專利名稱：一種太陽(yáng)能電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種活動(dòng)安裝的地磚或墻磚式太陽(yáng)能電池組件。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能資源豐富、分布廣泛，是最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉?。隨著全球能源短缺和環(huán)境污染等問(wèn)題日益突出，太陽(yáng)能光伏發(fā)電因其清潔、安全、便利、高效等特點(diǎn)，已成為世界各國(guó)普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。光伏建筑一體化(BuildingIntegrated Photovoltaic, BIPV),就是將光伏模塊作為建筑物的組成部分，同時(shí)發(fā)揮其發(fā)電功率。由于光伏發(fā)電模塊與建筑結(jié)合不占額外的地面和建筑空間，是光伏發(fā)電系統(tǒng)在城市中應(yīng)用理想安裝方式。BIPV建筑中使用的雙玻璃光伏組件是由兩片鋼化玻璃組成，中間用膠片復(fù)合太陽(yáng)能電池片組成復(fù)合層，電池片之間由導(dǎo)線串、并聯(lián)匯集引線端的整體構(gòu)件。中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書200810138159. 4公開(kāi)了一種雙面光伏電池幕墻組件及其制作方法，該光伏組件包含上層玻璃、底層玻璃以及太陽(yáng)能電池片，上層玻璃、底層玻璃以及太陽(yáng)能電池片之間用EVA密封粘結(jié)。由于BIPV的組件為雙層玻璃結(jié)構(gòu)，為硬脆材料，同時(shí)不能提供便捷式的快插密封接頭，無(wú)法靈活安裝應(yīng)用在現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、廣場(chǎng)、建筑物頂部和側(cè)面等地方。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池組件，可靈活安裝在現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、廣場(chǎng)、建筑物頂部和側(cè)面等地方。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是依次包括透明硬化層、電池片層和底膠層，透明硬化層材料為鋼化玻璃、普通玻璃、透明塑料或透明橡膠，透明硬化層為電池組件的支架，透明硬化層下側(cè)預(yù)留有安放電池片、導(dǎo)線、插頭、插座的槽或孔，電池片層由若干電池片以串聯(lián)或并聯(lián)方式通過(guò)連接導(dǎo)線連接到兩個(gè)主導(dǎo)線上，所述的電池片為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，主導(dǎo)線的一端為插頭結(jié)構(gòu)、另一端為插座結(jié)構(gòu)，相鄰電池組件的插頭與插座可快速密封連接，底膠層為絕緣的塑料或橡膠，將電池片層密封固定在透明硬化層的下面。所述透明硬化層的外形可設(shè)計(jì)為正方形結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)、圓形結(jié)構(gòu)、扇形結(jié)構(gòu)以及為滿足環(huán)境使用要求的非標(biāo)結(jié)構(gòu)；所述兩根主導(dǎo)線兩端的插頭和插座按照相鄰電池組件的位置關(guān)系設(shè)置在透明硬化層的任意位置，排列方式為平行直線狀、雙“L”狀，以及為滿足電池組件導(dǎo)線接頭的特殊位置要求設(shè)計(jì)的并行曲線排列或交叉排列方式，交叉排列的兩根主導(dǎo)線之間增加絕緣材料隔離。所述透明硬化層的上表面設(shè)計(jì)成平面，或與電池片的中線對(duì)應(yīng)的位置高、兩側(cè)位置低的屋脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，或與電池片的中心對(duì)應(yīng)的位置高、四周位置低的金字塔結(jié)構(gòu)，所述屋脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)和金字塔結(jié)構(gòu)的斜坡角度不超過(guò)20° ;所述透明硬化層的上表面的面型為平滑光面、鋸齒狀面、金字塔結(jié)構(gòu)或倒金字塔結(jié)構(gòu)。