專利名稱：一種太陽能電池組件的制作方法
技術領域：
本發明屬于太陽能光伏發電領域，尤其涉及一種活動安裝的地磚或墻磚式太陽能電池組件。
背景技術：
太陽能資源豐富、分布廣泛，是最具發展潛力的可再生能源。隨著全球能源短缺和環境污染等問題日益突出，太陽能光伏發電因其清潔、安全、便利、高效等特點，已成為世界各國普遍關注和重點發展的新興產業。光伏建筑一體化(BuildingIntegrated Photovoltaic，BIPV)，就是將光伏模塊作為建筑物的組成部分，同時發揮其發電功率。由于光伏發電模塊與建筑結合不占額外的地面和建筑空間，是光伏發電系統在城市中應用理想安裝方式。BIPV建筑中使用的雙玻璃光伏組件是由兩片鋼化玻璃組成，中間用膠片復合太陽能電池片組成復合層，電池片之間由導線串、并聯匯集引線端的整體構件。中國專利申請公開說明書200810138159. 4公開了一種雙面光伏電池幕墻組件及其制作方法，該光伏組件包含上層玻璃、底層玻璃以及太陽能電池片，上層玻璃、底層玻璃以及太陽能電池片之間用EVA密封粘結。由于BIPV的組件為雙層玻璃結構，為硬脆材料，同時不能提供便捷式的快插密封接頭，無法靈活安裝應用在現有的運動場地、交通路面、廣場、建筑物頂部和側面等地方。
發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明提供一種太陽能電池組件，可靈活安裝在現有的運動場地、交通路面、廣場、建筑物頂部和側面等地方。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是依次包括透明硬化層、電池片層和底膠層，透明硬化層材料為鋼化玻璃、普通玻璃、透明塑料或透明橡膠，透明硬化層為電池組件的支架，透明硬化層下側預留有安放電池片、導線、插頭、插座的槽或孔，電池片層由若干電池片以串聯或并聯方式通過連接導線連接到兩個主導線上，所述的電池片為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，主導線的一端為插頭結構、另一端為插座結構，相鄰電池組件的插頭與插座可快速密封連接，底膠層為絕緣的塑料或橡膠，將電池片層密封固定在透明硬化層的下面。所述透明硬化層的外形可設計為正方形結構、長方形結構、圓形結構、扇形結構以及為滿足環境使用要求的非標結構；所述兩根主導線兩端的插頭和插座按照相鄰電池組件的位置關系設置在透明硬化層的任意位置，排列方式為平行直線狀、雙“L”狀，以及為滿足電池組件導線接頭的特殊位置要求設計的并行曲線排列或交叉排列方式，交叉排列的兩根主導線之間增加絕緣材料隔離。所述透明硬化層的上表面設計成平面，或與電池片的中線對應的位置高、兩側位置低的屋脊狀結構，或與電池片的中心對應的位置高、四周位置低的金字塔結構，所述屋脊狀結構和金字塔結構的斜坡角度不超過20° ；所述透明硬化層的上表面的面型為平滑光
3面、鋸齒狀面、金字塔結構或倒金字塔結構。所述的電池片層由若干個基本模塊通過連接導線并聯或串聯到兩根主導線上，所述的基本模塊由一個電池片構成，或多個電池片通過連接導線串聯構成，或多個電池片通過連接導線串聯或并聯構成。在主導線的兩端所處的透明硬化層中，預留有插頭安放槽和插座安放槽，插頭由中心的金屬插芯和包裹在其外側的插芯絕緣密封護膠組成，插座由中心的金屬插孔和包裹在其外側的插孔絕緣密封護膠組成，插芯絕緣密封護膠的外徑與插孔絕緣密封護膠的內徑按過盈配合方式設計。所述的底膠層為柔性的塑料或橡膠、或耐磨的塑料或橡膠，整個電池組件可以利用自身的底膠層進行層壓與固化，或在電池片層與透明硬化層之間以及電池片層與底膠層之間增加EVA層進行層壓與固化。所述的電池片層增加有保險絲、二極管、LED、控制器件等電子器件來顯示太陽能電池組件的狀態，或保護太陽能電池組件，或作為裝飾效果用。