本實(shí)用新型涉及太陽能光伏發(fā)電及光伏建筑一體化技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種高強(qiáng)度無框雙玻異形光伏組件及其發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有太陽能光伏組件，包括鋁邊框晶體硅太陽能板、高強(qiáng)度無框U型玻璃光伏組件、非晶硅光伏組件、薄膜太陽能組件、瓦片式光伏組件和雙玻光伏組件， 作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要設(shè)備，不僅要提高單位面積發(fā)電效率，降低綜合安裝成本，還要創(chuàng)新擴(kuò)大技術(shù)進(jìn)步。主要途徑為三個(gè)方向，第一是組件封裝采用高效率的光伏電池原材料，光伏電池目前已經(jīng)到達(dá)技術(shù)瓶頸，直接提高單位面積發(fā)電性價(jià)比的空間很小。第二是提高光伏發(fā)電系統(tǒng)直流電壓，提高光伏組串?dāng)?shù)量和功率的同時(shí)不增加直流電流，間接降低光伏系統(tǒng)本身的線路損耗；技術(shù)方向?yàn)橛赡壳暗?000V組件升級為耐壓1500V組件，與1500V光伏逆變器一起降低綜合設(shè)備成本。第三是降低安裝成本，解決防水及實(shí)現(xiàn)光伏建筑一體化。

傳統(tǒng)光伏組件的安裝形式為矩陣式安裝，為避免相互遮陽，也為了方便檢修，光伏前后陣列有一定的距離，減少了土地或樓面的利用率，平均單位面積發(fā)電功率僅為100W左右。帶框組件，由于四角都存在鋁邊框銜接的45度縫隙，難于防水；和光伏瓦片及平板雙玻組件一樣需要大量安裝輔材，不利于降低安裝成本，同時(shí)安裝輔材也占用了安裝面積。高強(qiáng)度無框U型玻璃光伏組件及其發(fā)電系統(tǒng)，雖然強(qiáng)度高減少了安裝五金、方便直接踩踏在組件上來清潔維護(hù)、同時(shí)成片安裝將單位面積發(fā)電效率提高到160W，但和上述多數(shù)光伏組件一樣，采用背板或瓦片面膜來層壓封裝，較薄的不足1毫米的背板面膜難于克服1500V的絕緣擊穿，同時(shí)有機(jī)膜材比無機(jī)物更易老化，長時(shí)間的室外氣候讓其絕緣性能難于保證，也降低不了背板材料成本。

上述缺陷，值得改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種高強(qiáng)度無框雙玻異形光伏組件及其發(fā)電系統(tǒng)。

本實(shí)用新型技術(shù)方案如下所述：

一種高強(qiáng)度無框雙玻異形光伏組件，其特征在于，包括若干條平行排列的工字槽，所述工字槽為鋁合金工字槽，相鄰兩條所述工字槽之間設(shè)有若干雙玻異形光伏組件；

所述雙玻異形光伏組件包括面板和背板，所述面板與背板之間設(shè)有光伏電池，所述背板下設(shè)有接線盒，所述接線盒引出光伏電纜連接端子；

所述工字槽包括上橫梁、縱梁以及下橫梁，所述上橫梁、所述下橫梁以及所述縱梁之間圍成兩側(cè)的安裝槽；

所述雙玻異形光伏組件的兩端分別與相鄰兩個(gè)所述工字槽的所述安裝槽插接，并與其中一所述安裝槽之間形成預(yù)留的空隙，所述光伏電纜連接端子插入所述空隙中；

所述雙玻異形光伏組件與所述上橫梁之間設(shè)有耐候密封膠，其與所述下橫梁之間設(shè)有緩沖條，所述下橫梁與承重梁固定連接。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，兩側(cè)的所述安裝槽的槽深不同，所述雙玻異形光伏組件的一端與所述安裝槽較深的一側(cè)插接，所述雙玻異形光伏組件的另一端拽回后與另一所述工字槽的所述安裝槽較淺的一側(cè)插接，并且所述雙玻異形光伏組件與所述安裝槽較深的一側(cè)之間形成所述空隙，所述接線盒靠近所述工字槽較深的一側(cè)。

