本發(fā)明涉及一種光伏建筑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑。

背景技術(shù)：

太陽能作為一種重要的可再生能源，具有天然、環(huán)保、取之不盡用之不竭的優(yōu)勢，開發(fā)利用太陽能前景廣闊。目前，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在國內(nèi)外已得到了廣泛應(yīng)用。太陽能光伏組件、光伏幕墻、光伏瓦等產(chǎn)品都倍受青睞，且發(fā)展迅速。

對于能源消耗在整個社會能源消耗中占較大比重的建筑物能耗而言，單單利用屋頂太陽能資源已無法滿足自身的能源需求。為了更有效的利用太陽能資源，吸收照射到建筑上的太陽能資源，開發(fā)新型的綠色環(huán)保裝配式建筑已成為發(fā)展趨勢。

因此，本發(fā)明提出了一種基于新型有機(jī)光伏電池的裝配式建筑，其可以充分高效率地利用太陽能資源，為所在建筑提供能源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑，其可以充分高效率地利用太陽能資源，較傳統(tǒng)建筑具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率，為所在建筑提供能源。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑，包括：地板、墻板屋面板、低壓供電系統(tǒng)以及多個直流用電設(shè)備，所述地板、墻板以及屋面板均包括一連接裝置，所述連接裝置用于連接所述地板、墻板以及屋面板以構(gòu)成完整的建筑；所述地板和屋面板上均設(shè)有至少一個有機(jī)光伏電池，所述墻板上設(shè)有多個有機(jī)光伏電池，所有的有機(jī)光伏電池的輸出端均與所述低壓供電系統(tǒng)連接，所述低壓供電系統(tǒng)用于儲存電能，并為所述多個直流用電設(shè)備供電。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述連接裝置為螺栓或焊接件。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述墻板包括至少一個墻體以及樁基，每個墻體內(nèi)部設(shè)有一空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有一安裝架，所述安裝架連接于所述墻體，所述多個有機(jī)光伏電池固定于所述安裝架上，每個有機(jī)光伏電池的輸出端均與所述低壓供電系統(tǒng)連接；所述樁基的一端與所述墻板連接，又一端固定于地下，用于穩(wěn)固所述墻板。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述至少一個墻體包括一安裝部，所述安裝部包括一凸起部和一凹陷部，用于所述至少一個墻體之間的拼接。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述至少一個墻體還包括中空夾膠玻璃，所述中空夾膠玻璃設(shè)有至少一個有機(jī)光伏電池，用于采集光能并轉(zhuǎn)換為電能，所述至少一個有機(jī)光伏電池的輸出端均與所述低壓供電系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述中空夾膠玻璃包括多層玻璃，所述多層玻璃的每兩層相鄰的玻璃之間形成一個空腔，所述至少一個有機(jī)光伏電池位于至少一個空腔內(nèi)。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述空腔內(nèi)還包括至少一個框架層，用于固定所述至少一個有機(jī)光伏電池，所述至少一個有機(jī)光伏電池均通過所述至少一個框架層與所述低壓供電系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述墻板上還包括一中空百葉窗，所述中空百葉窗設(shè)有至少一個有機(jī)光伏電池，用于采集光能并轉(zhuǎn)換為電能，所述至少一個有機(jī)光伏電池的輸出端與所述低壓供電系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述中空百葉窗包括窗體和控制裝置，所述至少一個有機(jī)光伏電池設(shè)于所述窗體上，所述至少一個有機(jī)光伏電池的一輸出端與所述低壓供電系統(tǒng)連接，所述至少一個有機(jī)光伏電池的又一輸出端與所述控制裝置連接，所述控制裝置用于控制所述窗體運(yùn)動。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述窗體包括多個玻璃層、傳感器組件以及遮陽簾；所述控制裝置包括：蓄電池、光伏控制器、中心控制器、舵機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述至少一個有機(jī)光伏電池通過所述導(dǎo)線與所述光伏控制器連接，所述中心控制器用于控制所述舵機(jī)，所述舵機(jī)的一端與所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)連接，所述舵機(jī)的又一端與所述多個玻璃層的頂端連接，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述升降控制結(jié)構(gòu)連接，所述傳感器組件與所述中心控制器連接，所述光伏控制器、中心控制器以及傳感器組件均與所述蓄電池連接。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述低壓供電系統(tǒng)包括：光伏匯流箱以及直流配電裝置，所有的有機(jī)光伏電池的輸出端均與所述光伏匯流箱連接，所述光伏匯流箱與所述直流配電裝置連接，所述直流配電裝置與所述多個直流用電設(shè)備連接，用于儲存電能，并為所述多個直流用電設(shè)備供電。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述光伏匯流箱和直流配電裝置均設(shè)有一防護(hù)裝置。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述低壓供電系統(tǒng)還包括一蓄電保護(hù)裝置，所述蓄電保護(hù)裝置與所述直流配電裝置連接，用于保護(hù)所述直流配電裝置與所述多個直流用電設(shè)備。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述低壓供電系統(tǒng)還包括一市電供應(yīng)裝置，所述市電供應(yīng)裝置與所述直流配電裝置連接，用于所述至少一個有機(jī)光伏電池轉(zhuǎn)換的電能不足時為所述多個直流用電設(shè)備供電。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，還包括一太陽能熱水系統(tǒng)，所述太陽能熱水系統(tǒng)包括：太陽能集熱器、熱水器、水泵以及蓄熱裝置；所述太陽能熱水系統(tǒng)安裝于所述墻板和屋面板上，用于提供熱水，所述太陽能集熱器利用太陽能產(chǎn)生熱水并通過所述蓄熱裝置蓄存，所述蓄熱裝置與所述熱水器連接。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，其特征在于，還包括一新風(fēng)系統(tǒng)，所述新風(fēng)系統(tǒng)包括：空氣熱交換器、水管以及等離子體凈化器；所述新風(fēng)系統(tǒng)安裝于室內(nèi)，用于凈化流通空氣，所述熱水器通過所述水管與所述空氣熱交換器連接，所述空氣熱交換器產(chǎn)生負(fù)壓形成室內(nèi)空氣循環(huán)流通，所述等離子體凈化器設(shè)置于所述新風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口處。

