窗玻璃的内部,或者薄膜太阳能电池板贴合到天窗玻璃的外部。
值得注意的是,薄膜太阳能电池板还可以设置于汽车天窗的中间,作为前面两种结构在太阳能汽车天窗应用上的有益补充。
图1为本实用新型的优选的实施例中太阳能汽车天窗的结构示意图,参照图1,所述太阳能汽车天窗包括天窗玻璃10、结合层20和薄膜太阳能电池板30,其中,薄膜太阳能电池板30通过结合层20设置于天窗玻璃10之间。
天窗玻璃10采用适合车身弯曲幅度的半钢化玻璃或钢化玻璃,其厚度通常为2~4mm之间。在本实用新型一种优选的实施例中,所述薄膜太阳能电池板30与所述天窗玻璃10弯曲幅度相同;在本实用新型另一种优选的实施例中,所述薄膜太阳能电池板30与所述天窗玻璃10的弯曲幅度不同。
结合层20采用EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)或者PVB(polyvinyl butyral,聚乙烯醇缩丁醛),其厚度通常在0.3~0.8um之间。EVA和PVB胶膜配合PU(Polyurethane,聚氨酯)包边将能够起到隔绝外界空气的作用,从而保证太阳能模组的耐候性和可靠性。
薄膜太阳能电池板30的结构参照图1所示,包括超薄玻璃衬底301、第一电极302、光电转换层303和第二电极304。其中,
超薄玻璃衬底301为未强化的钠钙玻璃,或者经过化学强化的钠钙玻璃,或者经过化学强化的铝硅酸盐玻璃,其厚度通常在0.2~1.0mm之间,优选地,超薄玻璃衬底301选用美国康宁公司(Corning Incorporated)的猩猩玻璃(Gorilla Glass),日本旭硝子公司的龙迹玻璃(Dragontrail Glass)和德国肖特玻璃厂(Schott Glaswerke AG)的Xensation玻璃等。超薄玻璃衬底301具有较高的可弯曲性和光透射率,此外,相对于聚合物衬底,超薄玻璃衬底301还具有耐高温,隔绝环境侵蚀性能好的优点。
第一电极302连续设置在超薄玻璃衬底301上,光电转换层303位于所述第一电极302上,第二电极304位于所述光电转换层303上。第一电极302、光电转换层303和第二电极304组成太阳能电池模组,采用激光划线的方法分割形成多个电池单元,相对于传统的在衬底上用绝缘物质分割出多个电池块而言,工艺简单,在应用于弯曲组件时,能够与弯曲结构紧密结合为一体,较为美观。
在本实用新型一种优选的实施例中,第一电极302和第二电极304采用透明导电氧化物薄膜,例如ITO(掺锡氧化铟),AZO(掺铝氧化锌),BZO(掺硼氧化锌),GZO(掺镓氧化锌),FTO(掺氟氧化锡)等,其厚度根据材料的电导率不同而不同,例如通常优化的方块电阻在10~20ohm/sq,在这样的方块电阻下,厚度通常在500~2000nm之间。
在本实用新型一种优选的实施例中,第一电极302和第二电极304其中之一采用金属薄膜,例如铜铟镓硒的太阳能电池中,第一电极302采用金属薄膜如Mo等材料,其厚度通常在200~1000nm之间,又例如非晶硅太阳能电池中,第二电极304采用金属薄膜,如Al或者Ag或者AZO/Ag/Al多层金属结构,又例如碲化镉太阳能电池中,第二电极采用金属薄膜,如铜Cu、镍Ni、金Au,或者多层金属结构,或者采用复合金属薄膜,如铜Cu/石墨、铜Cu/碲化锌、碲化铜/石墨结构。
在本实用新型一种优选的实施例中,第一电极302和第二电极304的透光性相等,且均为全透明薄膜,全透性薄膜使得更多的阳光能透过汽车天窗或建筑物玻璃,有助于提高车厢内或室内的照明亮度。在本实用新型的其他实施例中,位于超薄玻璃衬底301之上的第一电极302为全透明薄膜,位于光电转换层303之上的第二电极304为反光型导电薄膜,如金属薄膜,使用反光薄膜做第二电极304有助于将透过光电转换层的光反射回光电转换层中,提高了光吸收率,进而提高了电池效率。
光电转换层303采用具有光电转化作用的半导体多层结构。在本实用新型优选的一些具体实施例中,光电转换层303包括非晶硅、微晶硅、非晶硅锗薄膜中的一种或多种,半导体多层结构包括P型层、本征层和N型层,例如非晶硅电池的光电转换层包括厚度为10~30nm的P型层,厚度为200~400nm的本征层和厚度为20~50nm的N型层;非晶/微晶硅叠层电池的光电转换层包括厚度为10~30nm的P型层,厚度为200~400nm的本征层和厚度为20~50nm的N型层,微晶硅电池的光电转换层包括厚度为10~40nm的P型层,厚度为800~3000nm的本征层,厚度为20~50nm的N型层。在本实用新型优选的另一些具体实施例中,光电转换层303包括碲化镉薄膜、铜铟镓锡薄膜和有机半导体薄膜中的一种或多种,半导体多层结构包括窗口层和吸收层,例如碲化镉电池的光电转换层包括厚度为20~100nm的CdS窗口层和厚度为1000~4000nm的CdTe吸收层;铜铟镓硒电池的光电转换层包括厚度为20~100nm的CdS窗口层和厚度为1000~4000nm的CIGS吸收层。
