CN222602378U - 一种中空光伏发电组件及光伏建筑一体化建筑 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中空光伏发电组件及光伏建筑一体化建筑，光伏发电组件包括光伏发电单元、中空结构单元和玻璃单元，光伏发电单元邻近所述中空结构单元设置第一引出孔，中空结构单元内设置有接线盒，接线盒覆盖所述第一引出孔，接线盒的高度小于或等于中空结构单元的厚度；玻璃单元设置有第二引出孔，第二引出孔用于接线盒电源线的引出，第二引出孔内填充有第二密封单元。本实用新型将汇流条引入光伏发电单元的第一引出孔处，从而实现在组件背后接线盒，且通过第二引出孔、第二密封单元的设置，提高了光伏发电组件的密封性能，接线盒处的密封效果满足建筑用光伏发电组件安全性要求，可较大程度地提高中空光伏发电组件的应用。

Description

一种中空光伏发电组件及光伏建筑一体化建筑

技术领域

本实用新型涉及光伏建筑一体化技术领域，特别涉及一种中空光伏发电组件及光伏建筑一体化建筑。

背景技术

随着光伏建筑一体化(BIPV)的推广应用，光伏幕墙成了目前公共建筑的首选，在满足原有的建筑节能基础上，植入光伏芯片，现有的光伏发电组件采用中空结构，中空结构内部有密封干燥气体腔，其导热系数低，隔音效果佳，具有良好的保温隔热功能，又能发电，为零碳建筑甚至负能耗建筑提供了新的选择方案。

现有中空光伏发电组件包括玻璃单元3、中空结构单元2和光伏发电单元1，其中光伏发电单元1包括多个串联/或并联的光伏电池芯片，用于将太阳能转化为电能，中空结构单元2是将玻璃单元和光伏发电单元用间隔框粘合，形成周边密封的中空空间。在每个光伏电池芯片将太阳能转化为电能后，通过汇流带将电流进行汇集，然后通过接线盒将汇集后的电流导出，在外部进行组串逆变为交流电以后进行日常使用。根据光伏发电单元与中空结构单元所处的位置不同，中空光伏发电组件分为发电前置光伏组件和发电后置光伏组件，分别产品结构为图1和图2，其中发电后置光伏组件的光伏发电单元前多了一片LOW-E玻璃对太阳光的阻挡，导致可见光透过率降低，从而导致发电效率降低20％以上，因此为了提高光伏组件发电效率，采用发电前置的中空光伏发电组件是较好的选择。

在制备过程中，需要在发电前置的中空光伏发电组件上安装接线盒，现有接线盒的设置方式通常有以下两种，一种方式是将接线盒设置在光伏发电组件结构的边缘，然而，在边缘设置接线盒安全性不高，无法获得电性方面的认证。另一种方式是将接线盒设置在光伏发电组件的背板上，例如CN 216873156 U公开的一种太阳能电池中空组件，包括前板玻璃、电池片和接线盒，所述中空组件还包括中间层玻璃和内层玻璃，所述电池片夹装于前板玻璃与中间层玻璃之间，所述内层玻璃的两端分别通过密封框结构与中间层玻璃背离电池片的一侧面连接，且密封框结构与内层玻璃及中间层玻璃围合形成中空腔体，所述接线盒设于内层玻璃背离电池片的一侧面，所述中间层玻璃与内层玻璃均设有连通中空腔体且用于穿过汇流条的过孔，所述电池片通过汇流条与接线盒连接。将接线盒设置于内侧玻璃的背面，便于释放热量和更换。上述的公开的光伏发电组件将接线盒设置在内侧玻璃的背面虽然便于释放热量和更换，但这种方式接线盒粘接处的密封难度大、密封效果差，进一步影响中空结构单元的密封效果，导致中空结构单元的隔热、隔音性能不佳。因此，需要重新开发一种中空光伏发电组件结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中接线盒设置背板上时接线盒粘接处的密封难度大、密封效果差，导致中空结构单元的隔热、隔音性能不佳的问题，提供一种中空光伏发电组件及光伏建筑一体化建筑。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种中空光伏发电组件，从正面到背面依次包括光伏发电单元、中空结构单元和玻璃单元，所述光伏发电单元邻近所述中空结构单元设置第一引出孔，所述中空结构单元内设置有接线盒，所述接线盒覆盖所述第一引出孔，所述接线盒的高度小于或等于所述中空结构单元的厚度；所述玻璃单元设置有第二引出孔，所述第二引出孔用于所述接线盒电源线的引出，所述第二引出孔内填充有第二密封单元。