更進(jìn)一步的，所述雙玻異形光伏組件與所述工字槽較深側(cè)之間預(yù)留的空隙寬度為25至30mm。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述承重梁為中空的方通鋼梁、槽鋼、C型鋼、工字鋼、木架或混泥土承重梁。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述下橫梁上設(shè)有上下貫通的螺孔，螺釘穿過所述螺孔固定連接所述工字槽和所述承重梁。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述上橫梁與所述縱梁、所述縱梁與所述下橫梁之間設(shè)于鎖邊螺孔，為防止安裝時(shí)所述的高強(qiáng)度無框雙玻異形光伏組件及其發(fā)電系統(tǒng)最邊沿的雙玻異形光伏組件沿所述工字槽槽內(nèi)滑出，所述工字槽端頭設(shè)置光伏組件擋邊條，螺釘穿過所述擋邊條和所述鎖邊螺孔固定所述雙玻異形光伏組件邊沿。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述上橫梁的寬度小于所述下橫梁的寬度。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述上橫梁下側(cè)設(shè)有像內(nèi)扣的倒鉤，所述耐候密封膠設(shè)于所述倒鉤所在位置。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述面板和所述背板分別為異形玻璃與異形玻璃、或異形玻璃與平板玻璃、或平板玻璃與異形玻璃。

更進(jìn)一步的，所述背板為朝下的C型異形玻璃或U型異形玻璃，所述面板為平板玻璃或外嵌式朝下的U型玻璃面板，整體安裝后發(fā)電面板是平的，底部背板是異形的。

更進(jìn)一步的，所述背板為平板玻璃、背靠式朝下的C型異形玻璃或U型異形玻璃，所述所述面板為背靠式朝上的U型異形玻璃，安裝后發(fā)電面板是凹的，底部背板是平面或異形的，背板背靠在面板下。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述背板為壓花或浮法透明玻璃，烤漆涂色或自身帶顏色的玻璃、蒙砂或鏡面反光玻璃；所述面板為高透光率壓花或浮法玻璃，其表面鍍有減反射及自清潔膜層，或鍍有帶顏色的薄膜。

一種高強(qiáng)度無框雙玻異形光伏組件的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，

包括若干條平行排列的工字槽，所述工字槽為鋁合金工字槽，相鄰兩條所述工字槽之間設(shè)有若干雙玻異形光伏組件；

所述雙玻異形光伏組件包括面板和背板，所述面板與背板之間設(shè)有光伏電池，所述背板下設(shè)有接線盒，所述接線盒引出光伏電纜連接端子；

所述工字槽包括上橫梁、縱梁以及下橫梁，所述上橫梁、所述下橫梁以及所述縱梁之間圍成兩側(cè)的安裝槽；

所述雙玻異形光伏組件的兩端分別插入相鄰兩個(gè)所述工字槽的所述安裝槽內(nèi)，并與其中一所述安裝槽之間形成預(yù)留的空隙，所述光伏電纜連接端子插入所述空隙中；

相鄰兩個(gè)所述光伏電纜連接端子之間串聯(lián)相接，多個(gè)所述雙玻異形光伏組件串聯(lián)后形成光伏組串，所述光伏組串從所述雙玻異形光伏組件與所述工字槽較深側(cè)之間預(yù)留的空隙中引出連接到逆變配電箱中，所述光伏組串與所述逆變配電箱形成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)，

所述雙玻異形光伏組件與所述上橫梁之間設(shè)有耐候密封膠，其與所述下橫梁之間設(shè)有緩沖條，所述下橫梁與承重梁固定連接。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其有益效果在于：

1、本實(shí)用新型光伏背板用普通綠色玻璃成本比TPT背板低，壽命長，耐壓等級更高；

2、本實(shí)用新型強(qiáng)度高，方便踩踏清潔維護(hù)，同時(shí)工字槽與光伏線槽合二為一；

3、本實(shí)用新型提高了單位面積發(fā)電功率，節(jié)約安裝面積節(jié)省國土面積；

4、本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)光伏建筑一體化，讓光伏下面的空間產(chǎn)生利用價(jià)值；

