CN204760399U - 一种中空智能光伏组件及其智能光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种中空智能光伏组件及其智能光伏组件，所述智能光伏组件包括依次层叠的光伏层、热熔膜、背板和接线盒；所述中空智能光伏组件在智能光伏组件的结构基础上，在其背板底部设有中空层；所述中空层由与背板尺寸一致的玻璃板和四周的隔板构成，并与背板围成封闭空间；所述中空智能光伏组件及其智能光伏组件的光伏层上设有引流条和汇流条，引流条与汇流条相连，汇流条与光伏组件底部的接线盒连接，继而将光伏层产生的电能引出；所述背板为镀有掺钨氧化钒薄膜的基片，所述掺钨氧化钒薄膜在一定温度下可以发生相变，可以自动改变红外线透光率，调节室内温度，在满足发电的同时，还可以节能降耗，更好地满足建筑及农业大棚的使用需求。

Description

一种中空智能光伏组件及其智能光伏组件

技术领域

本实用新型涉及一种中空智能光伏组件及其智能光伏组件，涉及节能、太阳能电池发电领域。

背景技术

太阳能是永不枯竭的清洁能源，目前已经得到了蓬勃发展，孕育着巨大的潜在经济利益，成为世界各国可持续发展的重要选择。而太阳能在建筑中的应用，又是现阶段太阳能应用最具发展潜力的实用领域。

光伏农业大棚将传统农业种植与光伏发电相结合，在棚顶安装太阳能电池板，有效利用大棚的顶部空间，在棚内种植高效的农作物，利用有限的资源、空间，提高单位土地经济效益，是一种既能运用农地直接低成本发电，也不影响大棚内农作物正常生长的新型设施农业大棚，与此同时，太阳光中的红外线对大棚的直接辐照，使得大棚内的温度持续升高。现有的光伏组件一般包括玻璃面板、背板玻璃和中间的太阳能电池片，该种光伏组件隔热能力差、反辐射能力差，中国专利申请201320578548.5《一种中空光伏电池组件》公开了一种光伏电池组件，包括相互连接的太阳能电池片，所述太阳能电池片的上表面设有钢化玻璃面板，下表面依次设有钢化玻璃、Low-E玻璃、夹胶钢化玻璃，太阳能电池片下表面的钢化玻璃与Low-E玻璃之间设有隔板使两层玻璃之间形成中空状态，Low-E玻璃与夹胶钢化玻璃紧密贴合，钢化玻璃与Low-E玻璃之间通过隔板形成的中空状态具有良好的隔热效果，可以降低房屋内部的温度，Low-E玻璃具有高透光、低辐射性能，利用镀膜结构控制实现静态的光热调节，但是这种调节不随季节变化或人为需要而改变，无法满足我国冬冷夏热地区双向调节的需求，采用此种光伏组件的建筑也存在同样的问题。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的是提供一种可用于建筑及农业大棚的智能光伏组件，能够在不影响光伏组件正常发电的同时，能随着环境温度的变化而相应改变红外线透光率，进而达到调节室内温度的目的。

为实现上述第一个目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种智能光伏组件，包括依次层叠的光伏层、热熔膜、背板和接线盒，光伏层和背板通过热熔膜粘接在一起，背板底部设有接线盒。所述的背板包括基片和镀在基片上的掺钨氧化钒薄膜；所述的基片采用普通玻璃、石英玻璃、蓝宝石或云母片中的一种；所述的热熔膜采用EVA膜或PVB膜；所述的光伏层为非晶硅薄膜芯片，该芯片包括依次设置的TCO玻璃、非晶硅薄膜层和背电极；所述的非晶硅薄膜芯片上设置有引流条和汇流条，引流条与汇流条相连，汇流条与背板底部的接线盒连接。将光伏层、热熔膜、背板由上至下依次层叠后层压，控制层压温度为150～160℃、层压时间为13～15min；层压后焊接接线盒，控制焊接温度约为350～500℃；将汇流条和接线盒连接，即可完成智能光伏组件的制备。