在本实用新型的技术方案中，组件包括光伏发电单元、中空结构单元和玻璃单元，所述光伏发电单元的一侧设置第一引出孔，用于所述光伏发电单元汇流条的引出，所述中空结构单元内设置有接线盒，所述接线盒的高度小于或等于所述中空结构单元的厚度，可以保证接线盒完全位于中空结构单元内，且接线盒的电源线通过第二引出孔引出，第二引出孔内填充第二密封单元，用于密封所述第二引出孔，可以保证引出孔处的密封性。本实用新型设计了一种发电前置的中空光伏发电组件，对光伏发电单元的汇流条走向进行了改变，将汇流条引入光伏发电单元的第一引出孔处，从而实现在组件背后接线盒，且通过第二引出孔、第二密封单元的设置，提高了光伏发电组件的密封性能，接线盒处的密封效果满足建筑用光伏发电组件安全性要求，可较大程度的提高中空光伏发电组件的应用。

确保需要说明的是，正面是指中空光伏发电组件的正面，也就是光伏发电组件中所述光伏电池芯片的受光面，背面是指中空光伏发电组件的背面，也就是光伏发电组件中所述光伏电池芯片的背光面。

作为本实用新型的优选方案，所述光伏发电单元包括前板、多个串联/或并联的光伏电池芯片和背板，所述前板与所述光伏电池芯片通过第一胶膜粘结在一起，所述背板与所述光伏电池芯片通过第二胶膜粘结在一起，所述第一引出孔设置在所述背板上。所述光伏电池芯片的受光面朝着光伏组件的正面。

作为本实用新型的优选方案，所述光伏电池芯片为晶硅电池芯片、石墨烯薄膜电池芯片、钙钛矿薄膜电池芯片、碲化镉薄膜电池芯片或铜铟镓硒薄膜电池芯片中的一种。

作为本实用新型的优选方案，所述前板为前板玻璃，所述前板玻璃的厚度为3～10mm，进一步地，所述前板玻璃为普白玻璃或超白钢化玻璃或镀膜玻璃或彩釉玻璃。镀膜玻璃或彩釉玻璃是为了改善光伏组件的外观效果，可根据具体需求来确定所述前板玻璃的类型。

作为本实用新型的优选方案，所述背板为背板玻璃，所述背板玻璃的厚度为3～10mmmm。进一步地，所述背板玻璃为普白钢化玻璃、超白钢化玻璃、镀膜玻璃、彩釉玻璃中的一种，可根据具体需求来确定所述背板玻璃的类型。对所述背板玻璃进行钻孔处理，得到所述第一引出孔。

作为本实用新型的优选方案，所述第一胶膜为EVA胶膜或POE胶膜或PVB胶膜或SGP胶膜中的一种；所述第二胶膜为EVA胶膜或POE胶膜或PVB胶膜或SGP胶膜中的一种，所述第一胶膜和所述第二胶膜的选择可以相同或不同。所述第一胶膜和所述第二胶膜的设置一方面可以保护光伏电池芯片，防止光伏电池芯片受力开裂，另一方面可以提高光伏发电单元的防水效果，防止水分影响芯片的导电效果。

