CN207878771U - 一种bipv光伏墙面砖 - Google Patents

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潘锦功
殷新建
钱双
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Abstract

本实用新型公开了一种BIPV光伏墙面砖，依次包括从建筑物外表面至内表面的光伏组件层、空气层、建筑黑膜层和保温隔热层，所述光伏组件层、建筑黑膜层和保温隔热层安装在建筑物钢结构材料之间，所述光伏组件层和建筑黑膜层之间间隔一定距离形成空气层，所述建筑黑膜层和保温隔热层相互接触。本实用新型结构简单、制作方便、造价低廉、外表美观，兼具BIPV及BAPV的优势，不仅外形美观，而且节约建筑材料，节能环保，降低建筑成本。同时采用弱光性能优异的碲化镉薄膜电池和铜铟镓硒薄膜电池作为光伏组件层材料可减轻墙面弱光照强度对转换效率产生的影响，空气层的设计可以带走组件光电转换发出的热量，防止组件发热而影响发电效率。

Description

一种BIPV光伏墙面砖
技术领域
本实用新型涉及一种BIPV光伏墙面砖，属于太阳能光伏技术领域。
背景技术
受全球能源短缺和气候变暖等方面的影响，开发绿色、可再生能源已成为目前最重要的事项。太阳能作为人类最重要的可再生能源代表，受到能源开发者的重视。把太阳能同建筑围护结构结合起来促成了BAPV和BIPV的诞生。
BAPV，主要指在现有建筑上安装的太阳能光伏发电***，也称为“安装型”太阳能光伏建筑。它的主要功能是发电，与建筑物功能不发生冲突，不破坏或削弱原有建筑物的功能。BAPV不会增加建筑物的防水、遮风的性能。而且，BAPV会增加建筑负载，影响建筑的整体效果。另外，对建筑物表面来说，BAPV还存在重复建设的问题，严重浪费了建筑材料。
BIPV即光伏建筑一体化，是与建筑物同时设计、同时施工和安装并与建筑物形成完美结合的太阳能光伏发电***，也称为“构建型”和“建材型”太阳能光伏建筑。它作为建筑物外部结构的一部分，既具有发电功能，又具有建筑构件和建筑材料的功能，甚至还可以提升建筑物的美感，与建筑物形成完美的统一体。BIPV是作为建筑物外部围护结构的一部分，是将光伏产品集成到建筑物上的技术。BIPV具有如下优势：有效降低建筑物对常规能源的消耗，实现建筑节能；有效利用建筑表面，无需占用额外土地资源；兼具发电与装饰的双重作用；降低光伏墙面成本等。
目前应用在BIPV的光伏组件主要有晶体硅电池(含单晶硅电池和多晶硅电池)、非晶硅电池和薄膜太阳能电池。薄膜电池包括铜铟镓硒电池和碲化镉电池，弱光发电性能优异，外表美观，也可做成天然的双玻组件，是作为BIPV墙面的理想选择。
现有BIPV主要是将电池片粘结在两块建筑玻璃之间形成双玻型组件，然后当作建筑墙砖安装在建筑物龙骨框架上，形成具有发电功能的建筑外墙。
现有应用于建筑的BIPV光伏组件，在光电转换过程中发热过高，不仅散热慢，而且仍然会有热量通过组件进入到室内，对需要减少热辐射量进入室内的作用不大，对于特殊需求的建筑而言，不能很好的遮挡紫外线，阻止热量的进入，现有BIPV中一般通过在光伏组件光照的最外层使用低辐射玻璃来使建筑物达到保温、隔热等作用，但是高额的低辐射玻璃价格高，增加了BIPV建筑成本；另一方面，单纯的BIPV技术，光伏组件的另一层直接暴露在室内，朝向室内的BIPV光伏组件美观度较低，不能像普通的幕墙那样进行装饰装修。虽然BAPV的室内幕墙能够满足上述要求，但是BAPV会占用额外的建筑面积，浪费资源与材料，增加制造成本。
实用新型内容
有鉴于此，针对现有技术的不足，本实用新型提供一种BIPV光伏墙面砖。
为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为采用一种BIPV光伏墙面砖，它依次包括从建筑物外表面至内表面的光伏组件层、空气层、建筑黑膜层和保温隔热层，所述光伏组件层、建筑黑膜层和保温隔热层安装在建筑物钢结构材料之间，所述光伏组件层和建筑黑膜层之间间隔一定距离安装形成空气层，所述建筑黑膜层和保温隔热层相互接触。
进一步的，由于墙面砖安装在墙面与地面是垂直的，不能满足最理想的光辐射入射角度，对光伏组件的光吸收效率会有一定影响，上述光伏组件层的材料优选弱光性能优异的碲化镉薄膜太阳能电池和铜铟镓硒薄膜太阳能电池。
进一步的，上述空气层的厚度为10-30mm，保证了空气的流通，能够带走光伏组件在光电转换时散发的热量。