优选地,通过激光划线或者化学刻蚀的方式,可以实现不同的薄膜表面开孔率,从而达到满足不同透光率要求的薄膜电池模组。图2为在图1基础上实现薄膜表面开孔的太阳能汽车天窗的一种优选的实施例的结构示意图,如图2所示,太阳能电池板上具有被激光或者化学刻蚀去除的透光线,可以实现局部的透光,透光线的宽度通常在5~100um之间,线与线之间的距离通 常在50~1000um之间,如此相对肉眼来说,透光均匀。
在本实施例中,将太阳能电池板设置于天窗玻璃之间的合片工艺是通过层压机直接抽真空加热进行层压,或者通过层压机抽真空加热预层压,再通过高压釜在高温高压下最终定型,合片的工艺是汽车行业的成熟工艺,在此不再赘述。
下面将列举两个太阳能汽车天窗的具体实例。
在本实用新型的一具体实施例中,以图1为例,采用非晶硅太阳能模组的汽车天窗,包括天窗玻璃、结合层和薄膜太阳能电池板,其中,薄膜太阳能电池板通过结合层设置于天窗玻璃之间。
天窗玻璃的厚度通常为2~4mm,为钢化或者半钢化玻璃,根据汽车车顶的弧度弯曲成一定的形状。
结合层为EVA或者PVB胶膜,起到将超薄玻璃衬底的薄膜太阳能电池板和两块汽车天窗粘接在一起的作用,胶膜的厚度通常在0.3~0.8um之间,除此之外,EVA和PVB胶膜配合PU包边还起到了隔绝外界空气,保证太阳能模组的耐候性和可靠性的作用。
薄膜太阳能电池板,为超薄玻璃衬底上的非晶硅太阳能模组,其中:超薄玻璃衬底的厚度0.2~1.0mm,可以是未强化的钠钙玻璃,也可以是经过化学强化的钠钙玻璃,还可以是经过化学强化的铝硅酸盐玻璃;第一电极和第二电极通常为透明导电氧化物薄膜,可以是ITO(掺锡氧化铟),AZO(掺铝氧化锌),BZO(掺硼氧化锌),GZO(掺镓氧化锌),FTO(掺氟氧化锡)等,其厚度根据材料的电导率不同而不同,通常优化的方块电阻在10~20ohm/sq,在这样的方块电阻下,厚度通常在500~2000nm范围;光电转化层含有具有光电转化作用的半导体多层结构,如非晶硅电池的厚度为10~30nm的P型层,厚度为200~400nm的本征层和厚度为20~50nm的N型层。
在本实施例中,非晶硅薄膜电池是底受光型(superstrate)电池,第一电 极为第一受光电极,超薄玻璃衬底朝向车外,多层薄膜的非晶硅太阳能模组朝向车内。
在本实用新型的另一具体实施例中,以图2为例,采用铜铟镓硒太阳能模组的汽车天窗,包括天窗玻璃、结合层和薄膜太阳能电池板,其中,薄膜太阳能电池板通过结合层设置于天窗玻璃之间。
天窗玻璃的厚度通常为2~4mm,为钢化或者半钢化玻璃,根据汽车车顶的弧度弯曲成一定的形状。
结合层为EVA或者PVB胶膜,起到将薄玻璃衬底的太阳能模组和两块汽车天窗粘接在一起的作用,胶膜的厚度通常在0.3~0.8um之间,除此之外,EVA和PVB胶膜配合PU包边还起到了隔绝外界空气,保证太阳能模组的耐候性和可靠性的作用。
薄膜太阳能电池板,为超薄玻璃衬底上的铜铟镓硒太阳能模组,其中:超薄玻璃衬底的厚度0.2~1.0mm,可以是未强化的钠钙玻璃,也可以是经过化学强化的钠钙玻璃,还可以是经过化学强化的铝硅酸盐玻璃;第一电极为金属薄膜,如金属钼Mo等材料,其厚度通常在500~1000nm之间;光电转化层含有具有光电转化作用的半导体多层结构,如铜铟镓硒电池的厚度为20~100nm的CdS窗口层和厚度为1000~4000nm的CIGS吸收层;第二电极为透明导电氧化物薄膜,可以是ITO(掺锡氧化铟),AZO(掺铝氧化锌),BZO(掺硼氧化锌),GZO(掺镓氧化锌),FTO(掺氟氧化锡)等,其厚度通常在400~600nm之间。
通过激光划线的方法,去除部分的金属钼,CIGS吸收层和第二电极,当透光线宽度为10~40um,线与线之间距离在60~200um的时候,得到10~30%的可见光透过率。
与前一实施例不同的,铜铟镓硒电池是顶受光型(substrate)电池,本实施例中的第二电极为第一受光电极,多层薄膜的铜铟镓硒太阳能模组朝向车 外,超薄玻璃衬底朝向车内。
