本實用新型涉及光伏發(fā)電結構設計技術領域，尤指一種光伏組件及光伏幕墻。

背景技術：

現有的光伏組件中光伏電池以水平平鋪為主，為了配合最大的發(fā)電量，通常都需要增加固定支架使光伏組件處在最佳傾角的位置以實現最大的發(fā)電量，這里的最佳傾角位置。

另外，在現代高樓建設中，光伏幕墻已逐步成為一種兼具實用性和美觀度的產品。光伏幕墻除了收集太陽能外，還需具備一定的采光性，因此光伏幕墻組件一般都不能像地面光伏電站一樣鋪滿電池條，需要以一定的透光率實現采光性。同時，光伏幕墻作為建筑體的一部分，也需要滿足建筑本身的承重需求，采光及承重的要求都會降低光伏幕墻的發(fā)電效率，就算是光照條件最好的南立面(即朝向太陽的垂直南面)，其全年的輻照量也不及最佳傾角平面的70％，這里的最佳傾角指的在一固定區(qū)域全年輻照統計量最大的平面相對于水平面的傾斜角度。

因此，本申請人致力于提供一種新型的光伏組件及光伏幕墻。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種光伏組件及光伏幕墻，光伏組件結構簡單，安裝方便，可以充分收集太陽能，實現最佳傾角的發(fā)電效果，從而有效提高光伏組件的發(fā)電效率。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種光伏組件，包括依次層疊連接的第一保護層、支撐板及第二保護層，所述第一保護層、支撐板及第二保護層均為一透明板，所述第二保護層上設有一層鍍膜，所述鍍膜用于反射穿過所述第一保護層和支撐板的光線；所述支撐板靠近所述第一保護層的一側設有多個第一斜面，所述第一斜面為透明結構，且多個所述第一斜面的傾斜方向相同，相鄰所述第一斜面之間具有間隔；所述第一斜面上設有雙面光伏電池條，且多個所述雙面光伏電池條的側端連接，所述雙面光伏電池條為長條狀結構。

優(yōu)選地，所述雙面光伏電池條通過封裝材料熱壓至所述支撐板的第一斜面上。

優(yōu)選地，所述雙面光伏電池條的寬度<6mm。

優(yōu)選地，相鄰所述雙面光伏電池條之間的間隔相同，且相鄰所述雙面光伏電池條之間的間隔為所述雙面光伏電池條的寬度的1～3倍。

優(yōu)選地，所述第二保護層上的鍍膜設置在所述第二保護層與支撐板粘接的表面上；或；所述第二保護層上的鍍膜設置在所述第二保護層背離所述支撐板的表面上。

優(yōu)選地，所述支撐板靠近所述第一保護層的一側還設有多個第二斜面，所述第二斜面與第一斜面相對形成一V型槽，且相鄰所述V型槽之間具有間隔。

優(yōu)選地，所述第一保護層和第二保護層的邊緣均設有密封膠條。

優(yōu)選地，所述第一保護層、支撐板及第二保護層為玻璃或塑料。

優(yōu)選地，所述第一斜面相對于所述第一保護層的垂直面的傾斜角度為最佳傾角的1～3倍，所述最佳傾角為全年輻照統計量最大的平面相對于水平面的傾斜角度。

本實用新型還公開了一種光伏幕墻，包括上述光伏組件；在所述光伏組件中，所述第一保護層和第二保護層均為透明玻璃。

優(yōu)選地，在所述光伏組件中，所述鍍膜包括多個具有間隔的鍍膜條，所述鍍膜條位于相鄰所述第一斜面之間的間隔中。

本實用新型的光伏組件及光伏幕墻可以實現以下任意一項有益效果。

1、本實用新型的光伏組件在一對保護層之間設有支撐板，支撐板上設有安裝有雙面光伏電池條的第一斜面，在使用時，傾斜安裝的雙面光伏電池條可以有效吸收太陽光，有效提高了光伏組件的發(fā)電量，另外，這種結構的光伏組件，便于雙面光伏電池條的安裝，并且在支撐板的兩側分別設有保護層，從而對支撐板進行有效防護，增強了光伏組件的結構強度，具有較好的抗風性及承重性能。

2、本實用新型的光伏組件中雙面光伏電池條平行均勻設置，且相鄰電池條之間的間隔為電池條寬度的1～3倍，這樣設置有利于雙面光伏電池條吸收太陽光，避免傾斜設置的電池條產生陰影影響其相鄰電池條的太陽能吸收，還可以使光伏組件具有良好的采光性，從而可以用于制作光伏幕墻。

3、本實用新型的光伏幕墻結構簡單穩(wěn)固，易拆裝，具有較好的抗風性及承重性能，可以有效吸收太陽光，將光能轉化為電能，用于室內光照或者溫度調節(jié)，另外，光伏幕墻中的電池條及鍍膜中的鍍膜條均為間隔設置，從外部觀察時，光伏幕墻為明暗交替的圖案，會對高空飛鳥產生極為明確的飛行阻礙，從而避免了高空飛鳥由于光伏幕墻的透視效果使飛鳥撞擊玻璃造成死亡。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明：

