專利名稱：光電玻璃幕墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑材料領(lǐng)域，具體的特別涉及一種光電玻璃幕墻。
技術(shù)背景目前世界能源供應(yīng)日益緊張，太陽能作為環(huán)保的可再生能源受到了極大的 重視，應(yīng)用太陽能的光伏組件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通訊、軍事、建筑等領(lǐng)域。光伏 組件主要指能將光能轉(zhuǎn)化為電能的電池板，其主要組成包括硅材料、玻璃、以 及一些有粘連和絕緣作用的材料，這些材料組合起來可以實(shí)現(xiàn)利用陽光產(chǎn)生電 能的目的。在眾多的光伏產(chǎn)品中，光電玻璃幕墻作為與建筑相結(jié)合的新型光伏 產(chǎn)品，受到了廣泛關(guān)注。光電玻璃幕墻要求按照建筑幕墻的要求進(jìn)行設(shè)計和加 工，既要達(dá)到發(fā)電的要求，又要實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻的效果，保證一定的透光性和規(guī) ?；O(shè)計?，F(xiàn)有光伏組件的結(jié)構(gòu)如圖1所示，該光伏組件包括普通鋼化玻璃11， EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)12，焊帶13，太陽能電池片14以及背板15。其中， 太陽能電池片14通常排列成有序的一組，通過焊帶13將這些太陽能電池片連 接在一起，并通過EVA膠聯(lián)固化的方式將這些太陽能電池片固定在普通鋼化 玻璃11以及背板15之間?，F(xiàn)有光伏組件采用普通鋼化玻璃，這種組成無法滿足玻璃幕墻結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度 的要求，在現(xiàn)有光伏組件的最底層還有一層不透光的背板，所以無法滿足建筑 上對于光伏組件透光性的需求。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種光電玻璃幕墻，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的光伏 組件結(jié)構(gòu)不合理強(qiáng)度差，以及由于光伏組件背板不透光而無法滿足建筑需要的問題。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案一種光電玻璃幕墻，包括幕墻玻璃，太陽能電池片以及膠聯(lián)材料，所述 太陽能電池片之間串聯(lián)，并通過所述膠聯(lián)材料固定在兩層幕墻玻璃中間。所述膠聯(lián)材料為乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA。所述EVA在真空條件下從固態(tài)融化為液態(tài)，并將所述兩層幕墻玻璃粘連 在一起，所述液態(tài)EVA保持一定溫度和時間后，轉(zhuǎn)化為固態(tài)EVA。所述太陽能電池片在所述兩層幕墻玻璃之間等間隔地排列成一組電池串。所述太陽能電池片通過焊帶串聯(lián)成一組電池串，電流從所述焊帶中流過。所述一組電池串的末端焊帶與匯流帶連接，將焊帶中流過的電流匯集到所 述匯流帶上，所述匯流帶連接接線盒并輸出所述電流。所述接線盒固定在所述幕墻玻璃的兩側(cè)，或固定在所述幕墻玻璃上。所述太陽能電池片的正面和背面分別為該電池片的負(fù)極和正極，所述焊帶 分別焊接所述太陽能電池片的正極和負(fù)極。所述焊帶和匯流帶由導(dǎo)電材料制成，所述匯流帶比所述焊帶寬。所述導(dǎo)電材料為扁狀金屬線。