CN208293933U - 一种光伏发电瓦 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种光伏发电瓦，涉及光伏发电领域。所述光伏发电瓦包括第一搭接区域和设置有太阳能电池的工作区域，所述工作区域和所述第一搭接区域分别位于所述光伏发电瓦的左右两侧；所述第一搭接区域与相邻光伏发电瓦的所述工作区域搭接，并且搭接处的所述相邻光伏发电瓦的工作区域可以正常工作。通过将左右相邻的两个光伏发电瓦的第一搭接区域与工作区域搭接，使得搭接区域与工作区域重叠，充分保证了光伏发电瓦利用屋顶的有效面积，提高发电效率。

Description

一种光伏发电瓦

技术领域

本实用新型涉及光伏发电领域，更具体地，涉及一种光伏发电瓦。

背景技术

随着全社会绿色生态环保的倡导和发展，现有大多数厂房选择在屋顶安装太阳能电池板进行节能减排。光伏发电瓦作为太阳能电池板的替代品，既可以作为建筑材料，又可以利用闲置屋顶，用于发电，产生收益。但是，现有技术中，光伏发电瓦通过传统瓦搭接的方式形成屋顶，搭接处一般不设置太阳能电池，因此该区域不能用于发电，进而不能有效利用屋顶面积，造成屋顶资源的一种浪费。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种光伏发电瓦，用以解决光伏发电瓦搭接区域无法正常发电，导致不能充分利用屋顶面积的问题。

所述光伏发电瓦包括第一搭接区域和设置有太阳能电池的工作区域，所述工作区域和所述第一搭接区域分别位于所述光伏发电瓦的左右两侧；所述第一搭接区域与相邻光伏发电瓦的所述工作区域搭接，并且搭接处的所述相邻光伏发电瓦的工作区域可以正常工作。

上述光伏发电瓦中，通过将光伏发电瓦的第一搭接区域与相邻光伏发电瓦的工作区域搭接，使得光伏发电瓦的搭接区域与相邻光伏发电瓦的工作区域重叠，并且搭接处的相邻光伏发电瓦的工作区域可进行光电转换效应，即正常工作，增大了光伏发电瓦系统有效的发电面积，充分保证了屋顶面积的利用，提高了发电效率。此外，光伏发电瓦的第一搭接区域与相邻光伏发电瓦工作区域搭接，可增长搭接距离，增大搭接面积，从而使相邻两个光伏发电瓦之间的搭接更充分，搭接更加稳固，避免因搭接面积过小或搭接缝存在导致的雨水渗漏的问题。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为根据本实用新型一实施例提供的光伏发电瓦的立体图结构示意图；

图2为图1的主视图结构示意图；

图3为图1的仰视图结构示意图；

图4为多个图1中所述的光伏发电瓦搭接状态下的结构示意图；

图5为图1的光伏发电瓦的分解结构示意图。

其中，图1-图5中附图标记与部件名称之间的关系为：

100光伏发电瓦，1太阳能电池，2背板层，3前板层，41第一胶膜层，42第二胶膜层，5密封胶层，6安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本实用新型实施例提供了一种光伏发电瓦100，如图1-图4所示，光伏发电瓦100包括工作区域A(图1和图2中虚线框包围的一个区域)和搭接区域，工作区域A和搭接区域不重叠，工作区域A内设置有太阳能电池1，搭接区域包括用于与相邻光伏发电瓦的工作区域搭接的第一搭接区域B(图1和图2中虚线框包围的一个区域)，且搭接处的工作区域能够正常工作。

本实施例中，太阳能电池1设在工作区域A。通过光伏发电瓦100的第一搭接区域B和相邻光伏发电瓦的工作区域A相搭接，使相邻两个光伏发电瓦100的工作区域A相连，充分保证了光伏发电瓦100形成的屋顶的有效发电面积，解决了常规两个光伏发电瓦组装时，采用搭扣搭接导致的屋顶上的光伏发电瓦的数量少、有效发电面积小、发电效率低的问题，本申请的多组光伏发电瓦100相搭接可满足大尺寸光伏发电瓦高发电量的使用要求，扩大光伏发电瓦应用范围。并且，与现有采用搭扣搭接的方式相比，第一搭接区域A的设置，可增长的搭接距离，增大搭接面积，从而使相邻两个光伏发电瓦100之间搭接更充分，搭接更加稳固，避免因搭接面积过小或搭接缝处存在雨水渗漏的问题。

