CN109510569A - 太阳能光伏电池用的玻璃面板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于装配式绿色节能建筑和太阳能综合利用技术领域，具体涉及一种建筑外立面用的玻璃幕墙或玻璃屋顶的薄膜发电领域的玻璃面板，具体是一种太阳能光伏电池用的玻璃面板及其制备方法。一种太阳能光伏电池用的面板，包括基板，所述基板上分布有图案区，图案区上排列固定有若干图案区光学结构单元构型。本发明的有益效果是：(1)不改变光通量，不会导致入射光的透光率发生大幅度的下降，确保了发电效率。(2)通过几何构型的的结构变化产生了色彩明暗程度的变化，从而突出了装饰图案的视觉冲击力。(3)增加了光伏玻璃幕墙及屋顶的装饰性，同时不会大幅增加制作成本。
Description
技术领域
本发明属于装配式绿色节能建筑和太阳能综合利用技术领域，具体涉及一种建筑外立面用的玻璃幕墙或玻璃屋顶的薄膜发电领域的玻璃面板，具体是一种太阳能光伏电池用的玻璃面板及其制备方法。
背景技术
据资料显示，建筑用能约占我国总能耗的1/4左右，故随着经济的快速发展，城市化进程的加快，能源需求持续增高，加剧能源危机。如何推进建筑节能已经成为迫切需要解决的热点问题。目前，装配式绿色节能建筑由于具有建造速度快、节约劳动力、墙体可拆卸重复利用、不会因拆墙产生建筑垃圾等优点已成为建筑节能中的一大亮点。在保证提高建筑舒适性的条件下，在建筑生命周期内最大限度地合理使用绿色技术，不断提高绿色能源利用效率以满足人们对能源的增长需求，体现了新时代建筑节能更高的追求目标。
在此背景下，以太阳能电池为代表的薄膜发电技术成果大量的应用于新一代的节能绿色建筑上，但是基于现有技术所生产的太阳能电池的表面无一例外是千篇一律的平板一块，较好的改进也是将发电组件嵌入到具有仿真效果的建筑构件上，这些产品安装到建筑物上无一不给人一种强烈的压抑感，缺乏美感或美感不足。有的公司将电池板做成了仿真瓦的形式，但大幅增加了太阳能光伏电池的玻璃面板的制造成本、工艺难度，导致整体施工的建筑材料造价高昂。相关的技术在CN207829245U及CN201835453U等文献中进行了公开。包括美国特斯拉公司在内的一些机构另外推出了一些汉瓦式太阳能光伏电池方案，但仍然存在着各种问题。虽然特斯拉公司将彩色印刷技术应用于该种玻璃面板上，能够解决美感的问题，但牺牲了光通量，降低了光透射率，影响了发电效率。
发明内容
本发明的目的是将发电功能与建筑外观设计结合在一起，设计一种除具有普通太阳能发电电池用玻璃的表面防护功能，同时具有丰富图案的装饰性功能的多用途的玻璃。
一种太阳能光伏电池用的面板，包括基板，所述基板上分布有图案区，图案区上排列固定有若干图案区光学结构单元构型。
所述图案区光学结构单元构型组成一个完整的图案，所述图案优选为砖形、瓦型、大理石板纹型或青石板纹型。
所述图案区光学结构单元构型为直线型(线段)、曲线型，或由圆形、椭圆形、菱形、三角形、正方形、长方形、梯形、平行四边形、直线型、曲线型中一种或多种形状组成的规则或不规则形状，优选为菱形、三角形、直线型。
优选的，图案区光学结构单元构型紧密排列。
更优选的，所述图案区光学结构单元构型通过排列密度和图形大小，达到图案的立体效果。
反衬区光学结构单元构型采用空白区域时所形成的光线对比度最高；同时图案区光学结构单元采用纹理细腻的细纹构型，反衬区光学结构单元采用粗纹构型进一步加强反差明显的色浓度对比效果。
根据图案的不同部位，调整图案区光学结构单元构型的疏密排列程度，甚至达到立体效果。光学结构单元构型紧密排列部位的光学结构单元构型的间距在0.5微米至1毫米之间，稀疏排列部位的光学结构单元构型的间距在1微米至5毫米之间。
优选的，所述图案区光学结构单元构型组成为瓦型图案时，瓦脊(圆弧顶部)部位采用稀疏排列方式，光学结构单元构型的间距在1微米至3毫米之间；瓦脊(圆弧顶部)部位与瓦根部(圆弧底部)之间的光学结构单元构型的间距在0.6微米至1.5毫米之间；瓦根部(圆弧底部)采用紧密排列方式，光学结构单元构型的间距在0.5微米至1.2毫米之间；两片瓦之间的连接部分的光学结构单元构型的间距采用等距的形式。
所述图案区光学结构单元构型是通过紫外固化透明转移胶在紫外灯照射固化在玻璃表面。所述基板为镀有镜面效果反射层的玻璃。
另外，本发明还提供了两种太阳能光伏电池用的玻璃面板的制备方法。
