CN109072615A - 环保型能源发电屋面 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有助于发电的建筑集成太阳能***领域。它是一种可用作于屋面，外墙或其他建筑应用的太阳能板。本发明还涉及到制备、设计和生产太阳能水泥板的方法，其通过将水泥板与太阳能板结合，以形成设想的独立实体。太阳能水泥板(SCB)包括多个太阳能捕获组件(如光伏电池(PV)等)，安装在经过特殊处理的纤维水泥板或类似材料的基板上。太阳能水泥板(SCB)包括作为面板的钢化玻璃和/或薄膜、作为中间层的乙烯乙酸乙烯酯薄膜、及作为背面层的聚氟乙烯薄膜。太阳能水泥板(SCB)通过对面板、中间层的薄膜和背板薄膜与纤维水泥板或类似材料的基板复合在一起，形成具有防水功能的集成屋面。最终形成一种独特的集成太阳能产品。

Description

环保型能源发电屋面
交叉引用
本发明需求于2017年3月31日交的印度临时专利申请“环保型能源发电屋面”第201741011843号为的优先权。其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种承重建筑一体化的太阳能水泥板的能源发电领域。在此发明的太阳能板，是以能源发电屋面、外墙和其他结构的多种形式予以公开。它还涉及设计、制备和生产太阳能板的方法。
背景技术
燃烧矿物燃料、煤和其他能产生电力的不可再生资源的使用的增加，产生有害的碳排放物排放至大气中。这些碳排放对环境产生负面影响，大幅增加全球了气温变暖，酿成了多次自然灾害。因此，通过使用风能和太阳能等更多的可再生能源发电，来降低碳排放是非常必要的。
个人和企业已经被太阳能的优点吸引了，它不仅对环境有益，还能自身发电。太阳能或光伏通过利用太阳光产生可用的电力，已经运用了数十年。光伏板通常选以最大限度暴露在阳光的位置下进行安装。这些地点一般在建筑工业的屋面和住宅的屋面。因此，市面上开发了各种将光伏板安装在建筑物屋面上方的办法和装置。
最常见用于屋面的太阳能或光伏产品的解决方案包括：独立的太阳能电池板，其安装在现有的屋面或结构上，使用框架支撑或直接安装到结构上的方法。这些产品是利用现有的屋面结构作为载体，而不是替代现有屋面结构。光伏产品布线方法是使用传统的并联或串联电路，以及标准的压接或凸耳型进行连接。
通常，太阳能或光伏模块以螺钉、螺母和螺栓装配方式，安装在屋面上额外搭建的框架结构上、屋面上或者露台上。因此，硬件安装过程中，安装工人经常面临屋面安装空间不足、崎岖的地面或不平的屋面上等尴尬情况。现有的安装结构通常过于复杂，也不易生产加工和安装。此外，许多太阳能板的安装结构包含太多的组件。考虑到这些问题，到目前为止对太阳能的适用性是非常有限的。在此能源发电领域中，迫切需要开发一种更有效的方法和适合该国家所需的太阳能产品。
另一个主要推行的障碍是在建筑形式上，在确定建筑屋面后，变更或修改成太阳能屋面的可行性或便利性。为了大规模地市面上推广太阳能，在城镇化的建设中，屋面的改造可能是非常至关重要的。
有关的推行再生能源作为太阳能屋面的其他问题是：
a)现有的屋面设计无法承载太阳能模块；
b)屋面改造和在现有结构上加固的费用过高且不易；
现有传统模式的屋面仅作为建筑顶部的遮挡物。目前的金属屋面具有非常高的热传递系数，从而不适于在人道条件下生活和工作。因此，从该角度来看，还需要开发更好的屋面解决方案。与传统的屋面解决方案相比，使用所出的能源发电屋面，可降低从屋面外界向建筑物本身传递4-5摄氏度。
如果在房屋内发生火灾事故，现有的金属屋面设计方案是非常不安全的。由于建筑物本体的温度透射率升高，使其难以居住。长期暴露在外金属屋面，因下雨会导致屋面生锈。一旦生锈，屋面的强度就会减弱，并且在恶劣的天气情况下，容易发生坍塌或变形，造成事故。
