CN205044247U

CN205044247U - 汽车太阳能天窗封装结构

Info

Publication number: CN205044247U
Application number: CN201520692915.3U
Authority: CN
Inventors: 王明华; 潘胜浆; 蒋前哨; 汪浩; 杨立友
Original assignee: Ningbo Shandi Light Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo Shandi Light Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2025-09-09

Abstract

本实用新型公开了一种汽车太阳能天窗封装结构。它包括位于车外表面一侧的汽车玻璃层、位于车内表面一侧的透明保护层以及夹在汽车玻璃层和透明保护层之间的太阳能电池结构层，汽车玻璃层和太阳能电池结构层之间通过外粘结层粘结，太阳能电池结构层与透明保护层之间通过内粘结层粘结或直接粘结。采用上述的结构后，不仅保证了良好的透光性，保证了整个天窗整体的美观性，而且其结构设计更安全，避免了玻璃破碎对乘客造成二次伤害的问题，同时，采用的环氧树脂滴胶层或柔性塑料防护膜作为透明保护层，完全适应汽车天窗的各种表面弧度且整个结构重量轻，适应了汽车产品轻量化的需求，具有非常好的推广使用价值。

Description

汽车太阳能天窗封装结构

技术领域

本实用新型涉及一种汽车太阳能车顶的天窗结构，具体地说是一种汽车太阳能天窗封装结构。

背景技术

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，给停车时仍然需要工作的用电器供电或者给汽车电瓶充电；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。

目前汽车太阳能天窗主要的缺陷是不透光，失去了天窗本身的优点，且外观不美观，如发明专利200510100696.6在汽车天窗玻璃的内表面铺设单晶硅片或者多晶硅片电池片来发电，银灰色的硅片镶嵌在透光区域，破坏了玻璃的通透感，影响了天窗整体的美观，又如奥迪部分车型上安装的太阳能天窗为了解决硅片外露的外观问题，采用黑色背板将上述区域完全遮蔽，这样也阻挡了光线的进入，因此此类方案都没有得到大量推广。

发明专利201310164794.0提出采用厚度小于1mm的薄玻璃为基板制作薄膜太阳能电池，通过使用超薄基板赋予了太阳能电池可弯曲的特性，能够将这种太阳能电池与带弧度的天窗玻璃贴合在一起，形成的汽车天窗。由于此项技术方案中采用的基板和电极均为可见光透明材料，保持了天窗玻璃的透光均匀的特性，而且还能实现8~10%的光电转化效率，是目前最有可能应用到汽车上的太阳能技术之一，其结构为“玻璃/太阳能电池”这样的双层结构，与专利申请号201410013602.0所述的“玻璃/太阳能电池/玻璃”的夹层结构相比，重量更轻，适应了汽车产品轻量化的需求。

众所周知的，为了满足汽车在发成碰撞或者翻滚的时候，玻璃碎片不会对驾乘人员造成二次伤害的要求，汽车玻璃通常采用钢化玻璃，其破碎后会形成小颗粒的碎片，不会形成大量的锐角碎片，然而太阳能电池所采用的小于1mm厚度的薄玻璃基板，碰撞后形成的大量锐角碎片难以避免，为乘客带来安全隐患。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种透光好、适应各种车顶弧度、重量轻、安全性好的汽车太阳能天窗封装结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型的汽车太阳能天窗封装结构，包括位于车外表面一侧的汽车玻璃层、位于车内表面一侧的透明保护层以及夹在汽车玻璃层和透明保护层之间的太阳能电池结构层，汽车玻璃层和太阳能电池结构层之间通过外粘结层粘结，太阳能电池结构层与透明保护层之间通过内粘结层粘结或直接粘结。

