專(zhuān)利名稱(chēng)：一種光伏屋瓦的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種屋頂瓦片，尤其涉及一種整合光伏電池或太陽(yáng)能電池的屋頂 瓦片。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能作為一種可再生能源具有清潔、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境日益惡化的今天，太陽(yáng) 能越來(lái)越多地被應(yīng)用，光電技術(shù)作為太陽(yáng)能利用的一種較好的方式正逐漸成為重要的發(fā)電 手段。建筑屋頂是最適于安置光伏電池的地方，而光伏電池作為建筑屋頂，首先必須滿(mǎn)足常 規(guī)屋頂材料的所有要求，如耐老化性強(qiáng)、不透風(fēng)雨等，還必須提供用于連接光伏電池至最終 用電器進(jìn)入建筑內(nèi)的手段；傳統(tǒng)的光伏電池壽命較短，且防水性較差，無(wú)法阻風(fēng)雨，因此傳 統(tǒng)的光伏電池安裝方式為在建筑原有屋頂上加裝支架，然后在支架上架設(shè)光伏電池，安裝 成本較高，步驟較多，難度較大。專(zhuān)利號(hào)CN200710196157. 6的專(zhuān)利公開(kāi)了一種能直接作為屋頂材料使用的光伏瓦 片，但這種光伏瓦片光電轉(zhuǎn)換率低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命較長(zhǎng)、轉(zhuǎn)換效率高的光 伏屋瓦。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種光伏屋瓦，包括光伏晶片，光伏晶片外設(shè)有封裝材 料，其特征在于所述封裝材料包括貼于光伏晶片正面的面材和貼于光伏晶片背面的瓦片 式背材，所述瓦片式背材邊緣設(shè)置有搭接結(jié)構(gòu)。相同面積的光伏電池的光電轉(zhuǎn)換率取決于光伏晶片的光電轉(zhuǎn)換率、正面的封裝材 料的透光率和光伏晶片采光面積占光伏電池受光面面積的比例，在相同的光伏晶片和面材 的情況下，將光伏晶片封裝于瓦片式背材的正面，可使光伏晶片的采光面積接近瓦片式背 材正面的面積，大大提高了光伏晶片采光面積占光伏電池受光面面積的比例，盡最大限度 提高了光電轉(zhuǎn)換率；且瓦片式背材安裝于建筑屋頂?shù)陌惭b方法與傳統(tǒng)瓦片完全相同，通過(guò) 簡(jiǎn)單的相鄰搭接結(jié)構(gòu)相互搭接即可完成，不需要支架，安裝相當(dāng)方便，且瓦片式背材的搭接 結(jié)構(gòu)能使風(fēng)雨無(wú)法從搭接縫中流至建筑物內(nèi)，具有不透風(fēng)雨的優(yōu)點(diǎn)。作為優(yōu)選，所述光伏晶片與封裝材料之間還填充有囊封材料，瓦片式背材的正面 設(shè)置有空腔。囊封材料將光伏晶片粘結(jié)、固定于瓦片式背材內(nèi)，并將光伏晶片與空氣完全隔 離，大大減小光伏晶片受損的機(jī)率，有效增加光伏晶片的壽命，同時(shí)提高光伏屋瓦的壽命。作為優(yōu)選，所述面材為平板玻璃，所述背材為陶瓷瓦片或高分子瓦片，所述光伏晶 片封裝于所述空腔內(nèi)。光伏電池的壽命很大程度上取決于光伏電池的外部封裝材料的壽命，普通的光伏 電池大多采用金屬或有機(jī)材料作為封裝材料，金屬易在空氣中氧化，有機(jī)材料易在陽(yáng)光下 老化，壽命均較短；玻璃、陶瓷或高分子材料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，壽命極長(zhǎng)，耐老化性極好，成本低廉；傳統(tǒng)瓦片大多采用陶土材料，吸水率較高，吸水后瓦片尺寸會(huì)有較大變形，玻璃、陶瓷 或高分子材料完全不親水，能大大延長(zhǎng)光伏電池的壽命。