所述的底膠層的下面預設一個與安裝位置快速固定的粘膠層。本發明的有益效果是(1)本發明的電池組件提供了便捷式的快插密封接頭，底膠層為柔性的塑料或橡膠、或耐磨的塑料或橡膠，可以靈活安裝應用在現有的運動場地、交通路面、廣場、建筑物頂部和側面等地方，安裝簡單，維護方便，有利于快速推廣應用，柔性的或耐磨的底膠層可以是電池組件滿足受沖擊、擠壓的使用環境。(2)本發明在不影響運動場地、交通路面、廣場、建筑物頂部和側面等安裝位置的既有功能的情況下，直接在這些場地上獲得能源，不需要另占土地，大大節約了土地資源。(3)本發明可以取代原有場地的裝修，如運動場地的塑膠地面、交通路面、廣場地磚、建筑外墻裝修等，將原有場地裝修與太陽能發電功能合二為一，大大降低了生產制造成本。(4)本發明不需要傳統光伏系統的支撐結構和專門的場地。(5)本發明比BIPV簡單，不需要對建筑物重新設計，生產制造成本低，維修時，只需將破壞的地磚式或墻磚式電池組件取出，再重新安裝一個新的地磚式或墻磚式電池組件并兩邊主導線密封連接上就可以了，維護簡單方便，維護成本低。(6)本發明可以利用不同顏色的太陽能電池片在廣場、運動場地、交通路面、建筑物外表上形成一道美麗的景觀。(7)本發明的透明硬化層為電池組件的支架，透明硬化層下側預留有電池片及導線的槽或孔，在受外力沖擊時可對電池片和導線起保護作用，防止電池片層在搬運、安裝、 使用過程中出現損壞。(8)本發明的主導線的兩端分別有能快速密封連接的插頭結構和插座結構，大大方便了電池組件在大型場地的安裝應用，減少或免除電池組件中大量傳輸導線的架設。
圖1為太陽能電池組件的橫截面示意圖。圖2為太陽能電池組件的正面示意圖。
圖3為多個電池片串聯構成基本模塊的電池層結構。圖4為多個電池片串并聯構成基本模塊的電池層結構。圖5為電池組件的插頭結構。圖6為電池組件的插座結構。圖中，1-透明硬化層，2-電池片層，3-底膠層，4-電池片，5-連接導線，6-主導線， 7-模塊，8-插頭，9-插座，10-金屬插芯，11-插芯絕緣密封護膠，12-金屬插孔，13-插孔絕緣密封護膠。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。本發明提供的一種太陽能電池組件，如圖1和圖2所示，太陽能電池組件的外形為裝修用的地磚或墻磚，依次包括有透明硬化層1、電池片層2、底膠層3，透明硬化層1的材料為鋼化玻璃、普通玻璃、透明塑料或透明橡膠，透明硬化層1為電池組件的支架，透明硬化層1的下側預留有安放電池片4、連接導線5、主導線6、插頭8、插座9的槽或孔，電池片層 2由電池片4以串聯或并聯方式構成一個基本的模塊7通過連接導線5并聯連接到兩個主導線6上，所述的電池片4為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，主導線6的一端為插頭8、一端為插座9，一塊電池組件的插頭8能與另一塊電池組件的插座9快速密封連接，底膠層3為絕緣的塑料或橡膠，將電池片層2密封固定在透明硬化層1的下面。本發明的太陽能電池組件可靈活安裝在各類表面或側面上。本發明的透明硬化層1的外形可設計為正方形結構、長方形結構、圓形結構、扇形結構以及為滿足環境使用要求的非標結構；兩根主導線6的排列方式為平行直線狀、雙“L” 狀，以及為滿足電池組件導線接頭的特殊位置要求設計的并行曲線排列或交叉排列方式， 交叉排列時兩根主導線6之間增加絕緣材料隔離，滿足不同位置安裝的電池組件的同性主導線6能良好聯通，不同性的主導線6不短路。本發明的太陽能電池組件的透明硬化層1的作用相當于傳統太陽能電池組件的玻璃層，針對不同的使用環境，如廣場、運動場地、交通路面、建筑物外墻和頂部等，透明硬化層1可采用不同材料成分、不同強度、不同厚度的材料，如鋼化玻璃、普通玻璃、透明塑料、透明橡膠等。