CN221652537U - 一种箱式光伏组件及一体化光伏建筑 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种箱式光伏组件，包括箱体、设于箱体中的电池片、设于箱体四周的箱体侧框、设于箱体上的盖板，所述箱体内设有底板搁台，所述底板搁台呈锯齿形，所述电池片设于所述底板搁台上，避免了电池片角度无法跟随太阳直射角度变化而导致发电量不足的局限性。且所述电池片与盖板之间具有间隙，当盖板玻璃在外力作用下变形，外力无法传导到电池片，避免损坏电池片。本实用新型的一体化光伏建筑利用上述光伏组件作为建筑结构的构成部分代替原有结构，充分利用太阳能进行发电。

Description

一种箱式光伏组件及一体化光伏建筑

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，特别地，涉及一种箱式光伏组件及一体化光伏建筑。

背景技术

在建筑上安装太阳能装置主要有两种形式。一种是在既有建筑上增设太阳能发电系统，多采用晶硅太阳能发电组件，称为BAPV形式；另一种是对既有建筑进行改造或新建建筑时，将太阳能发电系统与建筑结构形成一体，太阳能发电组件是建筑结构组成部分，称为光伏建筑一体化，即BIPV形式。随着技术不断成熟，BIPV越来越成为未来趋势。目前，光电转化主要分为薄膜电池技术和晶硅电池技术。薄膜光伏电池组件因光电转化效率相对较低而应用受限，而晶硅电池组件因光电转化效率相对较高应用广泛。

当前的光伏组件在应用时存在的主要问题：（1）建筑屋顶坡度一般不能完全按照最佳日照倾角设计，否则既不利于建筑结构形式，也大量增加建筑造价，经济性差。但按常规坡度（一般3%-5%，或其它坡度的人字形屋面）设置光伏组件，电池不能处于最佳日照角度，将导致太阳能利用效率降低。特别是屋面背阳方向，发电效率显著降低，经济效益明显变差。（2）要满足建筑屋面防水功能，必须满铺光伏组件。操作人员对光伏组件在使用过程中需要清洗、检查、维护时，需要踩踏光伏组件，容易导致光伏组件电池受损，影响发电效率。严重时导致电路故障，引发火灾等，存在重大安全隐患。（3）电池片与盖板玻璃通过封装材料紧密结合在一起，通过串联形式构成组件。当盖板玻璃在外力作用下变形，外力传导到电池片。由于电池片采用的晶体硅材料硬度大，脆性强，极易在外力作用下被破坏而无法正常发电，严重时发生电气短路产生局部高温，引发火灾。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种箱式光伏组件及光伏建筑，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种箱式光伏组件，包括箱体、设于箱体中的电池片、设于箱体四周的箱体侧框、设于箱体上的盖板，所述箱体内设有底板搁台，所述底板搁台呈锯齿形，所述电池片设于所述底板搁台上，且所述电池片与盖板之间具有间隙。

进一步地，所述底板搁台形成有多个棱角，所述棱角由两个相连接的斜面形成，且所述棱角处的斜面设有电池片。

进一步地，所述底板搁台为玻璃材质的底板搁台，所述盖板为玻璃材质的盖板。

进一步地，所述箱体外侧设有接线盒，所述接线盒与电池片电连接。

进一步地，所述电池片包括电池主体以及设置在电池主体相对两面的面封装材料和底封装材料，所述底封装材料与所述底板搁台贴合压接。

进一步地，还包括封边边框，所述封边边框上部设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有第一密封条且所述第一凹槽截面呈C字型，所述第一密封条内设有间隔条且所述第一密封条截面呈E字型；所述箱体靠近所述盖板形成有凸起，所述盖板边缘处与所述箱体形成的凸起设于所述第一密封条内，且所述箱体的凸起与所述盖板边缘处之间通过所述第一密封条的间隔条连接。

进一步地，所述箱体还包括设于底板搁台下方的底板，所述底板、底板搁台、箱体侧框形成腔体。

本实用新型还提供了一种一体化光伏建筑，包括所述的箱式光伏组件，还包括屋架、导水槽，所述箱式光伏组件设于屋架上，所述导水槽设于两箱式光伏组件所形成的间隙处。

进一步地，包括多个箱式光伏组件，所述箱式光伏组件的腔体设有进水口和出水口，所述箱式光伏组件之间设有管道以串联不同腔体的进水口、出水口。

进一步地，所述封边边框下部设有第二凹槽，所述第二凹槽内设有第二密封条；所述导水槽包括侧边，所述侧边设于所述第二凹槽内的第二密封条中；所述第二密封条靠近侧边的一面为弧面。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型箱式光伏组件包括箱体、设于箱体中的电池片、设于箱体上的盖板，所述箱体内设有底板搁台，所述底板搁台呈锯齿形，所述电池片设于所述底板搁台上，避免了电池片角度无法跟随太阳直射角度变化而导致发电量不足的局限性。且所述电池片与盖板之间具有间隙，当盖板玻璃在外力作用下变形，外力无法传导到电池片，避免损坏电池片。

