CN103321360A - 一种复合太阳能电池屋顶面板及其生产方法 - Google Patents

一种复合太阳能电池屋顶面板及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种复合太阳能电池屋顶面板及其生产方法，该复合太阳能电池屋顶面板自下而上依次包括金属板，阻燃保温材料和单层太阳能电池组件。该复合太阳能电池屋顶面板质量轻，便于安装，并且隔热保温，防水防火，耐腐蚀。

Description

一种复合太阳能电池屋顶面板及其生产方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种复合太阳能电池屋顶面板及其生产方法。
背景技术
近年来，太阳能作为一种清洁环保的能源越来越被人们所重视，太阳能的使用范围也在不断扩大，越来越多的屋顶上开始安装有太阳能电池板。
太阳能电池板在屋顶上的使用，通常是先建好屋顶，然后再在屋顶上安装太阳能电池板。这种传统方式应用范围广，不受屋顶建造时间的限制。但是这种方式是在原有的屋顶上再安装太阳能电池板，破坏了屋顶原有的结构，工序也很繁琐。并且新增加的太阳能电池板对房屋的承重能力提出了更高的要求。
随着人们对太阳能的广泛使用，如果可以在建造房屋时，直接采用安装有太阳能电池板的材料，那么则可以将建造房屋和安装太阳能电池板这两个步骤合二为一，减少工序，避免对屋顶的二次施工。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种复合太阳能电池屋顶面板及其生产方法，该复合太阳能电池屋顶面板将太阳能电池板直接安装在屋顶材料上，从而可使建造屋顶和安装太阳能电池板同步完成。
本发明是这样实现的：
一种复合太阳能电池屋顶面板，自下而上依次包括金属板，阻燃保温材料和单层太阳能电池组件。
优选地，所述复合太阳能电池屋顶面板的四壁设有封装边框。
优选地，所述单层太阳能电池组件的背光面和四壁嵌入到所述阻燃保温材料之中。
优选地，所述单层太阳能电池组件的受光面上设有接线盒。
优选地，所述接线盒设置在单层太阳能电池组件受光面的中间，单层太阳能电池组件的正负极引线均从该接线盒中引出。
可替换地，所述接线盒设置在单层太阳能电池组件受光面的两侧，单层太阳能电池组件的正负极引线分别从对应的接线盒引出。
所述单层太阳能电池组件是晶硅太阳能电池板或非晶硅薄膜太阳能电池板。
优选地，所述阻燃保温材料是岩棉或玻璃棉。
优选地，所述金属板材是彩钢瓦，镀锌板或铝型材。
一种复合太阳能电池屋顶面板的生产方法，包括以下步骤：
(1)制作单层太阳能电池组件；
(2)将金属板，阻燃保温材料和单层太阳能电池组件自下而上依次粘合在一起，其中单层太阳能电池组件的受光面朝上；
(3)对粘合在一起的金属板，阻燃保温材料和单层太阳能电池组件的四壁进行封装处理，制成复合太阳能电池屋顶面板。
优选地，在步骤(1)中，具体包括以下步骤：
(11)在导电玻璃上生成光电转换层；
(12)在光电转换层背面粘贴一层具有封装和绝缘功能的薄膜作为背板，制成单层太阳能电池组件。
可替换地，在步骤(1)中，具体包括以下步骤：
(11)在导电玻璃上生成光电转换层；
(12)在光电转换层背面喷涂一层树脂，经自然凝固，形成背板，制成单层太阳能电池组件。
优选地，在步骤(3)中，将粘合在一起的金属板，阻燃保温材料和单层太阳能电池组件的四壁用封装框架进行封装处理，所述封装边框是镀锌材料或铝型材。
优选地，所述单层太阳能电池组件包括导电玻璃，光电转换层和背膜。