所述的電池片層由若干個(gè)基本模塊通過(guò)連接導(dǎo)線并聯(lián)或串聯(lián)到兩根主導(dǎo)線上，所述的基本模塊由ー個(gè)電池片構(gòu)成，或多個(gè)電池片通過(guò)連接導(dǎo)線串聯(lián)構(gòu)成，或多個(gè)電池片通過(guò)連接導(dǎo)線串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成。在主導(dǎo)線的兩端所處的透明硬化層中，預(yù)留有插頭安放槽和插座安放槽，插頭由中心的金屬插芯和包裹在其外側(cè)的插芯絕緣密封護(hù)膠組成，插座由中心的金屬插孔和包裹在其外側(cè)的插孔絕緣密封護(hù)膠組成，插芯絕緣密封護(hù)膠的外徑與插孔絕緣密封護(hù)膠的內(nèi)徑按過(guò)盈配合方式設(shè)計(jì)。所述的底膠層為柔性的塑料或橡膠、或耐磨的塑料或橡膠，整個(gè)電池組件可以利用自身的底膠層進(jìn)行層壓與固化，或在電池片層與透明硬化層之間以及電池片層與底膠層之間增加EVA層進(jìn)行層壓與固化。所述的電池片層增加有保險(xiǎn)絲、ニ極管、LED、控制器件等電子器件來(lái)顯示太陽(yáng)能所述的底膠層的下面預(yù)設(shè)ー個(gè)與安裝位置快速固定的粘膠層。本發(fā)明的有益效果是(I)本發(fā)明的電池組件提供了便捷式的快插密封接頭，底膠層為柔性的塑料或橡膠、或耐磨的塑料或橡膠，可以靈活安裝應(yīng)用在現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、廣場(chǎng)、建筑物頂部和側(cè)面等地方，安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，有利于快速推廣應(yīng)用，柔性的或耐磨的底膠層可以是電池組件滿足受沖擊、擠壓的使用環(huán)境。(2)本發(fā)明在不影響運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、廣場(chǎng)、建筑物頂部和側(cè)面等安裝位置的既有功能的情況下，直接在這些場(chǎng)地上獲得能源，不需要另占土地，大大節(jié)約了土地資源。(3)本發(fā)明可以取代原有場(chǎng)地的裝修，如運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的塑膠地面、交通路面、廣場(chǎng)地磚、建筑外墻裝修等，將原有場(chǎng)地裝修與太陽(yáng)能發(fā)電功能合ニ為一，大大降低了生產(chǎn)制造成本。(4)本發(fā)明不需要傳統(tǒng)光伏系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)和專門的場(chǎng)地。(5)本發(fā)明比BIPV簡(jiǎn)單，不需要對(duì)建筑物重新設(shè)計(jì)，生產(chǎn)制造成本低，維修吋，只需將破壞的地磚式或墻磚式電池組件取出，再重新安裝一個(gè)新的地磚式或墻磚式電池組件并兩邊主導(dǎo)線密封連接上就可以了，維護(hù)簡(jiǎn)單方便，維護(hù)成本低。(6)本發(fā)明可以利用不同顔色的太陽(yáng)能電池片在廣場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、建筑物外表上形成一道美麗的景觀。(7)本發(fā)明的透明硬化層為電池組件的支架，透明硬化層下側(cè)預(yù)留有電池片及導(dǎo)線的槽或孔，在受外力沖擊時(shí)可對(duì)電池片和導(dǎo)線起保護(hù)作用，防止電池片層在搬運(yùn)、安裝、使用過(guò)程中出現(xiàn)損壞。(8)本發(fā)明的主導(dǎo)線的兩端分別有能快速密封連接的插頭結(jié)構(gòu)和插座結(jié)構(gòu)，大大方便了電池組件在大型場(chǎng)地的安裝應(yīng)用，減少或免除電池組件中大量傳輸導(dǎo)線的架設(shè)。

圖I為太陽(yáng)能電池組件的橫截面示意圖。圖2為太陽(yáng)能電池組件的正面示意圖。[0024]圖3為多個(gè)電池片串聯(lián)構(gòu)成基本模塊的電池層結(jié)構(gòu)。圖4為多個(gè)電池片串并聯(lián)構(gòu)成基本模塊的電池層結(jié)構(gòu)。圖5為電池組件的插頭結(jié)構(gòu)。圖6為電池組件的插座結(jié)構(gòu)。圖中，I-透明硬化層，2-電池片層，3-底膠層，4-電池片，5-連接導(dǎo)線，6-主導(dǎo)線，7-模塊，8-插頭，9-插座，10-金屬插芯，11-插芯絕緣密封護(hù)膠，12-金屬插孔，13-插孔絕緣密封護(hù)膠。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說(shuō)明。