優(yōu)選地，在上述基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑中，所述至少一個有機(jī)光伏電池包括至少一個反式單層元件，所述至少一個反式單層元件包括第一電極、第二電極以及位于二者之間的電子傳遞層、光活性層和電洞傳遞層，其中，所述第一電極和第二電極中至少一個具有光學(xué)透明性，所述光活性層位于所述電子傳遞層與所述電洞傳遞層之間，所述電洞傳遞層位于所述第一電極與所述光活性層之間，所述電子傳遞層位于所述第二電極與所述光活性層之間，所述第一電極為金屬電極，所述第二電極為銦錫氧化物電極，或所述第一電極為銦錫氧化物電極，所述第二電極為金屬電極。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑，包括：地板、墻板屋面板、低壓供電系統(tǒng)以及多個直流用電設(shè)備。其中，地板、墻板以及屋面板連接以構(gòu)成完整的建筑。通過有機(jī)光伏電池采集光能并轉(zhuǎn)換為電能，較傳統(tǒng)光伏電池具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率；通過在墻板以及屋面板上設(shè)置有機(jī)光伏電池，大面積充分采集照射在建筑上的太陽能，綠色環(huán)保；通過低壓供電系統(tǒng)多個直流用電設(shè)備供電，避免了漏電觸電事故，提高了電能利用率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中的的基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中的墻板的剖視圖；

圖3為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中的中空夾膠玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中的中空百葉窗的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中的太陽能熱水系統(tǒng)及新風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中的低壓供電系統(tǒng)的原理圖；