作为本实用新型的更优选方案，所述第一胶膜的厚度为0.5～3mm，所述第二胶膜的厚度为0.5～3mm，采用的所述第一厚胶膜和所述第二厚胶膜的厚度是相互独立的，可以相同也可以不相同，具体厚度根据光伏组件的要求和性能进行设计。

作为本实用新型的优选方案，所述第一引出孔内设置有第一密封单元，用于密封所述第一引出孔，进一步提高光伏发电单元的密封效果。

作为本实用新型的优选方案，所述第一引出孔和所述第二引出孔相对设置。在上述的技术方案中，所述第一引出孔和所述第二引出孔相对设置，所述第二引出孔能覆盖住所述第一引出孔，可以方便线盒电源线的引出。在一些实施例中，为了整体项目考虑，可以在所述玻璃单元的位置上设计第二引出孔的位置。这是根据需要灵活改动第二引出孔位置，提高适用性。

作为本实用新型的优选方案，所述中空结构单元包括密封框和第一密封胶，所述密封框与所述光伏发电单元和所述玻璃单元粘接，以在所述密封框的内侧形成中空空间，中空空间可以为真空或者填充惰性气体，所述密封框靠近中空空间的一侧面设置有第一密封胶，使所述光伏发电单元和所述玻璃密封连接。

作为本实用新型的优选方案，所述中空结构单元内设置中空的支撑结构件，所述接线盒位于所述支撑结构件内。所述支撑结构件采用中空，可以用于放置接线盒，起到支撑所述中空结构单元的作用。

作为本实用新型的优选方案，所述支撑结构件内设置有第三密封单元，用于填充所述支撑结构件的空间。通过上述的技术方案，汇流条从所述第一引出孔中穿出，在外部与接线盒进行接线，第三密封单元的设置起到二次密封的作用，防止第一引出孔处的密封效果变差，同时能够防止水汽进入，保护光伏发电单元内部的光伏电池芯片。

作为本实用新型的优选方案，所述玻璃单元包括第一玻璃，所述第一玻璃为普白玻璃、超白玻璃、彩釉玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃中的一种；优选地，所述第一玻璃为LOW-E镀膜玻璃。

作为本实用新型的优选方案，所述玻璃单元包括第二玻璃和第三玻璃，所述第二玻璃和第三玻璃通过第三胶膜粘结在一起。

作为本实用新型的优选方案，所述接线盒为一体式接线盒或分体式背接接线盒。

本实用新型还提供了一种光伏建筑一体化建筑，包括所述的中空光伏发电组件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型提出一种发电前置的中空光伏发电组件，对光伏发电单元的汇流条走向进行了改变，将汇流条引入光伏发电单元的第一引出孔处，从而实现在组件背后接线盒，且通过第二引出孔、第二密封单元的设置，提高了光伏发电组件的密封性能，满足建筑用光伏发电组件安全性要求，同时提高组件的隔热、隔音性能，可较大程度的提高中空光伏发电组件的应用，中空光伏发电组件结构设计简单，可靠性较高。