本实用新型的一体化光伏建筑综合考虑建筑结构可行性、组件布设方式、太阳能利用效率，光伏组件作为建筑结构的构成部分代替原有结构，充分利用太阳能进行发电，有着良好的经济效益和社会效益。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的箱式光伏组件示意图；

图2是本实用新型优选实施例的箱式光伏组件内部示意图；

图3是本实用新型优选实施例的箱式光伏组件横截面示意图；

图4是本实用新型优选实施例的箱式光伏组件横截面A处示意图；

图5是本实用新型优选实施例的箱式光伏组件横截面B处示意图；

图6是本实用新型优选实施例的箱式光伏组件横截面C处示意图；

图7是本实用新型优选实施例的箱式光伏组件与导水槽示意图；

图8是本实用新型优选实施例的箱式光伏组件横截面示意图；

图9是本实用新型优选实施例的一体化光伏建筑屋顶示意图；

图10是本实用新型优选实施例的一体化光伏建筑总体示意图；

图中各附图标记表示：

1、封边边框；2、盖板；3、面封装材料；4、电池片；5、底封装材料 6、箱体； 7、接线盒；8第一密封条； 9、第二密封条；10、底板搁台；11、箱体侧框；12、侧边；13、导水槽 14、凸起；15、屋架；16、底板17、腔体；18、进水口；19、出水口；20、间隔条；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于本实用新型构造进行定义的。因此，有可能会根据其所应用的不同场所、不同位置、及不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

参见附图，本实用新型提供了一种箱式光伏组件，包括箱体6、设于箱体6中的电池片4、设于箱体6上的盖板2，所述箱体6内设有底板搁台10，所述底板搁台10呈锯齿形，所述电池片4设于所述底板搁台10上，且所述电池片4与盖板2之间具有间隙。底板搁台10形成有多个的棱角，相邻棱角之间相连接，且每个棱角小于180度，该棱角由两个相连接的斜面形成，且棱角处的斜面设有电池片4；多个连续的棱角使得底板搁台10的横截面呈锯齿形。

电池片4的延伸面与盖板9之间具有两个不同的角度，则每个光伏组件中有部分或约一半数量电池片4与太阳照射角之间处于垂直或接近垂直，避免了电池片4角度无法跟随太阳直射角度变化而导致发电量不足的局限性。棱角处的两斜面之间角度、或任一斜面与盖板9之间的角度根据光伏组件使用地点的纬度和屋顶结构进行设计，确保电池片4在组件安装完成后处于最佳日照角度。底板搁台10棱角处的斜面设有电池片4，可包括两种情况，即电池片可设置在其中任一个方向的斜面，或两个方向的斜面都设有电池片，根据实际情况和经济成本综合考虑。屋面光伏组件安装规划时，可以规划清洗、检查、维修通道。作为通道的光伏组件，盖板必须能够承担人员和操作附加的额外荷载，而不做通道的光伏组件，只需满足自身结构要求即可。由于屋顶分为面阳面和背阳面，面阳面光伏组件和背阳面光伏组件可根据需要分别确定两斜面之间角度，而其他构造相同。

在一些实施方式中，所述底板搁台10为玻璃材质的底板搁台，所述盖板2为玻璃材质的盖板，两者配合可实现双玻组件功能，提高电池片发电效率。

在一些实施方式中，所述箱体6外侧设有接线盒7，所述接线盒7与电池片4电连接，接线盒7便于光伏组件快速安装。

在一些实施方式中，所述电池片4包括电池主体以及设置在电池主体相对两面的面封装材料3和底封装材料5，所述底封装材料5与所述底板搁台10贴合压接。

在一些实施方式中，还包括封边边框1，所述封边边框1上部设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有第一密封条8且所述第一凹槽截面呈C字型，所述第一密封条8内设有间隔条20且所述第一密封条8截面呈E字型；所述箱体6靠近所述盖板2形成有凸起14，所述盖板9边缘处与所述箱体6形成的凸起设于所述第一密封条8内，且所述箱体6的凸起与所述盖板9边缘处之间通过所述第一密封条8的间隔条20连接。箱体6与盖板9之间由刚性接触变为柔性接触，防止在封装、搬运、安装和使用过程中受外力冲击而损坏组件。