5、綜合降低光伏發(fā)電成本，包括無框組件成本和安裝成本。

6、本實(shí)用新型符合個(gè)性化設(shè)計(jì)，滿足綠色建筑需求。

7、與玻璃大棚一體，符合保溫隔音等農(nóng)牧業(yè)設(shè)施的功能性要求，采光靈活可調(diào)。

8、本實(shí)用新型替代平板雙玻組件，減少因強(qiáng)度低產(chǎn)生的破損及簡化安裝；替代光伏瓦片，淘汰落后產(chǎn)能。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中A-A向的剖視圖。

圖3為圖1中B-B向的剖視圖。

圖4為圖1中C-C向的剖視圖。

圖5為本實(shí)用新型中工字槽的放大圖。

圖6為本實(shí)用新型雙玻異形光伏組件安裝過程示意圖。

圖7-12為本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例中雙玻異形光伏組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為本實(shí)用新型應(yīng)用實(shí)施例中屋頂安裝截面圖。

在圖中，1、承重梁；2、工字槽；3、異形玻璃；4、光伏電纜連接端子；5、緩沖條；6、耐候密封膠；7、螺釘；8、倒鉤；9、鎖邊螺孔；10、安裝槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的描述：

如圖1-4所示，一種高強(qiáng)度無框雙玻異形光伏組件及其發(fā)電系統(tǒng)，以總體朝下的雙玻異形光伏為例，包括若干條平行排列的工字槽2。工字槽2為2mm的鋁合金工字槽，鋁合金工字槽為安裝卡鉗光伏玻璃組的輔材，不能當(dāng)承重的梁使用，暴露在室外的鋁合金槽耐腐蝕，鋼材會銹蝕。

相鄰兩條工字槽2之間設(shè)有若干雙玻異形光伏組件，雙玻異形光伏組件包括面板、背板、以及設(shè)于面板與背板之間的光伏電池、背板下的接線盒，及接線盒引出的光伏電纜連接端子4。

在第一個(gè)實(shí)施例中，相鄰兩條工字槽2之間的間距為202.5-203.0cm，雙玻異形光伏組件長200cm、寬52cm，包含3*12=36片電池片；在第二個(gè)實(shí)施例中，相鄰兩條工字槽2之間的間距為246.5-247.0cm，雙玻異形光伏組件長244cm、寬35cm，包含2*15=30片電池片；在第三個(gè)實(shí)施例中，相鄰兩條工字槽2之間的間距為292.5-293.0cm，雙玻異形光伏組件長290cm、寬35cm，包含2*18=36片電池片；在第四個(gè)實(shí)施例中，相鄰兩條工字槽2之間的間距為368.5-403.0cm，雙玻異形光伏組件長366-400cm、寬35cm，包含50片電池片；在第五個(gè)實(shí)施例中，相鄰兩條工字槽2之間的間距為482.5-503.0cm，雙玻異形光伏組件長480-500cm、寬35cm，包含2*30=60片電池片；在第六個(gè)實(shí)施例中，相鄰兩條工字槽2之間的間距為576.5-603.0cm，雙玻異形光伏組件長574-600cm、寬35cm，包含2*36=72片電池片。

如圖5所示，工字槽2包括上橫梁、縱梁以及下橫梁，工字槽2頂端窄底部寬，上橫梁的寬度小于下橫梁的寬度，工字槽2兩邊槽深也不同。

雙玻異形光伏組件的一端插入工字槽2較深一側(cè)的安裝槽10內(nèi)，雙玻異形光伏組件的另一端拽回并插入另一平行工字槽2較淺一側(cè)的安裝槽10內(nèi)，拽回后雙玻異形光伏組件與工字槽2較深側(cè)形成寬度為25至30mm的預(yù)留空隙。工字槽一邊槽深一邊槽淺容易卡鉗安裝光伏組件，同時(shí)鎖邊螺孔保證最邊沿光伏板不容易滑落。

如圖6所示，雙玻異形光伏組件與工字槽2的安裝過程：第一步雙玻異形光伏組件靠接線盒一端插入工字槽較深側(cè)；第二步雙玻異形光伏組件放平準(zhǔn)備拽回；第三步雙玻異形光伏組件拽回后打膠，并將光伏電纜連接端子插入工字槽。