所述太阳能电池结构层包括由上至下排布的透明背电极、光电转换层、透明前电极以及薄玻璃基板。

所述透明保护层和透明背电极、透明前电极、薄玻璃基板的可见光透过率均高于80%。

所述透明保护层为环氧树脂滴胶层，所述环氧树脂滴胶层直接与太阳能电池结构层粘结。

所述透明保护层为柔性塑料防护膜，所述柔性塑料防护膜通过内粘结层与太阳能电池结构层粘结。

采用上述的结构后，由于设置相互粘结的汽车玻璃层、柔性透明基板和光电转换层的太阳能电池结构层以及能够起到防护性能的透明保护层，不仅保证了良好的透光性，保证了整个天窗整体的美观性，而且其结构设计更安全，避免了玻璃破碎对乘客造成二次伤害的问题，同时，采用的环氧树脂滴胶层或柔性塑料防护膜作为透明保护层，完全适应汽车天窗的各种表面弧度且整个结构重量轻，适应了汽车产品轻量化的需求，具有非常好的推广使用价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例一结构示意图；

图2为本实用新型实施例二结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的汽车太阳能天窗封装结构作进一步详细说明。

实施例一：

如图1所示，本实用新型的汽车太阳能天窗封装结构，包括位于车外表面1一侧的汽车玻璃层3、位于车内表面2一侧的透明保护层4以及夹在汽车玻璃层3和透明保护层4之间的太阳能电池结构层5，所说的太阳能电池结构层5包括由上至下排布的透明背电极51、光电转换层52、透明前电极53以及薄玻璃基板54；所说的透明保护层4为环氧树脂滴胶层，汽车玻璃层3和太阳能电池结构层5之间通过外粘结层6粘结，太阳能电池结构层5与环氧树脂滴胶层之间直接粘结，透明保护层4和透明背电极51、透明前电极53、薄玻璃基板54的可见光（390~780nm）透过率均高于80%。

其中，所说的汽车玻璃层3为4.0mm钢化玻璃，玻璃表面根据车身的流线型实现弯曲成一定的弧度；所说的外粘结层6的粘结材料可以是EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）膜，PVB（聚乙烯醇缩丁醛）膜，POE（聚烯烃弹性体）膜，也可以是有机硅胶粘结剂等在可见光具有高透过率（85%以上），具有耐受紫外光不发生黄变能力的胶膜，对此胶膜的另一个要求是能够具有很好的玻璃与太阳能电池的粘接强度；所说的太阳能电池结构层5为薄膜太阳能电池，薄膜太阳能电池具有大面积颜色和透光均匀一致，颜色和透光度随厚度可调等特点，特别适合与对外观美学要求较高的场合，为了实现一定的透光度，汽车天窗通常要求可见光透光率在10~30%，电池的前电极53和背电极51都必须采用透明导电薄膜，而不是常用的金属薄膜，此类透明导电薄膜有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500~2000nm，可见光（390~780nm）透过率在85%以上；光电转化层52可以是非晶硅，微晶硅，铜铟镓硒，碲化镉，有机光电转化材料等，太阳能电池的薄膜层就沉积在薄玻璃基板54上，玻璃基板相比塑料基板具有耐热性能好，热膨胀系数小，加热过程中无气体释放等优点，可以应用在多种薄膜的沉积领域；玻璃的厚度在0.20~1.00mm，此厚度下玻璃还表现出一定的柔性，可以进行弯曲，贴合到弯曲的汽车天窗玻璃上；环氧树脂具有下列特点:粘度低、流平性好、消泡性能好；可常温或中温固化，固化速度适中；固化物透明度佳、硬度高，表面平整、光亮，无气泡，附着力强；固化物具有良好的耐溶剂性、抗创性及耐黄变性能；环氧树脂滴胶层的厚度在0.5~2.0mm，可见光透过率在80%以上，滴胶层完全覆盖整片薄玻璃，薄玻璃边缘滴胶层溢出2~3mm以保护玻璃边缘，滴胶层表面经过抛光以提高整体的通透感；薄膜电池外表面的环氧树脂滴胶层，对外部的冲击起到了缓冲作用，可以减少薄膜太阳能电池在日常使用中破损的风险，另一方面当汽车发生碰撞或者翻滚，汽车天窗玻璃破裂的时候，环氧树脂滴胶层能够将所有薄玻璃形成的玻璃碎片粘在一起，并包裹在内部，防止大量锐角造成乘客的二次伤害。