进一步地，工作区域A和第一搭接区域B分别位于光伏发电瓦100的左右两侧。本实施例中，如图1-图4所示，将第一搭接区域B与工作区域A左右设置，第一搭接区域B位于右侧，工作区域A位于左侧，便于光伏发电瓦100第一搭接区域B与相邻光伏发电瓦工作区域A搭接后，使工作区域A邻接，实现工作区域可尽可能地延续扩展，以增大光伏发电瓦100形成的屋顶的发电面积，提高发电效率，适用于工业厂房等大面积屋顶建筑。

在相邻两个光伏发电瓦100搭接时，应避免搭接缝朝向主风向的方向，使形成的屋顶具有更好地防风、防雨水渗漏的效果。

可选地，如图4所示，位于左侧的光伏发电瓦100的第一搭接区域设置成位于右侧相邻的光伏发电瓦100的工作区域的下方，这样形成的搭接缝朝向左侧，当主风向为向左的方向时，此时搭接方式可防止搭接缝处进风或者漏雨。

可选地，当主风向为向右的方向时，位于左侧的光伏发电瓦100的第一搭接区域设置成位于右侧相邻的光伏发电瓦100的工作区域的上方，这样形成的搭接缝朝向右侧，可避免主风向为向右的方向时，搭接缝处存在进风或者漏雨的问题。此时，为了防止搭接部位处上方的光伏发电瓦第一搭接区域影响下方相邻光伏发电瓦的工作区域内的太阳能电池进行光电转换效应，可将光伏发电瓦100第一搭接区域B设置为透明的，这样光可透过上方的第一搭接区域，照射到下方的工作区域，使工作区域内的太阳能电池能够正常工作。进一步，可以将整个光伏发电瓦设置成透明的。应当理解，在相邻两个光伏发电瓦搭接时，即使工作区域位于第一搭接区域上方，也可以将第一搭接区域(或者整个光伏发电瓦)设置为透明的。

通过光伏发电瓦第一搭接区域与相邻光伏发电瓦工作区域搭接形成搭接缝的方式，便于灵活调整搭接缝的方向，例如，通过改变工作区域和搭接区域的位置来改变搭接缝的方向，使光伏发电瓦100形成的屋顶能够适用于各种不同的环境。

采用本实施例提供的搭接方式，工作区域能够以近乎连续的方式进行延伸，第一搭接区域的宽度的大小不会影响工作区域的整体面积，因此第一搭接区域可设置得相对较大，以使搭接牢固，防止搭接缝处漏雨等问题。

进一步地，光伏发电瓦100中，搭接区域还包括第二搭接区域C，第二搭接区域C位于工作区域A和第一搭接区域B的上侧，即光伏发电瓦100沿导流方向的上端。第二搭接区域C内设有安装孔6，安装孔6沿厚度方向贯穿光伏发电瓦100，安装孔6用于将光伏发电瓦100固定安装在房屋檩条上。

由于光伏发电瓦100的工作区域A上不便于进行打孔等操作，因此，本实施例中，如图1-图4所示，第二搭接区域C设置在工作区域A和第一搭接区B域的上侧，使第二搭接区域C整体位于光伏发电瓦100的上部，上下相邻的两个光伏发电瓦100搭接时，位于上方的光伏发电瓦100的工作区域A的下部搭接在位于下方的光伏发电瓦100的第二工作区域C上。安装孔6设置在第二搭接区域C内，避免了光伏发电瓦100的安装位置(即安装孔6的位置)与工作区域A发生干涉，从而保证光伏发电瓦100工作的安全可靠性。安装孔6沿厚度方向贯穿光伏发电瓦100，因此安装方式可以采用简单的绳-孔、孔-柱、孔-栓等方式进行连接，结构形式简单，易于实现。