本發(fā)明提供的一種太陽(yáng)能電池組件，如圖I和圖2所示，太陽(yáng)能電池組件的外形為裝修用的地磚或墻磚，依次包括有透明硬化層I、電池片層2、底膠層3，透明硬化層I的材料為鋼化玻璃、普通玻璃、透明塑料或透明橡膠，透明硬化層I為電池組件的支架，透明硬化層I的下側(cè)預(yù)留有安放電池片4、連接導(dǎo)線5、主導(dǎo)線6、插頭8、插座9的槽或孔，電池片層2由電池片4以串聯(lián)或并聯(lián)方式構(gòu)成ー個(gè)基本的模塊7通過(guò)連接導(dǎo)線5并聯(lián)連接到兩個(gè)主導(dǎo)線6上，所述的電池片4為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，主導(dǎo)線6的一端為插頭8、一端為插座9，ー塊電池組件的插頭8能與另ー塊電池組件的插座9快速密封連接，底膠層3為絕緣的塑料或橡膠，將電池片層2密封固定在透明硬化層I的下面。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件可靈活安裝在各類表面或側(cè)面上。本發(fā)明的透明硬化層I的外形可設(shè)計(jì)為正方形結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)、圓形結(jié)構(gòu)、扇形結(jié)構(gòu)以及為滿足環(huán)境使用要求的非標(biāo)結(jié)構(gòu)；兩根主導(dǎo)線6的排列方式為平行直線狀、雙“L”狀，以及為滿足電池組件導(dǎo)線接頭的特殊位置要求設(shè)計(jì)的并行曲線排列或交叉排列方式，交叉排列時(shí)兩根主導(dǎo)線6之間增加絕緣材料隔離，滿足不同位置安裝的電池組件的同性主導(dǎo)線6能良好聯(lián)通，不同性的主導(dǎo)線6不短路。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件的透明硬化層I的作用相當(dāng)于傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池組件的玻璃層，針對(duì)不同的使用環(huán)境，如廣場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、建筑物外墻和頂部等，透明硬化層I可采用不同材料成分、不同強(qiáng)度、不同厚度的材料，如鋼化玻璃、普通玻璃、透明塑料、透明橡膠等。透明硬化層I的上表面設(shè)計(jì)成平面，或電池片4的中線位置高、兩側(cè)位置低的屋脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)或電池片4的中心位置高、四側(cè)位置低的金字塔結(jié)構(gòu)，斜坡角度不超過(guò)20°，有利于灰塵、雨水、雜物自動(dòng)轉(zhuǎn)移到?jīng)]有電池片4的低端位置，實(shí)現(xiàn)電池組件的自潔；透明硬化層I的上表面的面型為平滑光面、鋸齒狀面、金字塔結(jié)構(gòu)或倒金字塔結(jié)構(gòu)，増加防滑效果，同時(shí)作為陷光結(jié)構(gòu)，増加太陽(yáng)能電池片對(duì)太陽(yáng)光的吸收效率。其他常見(jiàn)的地磚、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面等常見(jiàn)的表面結(jié)構(gòu)都可以作為本發(fā)明透明硬化層I的上表面結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件的透明硬化層I為電池組件的支架，透明硬化層I的下側(cè)預(yù)留有安放電池片4及連接導(dǎo)線5及主導(dǎo)線6的槽或孔，一方面可以固定電池片4及連接導(dǎo)線5及主導(dǎo)線6的安放位置，保護(hù)這些器件免受外力沖擊造成破壞，另ー方面可以增加組件的強(qiáng)度。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件的電池片4為晶硅電池片、薄膜電池片及染料敏化電池片，電池片4的顔色可采用藍(lán)色、黃色、紅色、黒色、灰色等各式顔色的電池片。根據(jù)不同的應(yīng)用需要，可以采用多種顏色的電池片，設(shè)計(jì)成多彩的地磚式或墻磚式太陽(yáng)能電池組件，取代原有場(chǎng)地的裝修，如運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的塑膠地面、交通路面、廣場(chǎng)地磚、建筑外墻裝修等，將原有場(chǎng)地裝修與太陽(yáng)能發(fā)電功能合ニ為一，大大降低了生產(chǎn)制造成本。