附图说明

图1为发电后置的中空光伏发电组件的结构示意图；

图2为发电前置的中空光伏发电组件的结构示意图；

图3为本实用新型中空光伏发电组件的截面示意图。

图4为本实用新型中空光伏发电组件的后视图；

图5为本实用新型中接线盒接线处俯视图；

图6为本实用新型中接线盒接线处截面图；

图中标记：1-光伏发电单元，11-第一引出孔，12-前板，13-光伏电池芯片14-背板，15-第一胶膜，16-第二胶膜，17-第一密封单元；

2-中空结构单元，21-密封框，22-第一密封胶，23-支撑结构件，24-第三密封单元；

3-玻璃单元，31-第二引出孔，32-第二玻璃，33-第三玻璃，34-第三胶膜，35-第二密封单元；

4-接线盒，41-接线盒外壳，42-汇流条进线处，43-导电铜片，44-焊接点，45-接线盒引出线。

具体实施方式

为了更加清楚的描述本实用新型的具体实施案例中的实用新型目的、技术方案和技术效果优势所在，下面将结合本实用新型的说明书附图对具体实施例中的方案做详细说明。以下具体实施例所涉及的具体技术方案仅仅是为了对本实用新型的创新技术方案进行清楚、完整地描述，其本身仅仅是本实用新型可以采用的具体实施方案中的一部分，不是全部的实施例，不应理解为对于本实用新型创新方案的限制。任何采用本实用新型相同实用新型构思的方案都应当纳入本实用新型的保护范围当中。

其次，本实用新型具体实施例中涉及附图的相关描述，仅仅是为了便于技术人员理解本实用新型方案，附图中部分细节展示是为了方便清楚呈现技术方案，不应当认为附图中的全部技术特征都必须纳入具体实施案例当中，更不可以将附图中的细节特征认定成对于本实用新型创新技术方案的额外限定。附图中描述和展现的各个实施例中的组件，可以按照不同的配置来组合排列，这些组合排列的变化都应当认定成本实用新型创新方案的全部实施例中的一部分，并纳入本实用新型要保护的范围内。

综上，本实用新型具体实施例和附图中呈现的方案或描述，并非旨在限制要求保护的范围，而是仅仅表示帮助技术人员理解相关创新方案的选定实施例/案例。基于这些实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他等同或平行实施例，都属于本实用新型所要求保护的范围。

需要说明的是，在没有特别说明的情况下，在本实用新型具体实施例的描述中，出现“上”“下”“左”“右”“中心”“内”“外”...等指示的方位或位置关系的表述术语，都是基于附图所示的方位或位置关系的表达，或者是该实用新型产品/设备/装置惯常使用时，摆放的方位或位置关系。这些方位或位置关系的术语，仅仅是为了便于描述本实用新型方案或简化具体实施例中的描述，便于技术人员快速理解方案，而不是指示或暗示特定的装置/部件/元件必须具有特定的方位，或以特定的位置关系进行构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语中出现“第一”“第二”“第三”...等表述，仅仅是用于区分相同或相似部件的描述，而不应理解为强调或暗示特定部件的相对重要性。

此外，在本实用新型实施例的描述中，“几个”“多个”“若干个”代表至少2个。可以是3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个等任意情况，甚至可以是超过9个的情况。

此外，在本实用新型技术方案的描述中，除非另有明确的规定/限定/限制，出现术语“设置”“安装”“相连”“连接”的地方应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是焊接、铆接、栓接、螺纹连接等本领域常用的连接手段。这种连接可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介物进行间接相连，可以是两个元件内部的连通。

实施例1

如图3-4所示的一种中空光伏发电组件，从正面到背面依次包括光伏发电单元1、中空结构单元2和玻璃单元3，光伏发电单元1邻近中空结构单元2设置第一引出孔11，中空结构单元2内设置有接线盒4，接线盒4覆盖第一引出孔11，接线盒4的高度小于或等于中空结构单元2的厚度；玻璃单元3设置有第二引出孔31，第二引出孔31用于接线盒电源线的引出，第二引出孔31内填充有第二密封单元35。正面是指光伏电池芯片13的受光面，背面是指光伏电池芯片13的背光面。