圖1是本實用新型的光伏組件的一種具體實施例的結構示意圖；

圖2是電池板在不同安裝情況下的輻照量對比立體圖；

圖3是本實用新型的光伏幕墻在上海地區(qū)夏至日早晨及下午的光線圖；

圖4是本實用新型的光伏幕墻在上海地區(qū)夏至日中午前后的光線圖。

附圖標號說明：

第一保護層10，支撐板20，第一斜面21，第二斜面22，第二保護層30，雙面光伏電池條40，封裝材料50；

最佳傾角面A1、最佳東南向傾角面A2、最佳東向傾角面A3，垂直南立面B1、垂直東南向面B2、垂直東向面B3，水平面C，東E，西W，南S。

具體實施方式

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

實施例一

如圖1所示，本具體實施例公開了光伏組件的一種具體實施例，包括依次層疊連接的第一保護層10、支撐板20及第二保護層30，其中，第一保護層10、支撐板20及第二保護層30均為透明玻璃板，第二保護層30上設有一層鍍鋁膜，鍍鋁膜用于反射穿過第一保護層和支撐板的光線。支撐板20靠近所述第一保護層10的一側設有多個第一斜面21，第一斜面21為透明結構，且多個第一斜面21的傾斜方向相同，相鄰第一斜面21之間具有間隔。第一斜面21上設有雙面光伏電池條40，且多個雙面光伏電池條40的側端連接，從而使多個雙面光伏電池條將電能統一匯流導出，雙面光伏電池條40為長條狀結構。

具體的，雙面光伏電池條40通過封裝材料50熱壓至支撐板20的第一斜面21上，支撐板20與第一保護層10和第二保護層30均通過封裝材料50熱壓連接。這樣設置可以保證光伏組件整體結構的穩(wěn)定性。

具體的，雙面光伏電池條40的寬度為3mm。雙面光伏電池條40通常由尺寸為156*156的雙面光伏電池條激光切割而得到，而雙面光伏電池條的兩邊寬度為19.5mm的斜邊區(qū)域不可用，因此，以3mm或3mm的倍數為單位的寬度切割電池條時，其利用率最高。

具體的，相鄰雙面光伏電池條40之間的間隔相同，且相鄰雙面光伏電池條40之間的間隔為雙面光伏電池條40的寬度的2倍，這樣設置有利于雙面光伏電池條40吸收太陽能，可以有效避免雙面光伏電池條對其相鄰的電池條造成陰影干擾。

另外，本實用新型中的雙面光伏電池條及電池條后方的第二保護層上的鍍膜會產生多重反射功能，保證了光伏電池條間隔處的光線將最大程度的傳遞至雙面光伏電池條的背面，從而有效提升了雙面光伏電池條的全年發(fā)電量。

具體的，第二保護層30上的鍍鋁膜設置在第二保護層30與支撐板20粘接的表面上，也就是說，鍍鋁膜位于第二保護層30和支撐板20之間，這樣設置可以避免鍍膜的損壞。

具體的，支撐板20靠近第一保護層10的一側還設有多個第二斜面22，第二斜面22與第一斜面21相對形成一V型槽，且相鄰V型槽之間具有間隔。第二保護層30與支撐板通過相鄰V型槽之間的間隔連接。

具體的，第一保護層10、第二保護層30及支撐板20的邊緣均設有密封膠條，這樣設置可以對第一保護層10、第二保護層30及支撐板20進行支撐、密封，從而延長其使用壽命。

具體的，第一斜面21相對于第一保護層10的垂直面的傾斜角度為最佳傾角的1.5倍，最佳傾角為全年輻照統計量最大的平面相對于水平面的傾斜角度。如圖2所示，其中以最佳傾角面A1吸收的太陽光總量最大，以其基礎來比較其他面吸收太陽光的能力，當最佳傾角面A1吸收的太陽光總量為100，垂直南立面B1、垂直東南向面B2、垂直東向面B3每天吸收太陽光總量分別為最佳傾角面A1吸收的太陽光總量的57％、59％、55％，最佳東南向傾角面A2、最佳東向傾角面A3每天吸收太陽光的總量分別為最佳傾角面A1吸收的太陽光總量的98％、93％，水平面C每天吸收太陽光的總量分別為最佳傾角面A1吸收的太陽光總量的98％，最佳傾角面A1相對于水平面的傾斜角度就是最佳傾角。

本實施例中的光伏組件通過將電池條設置在第一斜面上，可以有效提高太陽光的吸收量，在支撐板的兩側設置保護板可以提高光伏組件的力學性能，提高其承重性能，將第一斜面間隔設置，可以提高光伏組件的透光性，還可以避免相鄰的電池條產生陰影影響太陽光的吸收，并且雙面光伏電池條安裝方便。本實施例中的光伏組件可以應用于高層建筑中的光伏幕墻建設中，也可以用于地面發(fā)電站中，用途廣泛。