由以上本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可見，本實(shí)用新型的光電玻璃幕墻用幕 墻玻璃代替了現(xiàn)有光伏組件中的普通鋼化玻璃，用另 一層幕墻玻璃代替了現(xiàn)有 光伏組件的背板結(jié)構(gòu)，具有良好的透光性和安全性；這種光電玻璃幕墻在封裝 時無需灌膠，并且可以利用陽光發(fā)電；在玻璃層中排列有規(guī)則的電池片，相對 于傳統(tǒng)的建筑幕墻，外形更力口美觀，且由于采用EVA膠聯(lián)固化的方式，允許 在玻璃面打孔出引線，因此電流輸出端可以隨建筑的要求進(jìn)行調(diào)整；又由于玻 璃和電池之間具有穩(wěn)定的結(jié)合方式，因此應(yīng)用本實(shí)用新型的光電玻璃幕墻在解 決了太陽能供電的同時延長了建筑幕墻的使用壽命。


圖1為現(xiàn)有光伏組件的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型光電玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型光電玻璃幕墻的背視圖；圖4為本實(shí)用新型光電玻璃幕墻的俯視圖；圖5為本實(shí)用新型光電玻璃幕墻的制作流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供一種光電玻璃幕墻，該光電玻璃幕墻由幕墻玻璃，太陽能 電池片以及膠聯(lián)材料組成，太陽能電池片之間通過焊帶橫向串聯(lián)在成一組電池 串，電流從這些串聯(lián)的焊帶中流過，并且這些太陽能電池片通過膠聯(lián)材料固定 在兩層幕墻玻璃的中間，每組電池串的末端焊帶與匯流帶連接，匯流帶匯集了 焊帶中流過的電流，并連接到接線盒上以輸出這些電流。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，并使本實(shí)用新型的 上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本 實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本實(shí)用新型光電玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示該光電玻璃幕墻包括上下兩層幕墻玻璃21， EVA22,焊帶23以及太陽 能電池片24。上下兩層幕墻玻璃21主要起到透光和保護(hù)內(nèi)部太陽能電池片24的作用； 太陽能電池片24在兩層幕墻玻璃21之間等間隔地排列成一組電池串，并且太 陽能電池片24之間通過焊帶23的焊接串聯(lián)成一組，焊帶23的一端連接一片 電池片的正面，并且另一端連接與該電池片相鄰的另一片電池片的背面，如圖 2中所示的黑色線條，焊帶23由導(dǎo)電材料制作而成，通常這種導(dǎo)電材料為扁 狀的金屬線，太陽能電池片24獲取的電流從這些焊帶23中流過。由于太陽能 電池片24的正面和背面分別為負(fù)極和正極，所以焊帶23分別焊接太陽能電池
片24的正極和負(fù)極。該光電玻璃幕墻可以利用這些太陽能電池片組成的電池 串通過陽光來發(fā)電，以供玻璃幕墻使用。太陽能電池片24通過EVA22膠聯(lián)固定在兩層幕墻玻璃21中間。EVA的 中文名稱為"乙烯-醋酸乙烯共聚物"，EVA膠聯(lián)的主要作用是將兩層幕墻玻 璃粘連在一起，因為EVA在通常溫度情況下為固態(tài)，當(dāng)使EVA22在真空高溫 條件下從固態(tài)融化為液態(tài)時，可以用來粘連兩層幕墻玻璃21,然后保持一定 溫度后該液態(tài)EVA22又凝固為固態(tài)EVA22，起到連接幕墻玻璃21和固定太陽 能電池片24的作用，并且由于EVA22具有很強(qiáng)的透光性，因此可以保證整個 光電玻璃幕墻具有很高的透明度，通過EVA22膠聯(lián)使得整個光電玻璃幕墻的 絕緣和防腐性能均得到提高。本實(shí)用新型光電玻璃幕墻的背視圖如圖3所示該光電玻璃幕墻的背視圖中包括太陽能電池片31，焊帶32，匯流帶33 以及接線盒34。其中，太陽能電池片31分別橫向和縱向平齊、等間隔地排列為一組電池 串，如圖3中每一行電池串包括九片太陽能電池片，并且每一列包括四片太陽 能電池片。