圖7為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中的多個直流用電設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-墻板；11-墻體；12-安裝架；13-凸起部；14-凹陷部；15-有機(jī)光伏電池輸出端；2-屋面板；3-有機(jī)光伏電池；4-中空夾膠玻璃；41-第一玻璃層；42-第二玻璃層；43-第一有機(jī)光伏電池；44-第二有機(jī)光伏電池；45-第一框架；46- 第二框架；47-第一膠質(zhì)層；48-第二膠質(zhì)層；49-隔熱層；491-干燥裝置；5-中空百葉窗；51-遮陽簾；52-傳感器組件；53-升降控制結(jié)構(gòu)；54-控制裝置；6-太陽能熱水系統(tǒng)；61-太陽能集熱器；62-熱水器；63-蓄熱裝置；64-新風(fēng)系統(tǒng)；641-空氣熱交換器；642-水管；643-等離子體凈化器；7-門；8-低壓供電系統(tǒng)；81-光伏匯流箱；82-直流配電裝置；83-市電供應(yīng)裝置；84-蓄電保護(hù)裝置；9-多個直流用電設(shè)備；91-低壓照明燈具；92-風(fēng)扇；93-低壓消防電器；94-樓宇對講；95-報警器；96-傳感器組件；97-室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

本實(shí)施例提供了一種基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑，包括：地板、墻板1、屋面板2、門7、中空夾膠玻璃4、中空百葉窗5、太陽能熱水系統(tǒng)6、新風(fēng)系統(tǒng)64、低壓供電系統(tǒng)8以及多個直流用電設(shè)備9。地板、墻板1以及屋面板2通過一連接裝置連接以構(gòu)成房屋，本實(shí)施例的連接裝置可以但不限于為螺栓或焊接件，本發(fā)明對此不作任何限制。

具體的，如圖1所示，墻板1、屋面板2、中空夾膠玻璃4以及中空百葉窗5上均設(shè)有至少一個有機(jī)光伏電池3，用于采集照射在其上的太陽能，并轉(zhuǎn)換為電能；墻板1、屋面板2、中空夾膠玻璃4以及中空百葉窗5上的有機(jī)光伏電池3的輸出端與低壓供電系統(tǒng)8連接，將所產(chǎn)生的電能儲存在低壓供電系統(tǒng)8中。本實(shí)施例中的基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑，室內(nèi)設(shè)有臥室、客廳、廚房和廁所等。多個直流用電設(shè)備9與低壓供電系統(tǒng)8連接，從中獲取電能。

具體的，本實(shí)施例中的有機(jī)光伏電池3包括多個反式單層元件，每兩個相鄰的反式單層元件通過連接件連接。反式單層元件包括第一電極、第二電極以及電子傳遞層、光活性層和電洞傳遞層，其中，電子傳遞層、光活性層和電洞傳遞層位于第一電極和第二電極之間。第一電極與第二電極中至少有一個具有光學(xué)透明性。光活性層位于電子傳遞層與電洞傳遞層之間，電洞傳遞層位于第一電極與光活性層之間，電子傳遞層位于第二電極與光活性層之間。其中，第一電極可以但不限于為銀金屬電極，第二電極可以但不限于為銦錫氧化物電極，本發(fā)明對第一電極和第二電極構(gòu)成不作任何限制。光活性層可以但不限于由PV2000材料制備而成，本發(fā)明對光活性層的制備材料不作任何限制。

具體的，本實(shí)施例中的墻板1剖視圖如圖2所示。墻板1包括至少一個墻體11以及樁基，每個墻體11內(nèi)部設(shè)有一空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有一安裝架12，安裝架12連接于墻體11，安裝架12可以但不限于通過聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠層或乙烯/醋酸乙烯酯共聚(EVA)膠層固定在墻體11上，也可以通過螺釘與墻體11固定連接，本發(fā)明對安裝架的結(jié)構(gòu)和與墻體11的連接形式不作任何限制。至少一個有機(jī)光伏電池3固定于安裝架12上，有機(jī)光伏電池3的輸出端與低壓供電系統(tǒng)8連接。樁基的一端與墻板1連接，又一端固定于地下，用于穩(wěn)固墻板1。進(jìn)一步，為了方便多個墻體11之間連接，墻體11還包括一安裝部，安裝部包括一凸起部13和一凹陷部14，用于所述至少一個墻體11之間的拼接，本發(fā)明對凸起部13和凹陷部14的形狀和數(shù)量不作任何限制。

