屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料及屋頂太陽能發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及能量轉換裝置，提供了屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料及屋頂太陽能發(fā)電裝置，屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料包括鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片、TPT膜，一矩形搭載邊框以及至少一接線盒，多個太陽能光伏電池片與鋼化玻璃通過第一EVA薄膜連接，TPT膜與多個太陽能光伏電池片通過第二EVA薄膜連接，矩形搭載邊框與TPT膜連接，接線盒設置于矩形搭載邊框上，且接線盒通過正負電極線與多個太陽能光伏電池片連接，矩形搭載邊框包括設置于其四個邊沿的矩形搭載溝槽，矩形搭載溝槽的開口方向垂直于矩形搭載邊框所在的平面朝上或朝下設置，且矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽的開口方向相向設置。
【專利說明】屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料及屋頂太陽能發(fā)電裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及能量轉換裝置，尤其涉及屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料及屋頂太陽能發(fā)電裝置。
【背景技術】
[0002]太陽能是一種巨大的無污染的新型清潔能源，地球每年從太陽所獲得的能源有
6X 1017KWH之多，我國陸地表面每年從太陽接收的太陽能量有700億噸標準煤。所以太陽能作為替代能源得到了國際國內(nèi)大力的發(fā)展，我國光伏業(yè)在最近10年間也得到了空前的發(fā)展。光伏轉換效率由原來的14.5%提升到18.6%以上，其制造成本也只有原來的50%以下。
[0003]太陽能光伏的利用方式有四種主要形式:大型光伏電站、家用離網(wǎng)系統(tǒng)、光伏建筑一體化及其他應用?，F(xiàn)有利用方式主要具有以下缺點:1、需獨立建立光伏發(fā)電站，占用土地；2、需要大量的光伏支架，成本較高；3、安裝復雜，工作量大；4、并網(wǎng)需要較長的傳輸線路；5、不具備建筑方面功能；6、無法進行分散式使用，推廣比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料及屋頂太陽能發(fā)電裝置，其集太陽能光伏發(fā)電技術與建筑材料制造技術于一體，可直接鋪設于屋頂，不需要安裝支架，節(jié)約成本，且安裝方便。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料，其特征在于，包括一作為前基板的鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片、一作為背面基板的TPT膜，一矩形搭載邊框以及至少一接線盒，所述多個太陽能光伏電池片與所述鋼化玻璃通過第一 EVA薄膜連接，所述TPT膜與所述多個太陽能光伏電池片通過第二 EVA薄膜連接，所述矩形搭載邊框與所述TPT膜連接，所述接線盒設置于所述矩形搭載邊框上，且所述接線盒通過正負電極線與所述多個太陽能光伏電池片連接，所述矩形搭載邊框包括設置于其四個邊沿的矩形搭載溝槽，所述矩形搭載溝槽的開口方向垂直于所述矩形搭載邊框所在的平面朝上或朝下設置，且所述矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽的開口方向相向設置。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料，所述矩形搭載邊框的左上角和右下角設有矩形缺口，所述矩形缺口的長度和寬度與所述矩形搭載溝槽的寬度相同。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料，所述TPT膜的厚度為0.37mm。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料，所述矩形搭載溝槽內(nèi)設有多個安裝孔，且所述矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽上的安裝孔對稱設置。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料，所述鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片以及所述TPT膜收納于所述矩形搭載邊框內(nèi)。