光伏晶片和面材完全封裝于瓦片 式背材內(nèi)，與外部惡劣的自然環(huán)境完全隔離，保證了光伏晶片的壽命。作為優(yōu)選，所述搭接結(jié)構(gòu)包括位于瓦片式背材一側(cè)邊緣并向瓦片式背材的背面凸 起的背棱和位于瓦片式背材另一側(cè)邊緣并向瓦片式背材的正面凸起的正棱；所述背棱和正 棱可相互接合。正棱與相鄰光伏屋瓦的背棱相互接合的安裝方式與傳統(tǒng)瓦片相同，因此同 樣具有安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，且不需要加設(shè)支架，有效減少了安裝成本，降低了安裝難度；正棱 與背棱的相互接合，當(dāng)雨水流入接合縫時(shí)，被凸起的正棱擋住，使得雨水無(wú)法透過(guò)接合的縫 隙流入屋內(nèi)，保證屋頂不透風(fēng)雨。作為優(yōu)選，所述背棱與正棱設(shè)置有互鎖棱，可相互鎖定。正棱與背棱相互鎖定后， 相鄰光伏屋瓦相互固定，不易脫落。作為優(yōu)選，所述瓦片式背材設(shè)置有電源孔，電源孔中穿設(shè)有電源線。作為優(yōu)選，所述光伏晶片包括數(shù)片硅電池片和互聯(lián)條，互聯(lián)條電氣連接于硅電池 片的正極和相鄰硅電池片的負(fù)極之間，首塊硅電池片的正極和尾塊硅電池片的負(fù)極電氣連 接有匯流條，匯流條與所述電源線電氣連接。作為優(yōu)選，所述光伏晶片包括一片硅電池片，所述硅電池片的正極和負(fù)極電氣連 接有匯流條，匯流條與所述電源線電氣連接。硅電池片產(chǎn)生的電能通過(guò)互聯(lián)條、匯流條和電源線輸送出光伏屋瓦。應(yīng)用上述光伏屋瓦的光伏屋頂系統(tǒng)，包括多片光伏屋瓦，所有光伏屋瓦通過(guò)電源 線以串聯(lián)或并聯(lián)的方式電氣連接，相鄰光伏屋瓦之間通過(guò)搭接結(jié)構(gòu)相互搭接；所述光伏屋 頂系統(tǒng)的邊緣設(shè)置有裝飾屋瓦，所述裝飾屋瓦至少有一側(cè)邊設(shè)置有搭接結(jié)構(gòu)；所述光伏屋 頂系統(tǒng)還包括控制裝置和儲(chǔ)電裝置，所述控制裝置分別與儲(chǔ)電裝置和光伏屋瓦電氣連接， 控制裝置控制和檢測(cè)光伏屋瓦的電能輸出以及儲(chǔ)電裝置的充電和放電。安裝時(shí)，只需將光伏屋瓦放置于屋頂上，并將相鄰光伏屋瓦之間的搭接口相互搭 接，不需要支架，安裝方便；相鄰光伏屋瓦之間的瓦片式結(jié)構(gòu)的搭接口相互搭接后，雨水完 全無(wú)法通過(guò)相鄰光伏屋瓦之間的縫隙滲透至建筑物內(nèi)，且相鄰搭接口相互搭接后具有較高 的機(jī)械強(qiáng)度，無(wú)法被吹動(dòng)，安裝后的光伏屋瓦風(fēng)雨密閉性極強(qiáng)；當(dāng)天氣晴好，控制裝置檢測(cè) 到光伏屋瓦大量產(chǎn)生電能時(shí)，控制裝置將一部分電能輸送至用電器，另一部分電能輸送至 儲(chǔ)電裝置存儲(chǔ)，當(dāng)天氣轉(zhuǎn)陰或下雨，控制裝置檢測(cè)到光伏屋瓦無(wú)法產(chǎn)生電能時(shí)，控制裝置從 儲(chǔ)電裝置處取出存儲(chǔ)的電能，輸送至用電器。綜上所述，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型安裝方式與傳統(tǒng)瓦片安裝方式完全相同，不需要采用支架，安裝相 當(dāng)方便；2、本實(shí)用新型具有傳統(tǒng)瓦片的所有優(yōu)點(diǎn)，不透風(fēng)雨，壽命較長(zhǎng)；3、本實(shí)用新型具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率，電能輸出功率高；4、光伏屋頂系統(tǒng)具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率，較高的電能輸出功率，電能輸出可控， 供電穩(wěn)定，電能利用率高。