CN2850998Y - 一种太阳能电池天窗 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池天窗,属于太阳能光伏技术领域。本新型目的是采用弧面层压技术,制造出带弧面的太阳能汽车天窗。将排列在汽车天窗玻璃1弧面上串联/并联连接的太阳能电池3,层压形成一体化弧面结构,且具有发电功能。可规模化生产,明显改善了太阳电池天窗的外观,克服了大幅弧面层压出现的起皱现象。

Description

一种太阳能电池天窗
技术领域
本实用新型公开了一种太阳能电池天窗,确切的说,汽车用太阳能电池天窗,属于太阳能光伏技术领域。
背景技术
目前,市场上出现了车用太阳能电池产品,如太阳能电池汽车降温器、太阳能汽车充电器等。其特点是直接把平板式的太阳能电池板安装在车顶的受光面上,只是功能单一的光伏装置而已,不是根据车型需要,外体的形状来加工。所以一个共同的不足之处,需要改变汽车的原有结构,安装不方便、太阳能电池面积受限制,效果不理想,从而造成汽车在结构、美观等方面的不良影响。
中国专利,专利号ZL03278117.2,一种太阳电池天窗,公开了汽车用太阳电池天窗,构成较为简单,没有更多揭露太阳电池天窗的技术细节。按照已公开的技术方案,难以达到产品化程度和实际应用的效果。
实用新型内容
实用新型的目的是设计一种具有弧面结构的太阳能电池天窗,以现有汽车天窗玻璃为衬底,太阳能电池与玻璃衬底具有相同弧面,构成一体化光伏产品。
按照本设计方案,可以克服以上所说现有技术存在的不足,其特征在于以汽车天窗玻璃1为衬底,其上承托与汽车天窗玻璃1弧面相为互补的太阳能电池3;且形成一体化结构的光伏组件,一种带曲线弧面状的太阳能电池天窗。汽车天窗玻璃1衬底上承托的太阳能电池3可以是块状太阳能电池/薄膜太阳能电池。由导电带将排列的太阳能电池3串联/并联连接,相应的电极覆盖层7的网格状连接部7A恰好覆盖电极连接部3A。电极覆盖材料被分割成小面积电极覆盖层7。引出电极5分别通过介于太阳能电池3与背封材料层4之间的粘接层2及背封材料层4的适当位置上引出。引出电极5输出的电压/电流可以驱动相应的负载。
汽车天窗玻璃1可以采用钢化型透明玻璃;太阳能电池3可以采用非晶硅或多晶硅或单晶硅等太阳能电池;采用模块化层压设备:
本实用新型所产生的积极效果,突出贡献在于,采用曲面层压技术,以现有汽车天窗玻璃为衬底与光伏组件太阳能电池,形成一体化结构,具备了新的功能。汽车天窗玻璃的深度加工,很好地解决了太阳能光伏产品在汽车等领域的推广和广泛应用。可规模化生产、安装方便、太阳能电池有效面积增大、美观。
进一步展开,本实用新型太阳能电池天窗由汽车天窗玻璃、太阳能电池、背封材料、中间粘接材料、引出电极、电极覆盖材料及封边材料等几部分组成。具有一下特点:
对目前汽车天窗玻璃进行深度加工,可选择一种无色透明的汽车天窗,其形状是适合汽车外形的弧面无色透明天窗。每一款汽车弧面无色透明天窗的形状都可能不同。
所选用的太阳电池最好选用高转换效率太阳能电池,其材料可以是晶体硅、非晶硅或其他具有光伏效应的材料,其形状可以是块状太阳能电池也可以是薄膜太阳能电池。背封层材料具有防腐、防潮、能有效保护太阳能电池的特性,一般为聚氟乙烯复合膜。粘接材料具有较好透光性和耐候性,如抗紫外线、膨胀系数与太阳电池接近等,一般常用的是EVA。封边材料具有较好的耐候性、不易老化、防水、防腐等特性,一般为橡胶。引出电极是导电性好、可焊性好、膨胀系数与太阳能电池接近、具有一定的柔韧性和强度,一般采用镀锡铜带。
电极覆盖层,具有较好的耐候性、膨胀系统与太阳能电池接近、其颜色与太阳能电池接近或相同以达到较好的外观视觉效果,在使用时会根据太阳能电池的排列情况裁剪成相应的网格状。
通过弧面层压法生产的太阳能电池天窗,具体做法是将太阳能电池用镀锡铜带通过串联/并联的方式进行焊接,可以驱动相应负载,如汽车空调鼓风机、汽车蓄电池等,所需的输出电压/电流(如12V/3A左右)。将电极覆盖材料按照太阳能电池排列,裁剪成相应的网格状,网格连接部分7A刚好可以将太阳能电池3的电极焊接部分3A覆盖住,同时选用的电极覆盖材料7、背封材料4的颜色与太阳能电池3的颜色接近,从而达到改善及美化太阳能汽车天窗外观的目的。将汽车天窗玻璃1、粘接材料2、太阳能电池3、背封材料4、电极覆盖材料7按照1、2、7、3、2、4的顺序进行弧面层压封装,引出电极5穿过介于太阳能电池3与背封材料4之间的粘接材料2及背封材料4在合适的位置引出,以便电力的输出。弧面层压完成后再在天窗四周装上封边材料6,形成太阳能电池天窗。
上述弧面层压过程中,需根据所选用的材料特性进行层压参数设定,具体层压参数有:真空室压力、层压压力、层压温度、层压时间、固化温度、固化时间等。
上述弧面层压过程中,电极覆盖材料被分割成了一些小面积,其目的为防止弧面层压过程中出现的起皱现象,小面积的电极覆盖层,克服了大幅弧面层压出现的起皱现象,同时改善了太阳电池天窗的外观。
附图说明
图1、是本实用新型的结构示意图。
图2、是本实用新型的结构剖视图。
图3、是本实用新型的模块示意图。
图4、是本实用新型层压设备简图。
见图1、图2,汽车天窗玻璃1、粘接材料层2、电极覆盖材料7及网格连接部7A,太阳能电池3、背封材料4。按照1、2、7、3、2、4的顺序进行弧面层压封装,引出电极5穿过介于太阳能电池3与背封材料4之间的粘接材料2及背封材料4在合适的位置引出,以便电力的输出。弧面层压完成后再在天窗四周装上封边材料6,形成太阳能电池天窗。
见图3和图4是本实用新型的模块和层压设备示意图。如图4所示为弧面层压设备简图,它由真空抽气部分8、层压部分9、专用模块10、控制部分11等几个部分组成,其中真空抽气部分8、层压部分9、控制部分11是按公知技术,而专用模块10则按设计方案来制作。12是待层压的太阳能汽车天窗半成品,13表示专用模块内部加热器。见图4,是采用模块化设计的一种多用途的层压设备,其中的模块是一个用导热性好、有一定的强度的金属制成,它的一面加工成能与汽车天窗的凸弧面很好吻合的曲面(一般为凹弧面),同时能够方便地在层压设备中进行安装拆卸。该模块是一个准六面体,其中一面加工成凹弧面,可与汽车天窗玻璃(或其他材料)的凸弧面很好地配合;具有导热性好、易加工,具有一定的强度,一般采用纯铜制作。其内部可以安装加热器,以提高加热速度及加热均匀性,易于安装与拆卸,不影响层压设备的原有功能。该模块安装到一般的层压设备中,也可以实现弧面层压;模块被拆除后,无须对层压设备进行额外的处理,不影响设备性能。本实用新型主要工艺是弧面层压技术,很好的解决了层压过程中,天窗玻璃的破碎问题和大接触面加热均匀及产品外观整齐、美观等问题。
具体实施例
适用车型:广州本田,i-VTEC系列
太阳能汽车天窗:
透明天窗玻璃:广本i-VTEC系列车所用相应规格(该系列车所用天窗玻璃规格相同),具体为信义公司所提供的钢化型透明白玻璃,型号为DOT-563AS-2M-240、E000039、43R-0001529
太阳能电池:单晶硅太阳能电池,28单元串联,(4列*7行)
层压设备:
普通层压设备加装所示的模块。
层压参数:
真空室压力:50Pa
层压压力:0.7标准大气压
层压温度:110℃
层压时间:5分钟
固化温度:140℃
固化时间:15分钟
辅助材料:
1、粘接材料选用EVA;
2、背封材料选用黑色TPT;
3、电极覆盖材料选用黑色TPT,并按图2所描述裁剪成还应的网格状;
4、电极选用镀锡铜带;
输出参数(标准测试条件下测试,AM1.5、1000W/m2、25℃):
    Vmp:12.88V
    Imp:2.21A
    Wp:28.47W
按本方案制作的产品,可以作为一个整体安装于对应车型的天窗支架上,其输出的电能可以给汽车蓄电池进行补偿性充电,也可以给一些汽车电器供电。