實施例二

實施例二公開了一種光伏幕墻，本實施例中的光伏幕墻包括多個實施例一中公開的光伏組件，在本實施例中的光伏組件中，鍍膜包括多個具有間隔的鍍膜條，鍍膜條位于相鄰第一斜面之間的間隔中。

本實施例中的光伏幕墻光伏幕墻組件一方面可以通過太陽能轉換成電能，可用于室內部分照明或者并入電網；另一方面，光伏幕墻組件本身的隔熱保溫能力能夠一定程度降低室內冷/熱負荷。另外，由于電池條及鍍膜條的間隔設置，光伏幕墻從外部看呈現出明暗交替的圖案，從而對在高空中的飛鳥產生一定的警示作用，從而有效避免飛鳥直接撞擊在光伏幕墻上導致死亡。

作為普通光伏組件，只要通過IEC61215的檢測，滿足抗2400Pa風壓和抗25mm直徑冰雹23m/s的沖擊要求即可，用作幕墻的光伏組件，要求更高的力學性能，同樣尺寸的組件在BIPV(Building Integrated Photovoltaic，光伏建筑一體化)建筑中，第一保護層和第二保護層的厚度需要比普通光伏組件多出一倍的厚度才能達到要求。

普通光伏組件所用的第一保護層和第二保護層一般是絨面超白鋼化玻璃，而磨砂玻璃有阻擋視線的效果。如果BIPV組件安裝在大樓的觀光處，就要采用光面超白鋼化玻璃制作第一保護層和第二保護層。為了節(jié)省成本，電池板背面的玻璃可以采用普通光面鋼化玻璃。普通光伏組件的接線盒一般粘在光伏組件背面，接線盒較大。BIPV建筑中通常要求將接線盒省去，同時將旁路二極管和連接線隱藏在結構中。

以上海地區(qū)為例，當水平面的年總輻射量為1243kWh/m²時，安裝角度為90°的雙面光伏電池條的年輻射總量為790.11kWh/m²，安裝角度為45°的雙面光伏電池條的年輻射總量為1236.8kWh/m²，由此可見，傾斜45°設置的雙面光伏電池條，幾乎可以獲得與水平面上的年總輻射量等量的輻射。

雙面光伏電池條傾斜45°安裝時，隨太陽高度角增加，雙面光伏電池條會產生陰影，從而導致與其相鄰的雙面光伏電池條可能會被陰影覆蓋，導致其不能夠有效吸收太陽光，另外，隨著太陽方位角的變化，雙面光伏電池條也會產生陰影，因此需要調節(jié)雙面光伏電池條之間的間隔，從而避免相鄰的雙面光伏電池條會被陰影覆蓋致使其不能吸收太陽能。

圖3及圖4所展示的光線圖分別為上海地區(qū)夏至日早晨及下午光線圖和中午前后的光線圖，早晨及下午的太陽高度角比較低，中午的太陽高度角比較高，因此夏天的陰影比較多，從圖中可看出，在上海地區(qū)冬至日，本實用新型的光伏幕墻中的電池條不會在相鄰的電池條處產生陰影，經實驗分析，春分及秋分季節(jié)該方案產生的陰影也很少。

通過計算機模擬可以得到光伏幕墻中結構的各參數的最優(yōu)值。模擬方法為：先確定第一斜面的傾斜角度、雙面光伏電池條的寬度、長度及吸光性能參數、相鄰雙面光伏電池條之間的間隔及第一保護層、第二保護層的尺寸參數，第二保護層上鍍膜的安裝位置等，然后通過計算機模擬在此條件下，光伏幕墻在某一區(qū)域的全年太陽能吸收量，通過比較多組數據后得到最優(yōu)的方案。

本實施例中公開的光伏幕墻具有較好的透光性、力學性能，可以有效收集太陽能并轉化為電能應用于室內光照及溫度調節(jié)，并且通過在外部呈現出的明暗交替的圖案從而有效避免高空飛鳥的撞擊。另外，本實施例中的光伏幕墻在高緯度地區(qū)、冬季陽光充足的區(qū)域的使用效果尤佳。

當然了，在其他具體實施例中，本實用新型的光伏組件中光面光伏電池條還可以通過其他固定方式固定在第一斜面上；第一保護層、支撐板和第二保護層均可以由透明塑料制得；雙面光伏電池條的寬度也可以設為2mm、4mm、5mm或6mm等；雙面光伏電池條的具體排列方式可以根據實際需要進行調整；鍍膜還可以為銀膜、介質金屬膜等反射膜；第一斜面之間的間距及第一斜面的傾斜角度均可以根據地域及應用場合的不同進行具體選擇；此外，本實用新型的光伏組件中第一保護層、支撐板、第二保護層的尺寸參數均也可以根據需要進行調整，此處不再贅述。

需要說明的是本實用新型中公開的光伏組件不僅可以應用于制作光伏幕墻，還可以應用于地面發(fā)電站中。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。