US5768831A公开了一种由粘土、陶瓷、混凝土、纤维水泥或合成材料制成的屋面瓦片，用作太阳能电池板的载体，太阳能电池板附着在载体上。太阳能板固定在屋面瓦或屋面板或墙板的上面，以至少2条邻边相对的组合方式拼接，安置在屋面瓦或屋面板或墙板的凹槽中。
欧洲专利申编号EP0440103A2公开了一种附着在屋面瓦上方的太阳能板。屋面瓦边缘的对立面配有两条带有倒钩式的支撑，可将具有柔韧度的太阳能板从支架两边的上方嵌入其中，锁扣在屋面瓦上，确保太阳能板不被抬起。
这两种情况下，很明显，在市面上屋面瓦的加工尺寸公差较大，使得太阳能板不能够很好的固定在屋面上；要么太松散，要么太大。
JP-A-3124070公开了安装在普通框架用金属挂钩固定在太阳能电池的底部，与其框架连接固定。CN201620531U公开了一种基材板和太阳能电池板，其中太阳能电池板分布在基材板的表面上，太阳能电池板包括上层的透明(TPT)层和下层的太阳能电池。太阳能电池板和基材板采用EVA以封层或复合或粘黏或灌封固化的方式整合一起。基材板的背面设有两个悬挂槽和至少一个布线槽。其中悬挂槽用门闩的方式与两个基材板和墙面连接，布线槽设置在悬挂槽之间。
US9590557B2公开了一种用于产生电的光伏电池的砌块产品。更具体地描述了结合混凝土砌块光伏面板(或其他砖石材料)的结构属性和太阳能光伏能源发电。本专利还描述了制造、安装和电源连接等类似混凝土砌块光伏面板的方法。
US9647159B2公开了一种光伏板，由背板、前板和在两者之间的光伏电池组成。其中光伏板含保护元件，该保护元件沿前板的边缘延伸且不伸超出最上表面前板。
这些已知的光伏面板的缺点在于，由于突出的外框架，上表面容易积水、积灰、树叶等，长期下来会导致面板的性能劣化甚至失效。此外，包边从板的四面和上层向外延伸，所以光伏面板非常凸显，因此从美学感观上来说，不是非常美观。
在传统的太阳能屋面中，为了避免阴影效应，面板之间的间隙通常为50mm，行间为600mm至1000mm。与现有的太阳能水泥板相比，这种排列方式浪费了大量空间，导致更少的发电量。因此，在相同空间中，这种排列方式少了至少20-30％发电量。
从上述事实可以看出，现在需要的是提供一种可用作屋面又可同时发电的集成屋面解决方案。这个屋面除了是一个舒适的遮阳篷外，还可以利用永久性可再生能源发电(即太阳光来发电)，从而保护地球免受以其他形式所产生的气体污染。这里需要强调的是，除了太阳光之外，没有无需原材料，且在发电期间不排放尾气的设备。因此，太阳能发电不会产生像煤基发电那样，产生碳排放和像灰一样的废料。
发明内容
本发明是以保护地球环境，尽可能依靠可再生能源而设计的。本发明是通过提供合适的解决方案，选用易于转换的方式，从传统的屋面转换成太阳能集成屋面，及利用日光原料产生独特的复合型能源发电板。
说明书的标题中已表明了本发明在阳光辐射范围下，可用作为屋面、外墙、墙面等具有环保、节能、能量发电并可作为“承重”用的集成产品。
主要原理是根据各种建筑集成材料制成的屋面和墙体的结构属性与太阳能的结构属性相结合研制而成。本说明也描述了制造、安装和太阳能发电板的连接方式等方法。
根据本发明的第一部分，公开了通过多块太阳能水泥板(SCB)连接，组合成环保型能量发电结构。太阳能水泥板(SCB)由多个太阳能捕获组件，如光伏(PV)电池。
根据本发明的第一部分，太阳能水泥板(SCB)面板使用钢化玻璃和/或薄膜，固定在纤维水泥基板的凹槽剖面上方。乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜作为中间夹层和覆于一层聚氟乙烯薄膜在板上。如此形成的能源发电屋面，具有载重、屋面防漏、防火和隔热的功能。
