專利名稱：一種太陽能光伏中空玻璃及其制造方法
技術領域：
本發明公開的是太陽能光伏中空玻璃及其制造方法，屬于框架結構光伏幕墻玻璃，尤其適合非晶硅太陽能電池作為光伏中空玻璃技術領域的應用。
背景技術：
太陽能光伏玻璃的基本要求一是要能發電，二是要美觀，三是要透光。太陽能電池又分為塊狀電池和薄膜電池。由于太陽能電池的結構不同，實現太陽能光伏玻璃技術的不同，從結構分為貼合式光伏夾膠玻璃和框架式光伏中空玻璃。中國專利《光電幕墻玻璃》專利號01259529.2和《光電幕墻》專利號01203976.4，所公開的太陽能光伏玻璃，是一種貼合夾膠式結構，即在內層玻璃上鋪一層透明的EVA膠片，在EVA膠片層上平鋪一層晶體硅電池，晶體硅電池板上再依序鋪一層EVA膠片及外層玻璃。為減小夾膠玻璃的熱傳導系數，將夾膠玻璃再粘在中空玻璃上，并增加配重玻璃。此方式不可取，雖然熱傳導系數得到改善，但幕墻玻璃加重，成本提高。薄膜電池中，由于非晶硅太陽能電池制造技術的發展，薄膜電池單體尺寸可以作到很大，且剛性好。而且在建筑上應用首先要考慮環境，一般建筑幕墻都是朝某一固定方向安裝的，一天中只有很短的一段時間處于太陽光的直接輻照下，大部分時間是散射光。非晶硅年均發電量比單晶、多晶硅太陽能電池多。因非晶硅電池對散射光吸收比塊狀晶體硅好，環境適應范圍廣，外觀美、透光率高、光線柔和，更符合建筑美學的要求。中國專利號為200420048717.5首先公開了框架式光伏中空玻璃結構，減少了熱傳導。但在裝置大面積光伏中空玻璃過程中，還要預先考慮所存在有待解決的問題，如非晶硅電池插入中空玻璃邊框槽內，非晶硅薄膜易被刮傷，玻璃易碎等。而且隨著非晶硅太陽能電池推廣泛應用，光伏幕墻中非晶硅電池的強度和保護被提到了日程上。
發明內容
本發明的目的之一，對框架式光伏中空玻璃的結構作進一步改善，主要對薄膜類光電池，尤其非晶硅太陽能電池尺寸目前可以作的很大，但在光電幕墻安裝過程中導電薄膜和電極容易劃傷，作成大屏光電幕墻，電池條尺寸變長容易斷，因此在框架內增加安全構件。
本發明的又一個目的是采用新工藝，把薄膜類非晶硅太陽能電池電器件順利、完好地鑲嵌、安裝到中空玻璃框架空間內，使中空玻璃熱傳導系數小和非晶硅薄膜電池材料豐富、廉價，弱光特性好等優點結合起來，以適應大規模工業化生產需要。
本發明對以上存在問題用以下技術來解決，構建一種具有光電轉換功能的太陽能光伏中空玻璃，所述太陽能電池片通過導電彈片引出并聯或串聯的電極引線，鑲嵌在中空玻璃空心邊框斜槽內的太陽能電池片的兩頭裝有防護件，包括框架在內的與太陽能電池條垂直的背光面上有受力支撐件。
按照本發明提供的一種太陽能光伏中空玻璃，還包括非晶硅太陽能電池條鑲嵌在空心邊框內側等距的斜槽內，所述非晶硅電池條兩頭裝有防薄膜刮傷的護套，還包括一根加強筋，垂直于平行邊框和非晶硅太陽能電池條，且緊貼在背光面上。
按照本發明提供的一種太陽能光伏中空玻璃，所述的護套，是一個有L形開口非金屬材料制成的方形殼體，護套內插有導電彈片，太陽能電池或非晶硅電池兩頭或正負電極分別壓在導電彈片的凸起面上。
按照本發明提供的一種太陽能光伏中空玻璃，所述的加強筋是一根帶鋸齒狀的非金屬細長薄片，兩頭頂在框架內相對應的空心邊框上，加強筋等距離分布的直角形鋸齒卡住與之對應的非晶硅太陽能電池條背光的一面。
按照本發明提供的一種太陽能光伏中空玻璃，所述加強筋的每個齒的下齒面與水平面的夾角等于所說的電池條與水平面的夾角，齒距等于電池條之間的距離。
按照本發明提供的一種太陽能光伏中空玻璃，所說的插在護套內導電彈片的兩頭是直角面，其中一頭直角面貼在護套的底槽上，另一頭直角面貼在護套外側面焊有電極導線，該導線從所說的開槽空心邊框條外側面孔內引出。
按照本發明提供的一種太陽能光伏中空玻璃，所述的開槽空心邊框條外側孔內引出的導線，由快接頭將正、負電極并聯或串聯起來形成邊框內引線。