图3和图4是和汽车车顶结合的太阳能汽车天窗的优选的实施例的结构示意图,其中图3是采用非晶硅太阳能模组的汽车天窗,图4是采用铜铟镓硒太阳能模组的汽车天窗。
参照图3和图4,所述太阳能汽车天窗包括天窗玻璃100、结合层200、薄膜太阳能电池板300、陶瓷层400、汇流条500和包边600。
本实施例图3和图4所示的天窗玻璃100、结合层200、薄膜太阳能电池板300与图1和图2所示的天窗玻璃10、结合层20和薄膜太阳能电池板30相同或类似,故在此不赘述。值得注意的是,图3所示的非晶硅薄膜电池是底受光型(superstrate)电池,第一电极为第一受光电极,因此,超薄玻璃衬底朝向车外,多层薄膜的非晶硅太阳能模组朝向车内;图4所示的铜铟镓硒电池是顶受光型(substrate)电池,第二电极为第一受光电极,因此,多层薄膜的铜铟镓硒太阳能模组朝向车外,超薄玻璃衬底朝向车内。此外,在碲化镉太阳能电池中(未图示),第一电极为第一受光电极,所述超薄玻璃衬底朝向车外,所述多层薄膜太阳能模组朝向车内。
陶瓷层400位于天窗玻璃100上用来粘贴太阳能汽车天窗上的部件。优选地,陶瓷层400沿天窗玻璃100的边缘印刷,在实际应用中,根据汽车天窗玻璃的尺寸对薄膜玻璃衬底进行切割和磨边处理,为了封装可靠,如图3和图4所示,通常薄膜玻璃衬底的外形尺寸会略小于成品天窗玻璃的尺寸,位于天窗玻璃100边缘的陶瓷层400并不会影响太阳能汽车天窗的美观和透光性。
汇流条500粘接在薄膜太阳能电池板的第二电极上,一条汇流条为正极引出,另一条汇流条为负极引出,用来收集电流。优选地,如图3和图4所示,汇流条设置在相对陶瓷层的位置,被陶瓷层遮挡,因此不会被车内乘客所看见,也不会影响太阳能汽车天窗的美观和透光性。在本实用新型优选的 实施例中,所述汇流条通过导线(图中未示)与汽车电源系统及负载连接,所述负载包括车厢内的风扇、照明灯,安防,空调,空气过滤和电子娱乐系统中的至少一种。
包边600通常采用PU材料,采用EVA或PVB的结合层配合采用PU的包边,用以隔绝外界空气,起到美观和密封的作用。在本实用新型中,通过将采用具有增加透光率的效果的超薄玻璃衬底,提高了所述薄膜太阳能电池板的透光性,进而使得所述太阳能电池天窗具有良好的透光性;通过增加所述衬底的透光率还提高了所述光电转换层的吸收率,使得所述薄膜太阳能电池的效率比现有的薄膜太阳能电池高1-2%;所述超薄玻璃衬底的可弯曲性较好,能够方便的用于制作各种弯曲幅度的太阳能汽车天窗;所述第一电极连续设置在所述衬底上,采用激光划线的方法分割形成多个电池单元,工艺简单。
值得注意的是,在本实用新型中,薄膜太阳能电池板通过结合层设置于天窗玻璃之间,具体地为两块钢化或者半钢化的天窗玻璃通过EVA或者PVB将一块超薄玻璃的太阳能模组粘合在中间的结构,一方面,这样的夹层结构抗穿透性以及抗玻璃破损性要大大优于薄玻璃贴合在内部或者薄玻璃贴合在外部;另一方面,这样的夹层结构能够更好的保护玻璃内部的镀膜层不受外界环境损坏,特别是现在节能玻璃逐渐应用于高端汽车市场,使得夹层汽车天窗更受高端汽车的欢迎,因此本实用新型的夹层结构是以超薄玻璃为衬底的太阳能电池/组件贴合到汽车天窗的内部,以及将以超薄玻璃为衬底的太阳能电池/组件贴合到汽车天窗的外部结构的有益补充。
虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节, 而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (15)
1.一种太阳能汽车天窗,所述太阳能汽车天窗包括天窗玻璃和薄膜太阳能电池板,其特征在于,所述薄膜太阳能电池板包括超薄玻璃衬底、位于所述超薄玻璃衬底上的第一电极、位于所述第一电极上的光电转换层和位于所述光电转换层上的第二电极,所述薄膜太阳能电池板通过结合层设置于所述天窗玻璃之间。
2.如权利要求1所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述薄膜太阳能电池板与所述天窗玻璃的弯曲幅度相同,或者,所述薄膜太阳能电池板与所述天窗玻璃的弯曲幅度不同。
3.如权利要求1所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述结合层为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物EVA或聚乙烯醇缩丁醛PVB,用以将薄膜太阳能电池板和天窗玻璃粘接在一起。