透明硬化層1的上表面設計成平面，或電池片4的中線位置高、兩側位置低的屋脊狀結構或電池片4的中心位置高、四側位置低的金字塔結構，斜坡角度不超過20°，有利于灰塵、雨水、雜物自動轉移到沒有電池片4的低端位置，實現電池組件的自潔；透明硬化層 1的上表面的面型為平滑光面、鋸齒狀面、金字塔結構或倒金字塔結構，增加防滑效果，同時作為陷光結構，增加太陽能電池片對太陽光的吸收效率。其他常見的地磚、運動場地、交通路面等常見的表面結構都可以作為本發明透明硬化層1的上表面結構。本發明的太陽能電池組件的透明硬化層1為電池組件的支架，透明硬化層1的下側預留有安放電池片4及連接導線5及主導線6的槽或孔，一方面可以固定電池片4及連接導線5及主導線6的安放位置，保護這些器件免受外力沖擊造成破壞，另一方面可以增加組件的強度。本發明的太陽能電池組件的電池片4為晶硅電池片、薄膜電池片及染料敏化電池片，電池片4的顏色可采用藍色、黃色、紅色、黑色、灰色等各式顏色的電池片。根據不同的應用需要，可以采用多種顏色的電池片，設計成多彩的地磚式或墻磚式太陽能電池組件，取代原有場地的裝修，如運動場地的塑膠地面、交通路面、廣場地磚、建筑外墻裝修等，將原有場地裝修與太陽能發電功能合二為一，大大降低了生產制造成本。本發明的太陽能電池組件的電池片層2由一個或多個由一個多個電池片4構成的基本模塊7通過連接導線5連接到兩根主導線6上，主導線6的一端為插頭8、一端為插座 9，一塊電池組件的插頭8能與另一塊電池組件的插座9快速密封連接。根據太陽能電池組件輸出特性的要求和選用的電池片4的類型，設計采用不同的電池片4串聯或并聯連接而成的基本模塊7。基本模塊7可以由一個電池片4構成，或多個電池片4通過連接導線5串聯構成，如圖2、圖3所示，或多個電池片4通過連接導線5串并聯構成，如圖4所示。圖5為主導線6 —端的插頭8的結構示意圖，插頭8由中心的金屬插芯10和插芯絕緣密封護膠11組成，金屬插芯10的一端與主導線6的端頭良好接觸。為了方便主導線 6之間的連接，在主導線6的端頭所處的透明硬化層1的位置，預留一個安裝槽，插芯絕緣密封護膠11繞住了主導線6的端頭和金屬插芯10，同時防止雨水或其他雜質順著主導線6 的端頭進入電池片4、連接導線5和主導線6的位置。圖6為主導線6另一端的插座9的結構示意圖，插座9由中心的金屬插孔12和插孔絕緣密封護膠13，為了方便主導線6之間的連接，在主導線6的端頭所處的透明硬化層1 的位置，預留一個安裝槽，插孔絕緣密封護膠13繞住了主導線6的端頭和金屬插孔12，同時防止雨水或其他雜質順著主導線6的端頭進入電池片4、連接導線5和主導線6的位置。插芯絕緣密封護膠11的外徑與插孔絕緣密封護膠13的內徑按過盈配合方式設計，插頭8與插座9連接后，插孔絕緣密封護膠13將緊緊的包住插芯絕緣密封護膠11，從而使一塊電池組件的插頭8能與另一塊電池組件的插座9快速密封連接。本發明的太陽能電池組件的底膠層3可以為柔性的塑料或橡膠、耐磨的塑料或橡膠，由于太陽能電池組件的底膠層3采用柔性材料，可以保護電池片4，防止電池片4在搬運、安裝、使用過程中出現損壞，方便本發明的太陽能電池組件靈活地安裝到各類表面或側面上。本發明電池組件中透明硬化層1、電池片層2、底膠層3通過可以利用自身的底膠層3進行層壓與固化，或在電池片層2與透明硬化層1之間以及電池片層2與底膠層3之間增加EVA層進行層壓與固化。為了提高本發明的太陽能電池組件的性能，電池片層2增加保險絲、二極管、LED、 控制元器件等電子器件來顯示太陽能電池組件的運行狀態、保護太陽能電池組件、或作為裝飾效果用。為了方便太陽能電池組件的安裝和固定，本發明的太陽能電池組件的底膠層3的下面可增加一個與安裝位置快速固定的粘膠層。本發明不僅局限于上述具體實施方式
，本領域一般技術人員根據本發明公開的內容，可以采用其它多種具體實施方式