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的立體示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的側(cè)視圖及搭接示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二的側(cè)視圖及搭接示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例三的側(cè)視圖及搭接示意圖。圖中，1、光伏晶片，2、互聯(lián)條，3、硅電池片，4、匯流條，5、電源孔，10、光伏屋瓦，11、 正棱，12、背棱，13、瓦片式背材，14、電源線，15、鎖定棱，16、裝飾屋瓦，21、控制裝置，22、儲(chǔ) 電裝置，23、用電設(shè)備。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖以實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例一一種光伏屋瓦，如圖1、2所示，包括光伏晶片1，光伏晶片1包括24片硅電池片3， 硅電池片3的正極和相鄰硅電池片3的負(fù)極之間焊接有互聯(lián)條2，首塊硅電池片3的正極和 尾塊硅電池片3的負(fù)極焊接有匯流條4 ；光伏晶片1外設(shè)有封裝材料，封裝材料包括平板玻 璃和瓦片式背材13，平板玻璃貼于光伏晶片1的正面，瓦片式背材13正面呈矩形，且設(shè)有空 腔，由陶瓷制成，光伏晶片1和平板玻璃封裝于瓦片式背材13的空腔內(nèi)，瓦片式背材13的 一側(cè)邊緣設(shè)置有向瓦片式背材的正面凸起的正棱11，另一側(cè)邊緣設(shè)置有向瓦片式背材的背 面凸起的背棱12，正棱11和背棱12凸起的橫截面的頂端均為圓弧形，且正棱11和背棱12 可相互接合；瓦片式背材3的背面設(shè)置有電源孔5，電源孔穿有電源線14，電源線14的外側(cè) 端頭設(shè)置有接插口，內(nèi)側(cè)端頭與匯流條4焊接。安裝時(shí)，如圖2所示，將光伏屋瓦10的背棱12與相鄰光伏屋瓦10的正棱11相互 搭接，電源線14的正極與負(fù)極分別與相鄰光伏屋瓦10電源線14的正極與負(fù)極通過(guò)接插口 相互連接。應(yīng)用上述光伏屋瓦10的光伏屋頂系統(tǒng)，包括9塊光伏屋瓦10，光伏屋頂?shù)倪吘壈?裝有裝飾屋瓦16，所有光伏屋瓦10的電源線14均并聯(lián)后接入控制裝置21，控制裝置21與 儲(chǔ)電裝置22電氣連接。天晴時(shí)，光伏屋瓦10產(chǎn)生大量電能，通過(guò)電源線14輸送入控制裝置21，控制裝置 21將一部分電能供應(yīng)用電設(shè)備23，另一部分電能輸送入儲(chǔ)電裝置22 ；當(dāng)天陰時(shí)，光伏屋瓦 10產(chǎn)生的電能小于用電設(shè)備23需要時(shí)，控制裝置21從儲(chǔ)電裝置22中取出電能，匯同光伏 屋瓦10產(chǎn)生的電能，同時(shí)供應(yīng)用電設(shè)備23.實(shí)施例二 與實(shí)施例一的不同之處在于，正棱11和背棱12凸起的橫截面的頂端均為方形。安裝時(shí)，電源線14的正極與相鄰光伏屋瓦電源線14的負(fù)極通過(guò)接插口相互連接。實(shí)施例三與實(shí)施例一的不同之處在于，正棱11和背棱12凸起的頂端設(shè)置有鎖定棱15。安裝時(shí)，光伏屋瓦的背棱12與相鄰光伏屋瓦的正棱11相互搭接，背棱12上的鎖 定棱15與相鄰光伏屋瓦正棱11上的鎖定棱15相互扣接鎖定。