接線盒靠近較深工字槽2一側(cè)，接線盒引出的光伏電纜連接端子4插入雙玻異形光伏組件與工字槽2較深側(cè)之間預(yù)留的空隙中，相鄰兩個(gè)雙玻異形光伏組件的光伏電纜連接端子4串聯(lián)相接，多個(gè)雙玻異形光伏組件串聯(lián)后形成光伏組串，組串的正負(fù)極光伏電纜從（雙玻異形光伏組件與工字槽2較深側(cè)之間預(yù)留的）空隙中引出連接到逆變配電箱中，光伏組串與逆變配電箱形成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)。雙面玻璃強(qiáng)度高的同時(shí)，電氣絕緣性能比傳統(tǒng)TPT背板的高。

光伏電纜連接端子4為20mm光伏MC4端子，其尺寸能插入安裝槽深槽側(cè)的預(yù)留空隙中。整體平面發(fā)電比傳統(tǒng)間隔安裝矩陣式光伏面積多，安裝時(shí)工字槽2有預(yù)留空隙，將傳統(tǒng)光伏線槽及支架合二為一，可便于插入光伏電纜連接端子。

上橫梁下側(cè)設(shè)有像內(nèi)扣的倒鉤8，耐候密封膠6設(shè)于倒鉤8所在位置。

雙玻異形光伏組件與上橫梁之間設(shè)有耐候密封膠6，其與下橫梁之間設(shè)有緩沖條5（優(yōu)選為發(fā)泡緩沖條），下橫梁與承重梁1固定連接。下橫梁上設(shè)有上下貫通的螺孔，螺釘7穿過螺孔固定連接工字槽2和承重梁1。

優(yōu)選的，承重梁1為中空的方通鋼梁、槽鋼、C型鋼、工字鋼、木架或混泥土承重梁。

工字槽2的上橫梁與縱梁，以及縱梁與下橫梁之間，設(shè)置鎖邊螺孔，為防止安裝時(shí)的高強(qiáng)度無框雙玻異形光伏組件及其發(fā)電系統(tǒng)最邊沿的雙玻異形光伏組件沿工字槽2槽內(nèi)滑出，在工字槽2端頭設(shè)置光伏組件擋邊條，螺釘7穿過擋邊條和鎖邊螺孔固定雙玻異形光伏組件邊沿。

面板和背板分別為異形玻璃3與異形玻璃3、或異形玻璃3與平板玻璃、或平板玻璃與異形玻璃3。

如圖7所示，背板為朝下的C型異形玻璃或U型異形玻璃，面板為平板玻璃；或背板為內(nèi)嵌式平板玻璃，面板為朝下的U型玻璃，形成總體朝下的雙玻異形光伏組件；如圖8所示，背板為內(nèi)嵌式朝下的C型異形玻璃或U型異形玻璃，面板為外嵌式朝下的U型玻璃，形成總體朝下的雙玻異形光伏組件；如圖9所示，背板為平板玻璃，面板為背靠式朝上的U型玻璃面板，形成總體朝上的雙玻異形光伏組件；如圖10所示，背板為背靠式朝下的C型異形玻璃或U型異形玻璃、面板為背靠式朝上的U型玻璃，形成總體上下背靠式的雙玻異形光伏組件；如圖11所示，背板為外嵌式朝上的U型玻璃，面板為內(nèi)嵌式朝上的U型玻璃，形成總體朝上的雙玻異形光伏組件；如圖12所示，朝上的雙玻異形光伏組件與朝下的雙玻異形光伏組件間隔安裝，代替光伏瓦片。

具體的，在圖7-8中，表面平直總體朝下的雙玻異形光伏組件：面板為高透光率平板玻璃，背板為C型玻璃背板或U型玻璃背板，太陽能光伏電池設(shè)于面板和背板之間，且面板和背板之間通過EVA或PVB或PO熱熔膠膜連接；面板為外嵌式朝下的高透光率U型玻璃，背板為內(nèi)嵌朝下C型玻璃背板或U型玻璃背板，太陽能光伏電池設(shè)于面板和背板之間，且面板和背板之間通過EVA或PVB或PO熱熔膠膜連接。雙玻異形光伏組件一端設(shè)有接線盒。