如图3所示，光伏发电单元1包括前板12、多个串联/或并联的光伏电池芯片13和背板14，前板12与光伏电池芯片13通过第一胶膜15粘结在一起，背板14与光伏电池芯片13通过第二胶膜16粘结在一起，第一引出孔11设置在背板14上。光伏电池芯片13的受光面朝着光伏组件的正面。其中光伏电池芯片13为晶硅电池芯片、石墨烯薄膜电池芯片、钙钛矿薄膜电池芯片、碲化镉薄膜电池芯片或铜铟镓硒薄膜电池芯片中的一种。前板12为前板12玻璃，为普白玻璃或超白钢化玻璃或镀膜玻璃或彩釉玻璃，优选为超白钢化玻璃，背板14为背板14玻璃，为普白钢化玻璃、超白钢化玻璃、镀膜玻璃、彩釉玻璃中的一种，对背板14玻璃进行钻孔处理，得到第一引出孔11，光伏电池芯片13的正负极汇流条从第一引出孔11中穿出，与接线盒4进行连接。第一胶膜15为EVA胶膜或POE胶膜或PVB胶膜或SGP胶膜中的一种，第一胶膜15优先为光伏级PVB胶膜；第二胶膜16为EVA胶膜或POE胶膜或PVB胶膜或SGP胶膜中的一种，优先为光伏级PVB，第一胶膜15和第二胶膜16的选择可以相同或不同。

玻璃单元3包括第二玻璃32和第三玻璃33，第二玻璃32和第三玻璃33通过第三胶膜34粘结在一起。

在一些实施例中，第一引出孔11内设置有第一密封单元17，用于密封第一引出孔11，进一步提高光伏发电单元1的密封效果。第一引出孔11和第二引出孔31相对设置，以使第二引出孔31能覆盖住第一引出孔11，可以方便线盒电源线的引出。

中空结构单元2包括密封框21和第一密封胶22，密封框21与光伏发电单元1和玻璃单元3粘接，以在密封框21的内侧形成中空空间，中空空间可以为真空或者填充惰性气体，密封框21靠近中空空间的一侧面设置有第一密封胶22，使光伏发电单元1和玻璃密封连接，在本实施例中，密封框21为铝条、暖边条、不锈钢条等中的一种，优选暖边条，第一密封胶22为丁基胶。

具体地，中空结构单元2内设置中空的支撑结构件23，接线盒4位于支撑结构件23内，支撑结构件23内设置有第三密封单元24，用于填充支撑结构件23的空间。支撑结构件23采用中空，可以用于放置接线盒4，具体地，支撑结构件23为尼龙环，将中空空间与接线盒4隔离，还不影响中空光伏发电组件的合片，再通过第三密封单元24进行填充密封，可以保护中空结构单元2，防止水汽的进入。同时，第三密封单元24采用散热效果好的灌封胶，利于接线盒4的散热，不会出现接线盒4发热失效的问题。

本实用新型设计了一种发电前置的中空光伏发电组件，通过玻璃开孔的方式，对光伏发电单元1的汇流条走向进行了改变，将汇流条引入光伏发电单元1的第一引出孔11处，采用背接的方式进行接线，从而实现在组件背接接线盒4，避免了接线盒4与玻璃侧面粘接效果不好，从而在运输和使用过程中脱落的现象，能够很大程度保护了光伏玻璃的完整性，此外通过第二引出孔31、第二密封单元35的设置，提高了光伏发电组件的密封性能，接线盒4处的密封效果满足建筑用光伏发电组件安全性要求，可较大程度地提高中空光伏发电组件的应用。

实施例2

本实施例与实施例1类似，区别在于本实施例的玻璃单元3包括第一玻璃，第一玻璃为普白玻璃、超白玻璃、彩釉玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃中的一种；优选地，第一玻璃为LOW-E镀膜玻璃。

实施例3

本实施例与实施例1类似，区别在于本实施例还公开了分体式背接接线盒的具体结构，接线盒4定制专用接线盒，以满足接线盒的高度小于或等于中空结构单元2的厚度要求，结构如图5、图6所示，包括接线盒外壳41、导电铜片43和接线盒引出线45，导电铜片43上设置与汇流条焊接的焊接点44。在接线盒与背板玻璃粘接时使用光伏级密封胶粘接，然后正负极汇流条从汇流条进线处44穿出并对应接线盒正负极焊接点44进行焊接，接线盒内的其他空隙使用光伏级密封胶填充。

