[发明专利]一种外墙柔性光伏装饰壁材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电建筑领域，具体涉及一种外墙柔性光伏装饰壁材及其制备方法，所述外墙柔性光伏装饰壁材兼具光伏发电、防火防水隔潮、增强抗裂、建筑装饰等多重使用功能，应用于新建和既有建筑节能改造的光电建筑，实现建筑高效节能和自发自用所需电力。

背景技术

构建和谐社会、实现社会发展同自然环境间的和谐统一已成为我国发展现代化的基本国策。在全球资源、能源严重匮乏，环境、气候日益恶化的严峻形势下，目前我国主要依赖传统的化石燃料的能源生产和消费结构，似乎已很难继续维持经济、社会的健康、协调与可持续发展，因此发展清洁、高效的绿色可再生能源及相关的系统集成技术是能源工业发展的当务之急，也是解决资源、能源、环境和气候问题的唯一选择。在欧、美、日等世界发达国家，目前能源政策的核心是发展包括太阳能在内的可持续的、具有竞争力的和安全供给的绿色可再生能源，以逐步降低煤炭、石油、天然气等化石燃料的比例，我国的太阳能等可再生能源、资源十分丰富，虽然经过一些开发，但整体水平依然很低，在发展速度及水平上远低于大多数发达国家。

我国正在大力推广光伏建筑一体化的工作，但该项工作目前还仅仅限于太阳能屋顶发电，占建筑表面积一半以上的建筑外墙却没有得到有效开发，这样远远满足不了市场对光伏发电的迫切需求和建筑光伏发电的规模效益。造成建筑外墙光伏发电开发滞后的原因主要有我国建筑的特点和传统光电建筑的局限性等几个方面。当前我国建筑城乡呈现以下几个特点：一是高层、超高层建筑的比例明显增加；二是大量采用低强度、易燃的有机类外墙外保温隔热材料；三是对保温及装饰材料的防水防火、抗开裂、防脱落和抗老化的要求越发严格；四是光伏电池组件与建筑外墙面的结合还仅限于建筑玻璃幕墙等示范工程，其结构复杂，造价昂贵，难以大面积实施。

部分研究者已试图开发一种适合建筑外墙用的光伏发电产品，中国专利号为CN201354501Y的实用新型专利说明书中公开了一种太阳能光伏发电外墙饰面板及外墙板；中国专利号为CN202263950U的实用新型专利说明书中公开了一种具有建筑外墙或屋顶装饰功能的光伏发电复合板。上述两个专利中，光伏发电复合板中作为光伏电池托架的基板都采用的是金属、水泥、塑料等硬质板材，变形模量与墙面有机保温材料不一致，极易产生因保温材料和外墙光伏板不均匀变形产生的裂隙。

中国专利号为CN200720111588.3的发明专利说明书中公开了一种太阳能瓷砖。中国专利号为CN201738511U的实用新型专利说明书中公开了一种可发电太阳能瓷砖，以上两项发明均采用金属机械安装的形式，工艺复杂繁琐，且需采用价格昂贵的幕墙龙骨。

开发符合外墙外保温系统体系要求，具有柔性轻质、防火防水、安全可靠、增强防裂、光伏发电、建筑装饰多种功能、并可工厂化、标准化生产、质量可控的柔性光伏饰面材料具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种外墙柔性光伏装饰壁材，其兼具光伏发电、防火防水、增强抗裂、建筑装饰等多重使用功能。

一种外墙柔性光伏装饰壁材，由柔性衬底和光伏装饰层两部分构成，所述柔性衬底为层状结构，由下至上依次包括：隔离层、背胶层、下阻燃聚合物水泥砂浆层、高韧玻纤增强阻燃无纺布胎基和上阻燃聚合物水泥砂浆层，五层结构固结为一体。

所述柔性衬底包括背胶层和隔离层，施工安装时，只需揭掉柔性光伏装饰壁材底部的隔离膜，即可将壁材直接粘贴在外墙面上。

本发明所述的外墙柔性光伏装饰壁材，其中所述光伏装饰层由里至外依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和涂料层。

本发明所述的外墙柔性光伏装饰壁材，其中所述上阻燃聚合物水泥砂浆层和下阻燃聚合物水泥砂浆层厚度为1.5mm～4mm，且均由如下重量份的原料组成：普硅42.5水泥12～17份，石英砂40～45份，玻璃化温度至少在-5℃以下的硅丙乳液18～23份，水17～25份，复合阻燃剂4～8份。

本发明所述的外墙柔性光伏装饰壁材，其中所述复合阻燃剂由氢氧化镁、氢氧化铝、52号氯化石蜡和三氧化二锑混合而成，质量比为氢氧化镁：氢氧化铝：52号氯化石蜡：三氧化二锑=2:4:2:3。

本发明所述的外墙柔性光伏装饰壁材，其中所述复合阻燃剂由氢氧化铝、氢氧化镁、十溴二苯乙烷和三氧化二锑混合而成，质量比为氢氧化铝：氢氧化镁：十溴二苯乙烷：三氧化二锑=4:2:3:3。

本发明所述的外墙柔性光伏装饰壁材，其中所述柔性衬底中的隔离膜为易揭离PE膜、PET膜、PP隔离膜、PA隔离膜、硅油纸膜或牛皮纸中的任意一种；所述隔离膜厚度为0.2mm～0.5mm；