根据本发明的第一部分，诸如光伏(PV)电池的太阳能捕获组件，两端带有正负极，以串联方式，连接到光伏电路板上，并且通过带有公母连接器的接线盒与外部电源连接。
根据本发明的第一部分，太阳能水泥板(SCB)进一步结合了混凝土板或墙体材料的结构属性，在无需附加条件的情况下产生电能，并且简单地描述了集成***具有结实的框架作为支撑。集成的太阳能水泥板非常易于使用，只需使用自钻螺钉，耐候密封胶和耐候胶带即可安装在钢结构上。集成的太阳能水泥板可直接通过螺丝固定，将其铺设在钢框架上，与市面上的需要使用的夹具、螺母和螺栓等进行安装的太阳能板相比，安装要简单的很多。
根据本发明的第一部分，环保型能源发电屋面投合了市场的需求，取代了那些耐热性非常差且承载能力非常低的镀铝锌或镀锌金属屋面板。
太阳能板的基板经过特殊的矩形齿轮状设计，在安装完屋面、墙面或其他应用领域后，增加了它的承载能力。在安装和维护工作期间，这有利于安装工人在屋面上的移动，这与市面上那些无法承受这种荷载的传统太阳能产品不同。传统的太阳能屋面，每块太阳能板的安装结构，设计有4个安装螺栓和螺母。这种安装方式经不起大雪的载荷或高风速的环境。相比之下，我们的太阳能板可承受1.5倍的人体重量和高达200kg的点负荷，而不会发生任何变形或影响发电性能的情况。每块板都使用8个自攻螺钉/自攻螺钉安装在结构上，使其具有最大的强度，可承受高风雪载荷的天气。
当有人在板上行走时，地面反作用力是体重的1.5倍。因此每当有人踩在板面上移动时，它就会以约150公斤的力量向下推动。而我们的集成板，完全可以承受这样的荷载。
根据本发明的第一部分，特制的托盘和模具将太阳能发电组件封装到板凹槽中，在板***使用自攻螺钉固定。本发明的特点在于完美地将发电组件“量身定做”在基板上，解决了既能作为屋面结构又能作为能源发电的集成方案。
根据本发明的第一部分，由于与薄膜层相比，玻璃的质量在发电期间，散热地更快。钢化玻璃可以承受安装期间的任何小的物体冲击，例如工具掉落、在板上行走、搬运材料时碰擦等。
根据本发明的第一部分，特点在于太阳能水泥板(SCB)以串联的组合方式集成了屋面、外墙或类似的应用等，集成的太阳能发电***，运用于住宅、商业、工业、公共汽车站、停车场、绿色能源充电站或类似场所，提供能源发电。
通过使用太阳能水泥板(SCB)作为屋面，在整个屋面上，板与板之间没有任何间隙。在传统的解决方案中，太阳能板之间的距离为50mm，行间距离为600mm到1000mm，这主要是由于阴影效应和后期便于维护。因此，与普通太阳能板相比，太阳能水泥板(SCB)可以多产生大于20％的发电量。
根据本发明的第二部分，本发明说明了太阳能水泥板(SCB)由作为面板的钢化玻璃和/或薄膜、多个中间层、多个太阳能捕获组件以及经过特殊处理的纤维水泥基板等组成。
根据本发明的第二部分，太阳能捕获组件安装在纤维水泥板或类似材料的基板凹槽中，面板搁置在多个长条凹槽的腹板上，可增加板的集成板的强度，避免和保护了荷载从面板上方传递至固定在长条凹糟中的太阳能捕获组件。
根据本发明的第二部分，太阳能水泥板(SCB)还包括设置在集成板下方的接线盒和用于将太阳能板连接到外部电网的连接器。
根据本发明的第二部分，背板可以是替代的建筑一体材料，如铝酸钙板、硅酸盐水泥板或火山灰水泥板等，也可以是陶瓷或塑料板。
根据本发明的第二部分，太阳能发电组件可以是晶体硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池或任何其他太阳能电池。
根据本发明的第二部分，太阳能水泥板(SCB)以串联的组合方式集成了屋面、外墙或类似的应用等，集成的太阳能发电***，运用于住宅、商业、工业、公共汽车站、停车场、绿色能源充电站或类似场所，提供能源发电。
