CN217035650U - 光伏遮阳板 - Google Patents

Abstract

一种光伏遮阳板，包括至少一个晶硅组件和一个叶片；晶硅组件固定在叶片上，固定方式为机械固定，胶粘固定，机械固定与胶粘固定相结合三种方式中的一种；晶硅组件向光面最外侧封装材料为防眩光超白玻璃；晶硅组件中凡是存在串联关系的相邻晶硅电池，其排列方向为沿晶硅组件长边排列。

Description

光伏遮阳板

技术领域

本实用新型涉及光电建筑领域，具体涉及一种防眩光晶硅光伏遮阳板。

背景技术

建筑遮阳起到阻挡太阳直射辐射热能，降低房间得热的作用。《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021规定：夏热冬暖、夏热冬冷地区，甲类公共建筑南、东、西向外窗和透光幕墙应采取遮阳措施；夏热冬暖地区，居住建筑的东、西向外窗的建筑遮阳系数不应大于0.8。

遮阳可分成包括遮阳板，卷帘，遮阳蓬，织物，百叶帘，格栅，遮阳植物的多种类别。其中遮阳板具有遮阳效果好，外形美观，抗风等级高，使用寿命长等优点。按照遮阳板叶片的倾斜角度，遮阳板式遮阳系统分为固定式和可调式两类，后者与前者的差别在于遮阳叶片的倾角可调。可调式遮阳分为人工调节和动力调节两种。按照遮阳板叶片的长边延伸方向，遮阳板式遮阳系统分为三类：水平遮阳，垂直遮阳，其它遮阳。

遮阳板式遮阳系统的主要组成构件包括：(1)遮阳板叶片，简称叶片，是遮阳系统中用来遮蔽阳光的长条状面板，垂直于叶片长边的叶片横截面通常为空心梭形。常用的叶片材料为铝合金。(2)端盖，安装在叶片两端，起连接传动和封堵作用的构件。(3)支撑构件，又称框架，指与叶片相连，为叶片提供结构支撑的构件，通常由铝合金或镀锌钢制成。(4)建筑物连接件，支撑构件与建筑物之间的连接件。

除上述构件外，动力调节遮阳系统的主要组成构件还包括：(5)电机，消耗电能带动遮阳系统移动的电动机。(6)传动配件，将电机动作转化为叶片动作的构件，例如传动杆。(7)控制系统，包括硬件和软件，其作用是通过发出指令控制电机动作。

光伏电池，是利用光生伏打效应将光能转换为电能的器件。根据光伏电池的光电转换材料的不同，光伏电池分为单晶硅电池，多晶硅电池，非晶硅/微晶硅电池，碲化镉电池，黄铜矿(例如铜铟镓硒)电池，染料敏化电池，钙钛矿电池，III-V族电池，钙钛矿-单晶硅叠层电池的多种类型。

光伏电池容易受到外部气候因素，例如氧气、水蒸汽、紫外线、外力、雷电等的影响而老化以至于失效；因此光伏电池需要用封装材料封装后才能长期使用。由于单个光伏电池的电压较低，通常需要把多个光伏电池串联在一起来获得更高的电压。上述光伏电池之间的串联，是指将一块光伏电池的正极与另一块光伏电池的负极通过导体连接。同理，为了增大电流，可以将多个光伏电池并联。上述光伏电池之间的并联，是指将一块光伏电池的正极和负极，依次分别与另一块光伏电池的正极和负极通过导体连接。如果要同时获得更高的电压及更大的电流，可以采取将串联的光伏电池串并联，或者将并联的光伏电池组串联的方式。通常采用导电材料例如铜质镀锡焊带来连接光伏电池，形成上述的串联及并联。具有封装及内部联结，能单独提供直流电输出的最小不可分割的光伏电池组合装置被称为光伏组件。

采用单晶硅光伏电池的光伏组件简称单晶硅组件。采用多晶硅光伏电池的光伏组件简称多晶硅组件。采用钙钛矿-单晶硅叠层电池的光伏组件简称钙钛矿 -单晶硅叠层组件。单晶硅组件，多晶硅组件，以及钙钛矿-单晶硅叠层组件统称为晶硅组件。

上述晶硅组件具有层状结构。从向光面到背光面依次是前板，前封装胶膜，晶硅电池，后封装胶膜，背板。上述前封装胶膜和后封装胶膜统称封装胶膜。上述前板通常使用钢化或半钢化的低铁超白玻璃。上述封装胶膜的材料包括乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，聚烯烃(PO)和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。上述背板包括具有叠层结构的高分子复合背板和玻璃背板。组件外表面通常还有边框，接线盒等附属物，远端带有电气连接端子的线缆从接线盒引出，起到将晶硅组件产生的电能引出的作用。