优选地，所述单层太阳能电池组件的受光面上安装有接线盒。
优选地，所述阻燃保温材料是岩棉或玻璃棉。
优选地，所述金属板材是彩钢瓦，镀锌板或铝型材。
本发明的有益效果在于：将太阳能电池板和制作屋顶的材料结合在一起，制成安装有太阳能电池板的屋顶材料，使得在建造屋顶的同时也安装了太阳能电池板，一步到位，节省工序，并且保持了屋顶的完整。此外，生产这种复合太阳能电池屋顶面板的方法操作简单，易于实现。并且该复合太阳能电池屋顶面板质量较轻，便于安装在屋顶上，同时由于采用了阻燃保温材料，该复合太阳能电池屋顶面板还具有防水，防火，保温，耐腐蚀的优点。
附图说明
图1为叠加式复合太阳能电池屋顶面板的部分截面图；
图2为嵌入式复合太阳能电池屋顶面板的部分截面图；
图3为封装框架另一实施方式的截面图；
图4为生产复合太阳能电池屋顶面板的流程图；
图5为生产单层太阳能电池组件实施方式一的流程图；
图6为生产单层太阳能电池组件实施方式一的流程图。
具体实施方式
本发明可以通过以下的实施例来做进一步详细说明，参见图1-图6所示。
一种复合太阳能电池屋顶面板20，用作建造屋顶的材料，安装在房屋顶部。该复合太阳能电池屋顶面板20自下而上依次包括金属板23，阻燃保温材料22和单层太阳能电池组件21。
所述单层太阳能电池组件21包括导电玻璃，光电转换层和背膜。本发明中的复合太阳能电池屋顶面板20采用单层太阳能电池组件21，可以减轻复合太阳能电池屋顶面板20重量，降低对安装房屋承重能力的要求。
单层太阳能电池组件21和阻燃保温材料22的连接方式有两种：叠加式和嵌入式。
图1所示的是叠加式，单层太阳能电池组件21的背光面层压在阻燃保温材料22上。采用这种方式，由于单层太阳能电池组件21的四壁裸露在外，还需要进行绝缘处理处理。
图2所示的是嵌入式，单层太阳能电池组件21的背光面和四壁嵌入到阻燃保温材料22之中。采用这种方式，单层太阳能电池组件21的四壁被阻燃保温材料22封闭，不需要再经过绝缘处理。
优选地，复合太阳能电池屋顶面板20的四壁设有封装边框，以将其四壁封装起来。在复合太阳能电池屋顶面板20的四壁加设封装边框，将金属板23和阻燃保温材料22的断面毛边封装起来，同时起到加固定型复合太阳能电池屋顶面板20的作用。
在另一实施方式中，如图3所示，所述封装框架也可以由安装单层太阳能电池组件21的夹口充当。
所述封装边框可以是镀锌材料，铝型材或其他具有固定封装效果的材料。
所述单层太阳能电池组件21可以是晶硅太阳能电池板，也可以是非晶硅薄膜太阳能电池板。
单层太阳能电池组件21的受光面上设有接线盒211，该接线盒211可以设置在单层太阳能电池组件21受光面的中间，正负极引线都从此接线盒中引出；也可以设置在单层太阳能电池组件21受光面的两侧，正负极引线分别从对应的接线盒引出。
所述阻燃保温材料22可以是岩棉或玻璃棉，重量一般都较轻。岩棉或玻璃棉，具有隔热，保温，防火，防潮，耐老化，抗腐蚀的效果，是理想的屋顶材料。
玻璃棉的密度约为120kg/m3，比岩棉轻30％左右，对于屋顶承重力较小的建筑物，优选玻璃棉作为阻燃保温材料。
所述金属板23可以是彩钢瓦，镀锌板或铝型材。由于阻燃保温材料22一般都较软，且有绒毛，在阻燃保温材料22下面铺设金属板23，可以起到固型、美观的作用。
所述复合太阳能电池屋顶面板20中，单层太阳能电池组件21的厚度大约为3-4mm，阻燃保温材料22的厚度可以是2.5cm，5cm，7.5cm，10cm，12.5cm，15cm等，金属板材23的厚度约为1-3mm。