根据本发明的第三部分，说明了制作用于室外的太阳能水泥板的方法。该方法包括以下步骤：对纤维水泥板或类似材料的基板进行干燥或脱水；用聚氨酯(PU)等防水材料对纤维水泥板或类似材料的基板进行打磨、除尘、涂覆封层，以改善基板的疏水性；将处理过的基板与太阳能捕获组件，如光伏(PV)电池，与作为面板的钢化玻璃和/或薄膜、中间层的乙烯乙酸乙烯酯薄膜及底层的聚乙烯氟化物薄膜复合在一起。
根据本发明的第三部分，嵌入的太阳能捕获组件固定在经过特殊设计的纤维水泥板或类似材料的基板中，以形成单个看起来复合层较少的整体，称为太阳能水泥板(SCB)。
根据本发明的第三部分，称为太阳能水泥板(SCB)的特点，还在于形成具有多用途的环保型屋面，在用作于屋面的同时还能产生电能。另一方面，太阳能屋面可作为经济创收的来源，我们的太阳能屋面与普通的太阳能板相比，能多产生20％的额外电量，因为它最佳的空间利用和排版，使得成本的投资回收期缩短至为4-6年，而传统太阳能***的投资回收期为8到10年。
附图说明
通过结合附图，阅读以下详细地描述，该领域的技术人员可以容易的看出，本发明的客观性和优点，其中相同的附图标记用于表示相同的元件。如下：
图1a和1b，可以看出，太阳能发电组件内置在太阳能水泥板中。
图1，可以看出，能源发电板的不同层次结构的制作准备过程。
图3a和3b，可以看出，由薄膜和玻璃制成的太阳能水泥板(SCB)。
图4a和4b，可以看出，通过横截面和俯视图，其描绘了传统太阳能屋面的排布与本发明的太阳能水泥板(SCB)的排布之间的差异。
图5a和5b，通过俯视图和侧视图可以看出，本发明的太阳能水泥板(SCB)对钻孔的特别设计。
图6a和6b，通过俯视图和侧视图可以看出，本发明接线盒安装细节。
图7a和7b，通过俯视图和侧视图可以看出，本发明的双面胶带。
图8，通过透视图可以看出，本发明的太阳能水泥板(SCB)的强度。
具体实施方式
对于典型的住宅太阳能屋面，安装人员首先研究的是设计方案、然后测量屋面、再选择太阳能板的安装位置。确定在屋面檩条位置后，安装人员将L形的***，通过屋面板与屋面檩条固定，形成一个的锚点。带有导轨的L形***被称为***的支架。太阳能板在四周***都有一个坚固的铝框架(类似相框)，然后再使用重型金属夹固定在导轨上。
由于支架和太阳能电板的铝框是金属的，出现闪电时，会是一个非常严重的问题。所以，所有的设备都用一条粗铜线接地，从太阳能板一直延伸地面。
如本文所公开的太阳能水泥板是用内置太阳能发电组件代替金属屋面的创新解决方案。它具有各种优点，其主要用途是可直接用作屋面，而不是传统式的屋面，例如金属板或瓷砖。它同时还产生电能，构成一种特定产品，用于屋面，外墙或任何遮挡用的建筑物或结构。另一个重要方面是它具有高耐热性，从而将较少的热量传递到建筑物本身中。与此相比，另一个独特的特点是，与传统的太阳能***相比，它具有非常高的审美价值。
图1a和1b，可以看出，内置在太阳能水泥板中的太阳能发电组件的布置。太阳能板通过多个步骤制成，例如对基础水泥板进行干燥或脱水，打磨和除尘。如3a和3b所示，层压诸如钢化玻璃和/或薄膜102，乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜104，电池排列矩阵106和背板(基板)108。这些安置在特别设计的纤维水泥板110上。独特设计的纤维水泥板110设有多个长矩形凹槽，将数层的材料固定其中，如图5A所示。
太阳能水泥板100b包括作为面板102b的钢化玻璃和/或薄膜、多个中间层如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜104b、电池排列矩阵106b和背板层(聚乙烯氟化物薄膜)108b、多个太阳能捕获组件和经过特殊处理的纤维水泥板等作为基板110b。如图2b、图1a所示，附有薄膜材料的太阳能捕获组件固定在纤维水泥板或类似材料基板中的矩形凹槽中。1A。上层即薄膜或钢化玻璃层102b与其它薄膜层一起面板搁置在多个长条凹槽的腹板上，可增加板的集成板的强度，避免和保护了荷载从面板上方传递至固定在长条凹糟中的太阳能捕获组件。