对于本领域技术人员而言，在理解本实用新型具体实施例描述的方案时，可以参考本领域常规技术手册，同时对于出现上述术语的地方，可以参考性的作出适当的理解或调整，在不付出创造性劳动的情况下，推导得出相同或相似的技术方案实现情况。

以上实施例描述的仅仅是本实用新型的基本原理、主要特征和/或优点，本领域技术人员应该了解，本实用新型不限于上述实施例，上述实施例和说明书实用新型内容部分描述的只是本实用新型的原理或具体案例，在不脱离本实用新型创新思想实质的情况下，本实用新型创新方案还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种中空光伏发电组件，其特征在于，从正面到背面依次包括光伏发电单元(1)、中空结构单元(2)和玻璃单元(3)，所述光伏发电单元(1)邻近所述中空结构单元(2)设置第一引出孔(11)，所述中空结构单元(2)内设置有接线盒，所述接线盒覆盖所述第一引出孔(11)，所述接线盒的高度小于或等于所述中空结构单元(2)的厚度；所述玻璃单元(3)设置有第二引出孔(31)，所述第二引出孔(31)用于所述接线盒电源线的引出，所述第二引出孔(31)内填充有第二密封单元(35)。

2.根据权利要求1所述的中空光伏发电组件，其特征在于，所述光伏发电单元(1)包括前板(12)、多个串联/或并联的光伏电池芯片(13)和背板(14)，所述前板(12)与所述光伏电池芯片(13)通过第一胶膜(15)粘结在一起，所述背板(14)与所述光伏电池芯片(13)通过第二胶膜(16)粘结在一起，所述第一引出孔(11)设置在所述背板(14)上。

3.根据权利要求2所述的中空光伏发电组件，其特征在于，所述前板(12)为前板(12)玻璃，所述前板(12)玻璃的厚度为3～10mm，所述前板(12)玻璃为普白玻璃或超白钢化玻璃或镀膜玻璃或彩釉玻璃；

所述背板(14)为背板玻璃，所述背板玻璃的厚度为3～10mmmm，所述背板玻璃为普白钢化玻璃、超白钢化玻璃、镀膜玻璃、彩釉玻璃中的一种。

4.根据权利要求2所述的中空光伏发电组件，其特征在于，所述第一胶膜(15)为EVA胶膜、POE胶膜、PVB胶膜或SGP胶膜中的一种，所述第二胶膜(16)为EVA胶膜、POE胶膜、PVB胶膜或SGP胶膜中的一种。

5.根据权利要求1所述的中空光伏发电组件，其特征在于，所述第一引出孔(11)内设置有第一密封单元(17)，用于密封所述第一引出孔(11)。

6.根据权利要求1所述的中空光伏发电组件，其特征在于，所述中空结构单元(2)包括密封框(21)和第一密封胶(22)，所述密封框(21)与所述光伏发电单元(1)、所述玻璃单元(3)粘接，以在所述密封框(21)的内侧形成中空空间，中空空间为真空或者填充惰性气体，所述密封框(21)靠近中空空间的一侧设置有第一密封胶(22)，使所述光伏发电单元(1)和所述玻璃密封连接。

7.根据权利要求1或6所述的中空光伏发电组件，其特征在于，所述中空结构单元(2)内设置中空的支撑结构件(23)，所述接线盒位于所述支撑结构件(23)内。

8.根据权利要求7所述的中空光伏发电组件，其特征在于，所述支撑结构件(23)内设置有第三密封单元(24)，用于填充所述支撑结构件(23)的空间。

9.根据权利要求1所述的中空光伏发电组件，其特征在于，所述玻璃单元(3)包括第二玻璃(32)和第三玻璃(33)，所述第二玻璃(32)和第三玻璃(33)通过第三胶膜(34)粘结在一起。

10.一种光伏建筑一体化建筑，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的中空光伏发电组件。