一种太阳能光伏中空玻璃及其制造方法.pdf

本发明公开的是太阳能光伏中空玻璃及其造方法，属于框架式结构光伏中空玻璃，特别适合非晶硅太阳能电池作为薄膜电池器件在光伏中空玻璃中应用。非晶硅太阳能电池在安装时导电薄膜和电极容易划伤，电池条变长易断。在光电池两头装具有两边开口非金属护套，在垂直于光电器件背光面上加一根带齿的加强筋卡住电池条，两头顶住无槽空心边框条，快接头把许多条电极引出线快速并联/串联起来。新工艺把中空玻璃热传导系数小和廉价、丰富的非晶硅电池材料结合起来，适应大规模工业化生产，效率提高。

1、  一种太阳能光伏中空玻璃，包括太阳能电池镶嵌在中空玻璃空心边框条内侧的等距离槽内，其特征还包括太阳能电池片电极通过导电弹片引出电极线，通过引线把电极并联或串联起来，所述镶嵌在中空玻璃空心边框斜槽内的太阳能电池片的两头装有护件，还包括框架在内与太阳能电池条垂直背光面上有受力支撑件。

2、  根据权利要求1所述的一种太阳能光伏中空玻璃，其特征在于还包括非晶硅太阳能电池条镶嵌在空心边框条内侧等距的斜槽内，所述非晶硅太阳能电池条两头装有防薄膜刮伤的护套，还包括一根加强筋，垂直于镶嵌在带槽垂直空心边框条内的非晶硅太阳能电池条背光面上。

3、  根据权利要求1或2所述的一种太阳能光伏中空玻璃，其特征在于所述的护套至少有两个开口非金属材料制成的方形壳体，护套内插有导电弹片，太阳能电池或非晶硅电池正负电极头分别压在导电弹片的凸起面上。

4、  根据权利要求1或2所述的一种太阳能光伏中空玻璃，其特征在于所述的加强筋是一根带锯齿状的非金属细长薄片，两头顶在框架内相对应的空心边框上，加强筋等距离分布的直角形锯齿卡住与之对应的非晶硅太阳能电池条背光的一面。

5、  根据权利要求4所述的一种太阳能光伏中空玻璃，其特征还在于加强筋的每个齿的下齿面与水平面的夹角等于所说的电池条与水平面的夹角，齿距等于电池条之间的距离。

6、  根据权利要求3所述的一种太阳能光伏中空玻璃，其特征在于所说插在护套内导电弹片的两头是直角面，其中一头直角面贴在护套的底槽上，另一头直角面贴在护套外侧面焊有电极引线，该导线从开槽空心边框条外侧面上的孔内引出。

7、  根据权利要求6所述的一种太阳能光伏中空玻璃，其特征还在于所述的开槽空心边框条外侧孔内引出的导线，由快接头将正、负电极线在边框内并联或串联起来成内引线。

8、  一种太阳能光伏中空玻璃制造方法，包括太阳能电池条与空心边框条前期制作，其特征还在于：
1)将两头弯成直角的导电弹片一头插入护套的底槽上，另一头紧贴在护套的外侧面上来定位和焊接；
2)将太阳能电池的条两头分别自上而下压入护套内，使电池两头分别压在护套内导电弹片的凸起面上；
3)将装好护套的太阳能电池条放在装配模板的下模板斜槽上，后盖上模板压紧电池条；
4)将太阳能电池条两头的护套插入涂有丁基胶的对应的空心边框内侧斜槽内，从空心边框条外侧开孔内引出电极导线，用快接头把正、负两电极引出线并联或串联；
5)装配好封闭框架，取下装配模板的上模板，将该封闭框架放到净化室的安装平台上，把内层玻璃与框架加压粘紧；
6)在将框架反转成另一面上放置外层玻璃与框架粘紧加压，最后总成。

9、  根据权利要求8所述的一种太阳能光伏中空玻璃制造方法，其特征还包括：
1)采用开口套式护套，插口处的开口上面短于下面，当非晶硅太阳能电池或电池条插入护套时，由上往下压入，以免损伤电极、导电薄膜；
2)为增强非晶硅太阳能电池条强度，在所说的电池能背光面加上一条卡住电池条的加强筋。

10、  根据权利要求8或9所述的一种太阳能光伏中空玻璃制造方法，其特征还在于加强筋的齿距等于镶嵌在带槽空心边框条内非晶硅太阳能电池条或电池条间距，齿数不少于电池条数量。