太阳能板能的结构在板***左侧设计了腹板，用于自攻螺钉将其固定到结构上，无需额外的部件。特制的托盘和模具将太阳能发电组件封装到板的当中。与薄膜片相比，由于玻璃的质量更大，因此在发电过程中散热会更快。钢化玻璃可以承受安装过程中的任何小冲击，例如工具掉落、在板上行走、搬运材料时发生碰擦等。
图2，可以看出，根据本发明的太阳能水泥板有不同层的材料准备过程200。经特殊处理的水泥板由多层组成，面板为钢化玻璃和/或薄膜202；一层为乙烯乙酸乙烯酯EVA204；一层为多个太阳能电池串联连接206；另一层为乙烯乙酸乙烯酯EVA204；一层聚乙烯氟化物层(背板)208；另一层乙烯乙酸乙烯酯EVA204；最后经过特殊处理适当厚度的水泥板210。所有这些多层的材料，在真空室中用层压机以预设的温度和时间循环进行层压，复合在一起。在层压过后，用特殊的密封胶带或非导电化合物在太阳能水泥板***的边缘上进行密封。以防止灰尘和湿气进入太阳能板。
太阳能水泥板的制作过程涉及多个步骤，对纤维水泥板进行干燥或脱水、打磨、除尘、用聚氨酯(PU)等防水材料对纤维水泥板进行涂覆封层，以改善基板的疏水性。
图3a和3b，可以看出，太阳能水泥板由薄膜300a和玻璃300b制成。太阳能水泥板包括300a和300b，其包括多个层，例如面板层是钢化玻璃302b和/或薄膜302a，下一层乙烯乙酸乙烯酯EVA304a和304b，第三层是多个太阳能电池作为矩阵排列串联连接306a、306b，另一层乙烯乙酸乙烯酯EVA304a和304b，一层聚氟乙烯(背板)308a和308b，另一层乙烯乙酸乙烯酯EVA304a和304b，最后一层是经过特殊处理合适厚度的水泥板310a和310b(12mm)。
图4a和4b的横截面和俯视图400a和400b，其描绘了根据本发明的太阳能水泥板(SCB)屋面和传统太阳能屋面之间的差异。在传统的太阳能屋面中，板与板之间之间的间隙通常为50mm，行间为600mm至1000mm以避免阴影效应。与现有的太阳能水泥板相比，这种布置浪费了大量空间，导致更少的发电量。
图4b，可以看出，覆盖整个屋面区域的本发明太阳能水泥板的布置，太阳能板阵列之间没有任何间隙。与传统的太阳能屋面相比，覆盖的地面空间增加了20-30％。在相同的空间中，这种布置太阳能屋面可以产生20％的额外电能，如图4a和4b。
图5a和5b的俯视图500a和侧视图500b，可以看出，本发明的钻孔为特殊设计。设有多个长矩形凹糟的特制水泥板510、钢化玻璃和/或薄膜、EVA层、电池布阵和背板(如图2所示)是能源发电板的基本材料。通过钻孔512a，从电池排列矩阵中取出正负引线。
图6a和6b中的俯视图600a和侧视图600b，其描绘了根据本发明的接线盒安装细节。如图5a和5b所示，设计的水泥板610a和中间的多层薄膜层叠压制一起。接线盒614a用硅胶安装固定在经过特殊处理过的水泥板的下方。接线盒614a由正极和负极引线和连接线616a和连接器618组成，以连接器短路并提供安全屏障。
图7a和7b的俯视图700a和侧视图700b，描绘了本发明带有双面胶带的太阳能水泥板(SCB)框架。如图6a和6b所示，将接线盒固定在经过特殊处理的水泥板上后，通过使用双面胶带722b遮住SCB框架720b，以防止在产品使用周期内灰尘和湿气渗入层压板。在固定接线盒和框架BIPV后，将太阳能水泥板存放在常温下24小时，予以固化，确保接线盒能够牢固的粘接在板上。