所述复合太阳能电池屋顶面板20的规格可以是1.1m*1.4m，1.1m*0.7，0.55*0.7，根据屋顶的具体情况，选择适用不同规格的复合太阳能电池屋顶面板20进行安装。
本发明还提供了一种生产上述复合太阳能电池屋顶面板20的方法，如图4所示，该方法包括以下步骤：
(1)制作单层太阳能电池组件21；
(2)将金属板23，阻燃保温材料22和单层太阳能电池组件21自下而上依次粘合在一起，其中单层太阳能电池组件21的受光面朝上；
(3)对粘合在一起的金属板23，阻燃保温材料22和单层太阳能电池组件21的四壁进行封装处理，制成复合太阳能电池屋顶面板20。
所述单层太阳能电池组件21可以是晶硅太阳能电池板，也可以是非晶硅薄膜太阳能电池板。
单层太阳能电池组件21的受光面上设有接线盒211，该接线盒211可以设置在单层太阳能电池组件21受光面的中间，正负极都从此接线盒中引出；也可以放置在单层太阳能电池组件21受光面的两侧，正负极引线分别从对应的接线盒引出。
所述阻燃保温材料22可以是岩棉或玻璃棉。
所述金属板23可以是彩钢瓦，镀锌板或铝型材。
在步骤(3)中，将粘合在一起的金属板23，阻燃保温材料22和单层太阳能电池组件21的四壁用封装框架进行封装处理，所述封装边框可以是镀锌材料，铝型材或其他具有固定封装效果的材料。
在另一实施方式中，如图3所示，所述封装框架也可以由安装单层太阳能电池组件21的夹口充当。
在步骤(2)中，单层太阳能电池组件21的厚度大约为3-4mm，阻燃保温材料22的厚度可以是2.5cm，5cm，7.5cm，10cm，12.5cm，15cm等，金属板材23的厚度约为1-3mm。
在步骤(1)中，如图5所示，具体包括以下步骤：
(11)在导电玻璃上生成光电转换层；
(12)在光电转换层背面粘贴一层具有封装和绝缘功能的薄膜作为背板，制成单层太阳能电池组件21。
优选地，在步骤(12)中，采用EVA进行粘合。具体地，在光电转换层和薄膜间铺放一层EVA，用层压机将光电转换层和背膜粘合在一起。所述EVA在层压机的作用下被加热，从而具有足够的粘性将光电转换层和背膜粘合在一起。
所述背膜为TPT膜或PET膜。
可替换地，在步骤(1)中，如图6所示，具体包括以下步骤：
(11)在导电玻璃上生成光电转换层；
(12)在光电转换层背面喷涂一层树脂，经自然凝固，形成背板，制成单层太阳能电池组件21。
所述树脂具有封装、绝缘、抗腐蚀的功能，可以为酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂或聚酰亚胺树脂。
所述单层太阳能电池组件21的受光面上安装有接线盒211，该接线盒211可以设置在单层太阳能电池组件21受光面的中间，正负极引线都从此接线盒中引出；也可以设置在单层太阳能电池组件21受光面的两侧，正负极引线分别从对应的接线盒引出。
在步骤(2)具体包括以下步骤：
(21)在金属板23的一面涂覆胶水；
(22)在金属板23涂覆有胶水的一面上铺放阻燃保温材料22；
(23)在单层太阳能电池组件21的背光面上涂覆胶水；
(24)将背光面涂覆有胶水的单层太阳能电池组件21铺放在阻燃保温材料22上，其中所述单层太阳能电池组件21的受光面朝上；
可替换地，单层太阳能电池组件21的背光面和四壁嵌入到阻燃保温材料22之中；
(25)在位于最上层的单层太阳能电池组件21的受光面上施加均匀的压力，将金属板23，阻燃保温材料22和单层太阳能电池组件21层压粘合在一起。