4.如权利要求1所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述超薄玻璃衬底为未强化的钠钙玻璃,或者经过化学强化的钠钙玻璃,或者经过化学强化的铝硅酸盐玻璃。
5.如权利要求1所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述第一电极在形成过程中连续设置在所述超薄玻璃衬底上。
6.如权利要求1所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述第一电极和第二电极采用透明导电氧化物薄膜,所述透明导电氧化物薄膜包括掺锡氧化铟ITO,掺铝氧化锌AZO,掺硼氧化锌BZO,掺镓氧化锌GZO,掺氟氧化锡FTO中的一种。
7.如权利要求1所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述第一电极或第二电极采用金属薄膜;
在铜铟镓硒的太阳能电池中,所述第一电极采用金属薄膜,所述金属薄膜 采用钼Mo;
在非晶硅太阳能电池中,所述第二电极采用金属薄膜,所述金属薄膜采用银Ag、铝Al、或者多层金属结构;
在碲化镉太阳能电池中,所述第二电极采用金属薄膜或者金属复合薄膜,所述金属薄膜采用铜Cu、镍Ni、金Au,或者多层金属结构,所述复合金属薄膜采用铜Cu/石墨、铜Cu/碲化锌、碲化铜/石墨结构。
8.如权利要求7所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述第一电极、光电转换层和第二电极组成多层薄膜太阳能模组;
在铜铟镓硒的太阳能电池中,第二电极为第一受光电极,所述多层薄膜太阳能模组朝向车外,所述超薄玻璃衬底朝向车内;
在非晶硅太阳能电池中,第一电极为第一受光电极,所述超薄玻璃衬底朝向车外,所述多层薄膜太阳能模组朝向车内;
在碲化镉太阳能电池中,第一电极为第一受光电极,所述超薄玻璃衬底朝向车外,所述多层薄膜太阳能模组朝向车内。
9.如权利要求1所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述光电转换层包括非晶硅、微晶硅、和非晶硅锗薄膜中的一种或多种;所述光电转换层采用具有光电转化作用的半导体多层结构,所述半导体多层结构包括P型层、本征层和N型层。
10.如权利要求1所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述光电转换层包括碲化镉薄膜、铜铟镓锡薄膜和有机半导体薄膜中的一种或多种;所述光电转换层采用具有光电转化作用的半导体多层结构,所述半导体多层结构包含窗口层和吸收层;
当采用铜铟镓锡薄膜作为吸收层时,第一电极采用金属薄膜,所述金属薄 膜包括钼Mo。
11.如权利要求1所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述太阳能电池板上包括被激光或者化学刻蚀去除的透光线,所述透光线的宽度在5~100um之间,线与线之间的距离在50~1000um之间。
12.如权利要求1~11中任一项所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述薄膜玻璃衬底的尺寸小于所述天窗玻璃的尺寸,所述天窗玻璃上设置有陶瓷层,所述陶瓷层位于所述天窗玻璃的边缘。
13.如权利要求12所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述第二电极上设置有汇流条,其中一条汇流条从所述第二电极的正极引出,另一条汇流条从所述第二电极的负极引出。
14.如权利要求13所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,所述汇流条设置在和所述陶瓷层相对的位置,所述汇流条通过导线与汽车电源系统及负载连接,所述负载包括车厢内的风扇、照明灯,安防,空调,空气过滤和电子娱乐系统中的至少一种。
15.如权利要求3所述的太阳能汽车天窗,其特征在于,还包括包边,所述包边采用聚氨酯PU,所述采用EVA或PVB的结合层配合所述采用PU的包边用以隔绝外界空气,提高太阳能电池的耐候性。
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