进一步地，图5为图1的光伏发电瓦100的分解结构示意图，如图所示，光伏发电瓦100包括前板层3、背板层2、以及设置在前板层3和背板层2之间的太阳能电池1和封装层，封装层包括位于前板层3和太阳能电池1之间的第一胶膜层41以及位于背板层2和太阳能电池1之间的第二胶膜层42。为了提升密封效果，封装层(即第一胶膜层41以及第二胶膜层42)和太阳能电池1的四周包裹有密封胶层5。密封胶层5的宽度不小于5mm。

具体而言，作为示例性的实施方式中，第一胶膜层41和第二胶膜层42可为PVB胶膜或EVA胶膜，或者采用聚烯烃类防水材料制作，如POE胶膜等。第一胶膜层41和第二胶膜层42可以采用相同材质，也可以采用不用材质。第一胶膜层41位于前板层3和太阳能电池1之间，起到粘结、绝缘和防止水汽渗透的作用，第二胶膜层42位于背板层2和太阳能电池1之间，起到粘结、绝缘和防止水汽渗透的作用，同时，利用密封胶层5包裹在第一胶膜层41、第二胶膜层42以及太阳能电池1的四周，这样可以进一步达到侧面绝缘和侧面密封的效果，解决水汽从光伏发电瓦100侧面渗透的问题，以确保光伏发电瓦100的发电效率和长期使用稳定性。本实施例中，密封胶层5在光伏发电瓦100边缘的宽度不小于5mm，密封胶在层压或预热预压成型过程中，可进行有效填充并实现封装，最终保证光伏发电瓦侧边及整体具有良好的密封和绝缘性能。

进一步地，封装层(即第一胶膜层41以及第二胶膜层42)位于工作区域A内，密封胶层5位于第二搭接区域C内，安装孔6贯穿密封胶层5。

具体地，在实施例中，将安装孔6设置在第二搭接区域C内密封胶层5所在的位置区域内，使光伏发电瓦100发生爆裂脱落时，安装孔6由于密封胶层5的粘接不易发生爆裂脱落，使光伏发电瓦100的连接可靠性更高，避免了因安装孔6爆裂脱落导致搭接区域失效(即搭接处破裂脱落，出现搭接裂缝或缺口)而引起漏水的情况发生。

进一步地，光伏发电瓦为曲面瓦，太阳能电池1采用柔性电池片，例如铜铟镓硒薄膜太阳能电池，或者砷化镓太阳能电池，或者染料敏化电池，等等。并且，安装孔6与曲面瓦的最低点错位设置，如图2和图4所示，以尽可能地避开安装在曲面的最低处，以避免曲面最低处积水导致渗漏的问题。

更进一步地，本实施例中，如图1、图3和图4所示，曲面瓦采用波浪形的波形瓦，波形瓦包括至少6个波形，安装孔6设置在波形的波峰上。采用波浪形的波形瓦，使光伏发电瓦100不仅美观、利于雨水排走，且发电面积大，通过增加波形数量还可以进一步增大光伏发电瓦的有效发电面积，使发电效率更高。将安装孔6设置在波峰上，当雨水流过光伏发电瓦100时，雨水可以迅速的沿波浪形曲面滑下，从而可避免在安装孔6处产生积水的情况出现，有利于防止雨水渗漏。此外，由于光伏发电瓦100的前板层3、背板层2等大多为玻璃材质，且面积较大，因此，安装孔6中的固定件不宜过紧，以防止该玻璃瓦体结构在热胀冷缩条件下造成损坏。在安装孔6设置在波峰上的情形下，安装孔6安装时可以不加装密封圈等配件进行紧固。

如图1所示，光伏发电瓦100的上部设置有两个安装孔6，两个安装孔6分别位于第2个波峰和第5个波峰的峰顶上。第一搭接区域B内具有两个波峰长度的搭接距离。

应当理解，虽然本实施例中采用波形瓦，且包括6个波形，但曲面瓦还可以采用半波形瓦(半波可以连接或间隔一端距离)、梯形瓦、C型瓦，等等，波形数量、安装孔的设置数量及位置、第一搭接区域B的宽度等可根据实际使用需求进行合理选择，本申请对此不作限制。

可选地，安装孔6的孔壁与光伏发电瓦100的边缘之间的最小距离为50mm以上。安装孔6设置时保证其孔壁距离光伏发电瓦100的边缘在50mm以上时，使安装孔6的连接更加安全可靠，避免因安装孔6太靠近光伏发电瓦100边缘导致安装孔6处连接强度差，连接不牢固问题出现。