在接线盒与纤维水泥板或类似材料的基板结合后，使用电致发光EL和太阳模拟器(闪光测试仪)对产品质量进行检测。在EL检测中，检测太阳能电池是否存在细微的裂缝，并检查制造过程中，产品内部是否存在异物。太阳模拟器测试确定太阳能板的最大输出功率Pmp以及其他参数，如开路电压Voc，最大峰值电压Vmp，短路电流Isc，最大峰值电流Imp，填充因子等。
根据IS9901-3，DIN52210-4和ISO140-3标准，在环境条件下测试太阳能水泥板(SCB)的隔声效果，优于先前已申请的任何其他同类产品。使用三分之一倍频带，通过测量产生的平均声压水平，来评估在空气声的隔音指数。在收音房中的等效吸声测量，太阳能水泥板(SCB)的标准传声等级(STC)值为29。
通过使用太阳能水泥板(SCB)作为屋面，在整个屋面上，板与板之间没有任何间隙。在传统的太阳能板安装板间的距离为50mm，行间距离为600mm到1000mm。因此，与普通太阳能板相比，太阳能水泥板(SCB)可以在相同的使用空间内多产生20％的发电量。
12mm厚的太阳能水泥板屋面密度相当于1250千克/立方以上，由于导热系数为0.072W/mtK，效能高了。它的隔热保温层使建筑物内的温度降低了35-40％。它可根据不同的尺寸进行定制，适用于各种类型的屋面。与镀锌板金属相比时，太阳能水泥板(SCB)不产生噪音，并最大限度地减少了高温和雨水的影响。屋面下也无需额外的隔热垫。与传统的镀锌板金属屋面相比，它具有防火和防电击功能，金属屋面可能造成电击或触电的危险。本发明是一种无危害环保的材料，与使用传统镀锌金属屋面相比，太阳能装置会引起辐射并可能对健康造成危害。
在另一个实施例中，太阳能水泥板(SCB)不仅仅是太阳能屋面板的业主，还可通过电能而产生超过25年的收益。它既可用于内部消耗，也可用于向电网输出额外的可用能源。太阳能水泥板(SCB)屋面具有多个优点，其具有非常低的导热性，传递到建筑物中的热量非常低，在工业厂房中，使车间能够保持良好的工作环境。与金属屋顶相比，下雨时，太阳能水泥板(SCB)屋面在具有降噪功能。由于上述原因，它降低了用于保持车间冷却器的电力需求，也为棚屋提供了环保的美学外观。
太阳能电池板上的负载通常由世界某些地区的风力和雪的重量来确定。除了风、雪或雨，如果我们考虑铺设传统的太阳能电池板屋面在高大的树木或其他居住区附近，那么可能会因树枝落下、其他灰尘或动物爬在屋面上而受损。传统装置无法抵抗较大的风力、异物落在面板上或提供适当的碎屑和污垢清洁。
当有人在板上行走时，地面反作用力是体重的1.5倍。因此每当有人踩在板面上移动时，它就会以约150公斤的力量向下推动。
SCB允许重约80-90公斤的安装人员在屋面上移动，站在板上进行清洁，进行安装或维护。SCB的点负载为50-200公斤。SCB腹板上的钢化玻璃和/或薄膜承受点负荷并将其均匀分散，且不影响太阳能发电组件。
图8，描绘根据本发明的太阳能水泥板的强度的透视图800。具有一定长度的太阳能水泥板由多层材料组合而成，如图2a所示。数个太阳能水泥板固定在多个带有凹槽的腹板上，并且覆盖整个屋面区域，供最大限度的产生电能。太阳能水泥板可以用自攻钉固定到屋面结构。在板周围提供约20-50毫米的腹板，使安装人员能够从上方使用自攻螺钉来锁定基板，而无需外部组件进行固定。相邻的板放置间隙约在3-5mm，其间隙的填充可用密封剂予以覆盖。由多个太阳能水泥板(SCB)组成的能源发电结构具有承载、防漏、防火和耐热性。
SCB在可持续、可再生能源产品领域中的突破性发明。它是一个集成太阳能***，可以作为传统的屋面、墙壁或任何传统建筑产品的所有功能，同时还能提供能源。带有水泥基座的集成太阳能电池板，与其他传统屋面、外墙或建筑产品相比，可以更好地降低导热性，同时在屋面、外墙或其他建筑***上，外观的美观度更高。