[0010]本發(fā)明相應提供一種屋頂太陽能發(fā)電裝置，包括多個太陽能瓦片，所述太陽能瓦片包括一作為前基板的鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片、一作為背面基板的TPT膜，一矩形搭載邊框以及至少一接線盒，所述多個太陽能光伏電池片與所述鋼化玻璃通過第一 EVA薄膜連接，所述TPT膜與所述多個太陽能光伏電池片通過第二 EVA薄膜連接，所述矩形搭載邊框與所述TPT膜連接，所述接線盒設置于所述矩形搭載邊框上，且所述接線盒通過正負電極線與所述多個太陽能光伏電池片連接，所述矩形搭載邊框包括設置于其四個邊沿的矩形搭載溝槽，所述矩形搭載溝槽的開口方向垂直于所述矩形搭載邊框所在的平面朝上或朝下設置，且所述矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽的開口方向相向設置，相鄰兩個太陽能瓦片通過所述矩形搭載溝槽連接。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的屋頂太陽能發(fā)電裝置，所述矩形搭載邊框的左上角和右下角設有矩形缺口，所述矩形缺口的長度和寬度與所述矩形搭載溝槽的寬度相同。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的屋頂太陽能發(fā)電裝置，所述TPT膜的厚度為0.37_。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的屋頂太陽能發(fā)電裝置，所述矩形搭載溝槽內(nèi)設有多個安裝孔，且所述矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽上的安裝孔對稱設置。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的屋頂太陽能發(fā)電裝置，所述鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片以及所述TPT膜收納于所述矩形搭載邊框內(nèi)。
[0015]本發(fā)明的太陽能發(fā)電建筑材料包括鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片、TPT膜，矩形搭載邊框以及接線盒，矩形搭載邊框包括設置于其四個邊沿的矩形搭載溝槽，矩形搭載溝槽的開口方向垂直于矩形搭載邊框所在的平面朝上或朝下設置，且矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽的開口方向相向設置。房屋修建時，先將單片太陽能瓦片定位在屋頂支撐材料上，再將其他太陽能瓦片通過搭載邊框的搭載溝槽與先定位的太陽能相互嵌入緊密連接，再連接接線盒、控制器、蓄電池、逆變器等設備，最終組成整個屋頂太陽能發(fā)電裝置，其集太陽能光伏發(fā)電技術與建筑材料制造技術于一體，可直接鋪設于屋頂，不需要安裝支架，節(jié)約成本，且安裝方便。并且采用鋼化玻璃作為前基板，起到防撞擊、防老化的作用；太陽能瓦片上的搭載溝槽具備防水的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明一種屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料的正視圖；
圖2是本發(fā)明一種屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料的側剖面視圖；
圖3是圖2中部分結構的放大視圖；
圖4是4塊太陽能發(fā)電建筑材料相結合的配合結構。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]如圖1?圖3所示，本發(fā)明一種屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料100，包括一作為前基板的鋼化玻璃10、多個太陽能光伏電池片20、一作為背面基板的TPT (聚氟乙烯復合膜)膜30，一矩形搭載邊框40以及至少一接線盒50。矩形搭載邊框40優(yōu)選為鋁合金材料，當然也可為其他材料；太陽能光伏電池片20為晶硅電池或薄膜光伏電池。屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料100的尺寸可根據(jù)實際需要進行設定。[0019]多個太陽能光伏電池片20與鋼化玻璃10通過第一 EVA( ethylene-vinyl acetatecopo,乙烯-醋酸乙烯共聚物)薄膜60連接，TPT膜30與多個太陽能光伏電池片20通過第二 EVA薄膜70連接，矩形搭載邊框40與TPT膜30連接，接線盒50設置于矩形搭載邊框40上，且接線盒50通過正負電極線與多個太陽能光伏電池片20連接。
[0020]矩形搭載邊框40包括設置于其四個邊沿的矩形搭載溝槽41，矩形搭載溝槽41的開口方向垂直于矩形搭載邊框40所在的平面朝上或朝下設置，且矩形搭載邊框40的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽41的開口方向相向設置。從而，在相鄰兩塊太陽能發(fā)電建筑材料100搭載時，可以通過矩形搭載溝槽41進行扣合，并且該矩形搭載溝槽41可以起到防水的作用。
[0021 ] 優(yōu)選的是，矩形搭載邊框40上設有引出端子43，引出端子43與接線盒50連接，且引出端子43采用為防水結構設計。圖2所示的實施例中，引出端子43的方式為下部引出，嵌入接線，也可以采用旁路引出的方式代替。接線盒50里設有二極管，起到功率輸出與防止熱班效應的作用。