按照本發明提供的一種太陽能光伏中空玻璃的制造方法，將條形光電轉換器件一一安裝到邊框中，制成像光柵一樣的光伏中空玻璃。工藝包括前期準備，切割太陽能電池條，防邊緣短路處理及后期制作。工藝如下1)將兩頭直角的導電彈片的一頭平直角面從護套的外側后面的下槽插入護套的底槽上，另一頭緊貼在塑料護套的外側面上焊有導線，導電彈片起定位和焊接作用。
2)將太陽能電池條的兩頭分別自上而下壓入護套內，以免損傷電極、導電薄膜，電池兩頭分別壓在護套內導電彈片的凸起面上。
3)將裝好護套的太陽能電池條放在裝配模板的下模板的斜槽上，后蓋上模板壓緊電池條。
4)將太陽能電池條兩頭的護套插入涂有丁基膠的空心邊框內側斜槽內，導線從邊框條外側孔引出，用快接頭將正負電極線并聯或串聯起來起來，是框架內導線。
5)用插腳連接、封住上下左右空心邊框條，在兩根無槽空心邊框條外側面鉆孔灌裝分子篩，成為四周封閉框架。
6)將裝配模板的上模板拿開，取出封閉框架，對框架內電池條裝加強筋，卡住電池條背光面，后把封閉框架放到凈化室的安裝平臺上，把內層玻璃與框架加壓，用丁基膠粘緊。
7)將框架反轉，在另一面上放置外層玻璃，用以上方法把外層玻璃與框架粘緊。
8)在框架的外側面四周間隙內打入結構膠，并將并聯或串聯后的正負極在一頭引出外導線。
最后檢測，按電性能和風荷測試等要求進行，做產品標識，便于產品質量記錄、售后服務追蹤。
按照本發明提供的一種太陽能光伏中空玻璃及其制造方法，克服了原框架式結構存在的不方便安裝、加工成本高，容易損壞和刮掉電池條上的薄膜或電極，適用范圍小。采用護套和加強筋，尤其對非晶硅太陽能電池構建大面積光伏中空玻璃，對推廣應用和保護等技術方面有突出明顯地進步。同時，本發明提出的新工藝保證中空玻璃優勢，和非晶硅太陽能電池在散射光條件也能照常工作，并得到完美結合。采用快接頭和分離式沖壓、機械加工，提高了總成效率。
圖1是本發明結構原理示意圖。
圖2是圖1中A-A面剖視示意圖。
圖3是圖1中導電彈片與護套的裝配結構示意圖。
圖4是圖1中電池條與護套裝配結構示意圖。
圖5是圖1中護套的剖視圖。
圖6是圖1中導電彈片結構圖。
圖7是圖2中加強筋的剖視圖。
見圖1中，內層玻璃1、外層玻璃2、密封膠3、無槽空心邊框條4、干燥劑5、丁基膠6、電池條7是非晶硅太陽能電池或太陽能電池的簡稱、護套8、導電彈片9、插角10、開槽空心邊框條11、快接頭12，導線13是從導電彈片上引出的導線。導電彈片9上引出線通過開槽空心邊框條11的外側邊小孔引出，用快接頭12把正、負電極并聯或串聯起來成框架內導線，正、負電極線從框架外引出一頭為外導線14，圖2和圖1相同基本，只是圖2中有一加強筋15。圖3是兩面開口的塑料護套8，其內裝導電彈片9，圖4是電池條7條頭上套有護套8、導電彈片9上焊有電極引出導線13。
具體實施例方式
例1，見圖1中，內導線13焊接在導電彈片9的外側面，導電彈片9插在護套8的下底部，太陽能電池條7插入護套8內，壓緊在導電彈片9上，護套8插入開槽空心邊框條11斜槽內，內導線13引出到開槽空心邊框條11外側，內導線13由快接頭12將太陽能電池條電極引出線7并聯起來。干燥劑5裝在無槽空心邊框條4內，插角10將開槽空心邊框條11和無槽空心邊框條4連成封閉框架。丁基膠6涂在封閉框架的內外上下面將內層玻璃1與外層玻璃2粘住，外側四周空隙處用密封膠3密封住，將外導線14的頭露在外面。
例2，見圖2中，加強筋15從背面支撐住太陽能電池條7，兩頭頂在無槽空心邊框條4內側面上，內層玻璃1與外層玻璃2由密封膠3將由開槽空心邊框條11和無槽空心邊框條4連成的封閉框架和加強筋15密封在里面，只將外導線14的一頭露在外面。
權利要求