具體的，在圖9-11中，面板總體朝上的雙玻異形光伏組件：一個(gè)實(shí)施例為面板為朝上的光伏U型玻璃面板，背板為平板玻璃背板，太陽能光伏電池設(shè)于面板和背板之間，且面板和背板之間通過EVA或PVB或PO熱熔膠膜連接；另一個(gè)實(shí)施例中，面板為朝上的光伏U型玻璃面板，背板為朝下的C型或U型的玻璃背板，太陽能光伏電池設(shè)于面板和背板之間，且面板和背板之間通過EVA或PVB或PO熱熔膠膜連接；再一個(gè)實(shí)施例中，面板為朝上的內(nèi)嵌式光伏U型玻璃面板，背板為朝上的U型的玻璃背板，太陽能光伏電池設(shè)于面板和背板之間，且面板和背板之間通過EVA或PVB或PO熱熔膠膜連接。

具體的，在圖12中，朝下的雙玻異形光伏組件與采光U型玻璃或朝上的雙玻異形光伏組件間隔安裝，代替光伏瓦片。

背板為壓花或浮法透明玻璃，烤漆涂色或自身帶顏色的玻璃、蒙砂或鏡面反光玻璃，面板為高透光率壓花或浮法玻璃，其表面鍍有減反射及自清潔膜層，或鍍有帶顏色的薄膜。

如圖13所示，無框雙玻異形光伏組件及其發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成了UBIPV無框光伏建筑一體化屋面。在屋頂形成了異形光伏組件總體朝下，而屋面平整并具有傾斜安裝排水功能，整個(gè)結(jié)構(gòu)牢固，無邊框節(jié)省成本，安裝面積大，發(fā)電功率高。

本實(shí)用新型能夠達(dá)到的技術(shù)效果為：

1、光伏組件的面板或背板采用類似鋼材的C型或U型的異形玻璃，雙玻夾膠結(jié)構(gòu)，增加組件強(qiáng)度的同時(shí)降低背板成本節(jié)約封裝邊框成本、面板或背板不同顏色適應(yīng)光伏建筑一體化的個(gè)性需求或背板反光提高發(fā)電效率。正面材料為封裝了晶體硅、砷化鎵、鈣鈦礦、銅銦鎵硒或其他薄膜等光伏電池的平板玻璃或U型玻璃面板，面板玻璃材質(zhì)為高透光率壓花或浮法玻璃，其表面鍍有減反射及自清潔膜層。背板與光伏面板形成夾膠玻璃的形式，這種表面平直總體朝下的雙玻絕緣異形組件耐壓1500V以上，以適應(yīng)行業(yè)新技術(shù)發(fā)展。同樣，將光伏面板設(shè)計(jì)成U型朝上，背板為平板玻璃、U/C型玻璃背靠式朝下或U型玻璃外嵌式朝上，也形成夾膠玻璃形式，這種總體朝上的雙玻異形光伏組件也耐壓1500V，滿足少數(shù)場合需求。

2、降低光伏安裝成本，解決防水及實(shí)現(xiàn)光伏建筑一體化。無框雙玻異形光伏組件的安裝與U型玻璃安裝一樣，由于其風(fēng)荷載強(qiáng)度高于1千牛每平方米（可以踩踏方便維護(hù)），只需將表面平直的雙玻異形光伏組件兩端卡在安裝槽內(nèi)，對安裝槽表面縫隙及相鄰光伏玻璃邊沿預(yù)留的熱膨脹縫隙打膠密封，無需在每塊光伏組件邊沿設(shè)置安裝框架，也無需在光伏組件底部增加支撐支架，節(jié)約安裝材料及人工成本。與U型玻璃安裝不同的是合理設(shè)計(jì)安裝傾斜角，將光伏直流電纜隱藏在安裝工字槽內(nèi)，節(jié)約直流線纜線槽的施工。

針對不同的光伏建筑一體化，還有另一種安裝方式，即總體朝下的雙玻異形組件與總體朝上的雙玻異形光伏組件，或總體朝下的雙玻異形組件與朝上的采光U型玻璃間隔安裝，相互對扣。這種安裝方式同樣節(jié)約成本，并取代現(xiàn)有光伏瓦片。

3、間接提高單位面積發(fā)電功率：成片安裝無需矩陣式安裝的維修通道，光伏組件之間無安裝支架、或邊框不占用發(fā)電面積，安裝面積平均每平方在160W以上。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型專利進(jìn)行了示例性的描述，顯然本實(shí)用新型專利的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型專利的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型專利的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。