Claims (10)

1、一种太阳能电池天窗包括:
汽车天窗玻璃(1)、太阳能电池(3)、背封材料层(4)、粘接层(2)、引出电极(5)、电极覆盖层(7)及封边材料(6),其特征还包括以汽车天窗玻璃(1)为衬底,其上承托与天窗玻璃(1)弧面相为互补的太阳能电池(3);
还包括:
由专用模块层压而成的具有一体化弧面结构的光伏组件。
2、根据权利要求1所述的一种太阳能电池天窗,其特征在于所说的光伏组件,是以汽车天窗玻璃(1)为衬底,承托的太阳能电池(3)可以是块状太阳能电池/薄膜太阳能电池。
3、根据权利要求1或2所述的一种太阳能电池天窗,其特征在于所说的光伏组件,是由导电带将排列的太阳能电池(3)串联/并联连接,相应的电极覆盖层(7)的网格状连接部(7A)覆盖电极连接部(3A)。
4、根据权利要求3所述的一种太阳能电池天窗,其特征在于所说的覆盖电极连接部(3A)的网格状连接部(7A),是由电极覆盖材料分割而成的小面积电极覆盖层(7)。
5、根据权利要求1所述的一种太阳能电池天窗,其特征在于所说引出电极(5)分别在介于太阳能电池(3)与背封材料层(4)之间的粘接层(2)及背封材料层(4)引出。
6、根据权利要求5所述的一种太阳能电池天窗,其特征是太阳能电池(3)的引出电极(5)连接负载。
7、根据权利要求1所述的一种太阳能电池天窗,其特征在于所说的专用模块是一个六面体,其中至少有一个面加工成与汽车天窗玻璃(1)弧形面相吻合的曲面。
8、根据权利要求1所述的一种太阳能电池天窗,其特征在于所说的专用模块由金属制成,其内部可以安装加热器(13)。
9、根据权利要求1所述的一种太阳能电池天窗,其特征在于所说的太阳电池(3)由导电带将其串联/并联焊接。
10、根据权利要求1所述的一种太阳能电池天窗,其特征在于所说的汽车天窗玻璃(1)采用钢化型透明玻璃;太阳能电池(3)可以是非晶硅/多晶硅/单晶硅太阳能电池。
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