實施本發明，因此，凡是采用本發明的設計結構和思路，做一些簡單的變化或更改的設計，都落入本發明保護的范圍。
權利要求
1.一種太陽能電池組件，依次包括透明硬化層、電池片層和底膠層，其特征在于透明硬化層材料為鋼化玻璃、普通玻璃、透明塑料或透明橡膠，透明硬化層為電池組件的支架， 透明硬化層下側預留有安放電池片、導線、插頭、插座的槽或孔，電池片層由若干電池片以串聯或并聯方式通過連接導線連接到兩個主導線上，所述的電池片為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，主導線的一端為插頭結構、另一端為插座結構，相鄰電池組件的插頭與插座密封連接，底膠層為絕緣的塑料或橡膠，將電池片層密封固定在透明硬化層的下面。
2.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于所述的透明硬化層的外形為正方形結構、長方形結構、圓形結構或扇形結構；所述兩根主導線兩端的插頭和插座按照相鄰電池組件的位置關系設置在透明硬化層的任意位置，交叉排列的兩根主導線之間增加絕緣材料隔離。
3.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于所述的透明硬化層的上表面設計成平面，或與電池片的中線對應的位置高、兩側位置低的屋脊狀結構，或與電池片的中心對應的位置高、四周位置低的金字塔結構，所述屋脊狀結構和金字塔結構的斜坡角度不超過20°。
4.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于所述透明硬化層的上表面的面型為平滑光面、鋸齒狀面、金字塔結構或倒金字塔結構。
5.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于所述的電池片層由若干個基本模塊通過連接導線并聯或串聯到兩根主導線上，所述的基本模塊由一個電池片構成，或多個電池片通過連接導線串聯構成，或多個電池片通過連接導線串聯或并聯構成。
6.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于在主導線的兩端所處的透明硬化層中，預留有插頭安放槽和插座安放槽，插頭由中心的金屬插芯和包裹在其外側的插芯絕緣密封護膠組成，插座由中心的金屬插孔和包裹在其外側的插孔絕緣密封護膠組成， 插芯絕緣密封護膠的外徑與插孔絕緣密封護膠的內徑按過盈配合方式設計。
7.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于所述的底膠層為柔性的塑料或橡膠，整個電池組件利用自身的底膠層進行層壓與固化，或在電池片層與透明硬化層之間以及電池片層與底膠層之間增加EVA層進行層壓與固化。
全文摘要
本發明公開了一種太陽能電池組件，依次包括透明硬化層、電池片層和底膠層，透明硬化層材料為鋼化玻璃、普通玻璃、透明塑料或透明橡膠，透明硬化層為電池組件的支架，透明硬化層下側預留有安放電池片、導線、插頭、插座的槽或孔，電池片層由若干電池片以串聯或并聯方式通過連接導線連接到兩個主導線上，所述的電池片為晶硅電池片、薄膜電池片或染料敏化電池片，主導線的一端為插頭結構、另一端為插座結構，相鄰電池組件的插頭與插座密封連接，底膠層為絕緣的塑料或橡膠，將電池片層密封固定在透明硬化層的下面。本發明可靈活安裝在現有的運動場地、交通路面、廣場、建筑物頂部和側面等地方。
文檔編號H01L31/02GK102544162SQ20121003691
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月18日 優先權日2012年2月18日
發明者嚴泊, 孫當民, 巨小寶, 燕林豹, 秦應雄 申請人:西安黃河光伏科技股份有限公司