在其他实施案例中，集成太阳能屋面***不仅限于住宅用途，而且还可用于商业，工业屋顶，公共汽车站台，停车场，绿色能量充电站等。
本发明描绘和描述了多个部分包括组件、方法、过程、***和/或装置，其包括子组合和子集。在阅读上面给出的详细描述之后，本领域技术人员将理解如何制造和使用本发明。

Claims (28)

1.使用多张太阳能水泥板(SCB)形成的环保型能源发电屋面，包括：
数个太阳能捕获组件(如光伏电池)，固定在多条经过特殊处理纤维水泥基板凹槽中或类似材料的基板中；
钢化玻璃和/或薄膜，固定在纤维水泥基板的凹槽剖面上方；
乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜作为中间夹层；
聚氟乙烯薄膜；以及
如此形成的能源发电屋面，具有载重、屋面防漏、防火和隔热的功能。
2.根据权利要求1所述的太阳能水泥板(SCB)，由多层材料组合而成，包括：
面板为一层钢化玻璃和/或薄膜；
中间层为一层乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜；
数个太阳能电池串联连接；
另一层乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜；
一层聚氟乙烯作为背面层(薄膜)；
再一层乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜；以及
选用适当厚度的板作为基板，其中基板上的长条矩形(凹槽)和腹板加强了板的强度，且避免和保护了荷载从面板上方传递至固定在长条凹糟中的太阳能捕获组件。
3.根据权利要求1所述的太阳能水泥板(SCB)，由一个特制的托盘和模具组成，专门用于将太阳能发电组件封装在基板中。
4.根据权利要求1所述的能源发电屋面，其特点在于，在基板***的腹板上，可直接使用自攻螺钉将所述板固定到结构上，而不需要额外的固定部件来固定。
5.根据权利要求1所述的能源发电屋面，其特点在于，使用无框屋面或者外墙可减少超过20-30％的地面使用空间。
6.根据权利要求1所述的能源发电屋面，其特点在于，提供了无需双层支撑结构的屋顶或外墙，正常发电的解决方案。
7.根据权利要求1所述的能源发电屋面，结合板和墙的结构特性，设计成的太阳能发电屋面或外墙，可在4至6年间收回投资成本。
8.根据权利要求1所述的能源发电屋面，具有以下各种优点，例如：
可直接作为屋面，无需要再使用金属屋面板或瓦块屋面；
与其他太阳能发电屋面相比，它可以多产生大于20％的电能；
具有高阻热性，因此可降低从屋面外界向建筑物本身传递4-5摄氏度的温度；
使用寿命为50年，能源发电超过25年；
具有很高的审美价值；
具有阻燃性和防触电功能；
是无害的；
无需隔热垫；以及
不产生噪音，并最大限度地降低受高温和雨水的影响。
9.根据权利要求1所述的能源发电屋面，其形成的屋面、外墙等，通过产生的电能可为物主创造超过25年的收益。
10.根据权利要求1所述的能源发电屋面，其特点在于，可用于以下方面的集成太阳能***，是可持续能源领域的突破性发明：
住宅；
商业；
工业屋面；
巴士站；
停车场；
绿色能源充电站；或者
类似建筑物。
11.太阳能水泥板(SCB)，组成：
钢化玻璃和/或薄膜作为面板；
多个中间层；
数个太阳能捕获组件，如光伏(PV)；
一块经过特殊处理的纤维水泥板或类似材料作为基板，其中太阳能捕获部件固定在基板的凹槽中；以及
面板沿着凹槽的外轮廓搁置在多个腹板上，避免外部荷载传递到太阳能捕获组件上。
12.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，还包括具有正负连接的接线盒，用于所述的面板与外部电网的连接。