1.一種太陽能光伏中空玻璃，包括太陽能電池鑲嵌在中空玻璃空心邊框條內側的等距離槽內，其特征還包括太陽能電池片電極通過導電彈片引出電極線，通過引線把電極并聯或串聯起來，所述鑲嵌在中空玻璃空心邊框斜槽內的太陽能電池片的兩頭裝有護件，還包括框架在內與太陽能電池條垂直背光面上有受力支撐件。
2.根據權利要求1所述的一種太陽能光伏中空玻璃，其特征在于還包括非晶硅太陽能電池條鑲嵌在空心邊框條內側等距的斜槽內，所述非晶硅太陽能電池條兩頭裝有防薄膜刮傷的護套，還包括一根加強筋，垂直于鑲嵌在帶槽垂直空心邊框條內的非晶硅太陽能電池條背光面上。
3.根據權利要求1或2所述的一種太陽能光伏中空玻璃，其特征在于所述的護套至少有兩個開口非金屬材料制成的方形殼體，護套內插有導電彈片，太陽能電池或非晶硅電池正負電極頭分別壓在導電彈片的凸起面上。
4.根據權利要求1或2所述的一種太陽能光伏中空玻璃，其特征在于所述的加強筋是一根帶鋸齒狀的非金屬細長薄片，兩頭頂在框架內相對應的空心邊框上，加強筋等距離分布的直角形鋸齒卡住與之對應的非晶硅太陽能電池條背光的一面。
5.根據權利要求4所述的一種太陽能光伏中空玻璃，其特征還在于加強筋的每個齒的下齒面與水平面的夾角等于所說的電池條與水平面的夾角，齒距等于電池條之間的距離。
6.根據權利要求3所述的一種太陽能光伏中空玻璃，其特征在于所說插在護套內導電彈片的兩頭是直角面，其中一頭直角面貼在護套的底槽上，另一頭直角面貼在護套外側面焊有電極引線，該導線從開槽空心邊框條外側面上的孔內引出。
7.根據權利要求6所述的一種太陽能光伏中空玻璃，其特征還在于所述的開槽空心邊框條外側孔內引出的導線，由快接頭將正、負電極線在邊框內并聯或串聯起來成內引線。
8.一種太陽能光伏中空玻璃制造方法，包括太陽能電池條與空心邊框條前期制作，其特征還在于1)將兩頭彎成直角的導電彈片一頭插入護套的底槽上，另一頭緊貼在護套的外側面上來定位和焊接；2)將太陽能電池的條兩頭分別自上而下壓入護套內，使電池兩頭分別壓在護套內導電彈片的凸起面上；3)將裝好護套的太陽能電池條放在裝配模板的下模板斜槽上，后蓋上模板壓緊電池條；4)將太陽能電池條兩頭的護套插入涂有丁基膠的對應的空心邊框內側斜槽內，從空心邊框條外側開孔內引出電極導線，用快接頭把正、負兩電極引出線并聯或串聯；5)裝配好封閉框架，取下裝配模板的上模板，將該封閉框架放到凈化室的安裝平臺上，把內層玻璃與框架加壓粘緊；6)在將框架反轉成另一面上放置外層玻璃與框架粘緊加壓，最后總成。
9.根據權利要求8所述的一種太陽能光伏中空玻璃制造方法，其特征還包括1)采用開口套式護套，插口處的開口上面短于下面，當非晶硅太陽能電池或電池條插入護套時，由上往下壓入，以免損傷電極、導電薄膜；2)為增強非晶硅太陽能電池條強度，在所說的電池能背光面加上一條卡住電池條的加強筋。
10.根據權利要求8或9所述的一種太陽能光伏中空玻璃制造方法，其特征還在于加強筋的齒距等于鑲嵌在帶槽空心邊框條內非晶硅太陽能電池條或電池條間距，齒數不少于電池條數量。
全文摘要
本發明公開的是太陽能光伏中空玻璃及其造方法，屬于框架式結構光伏中空玻璃，特別適合非晶硅太陽能電池作為薄膜電池器件在光伏中空玻璃中應用。非晶硅太陽能電池在安裝時導電薄膜和電極容易劃傷，電池條變長易斷。在光電池兩頭裝具有兩邊開口非金屬護套，在垂直于光電器件背光面上加一根帶齒的加強筋卡住電池條，兩頭頂住無槽空心邊框條，快接頭把許多條電極引出線快速并聯/串聯起來。新工藝把中空玻璃熱傳導系數小和廉價、豐富的非晶硅電池材料結合起來，適應大規模工業化生產，效率提高。
文檔編號H01L31/042GK1594780SQ20041002800
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月6日 優先權日2004年7月6日
發明者李毅, 李志堅 申請人:李毅