[0022]TPT膜30的厚度優(yōu)選為0.37mm。TPT膜30能對陽光起反射作用，提高太陽能板100的能量轉換效率，并因其具有較高的紅外發(fā)射率，還可降低組件的工作溫度，也有利于提高組件的效率，能使光吸收率提高3%以上。另外，TPT膜30具有耐老化、耐腐蝕、不透氣的特點，對光伏組件有保護作用。
[0023]優(yōu)選的是，鋼化玻璃10、多個太陽能光伏電池片20、第一 EVA薄膜60、第二 EVA薄膜70、TPT膜30以及接線盒50收納于矩形搭載邊框40內(nèi)。具體的，矩形搭載邊框40的正面設有一容納空間，鋼化玻璃10、多個太陽能光伏電池片20、第一 EVA薄膜60、第二 EVA薄膜70以及TPT膜30疊置于該容納空間內(nèi)，接線盒50容納與矩形搭載邊框40背面的容納空間內(nèi)。
[0024]房屋修建時，先將一塊太陽能發(fā)電建筑材料100定位在屋頂支撐材料上，再將其他太陽能發(fā)電建筑材料100通過搭載邊框40的搭載溝槽41與先定位的太陽能發(fā)電建筑材料100相互嵌入緊密連接，再連接接線盒50、控制器、蓄電池、逆變器等設備，最終組成整個屋頂太陽能發(fā)電裝置，其集太陽能光伏發(fā)電技術與建筑材料制造技術于一體，可直接鋪設于屋頂，不需要安裝支架，節(jié)約成本，且安裝方便。并且采用鋼化玻璃作為前基板，起到防撞擊、防老化的作用。
[0025]如圖1所示，矩形搭載邊框40的左上角和右下角設有矩形缺口 42，矩形缺口 42的長度和寬度與矩形搭載溝槽41的寬度相同。從而，避免相鄰兩塊太陽能發(fā)電建筑材料100的矩形搭載溝槽41在矩形搭載邊框40的邊角處相互抵住，不能安裝。顯而易見，該矩形缺口也可設置在矩形搭載邊框40的右上角和左下角。
[0026]優(yōu)選的是，矩形搭載溝槽41內(nèi)設有多個安裝孔42，且矩形搭載邊框40的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽41上的安裝孔42對稱設置。從而在安裝時，可通過安裝孔42與螺釘?shù)呐浜蠈⑻柲馨l(fā)電建筑材料100定位在屋頂支撐材料上。對兩個邊沿的矩形搭載溝槽41上的安裝孔42對稱設置能夠使得相鄰兩塊太陽能發(fā)電建筑材料100的安裝孔42重合，保證兩塊太陽能發(fā)電建筑材料100的連接和定位。
[0027]圖4示意出了 4塊太陽能發(fā)電建筑材料100相結合的配合結構，相鄰兩塊太陽能發(fā)電建筑材料100通過矩形搭載邊框40的矩形搭載溝槽41相互搭載扣合，而且橫向2塊太陽能發(fā)電建筑材料100或縱向2塊太陽能發(fā)電建筑材料100的矩形搭載溝槽41分別形成一條整體的溝槽，達到防水的目的。安裝時，先將單片太陽能發(fā)電建筑材料100通過四個安裝孔42定位在屋頂支撐材料上，再將其他太陽能發(fā)電建筑材料100通過搭載邊框40的搭載溝槽41相互嵌入緊密連接。前后兩塊太陽能發(fā)電建筑材料100以及左右兩塊太陽能發(fā)電建筑材料100均通過搭載溝槽41相互嵌入連接完成。通過這樣的定位和搭載便使太陽能發(fā)電建筑材料100形成一個完整的覆蓋層，再將太陽能發(fā)電建筑材料100的接線盒50通過引出端子43相互串并聯(lián)，并與控制器、蓄電池、逆變器相連接之后便形成完整的光伏瓦片式太陽能建筑發(fā)電系統(tǒng)對負載供電。其發(fā)電過程是:當陽光照射到太陽能發(fā)電建筑材料100上，太陽能發(fā)電建筑材料100的核心部件太陽能光伏電池根據(jù)光生伏特效應將光子轉換為光生載流子形成光生電流和光生電壓，光生電流和光生電壓在導線的引導下相負極移動形成電流，在控制器的控制下光生電流對蓄電池充電和對負載供電。
[0028]本發(fā)明還提供一種屋頂太陽能發(fā)電裝置，包括多個太陽能瓦片，所述太陽能瓦片包括一作為前基板的鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片、一作為背面基板的TPT膜，一矩形搭載邊框以及至少一接線盒，多個太陽能光伏電池片與所述鋼化玻璃通過第一 EVA薄膜連接，所述TPT膜與所述多個太陽能光伏電池片通過第二 EVA薄膜連接，所述矩形搭載邊框與所述TPT膜連接，所述接線盒設置于所述矩形搭載邊框上，且所述接線盒通過正負電極線與所述多個太陽能光伏電池片連接，矩形搭載邊框包括設置于其四個邊沿的矩形搭載溝槽，所述矩形搭載溝槽的開口方向垂直于所述矩形搭載邊框所在的平面朝上或朝下設置，且所述矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽的開口方向相向設置，相鄰兩個太陽能瓦片通過所述矩形搭載溝槽連接。該太陽能瓦片即為前文所述的太陽能發(fā)電建筑材料100，故在此不再對該太陽能瓦片進行詳細描述。
[0029]矩形搭載邊框的左上角和右下角設有矩形缺口，所述矩形缺口的長度和寬度與所述矩形搭載溝槽的寬度相同。
[0030]TPT膜的厚度為0.37_。
[0031]矩形搭載溝槽內(nèi)設有多個安裝孔，且所述矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽上的安裝孔對稱設置。