在一些实施方式中，所述箱体6还包括设于箱体6四周的箱体侧框11、设于底板搁台10下方的底板16，所述底板16、底板搁台10、箱体侧框11形成腔体17。腔体内可重入导热介质，可降低箱体内温度，提高零部件使用寿命，或利用腔体17实现组件的光热功能。

本实用新型提供了一种一体化光伏建筑，包括以上所述的箱式光伏组件，还包括屋架15、导水槽13，所述箱式光伏组件设于屋架15上，所述导水槽13设于两箱式光伏组件所形成的间隙处。

在一些实施方式中，包括多个箱式光伏组件，所述箱式光伏组件的腔体17设有进水口18和出水口19，所述箱式光伏组件之间设有管道以串联不同腔体17的进水口18、出水口19，即利用管道将各光伏组件的腔体17联通，在各个腔体17中通水实现组件的光热功能，同时也能降低电池片环境温度，提高发电效率，实现光电光热组件功能。

在一些实施方式中，所述封边边框1下部设有第二凹槽，所述第二凹槽内设有第二密封条9；所述导水槽13包括侧边12，所述侧边12设于所述第二凹槽内的第二密封条9中；所述第二密封条9靠近侧边12的一面为弧面。箱式光伏组件通过雨水槽13与屋架15连接固定，第二密封条9密封连接起到固定和防水渗漏功能，构成自防水的屋面结构。同时第二密封条9能够缓解和消除屋架15变形对光伏组件产生的应力，不至于损伤组件。第二密封条9在受到挤压时，柔软的密封条向空隙处延伸，第二密封条9的弧面始终保持靠中间的位置与侧边12接触，限制侧边12脱离第二密封条9，进一步提高防水能力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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 (10)

1.一种箱式光伏组件，包括箱体（6）、设于箱体（6）中的电池片（4）、设于箱体（6）四周的箱体侧框（11）、设于箱体（6）上的盖板（2），其特征在于，所述箱体（6）内设有底板搁台（10），所述底板搁台（10）呈锯齿形，所述电池片（4）设于所述底板搁台（10）上，且所述电池片（4）与盖板（2）之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的箱式光伏组件，其特征在于，所述底板搁台（10）形成有多个棱角，所述棱角由两个相连接的斜面形成，且所述棱角处的斜面设有电池片（4）。

3.根据权利要求1所述的箱式光伏组件，其特征在于，所述底板搁台（10）为玻璃材质的底板搁台，所述盖板（2）为玻璃材质的盖板。

4.根据权利要求1所述的箱式光伏组件，其特征在于，所述箱体（6）外侧设有接线盒（7），所述接线盒（7）与电池片（4）电连接。

5.根据权利要求1所述的箱式光伏组件，其特征在于，所述电池片（4）包括电池主体以及设置在电池主体相对两面的面封装材料（3）和底封装材料（5），所述底封装材料（5）与所述底板搁台（10）贴合压接。

6.根据权利要求1所述的箱式光伏组件，其特征在于，还包括封边边框（1），所述封边边框（1）上部设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有第一密封条（8）且所述第一凹槽截面呈C字型，所述第一密封条（8）内设有间隔条（20）且所述第一密封条（8）截面呈E字型；所述箱体（6）靠近所述盖板（2）形成有凸起（14），所述盖板（2）边缘处与所述箱体（6）形成的凸起设于所述第一密封条（8）内，且所述箱体（6）的凸起与所述盖板（2）边缘处之间通过所述第一密封条（8）的间隔条（20）连接。

7.根据权利要求1所述的箱式光伏组件，其特征在于，所述箱体（6）还包括设于底板搁台（10）下方的底板（16），所述底板（16）、底板搁台（10）、箱体侧框（11）形成腔体（17）。

8.一种一体化光伏建筑，包括如权利要求1至7任一项所述的箱式光伏组件，其特征在于，还包括屋架（15）、导水槽（13），所述箱式光伏组件设于屋架（15）上，所述导水槽（13）设于两箱式光伏组件所形成的间隙处。

9.根据权利要求8所述的一体化光伏建筑，其特征在于，包括多个箱式光伏组件，所述箱式光伏组件的腔体（17）设有进水口（18）和出水口（19），所述箱式光伏组件之间设有管道以串联不同腔体（17）的进水口（18）、出水口（19）。

10.根据权利要求8所述的一体化光伏建筑，其特征在于，所述封边边框（1）下部设有第二凹槽，所述第二凹槽内设有第二密封条（9）；所述导水槽（13）包括侧边（12），所述侧边（12）设于所述第二凹槽内的第二密封条（9）中；所述第二密封条（9）靠近侧边（12）的一面为弧面。