一种太阳能光伏中空玻璃及其制造方法
技术领域
本发明公开的是太阳能光伏中空玻璃及其制造方法，属于框架结构光伏幕墙玻璃，尤其适合非晶硅太阳能电池作为光伏中空玻璃技术领域的应用。
背景技术
太阳能光伏玻璃的基本要求一是要能发电，二是要美观，三是要透光。太阳能电池又分为块状电池和薄膜电池。由于太阳能电池的结构不同，实现太阳能光伏玻璃技术的不同，从结构分为贴合式光伏夹胶玻璃和框架式光伏中空玻璃。中国专利《光电幕墙玻璃》专利号01259529.2和《光电幕墙》专利号01203976.4，所公开的太阳能光伏玻璃，是一种贴合夹胶式结构，即在内层玻璃上铺一层透明的EVA胶片，在EVA胶片层上平铺一层晶体硅电池，晶体硅电池板上再依序铺一层EVA胶片及外层玻璃。为减小夹胶玻璃的热传导系数，将夹胶玻璃再粘在中空玻璃上，并增加配重玻璃。此方式不可取，虽然热传导系数得到改善，但幕墙玻璃加重，成本提高。薄膜电池中，由于非晶硅太阳能电池制造技术的发展，薄膜电池单体尺寸可以作到很大，且刚性好。而且在建筑上应用首先要考虑环境，一般建筑幕墙都是朝某一固定方向安装的，一天中只有很短的一段时间处于太阳光的直接辐照下，大部分时间是散射光。非晶硅年均发电量比单晶、多晶硅太阳能电池多。因非晶硅电池对散射光吸收比块状晶体硅好，环境适应范围广，外观美、透光率高、光线柔和，更符合建筑美学的要求。中国专利号为：200420048717.5首先公开了框架式光伏中空玻璃结构，减少了热传导。但在装置大面积光伏中空玻璃过程中，还要预先考虑所存在有待解决的问题，如非晶硅电池插入中空玻璃边框槽内，非晶硅薄膜易被刮伤，玻璃易碎等。而且随着非晶硅太阳能电池推广泛应用，光伏幕墙中非晶硅电池的强度和保护被提到了日程上。
发明内容
本发明的目的之一，对框架式光伏中空玻璃的结构作进一步改善，主要对薄膜类光电池，尤其非晶硅太阳能电池尺寸目前可以作的很大，但在光电幕墙安装过程中导电薄膜和电极容易划伤，作成大屏光电幕墙，电池条尺寸变长容易断，因此在框架内增加安全构件。
本发明的又一个目的是采用新工艺，把薄膜类非晶硅太阳能电池电器件顺利、完好地镶嵌、安装到中空玻璃框架空间内，使中空玻璃热传导系数小和非晶硅薄膜电池材料丰富、廉价，弱光特性好等优点结合起来，以适应大规模工业化生产需要。
本发明对以上存在问题用以下技术来解决，构建一种具有光电转换功能的太阳能光伏中空玻璃，所述太阳能电池片通过导电弹片引出并联或串联的电极引线，镶嵌在中空玻璃空心边框斜槽内的太阳能电池片的两头装有防护件，包括框架在内的与太阳能电池条垂直的背光面上有受力支撑件。
按照本发明提供的一种太阳能光伏中空玻璃，还包括非晶硅太阳能电池条镶嵌在空心边框内侧等距的斜槽内，所述非晶硅电池条两头装有防薄膜刮伤的护套，还包括一根加强筋，垂直于平行边框和非晶硅太阳能电池条，且紧贴在背光面上。
按照本发明提供的一种太阳能光伏中空玻璃，所述的护套，是一个有L形开口非金属材料制成的方形壳体，护套内插有导电弹片，太阳能电池或非晶硅电池两头或正负电极分别压在导电弹片的凸起面上。
按照本发明提供的一种太阳能光伏中空玻璃，所述的加强筋是一根带锯齿状的非金属细长薄片，两头顶在框架内相对应的空心边框上，加强筋等距离分布的直角形锯齿卡住与之对应的非晶硅太阳能电池条背光的一面。
按照本发明提供的一种太阳能光伏中空玻璃，所述加强筋的每个齿的下齿面与水平面的夹角等于所说的电池条与水平面的夹角，齿距等于电池条之间的距离。
按照本发明提供的一种太阳能光伏中空玻璃，所说的插在护套内导电弹片的两头是直角面，其中一头直角面贴在护套的底槽上，另一头直角面贴在护套外侧面焊有电极导线，该导线从所说的开槽空心边框条外侧面孔内引出。