這些太陽能電池片的大小、形狀和規(guī)格均一致，并且每行電池串的 太陽能電池片31通過兩條橫向的焊帶32串聯(lián)在一起，如圖3中所示的橫向黑 色線條，各個太陽能電池片之間的焊帶連接方式、間隔、長度和寬度相等，由 于太陽能電池片31的正面和背面分別為該電池片的負(fù)極和正極，所以需要在 該電池片的正面和背面分別通過焊帶來連接，用以組成一個電流回路收集通過 太陽能電池片31獲得的電流。由太陽能電池片31組成的每一行電池串的兩條焊帶在兩端的太陽能電池 片處通過豎向的匯流帶33連接在一起，所有焊帶收集的電流匯集到兩側(cè)的匯 流帶33上，圖3中左側(cè)的匯流帶部分連接接線盒34，該接線盒34設(shè)置在幕 墻玻璃上。其中，焊帶32和匯流帶33均由導(dǎo)電材料制成，并且縱向的匯流帶 33比橫向的焊帶32略寬，通常制作焊帶32和匯流帶33的導(dǎo)電材料為扁狀的 金屬線。
由本實(shí)用新型光電玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)可知，在制作該光電玻璃幕墻時要經(jīng)過單電池分選，制備焊帶，制備匯流帶，連接匯流帶，焊接檢驗，幕墻玻璃清洗 和EVA裁切，層壓固化，安裝接線盒等關(guān)鍵步驟。其中單電池分選，制備焊帶，以及制備匯流帶是為了焊接而作的準(zhǔn)備工作， 目的是為了把太陽能電池片串聯(lián)起來，該太陽能電池片的正面和背面分別為負(fù) 極和正極，因此需要將它的正面和背面都通過焊帶來焊接，焊帶主要是用來連 接太陽能電池片并收集由該太陽能電池片獲得的電流，并最終把電流匯集到匯 流帶上一并通過接線盒輸出。玻璃清洗和EVA裁切是為了敷設(shè)服務(wù)的，敷設(shè)主要是指將玻璃、電池和 EVA等材料有次序地疊放在一起，目的是為了用EVA組合各種材料，同時防 止玻璃上有異物，并且把EVA把尺寸裁切到合適的大小。由于EVA在常溫下為固態(tài)，因此層壓固化是用設(shè)備為EVA融化提供條件， 使固態(tài)EVA在真空高溫條件融化為液態(tài)EVA，應(yīng)用該液態(tài)EVA將上下兩層幕 墻玻璃粘連在一起，并同時將兩層玻璃中間通過焊帶串聯(lián)的太陽能電池片封裝 起來。安裝接線盒以及組件檢驗是制作該光電玻璃幕墻的后續(xù)工作，主要是把匯 流帶安裝到接線盒中，匯流帶和焊帶都是扁狀的金屬線，通常匯流帶比焊帶寬， 均為導(dǎo)電材料，用于將焊帶獲得的電流匯集在一起。本是用新型光電玻璃幕墻的俯視圖如圖4所示該光電玻璃幕墻的俯視圖中包括幕墻玻璃41， EVA42以及太陽能電池 片43，太陽能電池片43通過EVA42膠聯(lián)固定在兩層幕墻玻璃41中間。其中，外圍的兩層幕墻玻璃41主要起到透光的作用，并用于保護(hù)其中間 由EVA42固定的太陽能電池片43,太陽能電池片41用來通過外部陽光獲取 電能，并輸出該電能供外界用電需要。EVA42是一種膠聯(lián)材料，主要作用是將兩層幕墻玻璃41粘連在一起，在 常溫常態(tài)下，EVA42通常為固態(tài)，當(dāng)在真空高溫條件下，EVA42可由固態(tài)轉(zhuǎn) 化為液態(tài)，并具有了粘性，可以用來粘連兩層幕墻玻璃41，這些EVA42填充
在兩層幕墻玻璃41之間，當(dāng)EVA42保持一定溫度后又從液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，可 以將太陽能電池片43固定在其中。EVA42具有很強(qiáng)的透光性，因此在使用 EVA42作為粘連材料時，可以保證整個光電玻璃幕墻具有很高的透明度，并 且EVA42膠聯(lián)后的固體狀態(tài)使得整個光電玻璃幕墻的絕緣性能和防腐性能均 得到了提高。制作本實(shí)用新型光電玻璃幕墻需要經(jīng)過如圖5所示的流程圖，該流程圖包 括了單電池分選，制備焊帶，電池正面焊接，電池背面焊接，制備匯流帶，連 接匯流帶，焊接4全驗，幕墻玻璃清洗和EVA裁切，敷設(shè)，層壓固化，安裝接 線盒以及組件檢驗等一系列步驟。