本实用新型的第二个目的是提供一种特别适合建筑使用的保温、隔热的中空智能光伏组件。

为实现上述第二个目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种中空智能光伏组件，所述中空智能光伏组件在上述智能光伏组件的结构基础上，在其背板底部设有中空层，所述的中空层由与背板尺寸一样的玻璃板和四周的隔板构成，并与背板围成封闭空间。所述的隔板为铝合金隔板，所述的玻璃板可选用普通玻璃、超白玻璃或钢化玻璃中的一种。将光伏层、热熔膜、背板由上至下依次层叠后层压，控制层压温度为150～160℃、层压时间为13～15min；层压制得的智能光伏组件和所述中空层经过中空设备、封边机制备成一个整体；焊接接线盒，控制焊接温度约为350～500℃；将汇流条和接线盒连接，即可完成中空智能光伏组件的制备。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

(1)采用本实用新型的智能光伏组件，可以自动调节光热，相变温度约为室温，可以满足农业大棚冬暖夏凉的节能调节，不需要增加其他装置来控制相变，降低成本。

(2)采用本实用新型的中空智能光伏组件，在智能光伏组件基础上增加了中空层，使用在建筑上不仅具有自动调节光热的功能，还具有更好的隔音、隔热功能，提高门窗的保温性能，降低建筑能耗。

(3)采用本实用新型的中空智能光伏组件及其智能光伏组件，在满足发电的同时，还可以节能，更好地满足建筑及农业大棚的使用需求。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为背板示意图；

图2为光伏层示意图；

图3为本实用新型智能光伏组件示意图；

图4为本实用新型中空智能光伏组件示意图；

图5为本实用新型用于农业大棚棚顶平面布置图；

其中：1、光伏层；11、TCO玻璃；12、非晶硅薄膜层；13、背电极；2、热熔膜；3、背板；31、掺钨氧化钒薄膜；32、基片；4、接线盒；5、引流条；6、汇流条；7、中空层；71、隔板；72、玻璃板；8、智能光伏组件；9、原有玻璃板；

具体实施方式

(实施例1)

如图3所示，本实施例提供了一种智能光伏组件，包括依次层叠的光伏层1、热熔膜2、背板3和接线盒4，光伏层1和背板3通过热熔膜2粘接在一起，背板3底部设有接线盒4。所述的背板3包括基片32和镀在基片32上的掺钨氧化钒薄膜31；所述的基片32采用普通玻璃、石英玻璃、蓝宝石或云母片中的一种；所述的热熔膜2采用EVA膜或PVB膜；所述的光伏层1为非晶硅薄膜芯片，该芯片包括依次设置的TCO玻璃11、非晶硅薄膜层12和背电极13；所述的非晶硅薄膜芯片上设置有引流条5和汇流条6，引流条5与汇流条6相连，汇流条5与背板2底部的接线盒4连接。

背板2如图1所示，处理方法包括如下步骤：

(1)基片32清洗过程：用丙酮进行超声清洗，经去离子水清洗，然后用乙醇超声清洗，再经去离子水冲洗，烘干备用；

(2)制备掺钨氧化钒薄膜31过程：真空室内靶材对向放置，将基片32置于基片架上，反应溅射靶材用纯度为99.96％的高纯钒与不同原子比的掺钨元素融合制成，掺钨的原子比在3％～6％；反应溅射源气为氩气和氧气混合气体，氩气和氧气的流量比例为5％～10％；溅射腔体的本底真空度低于1×10^-4Pa，溅射时的工作气压0.5～2Pa，溅射功率4～10KW。本实施例中，采用直流反应磁控溅射方法，使用的靶材为金属钒与适当比例掺钨元素的合金靶，可以通过调节溅射功率、工作气压、氧分压、衬底加热温度等多种参数，进而调节薄膜的沉积率、薄膜厚度等需要参数，实现快速大面积成膜。