一种方法为：按照图案在基板(基材)上转印紫外固化透明转移胶，形成图案区光学结构单元构型；所述转印紫外固化透明转移胶包括如下步骤：
压膜：使用高精度的激光雕刻技术将紫外固化透明转移胶制作成带有不同纹理图案的压印转移膜；
覆膜：将带有要转移的图案的转移膜覆在已涂有紫外固化透明转移胶的基板的外表面；
固化：用UV灯照射；
离型：将所述的转移膜从基板上剥离，获得带有图案区光学结构单元构型的玻璃面板。
另一种方法为：按照图案在基板上丝网印刷紫外固化透明网印光油，形成图案区光学结构单元构型；所述丝网印刷紫外固化透明网印光油包括如下步骤：
制版：使用高精度的感光制版法制作带有不同纹理图案的丝网印刷网版；
印刷作业：根据所印刷图案的不同要求，进行印刷台、印版、机用刮板等作业组件的安装，承印物的定位、试印操作等准备工作后，就进行正式印刷操作；
紫外固化透明网印光油的传递：在刮板的推动下紫外固化透明网印光油通过网版的通孔部分就转移到承印基板上；
固化：用UV灯照射后即获得带有图案区光学结构单元构型的玻璃面板。
优选的，基板为玻璃；
更优选的，镀有镜面效果反射层的玻璃；反射层采用镀层本色的形式或彩色镀层的形式。
本发明的玻璃面板带有包括砖形、瓦型、大理石板纹型、青石板纹型等立体图案，使其能在装配式绿色建筑上使用，提高建筑综合节能效率的同时，不会让建筑的外立面产生千篇一律的呆板效果，增加了光伏玻璃幕墙及屋顶的装饰性，并且不会大幅增加制作成本。
为了达到仿真的效果，本发明所采用的基板为镀有镜面效果反射层的玻璃；反射层采用镀层本色的形式或彩色镀层的形式。当入射光线透过图案区的光学结构单元构型后，抵达具有镜面效果的反射层后所产生的漫发射光进一步增强了图案区的炫彩的效果。
本发明转移压印所用的紫外固化透明转移胶在紫外灯照射固化后具有与玻璃良好的附着性、耐候性、高透光性、耐水性等特点，因此不会改变入射光的光通量，保持非常高的透光率，从而不降低发电效率；并且具有制造成本低，性价比高的优点。
构型的制作材料---紫外固化透明转移胶采用具有化学稳定性的材料制作，即使长期暴露在高温之下也不会产生纹理的变化，概言之，该玻璃面板除了具有普通太阳能发电电池用玻璃的表面防护功能，同时具有丰富图案的装饰性功能的多用途的玻璃。使其能在装配式绿色建筑上使用，提高建筑综合节能效率的同时，不会让建筑的外立面产生千篇一律的呆板效果。
本发明的有益效果是：(1)不改变光通量，不会导致入射光的透光率发生大幅度的下降，确保了发电效率。(2)通过几何构型的的结构变化产生了色彩明暗程度的变化，从而突出了装饰图案的视觉冲击力。(3)增加了光伏玻璃幕墙及屋顶的装饰性，同时不会大幅增加制作成本。
附图说明
图1是本发明的实施例1的结构示意图。
图2是图1的A部放大图。
图3是本发明实施例2实物图。
图4是本发明实施例2的结构示意图。
图5是图4的B部放大图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，结合附图对依据本发明提出的一种适用于装配式绿色节能建筑的一种应用于薄膜发电领域的玻璃面板的具体实施方式说明如下。
实施例1
如图1-2，一种太阳能光伏电池用的面板，包括基板1，所述基板1上分布有图案区2，图案区2上排列固定有若干图案区光学结构单元构型3。所述图案区光学结构单元构型3组成砖形图案，所述图案区之间留有空白区4，即反衬区。图案区光学结构单元构型3为正方形(也可以为直线型、曲线型，或由圆形、椭圆形、菱形、三角形、长方形、梯形、平行四边形、直线型、曲线型中一种或多种形状组成的规则或不规则形状，优选为菱形、三角形。)。
实施例2
如图3-4，一种太阳能光伏电池用的面板，包括基板1，所述基板1上分布有图案区2，图案区2上排列固定有若干图案区光学结构单元构型3-1。所述图案区光学结构单元构型3-1组成瓦型图案(也可以为大理石板纹型或青石板纹型)。
所述图案区光学结构单元构型3-1为正方形(也可以为直线型、曲线型，或由圆形、椭圆形、菱形、三角形、长方形、梯形、平行四边形、直线型、曲线型中一种或多种形状组成的规则或不规则形状，优选为菱形、三角形。)。
图案区光学结构单元构型3-1紧密排列。所述图案区光学结构单元构型3-1通过排列密度和图形大小，达到图案的立体效果，本实施例中，图案中瓦脊部分图案区光学结构单元构型3-1比两侧平面部分排列紧密，其中瓦脊的中间图案区光学结构单元构型3-1比瓦脊的两侧排列疏松，优选的瓦脊的中间的图案区光学结构单元构型3-1比瓦脊的两侧的大一点。
所述图案区之间留有空白区4，即反衬区。