在光電玻璃幕墻的生產(chǎn)過程中，主要需要控 制電池片的串聯(lián)，玻璃電池的敷設(shè)，封裝層壓三部分。首先需要串聯(lián)太陽能電組成光電玻璃幕墻的發(fā)電芯體；然后將兩層幕墻玻璃和由太陽能電池片組成的 電池串利用EVA進(jìn)行敷設(shè)，敷設(shè)的過程可以描述為放置幕墻玻璃-放置一 層EVA —放置電池串—放置二層EVA —放置另 一塊幕墻玻璃，在放置EVA時 還可以根據(jù)需要適當(dāng)改變EVA的層數(shù)；根據(jù)EVA膠聯(lián)特性有針對性的制定層 壓參數(shù)，用EVA把串聯(lián)好的太陽能電池片和幕墻玻璃粘連在一起，從而生產(chǎn) 處成型的光電玻璃幕墻組件。在上述制作光電玻璃幕墻的流程中，對其中的技 術(shù)控制部分進(jìn)行進(jìn)一步描述。單電池分選單電池分選是保證光電玻璃幕墻質(zhì)量的重要一步，包括電池 電性能測試和電池隱形裂紋的檢查。電池的電性能必須達(dá)到設(shè)計要求，保證光 電玻璃幕墻組件能夠有正常的輸出功率，電池的轉(zhuǎn)換效率、填充因子、開路電 壓和短路電流等主要電參數(shù)必須保證一致性才能使太陽能電池片的發(fā)電能力 發(fā)揮到最大。EVA選擇在使用EVA之前首先對其膠聯(lián)度、粘結(jié)度、透光率等性能進(jìn) 行測試，制定EVA的層壓工藝。EVA是保證組件壽命的重要材料，在組件固 化后必須達(dá)到一定的膠聯(lián)度和粘結(jié)度，如果膠聯(lián)度達(dá)不到要求，組件的使用壽 命會受到嚴(yán)重影響，而粘結(jié)度達(dá)不到要求，會使幕墻玻璃與太陽能電池片之間　的粘結(jié)力度不夠，使組件抗震動，抗風(fēng)雨的能力下降，容易增加建筑的安全隱患。并且EVA的透光率也非常重要，它影響著光電玻璃幕墻的功率。焊接溫度控制控制焊接工藝的關(guān)鍵是保證焊接的溫度，通常自動焊接機(jī) 可以滿足恒溫焊4矣。如果是手焊，為了達(dá)到合理的焊接溫度，可以采用可調(diào)溫 的電烙鐵，該電烙鐵的恒定溫度控制在一定范圍內(nèi)，以防止出現(xiàn)漏焊、脫焊和 虛焊的情況。敷設(shè)質(zhì)量的控制敷設(shè)的手工作業(yè)比較關(guān)鍵，為了避免太陽能電池片破裂 以及空膠現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)保證電池片正面敷設(shè)一層EVA，電池背面敷設(shè)兩層 EVA，操作過程中應(yīng)盡量避免EVA出現(xiàn)搭接，如果EVA搭接不可避免，則應(yīng) 保證避開太陽能電池片的搭接；另外，如果幕墻玻璃表面開孔，則在敷設(shè)完成 時應(yīng)完全封死孔位，防止氣泡產(chǎn)生。層壓質(zhì)量的控制在光電玻璃幕墻的層壓工藝中，針對不同的EVA固化 特性，制定了不同的層壓參數(shù)，以EVA完全固化為標(biāo)準(zhǔn)。太陽能電池片之間 不用膠帶固定，層壓工序采用層壓和固化一次完成，層壓完成后對玻璃幕墻的 膠聯(lián)度、粘結(jié)度和透光率進(jìn)行檢測，確保內(nèi)在質(zhì)量和使用壽命能夠達(dá)到要求。由以上本實(shí)用新型的實(shí)施例可見，本實(shí)用新型的光電玻璃幕墻包括幕墻玻 璃，太陽能電池片和膠聯(lián)材料，并且太陽能電池片之間通過焊帶串聯(lián)，并用膠 聯(lián)材料固定在幕墻玻璃之間。本實(shí)用新型用幕墻玻璃代替了現(xiàn)有光伏組件的普 通鋼化玻璃，用另一層幕墻玻璃代替了現(xiàn)有光伏組件的背板結(jié)構(gòu)，具有良好的 透光性和安全性；并且在幕墻玻璃層中排列有規(guī)則的電池片，相對于傳統(tǒng)的建 筑幕墻，外形更加美觀，且由于采用EVA膠聯(lián)固化的方式，允許在玻璃面打 孔出引線，因此電流輸出端可以隨建筑的要求進(jìn)行調(diào)整；又由于玻璃和電池之 間具有穩(wěn)定的結(jié)合方式，因此應(yīng)用本實(shí)用新型的光電玻璃幕墻在解決了太陽能 供電的同時延長了建筑幕墻的使用壽命。