进一步的，上述建筑黑膜层的材料选自建筑黑膜板，起到隔热、发射光的作用，能够减低室内温度。
进一步的，上述保温隔热层的材料选自石膏板，保温隔热层直接接触室内，不仅能够对室内温度起到间接调节作用，而且可以方便对室内墙面进行装饰装修，提高美观度。
进一步的，所述光伏组件层、建筑黑膜层和保温隔热层安装在建筑物钢结构材料上的安装方式为螺栓固定、螺钉固定或粘接固定。
本实用新型提供的光伏墙面砖可以像普通的建筑用砖一样，直接安装在建筑的龙骨架上，以一个整体的形式，代替现有墙砖，达到太阳能自发电的效果，绿色环保，节能高效。
与现有技术相比，本实用新型结构简单、制作方便、造价低廉、外表美观，兼具BIPV及BAPV的优势，不仅可以作为建筑围护结构的一部分，节约建筑材料，节能环保，降低建筑成本；而且可以像BAPV建筑一样，对室内墙面进行装饰装修，提高室内美观度。同时，采用弱光性能优异的碲化镉薄膜太阳能电池和铜铟镓硒薄膜太阳能电池作为光伏组件层材料可减轻墙面弱光照强度对转换效率产生的影响，产品结构中空气层的设计可以带走组件光电转换发出的热量，防止组件发热而影响发电效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图例说明：
1-光伏组件层，2-空气层，3-建筑黑膜层，4-保温隔热层，5-建筑物钢结构材料。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和对本实用新型作进一步的详细说明。
参见图1，本实用新型提供了一种BIPV光伏墙面砖，依次包括从建筑物外表面至内表面的光伏组件层1、空气层2、建筑黑膜层3和保温隔热层4，所述光伏组件层1、建筑黑膜层3和保温隔热层4通过螺栓固定、螺钉固定或粘接固定的方式安装在建筑物钢结构材料5之间，所述光伏组件层1和建筑黑膜层3之间间隔一定距离安装形成空气层2，所述建筑黑膜层3和保温隔热层4相互接触。
空气层2保证了空气的流通，能够带走光伏组件在光电转换时散发的热量，其厚度优选10-30mm。
建筑黑膜层3，起到隔热、发射光的作用，能够减低室内温度，其材料优选建筑黑膜板。
保温隔热层4直接接触室内，不仅能够对室内温度起到间接调节作用，而且可以方便对室内墙面进行装饰装修，提高美观度，其材料优选石膏板。
进一步的，由于墙面砖安装在墙面与地面是垂直的，不能满足最理想的光辐射入射角度，对光伏组件的光吸收效率会有一定影响，上述光伏组件层1的材料优选弱光性能优异的碲化镉薄膜太阳能电池和铜铟镓硒薄膜太阳能电池。
本实用新型提供的光伏墙面砖可以像普通的建筑用砖一样，直接安装在建筑的龙骨架上，以一个整体的形式，代替现有墙砖，达到太阳能自发电的效果，绿色环保，节能高效。
应当指出的是，上述实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种BIPV光伏墙面砖，其特征在于：依次包括从建筑物外表面至内表面的光伏组件层、空气层、建筑黑膜层和保温隔热层，所述光伏组件层、建筑黑膜层和保温隔热层安装在建筑物钢结构材料之间，所述光伏组件层和建筑黑膜层之间间隔一定距离安装形成空气层，所述建筑黑膜层和保温隔热层相互接触。
2.根据权利要求1所述的一种BIPV光伏墙面砖，其特征在于：所述光伏组件层的材料选自碲化镉薄膜太阳能电池和铜铟镓硒薄膜太阳能电池。
3.根据权利要求1所述的一种BIPV光伏墙面砖，其特征在于：所述空气层的厚度为10-30mm。
4.根据权利要求1所述的一种BIPV光伏墙面砖，其特征在于：所述建筑黑膜层的材料选自建筑黑膜板。
5.根据权利要求1所述的一种BIPV光伏墙面砖，其特征在于：所述保温隔热层的材料选自石膏板。
6.根据权利要求1所述的一种BIPV光伏墙面砖，其特征在于：所述光伏组件层、建筑黑膜层和保温隔热层安装在建筑物钢结构材料上的安装方式为螺栓固定、螺钉固定或粘接固定。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111540793A (zh) * 2020-05-11 2020-08-14 成都中建材光电材料有限公司 一种带有保温层的碲化镉太阳能电池组件及其制备方法
CN113066883A (zh) * 2021-03-16 2021-07-02 成都中建材光电材料有限公司 一种彩色保温防火的发电玻璃及其制备方法

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