光伏层1为非晶硅薄膜芯片，具体结构如图2所示，包括依次层叠的TCO玻璃11、非晶硅薄膜层12和背电极13。其制作方法包括如下步骤：

(1)采用PECVD沉积方法，在TCO玻璃11上沉积非晶硅薄膜12，形成光伏组件的发电层。工艺温度为215～235℃，本低真空低于8×10-3Pa，沉积薄膜厚度约为400～600nm。

(2)采用直流磁控溅射方法，沉积金属膜形成背电极13，使用的靶材有AZO、Ag、NiCr、Al，通入溅射气体Ar气，制备的膜厚约为190～230nm。溅射腔体的本底真空度低于1×10-4Pa，溅射时的工作气压0.5～2Pa，溅射功率3～12KW。

(3)根据不同透光率进行激光刻划。

制备好光伏层1且处理好背板3后，将光伏层1、热熔膜2、背板3由上至下依次层叠后层压，控制层压温度为150～160℃、层压时间为13～15min；层压后焊接接线盒4，控制焊接温度约为350～500℃；将汇流条5和接线盒4连接，即可完成组件的制备。

可以将本实施例的智能光伏组件直接用于农业大棚上，具体使用方式如图5所示，根据实际需求将棚顶的原有玻璃替换为智能光伏组件，农业大棚即可自动调节光热，相变温度约为室温，可以满足其冬暖夏凉的节能调节，不需要增加其他装置来控制相变，降低成本。

(实施例2)

如图4所示，本实施例提供了一种尤其适合建筑使用的中空智能光伏组件，所述中空智能光伏组件在上述实施例一的智能光伏组件的结构基础上，在其背板2底部设有中空层7，所述中空层7由与背板2尺寸一样的玻璃板72和四周的隔板71构成，并与背板2围成封闭空间。所述的隔板71为铝合金隔板，所述的玻璃板72可选用普通玻璃、超白玻璃或钢化玻璃中的一种。将光伏层1、热熔膜2、背板3由上至下依次层叠后层压，控制层压温度为150～160℃、层压时间为13～15min；层压制得的智能光伏组件作中空层的受光面，经过中空设备、封边机制备得到中空智能光伏组件。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能光伏组件，包括依次层叠的光伏层(1)、热熔膜(2)、背板(3)和接线盒(4)；所述热熔膜(2)将光伏层(1)和背板(3)粘接在一起；所述接线盒(4)设置在背板(3)底部；其特征在于：所述的背板(3)包括基片(32)和镀在基片上的掺钨氧化钒薄膜(31)。

2.根据权利要求1中所述的智能光伏组件，其特征在于：所述的光伏层(1)为非晶硅薄膜芯片，该芯片包括依次设置的TCO玻璃(11)、非晶硅薄膜层(12)和背电极(13)。

3.根据权利要求2中所述的智能光伏组件，其特征在于：所述的非晶硅薄膜芯片上设置有引流条(5)和汇流条(6)，引流条(5)与汇流条(6)相连，汇流条(6)与背板底部的接线盒(4)连接。

4.根据权利要求1中所述的智能光伏组件，其特征为：所述基片(32)为普通玻璃、石英玻璃、蓝宝石或云母片中的一种。

5.根据权利要求1中所述的智能光伏组件，其特征为：所述的热熔膜(2)为EVA膜或PVB膜。

6.一种中空智能光伏组件，其特征在于：包括智能光伏组件和中空层(7)，所述智能光伏组件采取权利要求1～5之一所述的智能光伏组件的结构，所述中空层(7)设置在智能光伏组件背板(3)的底部，所述中空层(7)由与背板形状尺寸一致的玻璃板(71)和四周的隔板(72)构成，并与背板(3)围成封闭空间。

7.根据权利要求6中所述的中空智能光伏组件，其特征在于：所述的隔板(71)为铝合金隔板，所述的玻璃板(72)可选用普通玻璃、超白玻璃或钢化玻璃中的一种。