具體的，本實(shí)施例中的中空夾膠玻璃4包括兩層玻璃，結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。中空夾膠玻璃4包括：第一玻璃層41、第二玻璃層42、第一有機(jī)光伏電池43、第二有機(jī)光伏電池44、第一膠質(zhì)層47、第二膠質(zhì)層48、第一框架45以及第二框架46。其中，第一膠質(zhì)層47設(shè)于第一玻璃層42的內(nèi)表面上，第一框架45和第一有機(jī)光伏電池43均通過第一膠質(zhì)層47與第一玻璃層42內(nèi)表面連接，第一有機(jī)光伏電池43的輸出端通過第一框架45與低壓供電系統(tǒng)8連接；第二膠質(zhì)層48設(shè)于第二玻璃層42的內(nèi)表面上，第二框架46和第二有機(jī)光伏電池44均通過第二膠質(zhì)層48與第二玻璃層42的內(nèi)表面連接，第二有機(jī)光伏電池44的輸出端通過第二框架46與低壓供電系統(tǒng)8連接?？梢圆捎脝螌佑袡C(jī)光伏電池，也可以采用多層有機(jī)光伏電池，本發(fā)明對此不做任何限制；

本實(shí)施例中的中空夾膠玻璃中，還設(shè)有一隔熱層49，位于第二有機(jī)光伏電池42的內(nèi)表面上，用于隔離有機(jī)光電中空玻璃內(nèi)外的熱量交替。具體的，本實(shí)施例中的隔熱層49可以但不限于為低輻射膜層，本發(fā)明對此不作任何限制。本實(shí)施例中的有機(jī)光電中空玻璃中，還包括一干燥裝置491，干燥裝置491位于第一玻璃層41和第二玻璃層42之間，用于吸收中空玻璃中的水汽等，防止玻璃層產(chǎn)生霧氣。第一玻璃層41和第二玻璃層42均可以但不限于為超白鋼化玻璃層，本發(fā)明對第一玻璃層41和第二玻璃層42的材料，顏色以及形狀等不作任何限制。

具體的，本實(shí)施例中的中空百葉窗5的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。中空百葉窗5包括窗體和控制裝置54。其中，窗體包括第三玻璃層、第四玻璃層、遮陽簾51以及傳感器組件52；遮陽簾51包括：升降控制結(jié)構(gòu)53、多個百葉片和導(dǎo)線，本發(fā)明對遮陽簾51的結(jié)構(gòu)不作任何限制；遮陽簾51位于所述第三玻璃層與第四玻璃層之間，至少一個有機(jī)光伏電池3設(shè)于百葉片上，有機(jī)光伏電池3的輸出端通過導(dǎo)線分別與低壓供電系統(tǒng)8和控制裝置54連接，多個百葉片通過升降控制結(jié)構(gòu)53連接；傳感器組件52與控制裝置54連接。

本實(shí)施例中的中空百葉窗的工作原理為：控制裝置54根據(jù)傳感器組件52的信號，控制升級控制結(jié)構(gòu)53運(yùn)動，以促進(jìn)多個百葉片運(yùn)動，以調(diào)整遮陽簾的角度，進(jìn)一步控制室內(nèi)的光照強(qiáng)度和亮度。

具體的，本實(shí)施例中的太陽能熱水系統(tǒng)5的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。太陽能熱水系統(tǒng)6包括：太陽能集熱器61、熱水器62、水泵以及蓄熱裝置63，安裝于墻板1和屋面板2上，用于提供熱水。新風(fēng)系統(tǒng)64包括：等離子體凈化器643、空氣熱交換器641以及水管642，用于凈化空氣，加強(qiáng)室內(nèi)空氣流動。太陽能集熱器61與蓄熱裝置63連接，蓄熱裝置63分別與熱水器62和等離子凈化器643連接，熱水器62通過水管642與空氣熱交換器641連接，等離子體凈化器643設(shè)置于新風(fēng)系統(tǒng)6的進(jìn)風(fēng)口處。本發(fā)明對等離子體凈化器643、熱水器62、水管642以及空氣熱交換器641的結(jié)構(gòu)和型號均不作任何限制。