建筑集成光伏发电系统，又被称为光伏建筑一体化，是指光伏发电设备例如光伏组件，作为建筑构件，在建筑上应用的形式。

采用下述二类光伏遮阳板的遮阳系统，均属于光伏建筑一体化：A类遮阳板：叶片表面集成晶硅组件，B类遮阳板：晶硅组件作为遮阳板叶片。目前这两类光伏遮阳板均存在以下需要解决的问题：

(1)受前板玻璃材料特性和组件层压工艺的限制，常规晶硅组件为刚度较大的平板。阳光照射到这种平板状晶硅组件正面，其反射光方向遵循菲涅尔公式。这部分反射光照到室内或建筑周边，会产生眩光，降低室内人员或建筑周边人员的视觉舒适度。例如图1所示的一种无防眩光功能的光伏垂直遮阳系统，阳光以平行光入射到光伏遮阳板1，反射光集中在一个方向。上述反射光对于建筑周边的人员形成眩光干扰。例如在面对上述反射光行驶的车辆驾驶员的正面视野中形成的眩光，以及在沿上述反射光方向行驶的车辆驾驶员的观后镜视野中形成的眩光，均对驾驶安全造成不利影响。上述眩光对面朝此方向的毗邻建筑中人员的办公环境亦造成不利影响。采用曲面前板玻璃生产曲面晶硅组件可以防止眩光，然而由于曲面玻璃和曲面组件本身的加工难度和质量控制难度大幅上升，非常不利于光伏遮阳的推广应用。

(2)有些遮阳百叶系统包含多个相互平行且距离较近的遮阳板。如图2所示，多块相互平行的光伏遮阳板1分别通过转轴5固定在支撑构件2上。阳光沿箭头方向入射，图中下方三块光伏遮阳板的左侧区域受到阳光的直射，而遮阳板的右侧区域因受到上方光伏遮阳板的遮挡而接收不到直射的阳光，故而左侧区域的阳光辐照强度远大于右侧区域，从而导致位于遮阳板右侧区域的光伏电池产生的电流远小于位于遮阳板左侧区域的光伏电池产生的电流。若位于上述不同区域的晶硅电池彼此串联，会导致晶硅组件异常发热，从而降低晶硅组件的发电效率，并减少晶硅组件的使用寿命。上述现象被称作电流失配。

实用新型内容

本实用新型提供一种防眩光晶硅光伏遮阳板。遮阳板包括至少一块晶硅光伏组件。上述晶硅光伏组件向光面最外侧封装材料为防眩光超白玻璃。上述晶硅光伏组件内部含有至少二片晶硅电池，存在串联关系的相邻晶硅电池，其排列方向为沿晶硅组件长边排列。沿叶片短边方向相邻的晶硅电池相互并联或者无直接的电气连接。

上述遮阳板包括至少一个叶片。晶硅组件固定在叶片表面上，固定方式有机械固定，胶粘固定，机械固定与胶粘固定相结合三种方式。上述机械固定，包括钉接，铆接，插接，卡接，铰接，缝接，中心连接，拼接中的一种或几种方式。上述胶粘固定中的胶，包括硅酮胶，环氧胶，丙烯酸胶，聚氨酯胶，丁基胶，乳胶，丁基胶带，表面为环氧胶的胶带，表面为丙烯酸胶的胶带，基材为聚氨酯的胶带，基材为聚乙烯的胶带中的一种或几种。

按遮阳板叶片长边延伸的方向，本实用新型中的光伏遮阳板适用于以下三种遮阳系统：水平遮阳，垂直遮阳，其它遮阳。

按遮阳板相对于所在建筑物表面的倾斜角度，本实用新型中的光伏遮阳板适用于以下二种系统：固定式遮阳，可调式遮阳。

基于外观的美学以及防止组件表面积灰的考虑，本实用新型中的晶硅组件与叶片长边平行的下边缘处的组件边框高出组件向光面玻璃表面不超过1毫米，优选与叶片长边方向平行的下边缘处无边框的晶硅组件。

上述防眩光超白玻璃，包括以下二种类型：

(1)A类防眩光超白玻璃：此类型超白玻璃的向光面表面粗糙度Ra大于等于0.09微米。上述A类防眩光超白玻璃的防眩光表面的加工方式为化学蚀刻。

(2)B类防眩光超白玻璃：此类型超白玻璃的向光面表面有峰谷高度差为 0.01～0.6毫米的凹凸起伏，且上述凹凸起伏的相邻波峰的间距为0.1～3毫米。上述B类防眩光超白玻璃的防眩光表面的加工方式为压延。