13.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，其接线盒设置在基板的下方。
14.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，其特点在于，基板可以选用建筑一体化材料，如铝酸钙板、硅酸盐水泥板或火山灰水泥板等。
15.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，其特点在于，基板板可以选用陶瓷或塑料板。
16.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，其特点在于，所述太阳能发电组件可以是晶体硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池或任何其他薄膜太阳能电池。
17.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，其特点在于，太阳能水泥板(SCB)以串联的组合方式集成了屋面、外墙或类似的应用等，集成的太阳能发电***，运用于住宅、商业、工业、公共汽车站、停车场、绿色能源充电站或类似场所，提供能源发电。
18.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，其特点在于，它是作为整个屋面***，太阳能捕获组件之间的间隙小于50mm，并且太阳能板排与排之间没有间隙。
19.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，其特点在于，可承受重约80-90Kgs的安装工人，站在板上进行清洁、安装或校正。
20.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，其特点在于，可承受50-200Kgs的点荷载。
21.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，基板外缘的腹板波高约20-50mm，使安装工人能够用自攻螺钉从顶部来固定基板，无需外部构件固定。
22.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，其特点在于，可承受大风天气、各种异物的掉落，并提供良好的污渍、粉尘清洁功能。
23.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，板与板以约3-5mm的间隙排列，间隙以密封剂进行填充，防止异物堆积在间隙中。
24.根据权利要求11所述的太阳能水泥板，由数块太阳能水泥板形成的能源发电屋面，具有载重、防漏、防火和防热功能。
25.制作用于室外的太阳能水泥板的方法，包括以下步骤：
对纤维水泥板或类似材料的基板进行干燥或脱水；
用聚氨酯(PU)等防水材料对纤维水泥板或类似材料的基板进行打磨、除尘、涂覆封层，以改善基板的疏水性；
将处理过的基板与太阳能捕获组件，如光伏(PV)电池，与作为面板的钢化玻璃和/或薄膜、中间层的乙烯乙酸乙烯酯薄膜，及底层的聚乙烯氟化物薄膜复合在一起。
26.根据权利要求25所述的复合光伏(PV)电池的方法，是将光伏晶体硅电池串联封层于乙烯乙酸乙烯酯和聚氟乙烯薄膜之间。
27.根据权利要求25所述的制作太阳能水泥板(SCB)的方法，其特点在于，具有多功能的环保屋面，可用作屋面同时还能能源发电。
28.根据权利要求25所述的制作太阳能水泥板(SCB)的方法，其特点在于，免去了双层支撑结构形式的屋面(屋面结构层和普通太阳能板的结构层)。
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