实施例二：

如图2所示，本实用新型的汽车太阳能天窗封装结构，包括位于车外表面1一侧的汽车玻璃层3、位于车内表面2一侧的透明保护层4以及夹在汽车玻璃层3和透明保护层4之间的太阳能电池结构层5，所说的太阳能电池结构层5包括由上至下排布的透明背电极51、光电转换层52、透明前电极53以及薄玻璃基板54；所说的透明保护层4为柔性塑料防护膜，汽车玻璃层3和太阳能电池结构层5之间通过外粘结层6粘结，太阳能电池结构层5与柔性塑料防护膜之间通过内粘结层7粘结。

其中，所说的柔性塑料防护膜可以是PC（聚碳酸酯）膜，ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）膜，PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）膜等在可见光透明（透光率大于85%），具有一定耐热性且抗紫外黄变的薄膜或者薄片；优选的防护膜厚度在0.20~2.0mm，可见光透过率在80%以上，塑料防护膜的外表面通常会做硬化处理，以提高塑料的表面硬度和耐磨性；所说的外粘结层6的粘结材料可以是EVA膜，PVB膜，POE膜，也可以是有机硅胶粘结剂等在可见光具有高透过率（85%以上），具有耐受紫外光不发生黄变能力的胶膜，对此胶膜的另一个要求是能够具有很好的玻璃与太阳能电池的粘接强度；所说的内粘结层7的粘接材料，可以是EVA膜，PVB膜，POE膜，也可以是有机硅胶粘结剂等在可见光具有高透过率（85%以上），具有耐受紫外光不发生黄变能力的胶膜，对此胶膜的另一个要求是能够具有提供塑料与薄玻璃较高的粘接强度；薄膜电池外表面的柔性塑料防护层，对外部的冲击起到了缓冲作用，可以减少薄膜太阳能电池在日常使用中破损的风险，另一方面当汽车发生碰撞或者翻滚，汽车天窗玻璃破裂的时候，柔性塑料保护层通过粘结材料将所有薄玻璃产生的玻璃碎片粘在一起，柔性塑料保护层将碎片包裹在内部，防止大量锐角造成乘客的二次伤害。

制作过程中，首先将以薄玻璃为基板的太阳能电池，通过层压或者高压釜的方式粘接到汽车天窗玻璃的内表面（朝向车厢内部的表面），镀膜面被夹在天窗玻璃和薄玻璃基板这两层玻璃之间，两层玻璃自然起到封装保护太阳能发电薄膜的作用，保证了太阳能电池的长期发电可靠性，然后再对薄玻璃（即太阳能天窗底部）进行下面处理，两种方法选其一：一是在薄玻璃上涂敷环氧树脂水晶胶，二是在薄玻璃上通过层压的方式封装透明柔性塑料薄膜或者片材，如PET膜、EFTE膜、PC板等，用上述两种方法封装后的太阳能天窗耐久性好，且安全可靠，能够满足TS16949标准对汽车产品的安全性要求。

Claims

1.一种汽车太阳能天窗封装结构，其特征在于：包括位于车外表面（1）一侧的汽车玻璃层（3）、位于车内表面（2）一侧的透明保护层（4）以及夹在汽车玻璃层（3）和透明保护层（4）之间的太阳能电池结构层（5），所述汽车玻璃层（3）和太阳能电池结构层（5）之间通过外粘结层（6）粘结，所述太阳能电池结构层（5）与透明保护层（4）之间通过内粘结层（7）粘结或直接粘结。

2.按照权利要求1所述的汽车太阳能天窗封装结构，其特征在于：所述太阳能电池结构层（5）包括由上至下排布的透明背电极（51）、光电转换层（52）、透明前电极（53）以及薄玻璃基板（54）。

3.按照权利要求2所述的汽车太阳能天窗封装结构，其特征在于：所述透明保护层（4）和透明背电极（51）、透明前电极（53）、薄玻璃基板（54）的可见光透过率均高于80%。

4.按照权利要求1或3所述的汽车太阳能天窗封装结构，其特征在于：所述透明保护层（4）为环氧树脂滴胶层，所述环氧树脂滴胶层直接与太阳能电池结构层（5）粘结。

5.按照权利要求1或3所述的汽车太阳能天窗封装结构，其特征在于：所述透明保护层（4）为柔性塑料防护膜，所述柔性塑料防护膜通过内粘结层（7）与太阳能电池结构层（5）粘结。