太陽能熱水系統(tǒng)6和新風(fēng)系統(tǒng)64結(jié)合的工作原理為：太陽能集熱器61利用太陽能轉(zhuǎn)化成熱水并通過蓄熱裝置63蓄存，作為生活用水；空氣熱交換器641在室內(nèi)形成新風(fēng)，增強(qiáng)室內(nèi)空氣流動；等離子體凈化器643對室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化消毒，增加室內(nèi)空氣潔凈度。通過太陽能熱水系統(tǒng)6和新風(fēng)系統(tǒng)64的綜合使用，為室內(nèi)提供了舒適且健康環(huán)保的工作與生活環(huán)境。太陽能熱水系統(tǒng)和新風(fēng)系統(tǒng)可以安裝在建筑的陽臺、墻板1或屋面板2上，本發(fā)明對此不作任何限制。

具體的，本實(shí)施例中的低壓供電系統(tǒng)8的原理圖如圖6所示。低壓供電系統(tǒng)8包括：光伏匯流箱81以及直流配電裝置82，墻板1中有機(jī)光伏電池3、屋面板2上的有機(jī)光伏電池3、中空夾膠玻璃4中的第一有機(jī)光伏電池43和第二有機(jī)光伏電池44、中空百葉窗5中的有機(jī)光伏電池3的輸出端均與光伏匯流箱81連接，光伏匯流箱81與直流配電裝置82連接，直流配電裝置82與多個直流用電設(shè)備8連接，用于儲存電能，并為所述多個直流用電設(shè)備9供電。為保護(hù)光伏匯流箱81和直流配電裝置82，在其上均設(shè)有一防護(hù)裝置，防護(hù)裝置可以但不限于為避雷裝置和/或防水裝置，本發(fā)明對此不作任何限制。

本實(shí)施例中，低壓供電系統(tǒng)8還包括一蓄電保護(hù)裝置84，與直流配電裝置83連接，當(dāng)直流配電裝置82處于過負(fù)荷或短路情況下時，自動切斷與直流配電裝置83連接的其他設(shè)備，保護(hù)直流配電裝置82與多個直流用電設(shè)備9。

本實(shí)施例中，低壓供電系統(tǒng)8還包括一市電供應(yīng)裝置83，市電供應(yīng)裝置83與直流配電裝置82連接，當(dāng)建筑內(nèi)的有機(jī)光伏電池3轉(zhuǎn)換的電能不足時，為多個直流用電設(shè)備9供電。

本實(shí)施例中，多個直流用電設(shè)備9包括但不限于：低壓照明燈具91、風(fēng)扇92、低壓消防電器93、樓宇對講94、報警器95、傳感器組件96以及室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)97。其中傳感器組件96包括但不限于煙霧傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器以及光敏傳感器，與報警器95連接，用于檢測室內(nèi)環(huán)境，并在突發(fā)情況下進(jìn)行報警操作。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種基于有機(jī)光伏電池的裝配式建筑，包括：地板、墻板屋面板、低壓供電系統(tǒng)以及多個直流用電設(shè)備。其中，地板、墻板以及屋面板連接以構(gòu)成完整的建筑。通過有機(jī)光伏電池采集光能并轉(zhuǎn)換為電能，較傳統(tǒng)光伏電池具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率；通過在墻板以及屋面板上設(shè)置有機(jī)光伏電池，大面積充分采集照射在建筑上的太陽能，綠色環(huán)保；通過低壓供電系統(tǒng)多個直流用電設(shè)備供電，避免了漏電觸電事故，提高了電能利用率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。