可选地，在具有柔性的太阳能电池1敷设时，太阳能电池1的左侧边缘距背板层2或前板层3的左侧边缘的距离可不小于15mm，太阳能电池1的上侧边缘距背板层2或前板层3的上侧边缘的距离可不小于15mm，太阳能电池1的下侧边缘距背板层2或前板层3的下侧边缘的距离可不小于15mm。因此，形成光伏发电瓦100后，太阳能电池1的边缘距光伏发电瓦100的边缘之间的距离可不小于15mm。

可选地，太阳能电池1的上侧边缘距安装孔6的距离可不小于50mm，以避免上下相邻的光伏发电瓦搭接时应先太阳能电池1的发电。

可选地，光伏发电瓦100的长度范围为350mm～1000mm，宽度范围为350mm～1000mm。因此，光伏发电瓦100的最大面积可高达1000mm*1000mm，可满足大尺寸光伏发电瓦的使用要求，提高发电效率，从而扩大光伏发电瓦100的应用范围。

进一步地，前板层3可为钢化玻璃，背板层2可采用柔性背板，或者，背板层2可采用钢化玻璃，或者，背板层2可采用表面设有减少热辐射的涂层的钢化玻璃。

本实施例中，前板层3可为钢化玻璃，背板层2可以采用柔性背板，组成单玻组件，柔性背板可以采用例如TPT(聚氟乙烯复合膜)、CPE(氯化聚乙烯)、PVDF(聚偏氟乙烯)等等，以满足曲面或柔性太阳能发电组件的应用场景。或者，背板层2也可以采用钢化玻璃，组成双玻组件，使得光伏发电瓦100的结构强度高，满足高强度太阳能发电组件的应用场景。或者，背板层2还可以采用表面设有减少热辐射的涂层的钢化玻璃，这样可以有效减少热量的辐射，以减少热量向房屋内的传递，降低屋内空调制冷的费用成本。

采用本实施例的光伏发电瓦，可减少建材瓦的使用，使屋顶整体更加协调；利用太阳能电池发电，环保节能，同时增大了屋顶上工作区域的面积，提高了发电效率；有效解决了搭接缝以及安装孔处雨水渗漏等问题；且可有效减少屋内外热量的辐射、传导和对流。

实施例二

本实施例与实施例一的主要不同之处在于：封装层的敷设位置。

本实施例中，封装层(包括第一胶膜层以及第二胶膜层，或者仅包括第一胶膜层)位于工作区域A内和第二搭接区域C的一部分区域内，密封胶层位于第二搭接区域C的另一部分区域内。

本实施例中，封装层敷设至第二搭接区域C内，因此，第二搭接区域C内存在封装层和密封胶层，安装孔6可以设置在第二搭接区域C内的封装层所在的位置，或者设置在第二搭接区域C内的密封胶层所在的位置，即安装孔可贯穿密封胶层或者贯穿封装层，使安装孔6不易发生爆裂脱落，使光伏发电瓦通过安装孔固定时连接可靠性更高，避免因安装孔6爆裂脱落导致搭接区域失效引起漏水的情况发生。

实施例三

本实施例与实施例一的主要不同之处在于：封装层只包括位于前板层3和太阳能电池1之间的第一胶膜层41。

本实施例中，光伏发电瓦同样包括前板层3、背板层2、以及设置在前板层3和背板层2之间的太阳能电池1和封装层，封装层包括位于前板层3和太阳能电池1之间的第一胶膜层41。由于背板层2采用可粘接的背板材料，使太阳能电池1可直接粘接在背板层2上，因此太阳能电池1与背板层2之间不需要设置胶膜层，背板层2与太阳能电池1之间不需要设置胶膜层。

具体而言，与实施例一相同，第一胶膜层41可采用防水材料，例如PVB胶膜或EVA胶膜或POE胶膜，等等，位于前板层3和太阳能电池1之间，起到粘结、绝缘和防止水汽渗透的作用；同时，利用密封胶层5包裹在第一胶膜层41和太阳能电池1的四周，密封胶在光伏发电瓦边缘的宽度不小于5mm，这样可以进一步达到侧面绝缘和侧面密封的效果，以确保光伏发电瓦发电效率和长期使用稳定性。应当理解，本实施例中，通过采用实施例一中所采用的上述实施方案，同样可以达到上述实施例中的技术效果，在此不再赘述。