上述晶硅电池，优选单晶硅电池和钙钛矿-单晶硅叠层电池。这二类电池均采用单晶硅片作为衬底。

按硅衬底的掺杂分类，上述单晶硅电池包括P型单晶硅电池和N型单晶硅电池。按钝化结构分类，上述单晶硅电池包括常规铝背场电池(BSF)，钝化发射极和背面电池(PERC)，钝化发射极背表面全扩散电池(PERT)，隧穿氧化层钝化接触电池(TOPCon)，异质结电池(HJT)。按金属化电极的形态分类，上述单晶硅电池包括插指电极背接触电池(IBC)，金属穿孔卷绕电池(MWT)，叠瓦电池(shingled cell)，无主栅电池，多主栅电池，五主栅电池，四主栅电池，三主栅电池，二主栅电池在内的多种类型。

本实用新型解决了前述背景技术中提到的现有光伏遮阳板存在的眩光和电流失配问题，对于推动光伏遮阳系统的普及，降低建筑的能耗和碳排放将起到非常积极的推动作用。

附图说明

图1为无防眩光功能的光伏垂直遮阳系统的俯视示意图。

图2为具有多个相互平行的遮阳板的遮阳百叶系统侧视示意图。

图3为实施例一的遮阳系统示意图。

图4为实施例的遮阳板向光面正视图。

图5为实施例的遮阳板沿垂直于叶片长边方向的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明，但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。

实施例：如图3所示，一种电动机驱动的可调式水平光伏遮阳系统，包括光伏防眩遮阳板1，支撑构件2，电动机3，传动杆4，转轴5和丝杠6。转轴5 与光伏防眩遮阳板1和支撑构件2相连。光伏防眩遮阳板1的一端与传动杆4 相连。电动机3旋转带动丝杠6伸出或缩回。丝杠6带动传动杆4移动。传动杆4带动光伏防眩遮阳板1绕转轴5转动。

上述光伏防眩遮阳板1的正视图如图4所示，包括叶片10和晶硅组件11。晶硅组件11固定在叶片10的向光面。晶硅组件11的前板为超白钢化玻璃，上述超白钢化玻璃的向光面表面粗糙度Ra大于等于0.09微米。叶片10的靠近支撑构件2的末端有端盖7。转轴5穿过端盖7，一端与叶片10相连，一端与支撑构件2相连。晶硅电池110为准长方形，长边与叶片10短边平行，短边与叶片10长边平行。同一片电池110的两条长边相距91毫米，两条短边相距182毫米。晶硅组件11中含有30片上述晶硅电池110。晶硅电池110排列成15×2 的阵列。沿叶片10的短边方向有二个相互平行的晶硅电池串，上述晶硅电池串的首尾两端分别并联。每个晶硅电池串内沿叶片长边方向有15片晶硅电池依次串联。上述晶硅组件11受光照后产生的电流汇入组件正面的接线盒17并通过线缆18导出。接线盒中有一个旁路二极管，该旁路二极管的两端分别与晶硅组件11两端的正负极并联。

上述光伏防眩遮阳板的侧视图如图5所示。晶硅组件11的左侧边缘插入叶片10向光面左侧的凹槽中。叶片10向光面的中部有凹陷，里面涂覆了硅酮结构胶12。晶硅组件11的背光面粘接在上述硅酮结构胶12上。晶硅组件11的上边缘被Z型压板13压住，Z型压板13通过自攻钉14固定在叶片10的向光面上部。

Claims (8)

1.一种光伏遮阳板，其特征在于：包含至少一个晶硅组件和一个叶片；所述晶硅组件固定在所述叶片上，固定方式为机械固定，胶粘固定，机械固定与胶粘固定相结合三种方式中的一种；所述晶硅组件向光面最外侧封装材料为防眩光超白玻璃。

2.根据权利要求1所述的光伏遮阳板，其中所述防眩光超白玻璃的向光面表面粗糙度Ra大于等于0.09微米。

3.根据权利要求2所述的光伏遮阳板，其中所述防眩光超白玻璃的防眩光表面的加工方式为化学蚀刻。

4.根据权利要求1所述的光伏遮阳板，其中所述防眩光超白玻璃的向光面表面有峰谷高度差为0.01～0.6毫米的凹凸起伏，且上述凹凸起伏的相邻波峰的间距为0.1～3毫米。

5.根据权利要求4所述的光伏遮阳板，其中所述防眩光超白玻璃的防眩光表面的加工方式为压延。

6.根据权利要求1所述的光伏遮阳板，其中所述晶硅组件中凡是存在串联关系的相邻晶硅电池，其排列方向为沿晶硅组件长边排列。

7.根据权利要求1所述的光伏遮阳板，其中所述光伏遮阳板相对于所在建筑物表面的倾斜角度可调。

8.根据权利要求1所述的光伏遮阳板，其中所述晶硅组件的至少一个边缘插入所述叶片的向光面上的凹槽中。

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