[0032]鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片、所述TPT膜以及所述接線盒收納于所述矩形搭載邊框內(nèi)。
[0033]綜上所述，本發(fā)明的太陽能發(fā)電建筑材料包括鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片、TPT膜，矩形搭載邊框以及接線盒，矩形搭載邊框包括設置于其四個邊沿的矩形搭載溝槽，矩形搭載溝槽的開口方向垂直于矩形搭載邊框所在的平面朝上或朝下設置，且矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽的開口方向相向設置。房屋修建時，先將單片太陽能瓦片定位在屋頂支撐材料上，再將其他太陽能瓦片通過搭載邊框的搭載溝槽與先定位的太陽能相互嵌入緊密連接，再連接接線盒、控制器、蓄電池、逆變器等設備，最終組成整個屋頂太陽能發(fā)電裝置，其集太陽能光伏發(fā)電技術與建筑材料制造技術于一體，可直接鋪設于屋頂，不需要安裝支架，節(jié)約成本，且安裝方便。并且采用鋼化玻璃作為前基板，起到防撞擊、防老化的作用；太陽能瓦片上的搭載溝槽具備防水的作用。
[0034]當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料，包括一作為前基板的鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片、一作為背面基板的TPT膜，一矩形搭載邊框以及至少一接線盒，其特征在于多個太陽能光伏電池片與鋼化玻璃通過第一 EVA薄膜連接，TPT膜與多個太陽能光伏電池片通過第二 EVA薄膜連接，矩形搭載邊框與TPT膜連接，接線盒設置于矩形搭載邊框上，且接線盒通過正負電極線與多個太陽能光伏電池片連接，矩形搭載邊框包括設置于其四個邊沿的矩形搭載溝槽，矩形搭載溝槽的開口方向垂直于矩形搭載邊框所在的平面朝上或朝下設置，且矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽的開口方向相向設置；矩形搭載邊框的左上角和右下角設有矩形缺口，矩形缺口的長度和寬度與矩形搭載溝槽的寬度相同。
2.根據(jù)權利要求1所述的屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料，其特征在于，所述TPT膜的厚度為0.37_。
3.根據(jù)權利要求1所述的屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料，其特征在于，所述矩形搭載溝槽內(nèi)設有多個安裝孔，且所述矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽上的安裝孔對稱設置。
4.根據(jù)權利要求1所述的屋頂黑色太陽能發(fā)電建筑材料，其特征在于，所述鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片以及所述TPT膜收納于所述矩形搭載邊框內(nèi)。
5.一種屋頂太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，包括多個太陽能瓦片，所述太陽能瓦片包括一作為前基板的鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片、一作為背面基板的TPT膜，一矩形搭載邊框以及至少一接線盒，所述多個太陽能光伏電池片與所述鋼化玻璃通過第一 EVA薄膜連接，所述TPT膜與所述多個太陽能光伏電池片通過第二 EVA薄膜連接，所述矩形搭載邊框與所述TPT膜連接，所述接線盒設置于所述矩形搭載邊框上，且所述接線盒通過正負電極線與所述多個太陽能光伏電池片連接，所述矩形搭載邊框包括設置于其四個邊沿的矩形搭載溝槽，所述矩形搭載溝槽的開口方向垂直于所述矩形搭載邊框所在的平面朝上或朝下設置，且所述矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽的開口方向相向設置，相鄰兩個太陽能瓦片通過所述矩形搭載溝槽連接；所述矩形搭載邊框的左上角和右下角設有矩形缺口，所述矩形缺口的長度和寬度與所述矩形搭載溝槽的寬度相同。
6.根據(jù)權利要求5所述的屋頂太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，所述TPT膜的厚度為0.37mm。
7.根據(jù)權利要求5所述的屋頂太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，所述矩形搭載溝槽內(nèi)設有多個安裝孔，且所述矩形搭載邊框的相對兩個邊沿的矩形搭載溝槽上的安裝孔對稱設置。
8.根據(jù)權利要求5所述的屋頂太陽能發(fā)電裝置，其特征在于，所述鋼化玻璃、多個太陽能光伏電池片以及所述TPT膜收納于所述矩形搭載邊框內(nèi)。
【文檔編號】H01L31/048GK103441172SQ201310416977
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權日:2013年9月13日
【發(fā)明者】沈元仲, 黃旭剛, 沈亨春, 劉明軒, 沈艷 申請人:深圳市索陽新能源科技有限公司