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件的電池片層2由一個(gè)或多個(gè)由ー個(gè)多個(gè)電池片4構(gòu)成的基本模塊7通過(guò)連接導(dǎo)線5連接到兩根主導(dǎo)線6上，主導(dǎo)線6的一端為插頭8、一端為插座9，ー塊電池組件的插頭8能與另ー塊電池組件的插座9快速密封連接。根據(jù)太陽(yáng)能電池組件輸出特性的要求和選用的電池片4的類型，設(shè)計(jì)采用不同的電池片4串聯(lián)或并聯(lián)連接而成的基本模塊7。基本模塊7可以由ー個(gè)電池片4構(gòu)成，或多個(gè)電池片4通過(guò)連接導(dǎo)線5串聯(lián)構(gòu)成，如圖2、圖3所示，或多個(gè)電池片4通過(guò)連接導(dǎo)線5串并聯(lián)構(gòu)成，如圖4所示。圖5為主導(dǎo)線6 —端的插頭8的結(jié)構(gòu)不意圖,插頭8由中心的金屬插芯10和插芯絕緣密封護(hù)膠11組成，金屬插芯10的一端與主導(dǎo)線6的端頭良好接觸。為了方便主導(dǎo)線6之間的連接，在主導(dǎo)線6的端頭所處的透明硬化層I的位置，預(yù)留ー個(gè)安裝槽，插芯絕緣密封護(hù)膠11繞住了主導(dǎo)線6的端頭和金屬插芯10，同時(shí)防止雨水或其他雜質(zhì)順著主導(dǎo)線6的端頭進(jìn)入電池片4、連接導(dǎo)線5和主導(dǎo)線6的位置。圖6為主導(dǎo)線6另一端的插座9的結(jié)構(gòu)示意圖，插座9由中心的金屬插孔12和插孔絕緣密封護(hù)膠13，為了方便主導(dǎo)線6之間的連接，在主導(dǎo)線6的端頭所處的透明硬化層I的位置，預(yù)留ー個(gè)安裝槽，插孔絕緣密封護(hù)膠13繞住了主導(dǎo)線6的端頭和金屬插孔12，同時(shí)防止雨水或其他雜質(zhì)順著主導(dǎo)線6的端頭進(jìn)入電池片4、連接導(dǎo)線5和主導(dǎo)線6的位置。插芯絕緣密封護(hù)膠11的外徑與插孔絕緣密封護(hù)膠13的內(nèi)徑按過(guò)盈配合方式設(shè)計(jì)，插頭8與插座9連接后，插孔絕緣密封護(hù)膠13將緊緊的包住插芯絕緣密封護(hù)膠11，從而使ー塊電池組件的插頭8能與另ー塊電池組件的插座9快速密封連接。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件的底膠層3可以為柔性的塑料或橡膠、耐磨的塑料或橡膠，由于太陽(yáng)能電池組件的底膠層3采用柔性材料，可以保護(hù)電池片4，防止電池片4在搬運(yùn)、安裝、使用過(guò)程中出現(xiàn)損壞，方便本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件靈活地安裝到各類表面或側(cè)面上。本發(fā)明電池組件中透明硬化層I、電池片層2、底膠層3通過(guò)可以利用自身的底膠層3進(jìn)行層壓與固化，或在電池片層2與透明硬化層I之間以及電池片層2與底膠層3之間增加EVA層進(jìn)行層壓與固化。為了提高本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件的性能，電池片層2増加保險(xiǎn)絲、ニ極管、LED、控制元器件等電子器件來(lái)顯示太陽(yáng)能電池組件的運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)太陽(yáng)能電池組件、或作為裝飾效果用。為了方便太陽(yáng)能電池組件的安裝和固定，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件的底膠層3的下面可増加一個(gè)與安裝位置快速固定的粘膠層。本發(fā)明不僅局限于上述具體實(shí)施方式
，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容，可以采用其它多種具體實(shí)施方式
實(shí)施本發(fā)明，因此，凡是采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和思路，做一些簡(jiǎn)單的變化或更改的設(shè)計(jì)，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能電池組件，依次包括透明硬化層、電池片層和底膠層，其特征在于透明硬化層材料為鋼化玻璃、普通玻璃、透明塑料或透明橡膠，透明硬化層為電池組件的支架，透明硬化層下側(cè)預(yù)留有安放電池片、導(dǎo)線、插頭、插座的槽或孔，電池片層由若干電池片以串聯(lián)或并聯(lián)方式通過(guò)連接導(dǎo)線