为了达到理想的粘合效果，并且便于实现，可在单层太阳能电池组件21的受光面上放置重物进行压合，并保持8-10小时，以使金属板23，阻燃保温材料22和单层太阳能电池组件21牢固地粘合在一起。
本发明所提供的复合太阳能电池屋顶面板20，轻型，美观，防潮，保温，耐腐蚀，并且生产方法简单，易于实现。
应当可以理解，在不偏离其精神和中心特征的情况下本发明可以其它形式实现。因此这里的实施例和具体的实施方式是示意性并不是限制性，并且本发明并不限定在这里给出的详细描述中。

Claims (17)

1.一种复合太阳能电池屋顶面板，其特征在于，该复合太阳能电池屋顶面板自下而上依次包括金属板，阻燃保温材料和单层太阳能电池组件。
2.如权利要求1所述的复合太阳能电池屋顶面板，其特征在于，所述复合太阳能电池屋顶面板的四壁设有封装边框。
3.如权利要求2所述的复合太阳能电池屋顶面板，其特征在于，所述单层太阳能电池组件的背光面和四壁嵌入到所述阻燃保温材料之中。
4.如权利要求3所述的复合太阳能电池屋顶面板，其特征在于，所述单层太阳能电池组件的受光面上设有接线盒。
5.如权利要求4所述的复合太阳能电池屋顶面板，其特征在于，所述接线盒设置在单层太阳能电池组件受光面的中间，单层太阳能电池组件的正负极引线均从该接线盒中引出。
6.如权利要求4所述的复合太阳能电池屋顶面板，其特征在于，所述接线盒设置在单层太阳能电池组件受光面的两侧，单层太阳能电池组件的正负极引线分别从对应的接线盒引出。
7.如权利要求4所述的复合太阳能电池屋顶面板，其特征在于，所述单层太阳能电池组件是晶硅太阳能电池板或非晶硅薄膜太阳能电池板。
8.如权利要求1-7所述的复合太阳能电池屋顶面板，其特征在于，所述阻燃保温材料是岩棉或玻璃棉。
9.如权利要求1-7所述的复合太阳能电池屋顶面板，其特征在于，所述金属板材是彩钢瓦，镀锌板或铝型材。
10.一种复合太阳能电池屋顶面板的生产方法，包括以下步骤：
(1)制作单层太阳能电池组件；
(2)将金属板，阻燃保温材料和单层太阳能电池组件自下而上依次粘合在一起，其中单层太阳能电池组件的受光面朝上；
(3)对粘合在一起的金属板，阻燃保温材料和单层太阳能电池组件的四壁进行封装处理，制成复合太阳能电池屋顶面板。
11.如权利要求10所述的生产方法，其特征在于，在步骤(1)中，具体包括以下步骤：
(11)在导电玻璃上生成光电转换层；
(12)在光电转换层背面粘贴一层具有封装和绝缘功能的薄膜作为背板，制成单层太阳能电池组件。
12.如权利要求10所述的生产方法，其特征在于，在步骤(1)中，具体包括以下步骤：
(11)在导电玻璃上生成光电转换层；
(12)在光电转换层背面喷涂一层树脂，经自然凝固，形成背板，制成单层太阳能电池组件。
13.如权利要求10所述的生产方法，其特征在于，在步骤(3)中，将粘合在一起的金属板，阻燃保温材料和单层太阳能电池组件的四壁用封装框架进行封装处理，所述封装边框是镀锌材料或铝型材。
14.如权利要求10所述的生产方法，其特征在于，所述单层太阳能电池组件包括导电玻璃，光电转换层和背膜。
15.如权利要求10所述的生产方法，其特征在于，所述单层太阳能电池组件的受光面上安装有接线盒。
16.如权利要求10-15所述的生产方法，其特征在于，所述阻燃保温材料是岩棉或玻璃棉。
17.如权利要求10-15所述的生产方法，其特征在于，所述金属板材是彩钢瓦，镀锌板或铝型材。
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