權(quán)利要求一種光伏屋瓦，包括光伏晶片，光伏晶片外設(shè)有封裝材料，其特征在于所述封裝材料包括貼于光伏晶片正面的面材和貼于光伏晶片背面的瓦片式背材，所述瓦片式背材邊緣設(shè)置有搭接結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光伏屋瓦，其特征在于所述光伏晶片與封裝材料之間還填充 有囊封材料，瓦片式背材正面設(shè)置有空腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述光伏屋瓦，其特征在于所述面材為平板玻璃，所述背材為陶瓷 瓦片或高分子瓦片，所述光伏晶片封裝于所述空腔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述光伏屋瓦，其特征在于所述搭接結(jié)構(gòu)包括位于瓦片式背 材一側(cè)邊緣并向瓦片式背材的背面凸起的背棱和位于瓦片式背材另一側(cè)邊緣并向瓦片式 背材的正面凸起的正棱；所述背棱和正棱可相互接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述光伏屋瓦，其特征在于所述背棱與正棱設(shè)置有鎖定棱，可相互 鎖定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述光伏屋瓦，其特征在于所述瓦片式背材設(shè)置有電源孔，電 源孔中穿設(shè)有電源線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述光伏屋瓦，其特征在于所述光伏晶片包括數(shù)片硅電池片和互 聯(lián)條，互聯(lián)條電氣連接于硅電池片的正極和相鄰硅電池片的負(fù)極之間，首塊硅電池片的正 極和尾塊硅電池片的負(fù)極電氣連接有匯流條，匯流條與所述電源線電氣連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述光伏屋瓦，其特征在于所述光伏晶片包括一片硅電池片，所述 硅電池片的正極和負(fù)極電氣連接有匯流條，匯流條與所述電源線電氣連接。
9.應(yīng)用上述光伏屋瓦的光伏屋頂系統(tǒng)，其特征在于包括多片光伏屋瓦，所有光伏屋 瓦通過(guò)電源線以串聯(lián)或并聯(lián)的方式電氣連接，相鄰光伏屋瓦之間通過(guò)搭接結(jié)構(gòu)相互搭接； 所述光伏屋頂系統(tǒng)的邊緣設(shè)置有裝飾屋瓦，所述裝飾屋瓦至少有一側(cè)邊設(shè)置有搭接結(jié)構(gòu)； 所述光伏屋頂系統(tǒng)還包括控制裝置和儲(chǔ)電裝置，所述控制裝置分別與儲(chǔ)電裝置和光伏屋瓦 電氣連接，控制裝置控制和檢測(cè)光伏屋瓦的電能輸出以及儲(chǔ)電裝置的充電和放電。
專(zhuān)利摘要一種光伏屋瓦，包括光伏晶片，光伏晶片外設(shè)有封裝材料，其特征在于所述封裝材料包括貼于光伏晶片正面的面材和貼于光伏晶片背面的瓦片式背材，所述瓦片式背材邊緣設(shè)置有搭接結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型安裝方式與傳統(tǒng)瓦片安裝方式完全相同，不需要采用支架，安裝相當(dāng)方便；具有傳統(tǒng)瓦片的所有優(yōu)點(diǎn)，不透風(fēng)雨，壽命較長(zhǎng)；本實(shí)用新型具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率，電能輸出功率高。
文檔編號(hào)E04D13/18GK201687146SQ20102021667
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者嗡曄, 王琰琨 申請(qǐng)人:浙江創(chuàng)盛光能源有限公司