雖然通過實(shí)施例描繪了本實(shí)用新型，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本實(shí)用新 型有許多變形和變化而不脫離本實(shí)用新型的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這　些變形和變化而不脫離本實(shí)用新型的精神<
權(quán)利要求1、一種光電玻璃幕墻，其特征在于，包括幕墻玻璃，太陽能電池片以及膠聯(lián)材料，所述太陽能電池片之間串聯(lián)，并通過所述膠聯(lián)材料固定在兩層幕墻玻璃中間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電玻璃幕墻，其特征在于，所述膠聯(lián)材料為 乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1至2任意一項所述的光電玻璃幕墻，其特征在于，所 述太陽能電池片在所述兩層幕墻玻璃之間等間隔地排列成一組電池串。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電玻璃幕墻，其特征在于，所述太陽能電池 片通過焊帶串聯(lián)成一組電池串，電流從所述焊帶中流過。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電玻璃幕墻，其特征在于，所述一組電池串 的末端焊帶與匯流帶連接，將焊帶中流過的電流匯集到所述匯流帶上，所述匯 流帶連接接線盒并輸出所述電流。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電玻璃幕墻，其特征在于，所述接線盒固定 在所述幕墻玻璃的兩側(cè)，或固定在所述幕墻玻璃上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光電玻璃幕墻，其特征在于，所述太陽能電池 片的正面和背面分別為該電池片的負(fù)極和正極，所述焊帶分別焊接所述太陽能 電池片的正極和負(fù)極。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電玻璃幕墻，其特征在于，所述焊帶和匯流 帶由導(dǎo)電材料制成，所述匯流帶比所述焊帶寬。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光電玻璃幕墻，其特征在于，所述導(dǎo)電材料為 扁狀金屬線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光電玻璃幕墻，包括幕墻玻璃，太陽能電池片以及膠聯(lián)材料，所述太陽能電池片之間串聯(lián)，并通過所述膠聯(lián)材料固定在兩層幕墻玻璃中間。本實(shí)用新型的光電玻璃幕墻用幕墻玻璃代替了光伏組件中的普通鋼化玻璃，用另一層玻璃代替了光伏組件的背板結(jié)構(gòu)，因此具有良好的透光性和安全性；這種光電玻璃幕墻在封裝時無需灌膠，并且在玻璃層中排列有規(guī)則的太陽能電池片，外形更加美觀，且由于采用EVA膠聯(lián)固化的方式，允許在玻璃面打孔出引線，因此電流輸出端可以隨建筑的要求進(jìn)行調(diào)整；又由于玻璃和電池之間具有穩(wěn)定的結(jié)合方式，因此應(yīng)用本實(shí)用新型的光電玻璃幕墻在解決了太陽能供電的同時延長了建筑幕墻的使用壽命。
文檔編號E04B2/88GK201050126SQ20072014852
公開日2008年4月23日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者孫鳳霞, 王海濤, 秦進(jìn)英 申請人:保定天威英利新能源有限公司