按照本发明提供的一种太阳能光伏中空玻璃，所述的开槽空心边框条外侧孔内引出的导线，由快接头将正、负电极并联或串联起来形成边框内引线。
按照本发明提供的一种太阳能光伏中空玻璃的制造方法，将条形光电转换器件一一安装到边框中，制成像光栅一样的光伏中空玻璃。工艺包括前期准备，切割太阳能电池条，防边缘短路处理及后期制作。工艺如下：
1)将两头直角的导电弹片的一头平直角面从护套的外侧后面的下槽插入护套的底槽上，另一头紧贴在塑料护套的外侧面上焊有导线，导电弹片起定位和焊接作用。
2)将太阳能电池条的两头分别自上而下压入护套内，以免损伤电极、导电薄膜，电池两头分别压在护套内导电弹片的凸起面上。
3)将装好护套的太阳能电池条放在装配模板的下模板的斜槽上，后盖上模板压紧电池条。
4)将太阳能电池条两头的护套插入涂有丁基胶的空心边框内侧斜槽内，导线从边框条外侧孔引出，用快接头将正负电极线并联或串联起来起来，是框架内导线。
5)用插脚连接、封住上下左右空心边框条，在两根无槽空心边框条外侧面钻孔灌装分子筛，成为四周封闭框架。
6)将装配模板的上模板拿开，取出封闭框架，对框架内电池条装加强筋，卡住电池条背光面，后把封闭框架放到净化室的安装平台上，把内层玻璃与框架加压，用丁基胶粘紧。
7)将框架反转，在另一面上放置外层玻璃，用以上方法把外层玻璃与框架粘紧。
8)在框架的外侧面四周间隙内打入结构胶，并将并联或串联后的正负极在一头引出外导线。
最后检测，按电性能和风荷测试等要求进行，做产品标识，便于产品质量记录、售后服务追踪。
按照本发明提供地一种太阳能光伏中空玻璃及其制造方法，克服了原框架式结构存在的不方便安装、加工成本高，容易损坏和刮掉电池条上的薄膜或电极，适用范围小。采用护套和加强筋，尤其对非晶硅太阳能电池构建大面积光伏中空玻璃，对推广应用和保护等技术方面有突出明显地进步。同时，本发明提出的新工艺保证中空玻璃优势，和非晶硅太阳能电池在散射光条件也能照常工作，并得到完美结合。采用快接头和分离式冲压、机械加工，提高了总成效率。
图1是本发明结构原理示意图。
图2是图1中A-A面剖视示意图。
图3是图1中导电弹片与护套的装配结构示意图。
图4是图1中电池条与护套装配结构示意图。
图5是图1中护套的剖视图。
图6是图1中导电弹片结构图。
图7是图2中加强筋的剖视图。
见图1中，内层玻璃1、外层玻璃2、密封胶3、无槽空心边框条4、干燥剂5、丁基胶6、电池条7是非晶硅太阳能电池或太阳能电池的简称、护套8、导电弹片9、插角10、开槽空心边框条11、快接头12，导线13是从导电弹片上引出的导线。导电弹片9上引出线通过开槽空心边框条11的外侧边小孔引出，用快接头12把正、负电极并联或串联起来成框架内导线，正、负电极线从框架外引出一头为外导线14，图2和图1相同基本，只是图2中有一加强筋15。图3是两面开口的塑料护套8，其内装导电弹片9，图4是电池条7条头上套有护套8、导电弹片9上焊有电极引出导线13。
例1，见图1中，内导线13焊接在导电弹片9的外侧面，导电弹片9插在护套8的下底部，太阳能电池条7插入护套8内，压紧在导电弹片9上，护套8插入开槽空心边框条11斜槽内，内导线13引出到开槽空心边框条11外侧，内导线13由快接头12将太阳能电池条电极引出线7并联起来。干燥剂5装在无槽空心边框条4内，插角10将开槽空心边框条11和无槽空心边框条4连成封闭框架。丁基胶6涂在封闭框架的内外上下面将内层玻璃1与外层玻璃2粘住，外侧四周空隙处用密封胶3密封住，将外导线14的头露在外面。
例2，见图2中，加强筋15从背面支撑住太阳能电池条7，两头顶在无槽空心边框条4内侧面上，内层玻璃1与外层玻璃2由密封胶3将由开槽空心边框条11和无槽空心边框条4连成的封闭框架和加强筋15密封在里面，只将外导线14的一头露在外面。