反衬区光学结构单元构型采用空白区域时所形成的光线对比度最高。
光学结构单元构型紧密排列部位的光学结构单元构型3-1的间距在0.5微米至1毫米之间，稀疏排列部位的光学结构单元构型3-1的间距在1微米至5毫米之间。
实施例3太阳能光伏电池用的玻璃面板的制备方法
按照图案在基板上转印紫外固化透明转移胶，形成图案区光学结构单元构型；所述转印紫外固化透明转移胶包括如下步骤：
压膜：使用高精度的激光雕刻技术将紫外固化透明转移胶制作成带有不同纹理图案的压印转移膜；
覆膜：将带有要转移的图案的转移膜覆在已涂有紫外固化透明转移胶的基板的外表面；
固化：用UV灯照射；
离型：将所述的转移膜从基板上剥离，获得带有图案区光学结构单元构型的玻璃面板。
基板优选为镀有镜面效果反射层的玻璃；反射层采用镀层本色的形式或彩色镀层的形式。
实施例4太阳能光伏电池用的玻璃面板的另一制备方法
按照图案在基板上丝网印刷紫外固化透明网印光油，形成图案区光学结构单元构型；所述丝网印刷紫外固化透明网印光油包括如下步骤：
制版：使用高精度的感光制版法制作带有不同纹理图案的丝网印刷网版；
印刷作业：根据所印刷图案的不同要求，进行印刷台、印版、机用刮板等作业组件的安装，承印物的定位、试印操作等准备工作后，就进行正式印刷操作；
紫外固化透明网印光油的传递：在刮板的推动下紫外固化透明网印光油通过网版的通孔(网版通孔规格80目至420目之间,优选200目或250目)部分就转移到承印基板上；
固化：用UV灯照射后即获得带有图案区光学结构单元构型的玻璃面板。
基板优选为镀有镜面效果反射层的玻璃；反射层采用镀层本色的形式或彩色镀层的形式。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而并非对本发明作任何形式上的限制，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种太阳能光伏电池用的面板，包括基板，其特征在于：所述基板上分布有图案区，图案区上排列固定有若干图案区光学结构单元构型。
2.根据权利要求1所述的面板，其特征在于：所述图案区光学结构单元构型组成一个完整的图案。
3.根据权利要求2所述的面板，其特征在于：所述图案为砖形、瓦型、大理石板纹型或青石板纹型。
4.根据权利要求1所述的面板，其特征在于：所述图案区光学结构单元构型通过排列密度和图形大小，达到图案的立体效果。
5.根据权利要求1所述的面板，其特征在于：所述图案区光学结构单元构型为直线型、曲线型，或由圆形、椭圆形、菱形、三角形、正方形、长方形、梯形、平行四边形、直线型、曲线型中一种或多种形状组成的规则或不规则形状。
6.根据权利要求1所述的面板，其特征在于：所述图案区之间留有空白区。
7.根据权利要求1所述的面板，其特征在于：所述图案区之间的间距在0.5微米至5毫米之间。
8.权利要求1-7任一所述太阳能光伏电池用的面板的制备方法，其特征在于：按照图案在基板上转印紫外固化透明转移胶，形成图案区光学结构单元构型和反衬区域光学结构单元构型；
所述转印紫外固化透明转移胶包括如下步骤：
1)压膜：使用高精度的激光雕刻技术将紫外固化透明转移胶制作成带有不同纹理图案的压印转移膜；
2)覆膜：将带有要转移的图案的转移膜覆在已涂有紫外固化透明转移胶的基板的外表面；
3)固化：用UV灯照射；
4)离型：将所述的转移膜从基板上剥离，获得带有图案区光学结构单元构型和反衬区域光学结构单元构型的玻璃面板。
9.权利要求1-7任一所述太阳能光伏电池用的面板的制备方法，其特征在于：按照图案在基板上丝网印刷紫外固化透明网印光油，形成图案区光学结构单元构型和反衬区域光学结构单元构型；所述丝网印刷紫外固化透明网印光油包括如下步骤：
制版：使用高精度的感光制版法制作带有不同纹理图案的丝网印刷网版；
印刷作业：根据所印刷图案的不同要求，进行印刷台、印版、机用刮板等作业组件的安装，承印物的定位、试印操作等准备工作后，就进行正式印刷操作；
紫外固化透明网印光油的传递：在刮板的推动下紫外固化透明网印光油通过网版的通孔部分就转移到承印基板上；
固化：用UV灯照射后即获得带有图案区光学结构单元构型面板。
10.根据权利要求1所述的玻璃面板，其特征在于：所述基板为镀有镜面效果反射层的玻璃；反射层采用镀层本色的形式或彩色镀层的形式。
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