上述实施例和现有技术相比，具有如下有益效果：

1、通过将光伏发电瓦的第一搭接区域与相邻光伏发电瓦工作区域搭接，使得搭接区域与工作区域重叠，并且搭接部分相邻光伏发电瓦的工作区域可正常工作，充分保证了光伏发电瓦利用屋顶的有效面积，提高了发电效率；

2、通过设置第一搭接区域使光伏发电瓦之间搭接更加稳固，便于灵活调整搭接缝的方向，使防雨水渗漏性能更好；

3、光伏发电瓦设置为大尺寸、波形瓦、多波形数量，使发电效率更高，可满足大尺寸光伏发电瓦的应用场景；

4、安装孔设置在第二搭接区域的胶膜层区域，避免安装位置干涉光伏发电瓦工作区域，使连接可靠性更高，安装孔不易爆裂脱落导致漏水；

5、安装孔设置在曲面瓦波峰设置，避免曲面最低处积水导致渗漏的问题；

6、利用密封胶层封装组件四周，提高侧面绝缘和侧面密封的效果。

在本实用新型中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”指示的方位或位置关系为：雨水的流动方向为向下的方向，与向下的方向相反的方向为向上的方向，左右方向和上下方向垂直。如图4中所示，在波形瓦中，波谷或波峰的长度方向为上下方向，横跨波峰和波谷的方向为左右方向。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“安装”、“组装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (10)

1.一种光伏发电瓦，其特征在于，所述光伏发电瓦包括第一搭接区域和设置有太阳能电池的工作区域，所述工作区域和所述第一搭接区域分别位于所述光伏发电瓦的左右两侧；

所述第一搭接区域设置成与相邻光伏发电瓦的所述工作区域搭接，并且搭接处的所述相邻光伏发电瓦的工作区域能够正常工作。

2.根据权利要求1所述的光伏发电瓦，其特征在于，所述第一搭接区域为透明，所述第一搭接区域设置成可搭接在所述相邻光伏发电瓦的所述工作区域上方或下方。

3.根据权利要求1所述的光伏发电瓦，其特征在于，还包括第二搭接区域，所述第二搭接区域位于所述工作区域和所述第一搭接区域的上侧。

4.根据权利要求3所述的光伏发电瓦，其特征在于，所述第二搭接区域内设有安装孔，所述安装孔沿厚度方向贯穿所述光伏发电瓦。

5.根据权利要求4所述的光伏发电瓦，其特征在于，所述光伏发电瓦包括前板层、背板层、以及设置在所述前板层和所述背板层之间的所述太阳能电池和封装层，所述封装层包括位于所述前板层和所述太阳能电池之间的第一胶膜层；

或者，所述封装层包括位于所述前板层和所述太阳能电池之间的第一胶膜层以及位于所述背板层和所述太阳能电池之间的第二胶膜层。

6.根据权利要求5所述的光伏发电瓦，其特征在于，所述封装层和所述太阳能电池的四周包裹有密封胶层。

7.根据权利要求6所述的光伏发电瓦，其特征在于，所述封装层位于所述工作区域内，所述密封胶层位于所述第二搭接区域内，所述安装孔贯穿所述密封胶层；

或者，所述封装层位于所述工作区域内和所述第二搭接区域的一部分区域内，所述密封胶层位于所述第二搭接区域的另一部分区域内，所述安装孔贯穿所述密封胶层或者贯穿所述封装层。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的光伏发电瓦，其特征在于，所述光伏发电瓦为曲面瓦。

9.根据权利要求8所述的光伏发电瓦，其特征在于，所述曲面瓦为波浪形的波形瓦。

10.根据权利要求5-7任意一项所述的光伏发电瓦，其特征在于，所述背板层采用柔性背板，或者，所述背板层采用钢化玻璃，或者，所述背板层采用表面设有减少热辐射的涂层的钢化玻璃；

所述前板层为钢化玻璃。