連接到兩個(gè)主導(dǎo)線上，所述的電池片為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，主導(dǎo)線的一端為插頭結(jié)構(gòu)、另一端為插座結(jié)構(gòu)，相鄰電池組件的插頭與插座密封連接，底膠層為絕緣的塑料或橡膠，將電池片層密封固定在透明硬化層的下面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池組件，其特征在于所述的透明硬化層的外形為正方形結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)、圓形結(jié)構(gòu)或扇形結(jié)構(gòu)；所述兩根主導(dǎo)線兩端的插頭和插座按照相鄰電池組件的位置關(guān)系設(shè)置在透明硬化層的任意位置，交叉排列的兩根主導(dǎo)線之間增加絕緣材料隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池組件，其特征在于所述的透明硬化層的上表面設(shè)計(jì)成平面，或與電池片的中線對(duì)應(yīng)的位置高、兩側(cè)位置低的屋脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，或與電池片的中心對(duì)應(yīng)的位置高、四周位置低的金字塔結(jié)構(gòu)，所述屋脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)和金字塔結(jié)構(gòu)的斜坡角度不超過(guò)20°。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池組件，其特征在于所述透明硬化層的上表面的面型為平滑光面、鋸齒狀面、金字塔結(jié)構(gòu)或倒金字塔結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池組件，其特征在于所述的電池片層由若干個(gè)基本模塊通過(guò)連接導(dǎo)線并聯(lián)或串聯(lián)到兩根主導(dǎo)線上，所述的基本模塊由ー個(gè)電池片構(gòu)成，或多個(gè)電池片通過(guò)連接導(dǎo)線串聯(lián)構(gòu)成，或多個(gè)電池片通過(guò)連接導(dǎo)線串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池組件，其特征在于在主導(dǎo)線的兩端所處的透明硬化層中，預(yù)留有插頭安放槽和插座安放槽，插頭由中心的金屬插芯和包裹在其外側(cè)的插芯絕緣密封護(hù)膠組成，插座由中心的金屬插孔和包裹在其外側(cè)的插孔絕緣密封護(hù)膠組成，插芯絕緣密封護(hù)膠的外徑與插孔絕緣密封護(hù)膠的內(nèi)徑按過(guò)盈配合方式設(shè)計(jì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池組件，其特征在于所述的底膠層為柔性的塑料或橡膠，整個(gè)電池組件利用自身的底膠層進(jìn)行層壓與固化，或在電池片層與透明硬化層之間以及電池片層與底膠層之間增加EVA層進(jìn)行層壓與固化。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種太陽(yáng)能電池組件，依次包括透明硬化層、電池片層和底膠層，透明硬化層材料為鋼化玻璃、普通玻璃、透明塑料或透明橡膠，透明硬化層為電池組件的支架，透明硬化層下側(cè)預(yù)留有安放電池片、導(dǎo)線、插頭、插座的槽或孔，電池片層由若干電池片以串聯(lián)或并聯(lián)方式通過(guò)連接導(dǎo)線連接到兩個(gè)主導(dǎo)線上，所述的電池片為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，主導(dǎo)線的一端為插頭結(jié)構(gòu)、另一端為插座結(jié)構(gòu)，相鄰電池組件的插頭與插座密封連接，底膠層為絕緣的塑料或橡膠，將電池片層密封固定在透明硬化層的下面。本實(shí)用新型可靈活安裝在現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、交通路面、廣場(chǎng)、建筑物頂部和側(cè)面等地方。
文檔編號(hào)H01L31/042GK202454590SQ20122005301
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月18日
發(fā)明者嚴(yán)泊, 孫當(dāng)民, 巨小寶, 燕林豹, 秦應(yīng)雄 申請(qǐng)人:西安黃河光伏科技股份有限公司